[其他]控制流体混合物比例的方法及其装置

说明书

本发明是用于控制一个流体混合物中组分比例方面的装置。更具体地说，本发明是关于一种控制体系，确保一个流体混合物里组分比例不超出或不跌于一个预定最大或最小比例。

已有许多用于在一个流体混合物里控制组分比例的范例。最为普通的运用是同用于燃烧的各种气体混合和各种化合物配制有关。在控制组分的已有技术体系里，通常只能在一个理想比例区域或容限周围的范围来控制其比例。有时对于一个荷载水平的改变，所得混合物所需要量有一个变化时，其最终比例常常在理想比例周围波动。理想比例周围区域的宽度能够随着使用的系统而变化。这变比是控制器的总体设计和安装以及其最小区域的结果，所获得的最小区域通常与使用的特殊控制器的精度和准确度有关。然而这些体系不能确保最终比例不超过理想的最大比例或者不下跌于所理想的最小比例。

在某些运用中，人们期望不仅能够控制组分的比例，而且能确保根据一个荷载水平的改变，流体的比例也将不超出或不下跌于一个预定理想的最大或最小比例。这更特别被期望于特殊运用在合成煤气的制备里。在合成煤气的制备中，对于气化器的反应温度有一个最适宜幅度。如果，允许反应温度提升超过那个幅度的最大温度的话，那么设备就因某些不良的影响而受损害，这是由于渣穿透材料而引起耐火材料受到分裂的结果，例如气化器的耐火材料的损坏。相反，如果允许反应温度下跌于那幅度的最小温度的话，气化工艺就要遭受如对渣的处理等引起的问题。低的反应物的产生的问题是很容易解决的，并且它通常不会象那些超出最适宜幅度的最大温度的温度而造成这昂贵设备的过度摩损。因此，人们期望能防止反应温度超出某一最大温度。

反应温度完全取决于流入反应室的燃料（它是一种煤浆）的氧气比例并且同其成比例。如果正是这样，在Pool里描述的体系不能担保最终比例将不下跌于反理想的值。因此这样系统不适用于在合成气体制备里使用。

本发明是关于用于控制一个流体混合物里组分比例的装置。本发明的装置提供了一个控制系统，用于控制二个流体的混合物，混合物中，一个流体的比例对于另外一个大体上保持恒定，并且最终比例即不会超出也不会下跌于一个理想比例。

本发明维持混合物里的组分流体的最终比例为如此形式，即同时在维持最终比例大体上恒定时，使得流体的最终比例不超出或下跌于一个理想比例。本发明包括一个用于最终混合物的需要量和期望流量比较的装置，组份的流量是这样的，当需要量增加时，流体组分之一的流量最好也增加;当需要量减低时，另一流体组分的流量最好是减低，这样就确保了一个流体的最终比例相对于另一流体来说，它即不会超过也不会低于一个理想的比例。

本发明包括：一个用于测定第一流体和第二流体流量的装置，这第一和第二流体的比例是需控制的和一个输入期望比例的装置。把实际流量和期望流量通过一些适当的装置来对其进行比较，从而测定出流体的期望流量。一个对于最终混合物输入需要量的装置还伴随一个对需要量和第二流体期望流量进行比较和输送到一控制装置的装置，该控制装置能够调节第二流体流量，一直调节到第二流体的流量大体上同输出的一样为止。

根据需要把第二流体的流量输入到一个装置，该装置是借助于一个测量第一流体的期望流量的适当装置来用于比较这二个（流体）和比较输出期望比例。期望的流量被输入到另一个控制装置，这控制装置能够调节第一流体的流量，一直调节到流量大体上和期望流量一样。

结果，流体的比例维持接近恒量和能调节即不超出也不低于一个理想比例。因此，本发明的一个目的就是提供一种装置和方法来控制一个流体混合物的比例，使得这流体混合物的组分比例几乎为恒量，并且其最终比例将即不会超出也不会低于一个理想比例。

图1为本发明一个最佳实施例的示意图，在这里最终比例不会超出一个理想值。

图2是本发明的一个最终比例不会低于一理想比例的最佳实施例示意图。

图3是结合本发明用于煤气化学工艺的一个控制系统示意图。

在一个最终混合物里控制流体组分比例是一个动态操作。但为了容易地了解本发明装置和方法，下面最佳实施例是从静态观点进行描述。但这必须要记，在实际应中里，相对于荷载水平需要量改变时，信号值也将是不断地改变的。