[实用新型]一种氧阴极电解槽氧气循环流量精确控制系统

说明书

本实用新型提供了一种氧阴极电解槽氧气循环流量精确控制系统，包括低压氧气缓冲罐和高压氧气缓冲罐，所述低压氧气缓冲罐或高压氧气缓冲罐设有连接氧气源的进气管路，所述低压氧气缓冲罐设有连接电解槽的回气管路，高压氧气缓冲罐设有通向电解槽的送气管路，送气管路上设有气体流量计；所述低压氧气缓冲罐和高压氧气缓冲罐之间设有正向输气管路和回流循环管路，正向输气管路上设有循环风机，回流循环管路上设有回流比例阀；还包括电连接所述气体流量计和回流比例阀的第一控制器，其用于根据气体流量计采集的流量数据，基于预设控制逻辑控制所述回流比例阀的开闭程度，以控制循环风机的回流量。该系统体积小易安装、成本和能耗低，且能提高氧气循环流量的控制精度和灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及气体扩散阴极电解槽设备阴极气体循环流量的精确控制，尤其应用于高浓度气体循环流量的小流量精确控制。

背景技术

氧阴极是一种全新概念的离子膜电解技术，由于其在节能和环保方面的出色表现，自其诞生之日起即引起国内外广泛关注。氧阴极电解槽广泛应用于制碱、双氧水制备等工业领域。

氧阴极电解槽在运行时，需要通入一定量的氧气，且通入的氧气流量需要精确调节。现有技术中进行氧气流量调节一般采用气动或电动执行器与流量计构成PID单回路，其中所使用的执行器是气动调节阀或者电动调节阀，这两种执行器体积大(100x130x200mm)，不便于安装而且价格高，可调比小(100:1)，小流量调节精度差。另外，气动调节阀的运行需要干燥的仪表风来驱动其运行，没有仪表风的装置或者设备无法使用。而电动调节阀运行能耗(35w)偏高，调节速度慢，灵敏度(1％FS)低，且PID人工参数整定耗费时间长，对整定人员经验要求高，在不同的目标流量值下，整定的PID参数不一定都能达到良好的控制效果。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种体积小易安装、成本和能耗低，且能提高氧气循环流量的控制精度和灵敏度的氧阴极电解槽氧气循环流量精确控制系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种氧阴极电解槽氧气循环流量精确控制系统，包括低压氧气缓冲罐和高压氧气缓冲罐，所述低压氧气缓冲罐或高压氧气缓冲罐设有连接氧气源的进气管路，所述低压氧气缓冲罐设有连接电解槽的回气管路，所述高压氧气缓冲罐设有通向电解槽的送气管路，所述送气管路上设有气体流量计；所述低压氧气缓冲罐和高压氧气缓冲罐之间设有正向输气管路和回流循环管路，所述正向输气管路上设有循环风机，所述回流循环管路上设有回流比例阀；还包括电连接所述气体流量计和回流比例阀的第一控制器，所述第一控制器用于根据气体流量计采集的流量数据，基于预设控制逻辑控制所述回流比例阀的开闭程度，以控制循环风机的回流量。

进一步的，所述高压氧气缓冲罐底部还设有排气管路，所述排气管路上设有排气比例阀，所述低压氧气缓冲罐上还设有压力传感器；还包括第二控制器，所述第二控制器电连接所述压力传感器和排气比例阀，用于根据压力传感器采集的压力数据，基于预设控制逻辑控制所述排气比例阀的开闭程度，以控制低压缓冲罐的压力恒定。

优选的，所述回流比例阀和排气比例阀的规格相同，体积为55x64x104.5mm，灵敏度为0.25％FS，可调比为200：1，响应时间为25ms。

作为优选实施方案，所述第一控制器和第二控制器集为PLC或单片机。

进一步的，所述正向输气管路于循环风机的出口和高压氧气缓冲罐的进口之间设有三通，所述三通的第三端口连接排气电磁阀。

进一步的，所述进气管路上设有流量控制器。

进一步的，所述送气管路上于气体流量计后面设有送气电动阀。