[发明专利]一种隔膜压缩机单双级切换控制系统及方法有效

专利信息
申请号: 202110694604.0 申请日: 2021-06-22
公开(公告)号: CN113339245B 公开(公告)日: 2023-01-03
发明(设计)人: 贾晓晗;任省栋;赵亚玲;张佳侗;彭学院 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: F04B45/047 分类号: F04B45/047;F04B39/10;F04B39/12;F04B49/22;F04B51/00
代理公司: 北京市诚辉律师事务所 11430 代理人: 朱伟军;耿慧敏
地址: 710049 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 隔膜 压缩机 单双级 切换 控制系统 方法
【说明书】:

本申请公开了一种隔膜压缩机单双级切换控制系统及方法,涉及隔膜压缩机技术领域。气源压力较高时,能够使压缩机具有更大的排气量;气源压力较低时,能够增大气体的利用率。该切换控制系统包括气管路、检测单元和控制单元;气管路包括一级膜头、二级膜头、第一开关阀、第二开关阀和第一减压阀;气源的出口分别连通第一开关阀和第二开关阀的入口,第一开关阀和第一减压阀的出口均分别连通一级膜头和二级进气止回阀的入口,二级进气止回阀的出口连通二级膜头的进气口;一级膜头的排气口分别连通外部储气装置和二级膜头的进气口,一级膜头的排气口与二级膜头的进气口之间设有第三开关阀。本申请同时公开了一种隔膜压缩机单双级切换控制方法。

技术领域

本申请涉及隔膜压缩机技术领域,尤其涉及一种隔膜压缩机单双级切换控制系统及方法。

背景技术

隔膜压缩机是一种容积式压缩机,由于其具有密封性好、压力范围广、压缩比较大的特点,因此被广泛应用于加氢站等石油化工领域中压缩输送各种高纯气体、贵重稀有气体、有毒有害气体或腐蚀性气体。

隔膜压缩机也是加氢站中应用最多的压缩机类型。目前加氢站多采用长管拖车供气,现行标准长管拖车压力一般为20Mpa。隔膜压缩机包括单级隔膜压缩机和双级隔膜压缩机。

若使用单级隔膜压缩机进行氢气加压,长管拖车压力一般只能卸至8MPa左右,进气压力再低就会使隔膜压缩机压比达到6以上,排气温度会比较高,为膜头的安全带来隐患,这就使得长管拖车的氢气利用率只有约60%,增大氢气运输成本。

若使用双级隔膜压缩机进行氢气增压,则可以使长管拖车压力卸至2MPa左右,将长管拖车的氢气利用率增大50%,可以近似认为减少50%的氢气运输成本。然而在长管拖车压力比较高的时候依然采用双极压缩,则是对压缩机本身排气量的一种浪费,会造成压缩机加压能力的浪费,限制加氢站的加注能力。

发明内容

本申请的实施例提供一种隔膜压缩机单双级切换控制系统及方法,能够根据气源的实时压力,控制隔膜压缩机在单级工作模式和双极工作模式之间进行切换,从而能够在气源压力较高时,使压缩机具有更大的排气量,在气源压力较低时,增大气源内气体的利用率。

为达到上述目的,一方面,本申请的实施例提供了一种隔膜压缩机单双级切换控制系统,包括气管路、检测单元和控制单元;所述气管路包括一级膜头、二级膜头、第一开关阀、第二开关阀和第一减压阀;第二开关阀和第一减压阀串联后与第一开关阀并联;气源的出口分别连通第一开关阀和第二开关阀的入口,第一开关阀的出口和第一减压阀的出口均分别连通一级膜头的进气口和二级进气止回阀的入口,二级进气止回阀的出口连通二级膜头的进气口;所述一级膜头的排气口分别连通外部储气装置和所述二级膜头的进气口,且所述一级膜头的排气口与所述外部储气装置之间设有一级排气止回阀;所述一级膜头的排气口与所述二级膜头的进气口之间设有第三开关阀;所述二级膜头的排气口连通所述外部储气装置;所述检测单元用于检测所述气源的压力值;所述控制单元被配置为:接收所述气源的压力值并将所述气源的压力值与预设压力值进行比较,若所述气源的压力值小于所述预设压力值,则控制所述第一开关阀关闭,所述第二开关阀和所述第三开关阀均开启,直至充气完成或气源压力小于气源的剩余压力目标值时停机;若所述气源的压力值大于所述预设压力值,则控制所述第一开关阀开启,所述第二开关阀和所述第三开关阀均关闭,直至所述气源的压力值小于等于预设压力值时,控制所述第一开关阀关闭,所述第二开关阀和所述第三开关阀均开启,直至充气完成或气源压力小于气源的剩余压力目标值时停机。

进一步地,隔膜压缩机单双级切换控制系统还包括串联设置的排气背压阀和排气止回阀,所述排气背压阀的入口分别连通所述一级排气止回阀的出口和所述二级膜头的排气口,所述排气止回阀的出口连通所述外部储气装置。

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