[发明专利]一种冷箱自适应控制装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种冷箱自适应控制装置和控制方法，包括冷箱本体和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，所述控制装置还包括产出管路系统、气相管路系统、液相管路系统以及混合管路系统，自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。

技术领域

本发明涉及液化天然气技术领域，具体涉及一种冷箱自适应控制装置和控制方法。

背景技术

现有技术中液化天然气生产时的液化天然气的温度和流量控制，需要观察冷箱内原料气入口流量、LNG出口温度、冷箱温度以及J-T阀前后压力的变化，通过调节压缩机载位改变混合冷剂进入冷箱的流量和J-T阀开度从而调节冷冻能力和产量匹配，冷箱出口LNG温度通过手动控制LNG排出阀实现，这种方式调节自动化程度不高，浪费人力并影响生产。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种冷箱自适应控制装置和控制方法，自动地控制冷箱的冷冻作用和液化天然气的产出流量，使液化天然气的产出流量和温度保持在设定值附近，减少了人工成本，提高了自动化程度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种冷箱自适应控制装置，包括冷箱本体和用于压缩冷剂并将其分离为液相冷剂和气相冷剂的压缩机，所述控制装置还包括产出管路系统、气相管路系统、液相管路系统以及混合管路系统，所述产出管路系统包括依次连通的原料输入管路、天然气换热器以及天然气输出管路，所述气相管路系统包括依次连通的气相输入管路、气相换热器以及气相输出管路，所述液相管路系统包括依次连通的液相输入管路、液相换热器以及液相输出管路，所述混合管路系统包括混合换热器以及混合输出管路，所述气相输出管路的出口以及液相输出管路的出口均与混合换热器的进口连通，所述压缩机包括冷剂入口、液相出口以及气相出口，所述混合输出管路的出口与冷剂入口连通，所述液相出口与液相输入管路连通，所述气相出口与气相输入管路连通；

所述天然气输出管路上设置有用于测量流量的天然气产出流量计、用于测量温度的天然气产出温度计以及用于控制流量的天然气产出控制阀；

所述液相输出管路上设置有用于控制液相冷剂流量的液相控制阀；

所述气相输出管路上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀；

天然气原料由原料输入管路进入，在天然气换热器内获得冷能成为液化天然气，并由天然气输出管路流出；

所述冷箱由冷剂入口获得冷剂，将冷剂压缩为气相冷剂和液相冷剂，将气相冷剂送入气相出口并流入气相输入管路，将液相冷剂送入液相冷剂出口并流入液相输入管路；

所述气相输入管路内的气相冷剂流入气相换热器且为天然气换热器提供冷能，并由气相输出管路流入混合换热器；所述液相输入管路内的液相冷剂流入液相换热器且为天然气换热器提供冷能，并由液相输出管路流入混合换热器，所述液相冷剂和气相冷剂在混合换热器内混合且为天然气换热器提供冷能。

进一步地，所述天然气换热器、气相换热器、液相换热器以及混合换热器设置在冷箱本体内，所述冷箱还包括用于测量冷箱本体内中温段温度的第一温度测量装置，以及用于测量低温段温度的第二温度测量装置。

进一步地，所述气相输入管路上设置有用于测量气相冷剂流量的气相输入流量计、用于测量气相冷剂压力的气相输入压力计以及用于测量气相冷剂温度的气相输入温度计；所述气相输出管路上设置有用于控制气相冷剂流量的气相控制阀。

进一步地，所述混合输出管路上设置有混合输出流量计以及混合输出压力计。

一种冷箱自适应控制装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：开启压缩机为冷箱本体输送冷剂，向天然气管路内输送天然气原料；