本發(fā)明涉及空分裝置自動化控制，特別是涉及一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器及其干燒預警方法。

背景技術(shù)：

1、空分裝置分子篩活化過程分為四個階段，即加熱、冷吹、升壓、卸壓，一般2臺分子篩輪流使用，其中，加熱階段依靠電加熱器加熱污氮，并將加熱后的污氮通入分子篩內(nèi)使吸附劑再生，電加熱器中加熱管主要靠與流動的污氮換熱帶走熱量，因此，加熱器的工作狀態(tài)對空分裝置正常生產(chǎn)至關(guān)重要。現(xiàn)有空分裝置的電加熱器一般在出口管段設(shè)有溫度檢測點，以及連鎖加熱管進行調(diào)功，以避免加熱功率過大損壞設(shè)備；但是在實際生產(chǎn)中，如加熱管路閥門故障或操作人員切換電加熱器時未正常開閉相關(guān)閥門，導致電加熱器污氮流動受阻，處于干燒狀態(tài)，此時加熱器出口溫度檢測點位于死氣區(qū)，干燒高溫無法及時傳導至傳感器。如果電加熱器本體設(shè)有溫度檢測，也可能因電加熱器內(nèi)受熱不均且氣體不流動，導致溫度傳感器無法及時感知上述異常，進而造成電加熱器干燒，輕則損壞加熱管，重則引發(fā)火災。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的實施例提供了一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器及其干燒預警方法，以提高空分裝置電加熱器干燒預警的及時性和準確性，有效防止設(shè)備因干燒而損壞或引發(fā)安全事故。

2、為了實現(xiàn)上述目的，一方面，提供一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，所述空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器包括第一電加熱器和第二電加熱器，所述第一電加熱器和第二電加熱器并聯(lián)，其特征在于，所述第一電加熱器和第二電加熱器中每一電加熱器的分支管線包括：入口切斷蝶閥、出口切斷蝶閥、出口溫度測點、干燒數(shù)據(jù)采集模塊和干燒工況報警模塊；

3、其中，所述入口切斷蝶閥，在相應分支管線上設(shè)置在對應電加熱器的進口處，用于控制進入所述對應電加熱器的污氮氣體的通斷；

4、所述出口切斷蝶閥，在相應分支管線上設(shè)置在所述對應電加熱器的出口處，用于控制進入所述對應電加熱器的污氮氣體的通斷；

5、所述出口溫度測點，在相應分支管線上設(shè)置在所述對應電加熱器之后且在所述出口切斷蝶閥之前的出口管段，用于監(jiān)測從所述對應電加熱器流出的污氮氣體的溫度；

6、所述干燒數(shù)據(jù)采集模塊，用于實時監(jiān)測所述對應電加熱器進出口的壓力數(shù)據(jù)，所述干燒數(shù)據(jù)采集模塊包括：入口壓力傳感器和出口壓力傳感器；

7、其中，所述入口壓力傳感器在相應分支管線上設(shè)置在所述入口切斷蝶閥之后，且在所述對應電加熱器之前；所述出口壓力傳感器在相應分支管線上設(shè)置在所述對應電加熱器之后，且在所述出口切斷蝶閥之前；

8、所述干燒工況報警模塊，與所述干燒數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于獲取所述干燒數(shù)據(jù)采集模塊采集的所述電加熱器進出口的壓力數(shù)據(jù)，并在所述進出口的壓力數(shù)據(jù)的進出口壓差小于預設(shè)值時，發(fā)出警報。

9、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其中，還包括：區(qū)域控制系統(tǒng)和緊急停機控制系統(tǒng)，其中，所述區(qū)域控制系統(tǒng)，通過所述出口溫度測點獲取所述第一電加熱器和第二電加熱器中每一電加熱器的出口溫度，并將所述出口溫度傳輸至所述緊急停機控制系統(tǒng)；

10、所述緊急停機控制系統(tǒng)，接收所述區(qū)域控制系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并在檢測到預定的溫度異常情況時觸發(fā)緊急停機程序。

11、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其中，所述空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器中的空分裝置為應用電加熱器加熱污氮用于分子篩再生的空分裝置，所述空分裝置包括：空分制氧或空分制氮。

12、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其中，所述干燒工況報警模塊在所述第一電加熱器和所述第二電加熱器中任一電加熱器處于工作狀態(tài)時啟用；和/或，

13、所述干燒工況報警模塊用于在所述第一電加熱器和所述第二電加熱器中任一電加熱器處于工作狀態(tài)，且所述第一電加熱器和所述第二電加熱器所對應的入口切斷蝶閥和出口切斷蝶閥均未正常開啟時發(fā)出警報。

14、另一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其中，適用于上述任一項所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，該干燒預警方法包括：

15、s1，實時獲取第一電加熱器和/或第二電加熱器的進出口壓力數(shù)據(jù)，并計算進出口壓差；

16、s2，判斷所述進出口壓差是否小于預設(shè)值，若是，則發(fā)出干燒警報指令；若否，則返回步驟s1。

17、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其中，步驟s1僅在第一電加熱器和第二電加熱器中任一電加熱器處于工作狀態(tài)下執(zhí)行。

18、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其中，步驟s2中所述預設(shè)值根據(jù)與正常生產(chǎn)對應的預定壓差值預先設(shè)置，所述預設(shè)值比所述預定壓差值低預定的閾值。

19、優(yōu)選地，所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其中，所述預定的閾值的取值范圍為2～3kpa。

20、又一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述存儲介質(zhì)中存儲有至少一段程序，所述至少一段程序由處理器執(zhí)行以實現(xiàn)如上任一所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法。

21、又一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其中，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上任一所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法。

22、上述技術(shù)方案具有如下技術(shù)效果：

23、本發(fā)明的實施例通過在第一電加熱器和第二電加熱器中每一電加熱器的分支管線上設(shè)置入口和出口切斷蝶閥、出口溫度測點、干燒數(shù)據(jù)采集模塊及干燒工況報警模塊，實現(xiàn)了對加熱過程的精確控制與安全監(jiān)控，這種設(shè)計不僅能夠有效控制污氮氣體進入和離開電加熱器的通斷狀態(tài)，確保操作的靈活性和安全性；還能實時監(jiān)測電加熱器出口溫度，防止過熱損壞設(shè)備；并且，通過進出口壓力數(shù)據(jù)的實時采集與分析，該裝置能夠在早期檢測到干燒風險并及時發(fā)出警報，從而避免因無介質(zhì)流動導致的加熱器損壞或安全事故，顯著提高了電加熱器運行的安全性和可靠性，同時也為維護人員提供了便捷的操作和維護手段，保障了空分裝置整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；

24、本發(fā)明的另一實施例通過實時監(jiān)測電加熱器進出口的壓力數(shù)據(jù)并計算壓差，準確判斷電加熱器是否處于干燒狀態(tài)；當檢測到進出口壓差低于預設(shè)值時，表明加熱器內(nèi)部可能無介質(zhì)流動導致干燒風險增加，隨即發(fā)出警報指令提醒操作人員采取措施，不僅提高了對干燒狀況識別的及時性和準確性，避免了因溫度檢測滯后或不準確帶來的安全隱患，同時也有效預防了由于干燒造成的設(shè)備損壞和潛在安全事故的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，所述空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器包括第一電加熱器和第二電加熱器，所述第一電加熱器和第二電加熱器并聯(lián)，其特征在于，所述第一電加熱器和第二電加熱器中每一電加熱器的分支管線包括：入口切斷蝶閥、出口切斷蝶閥、出口溫度測點、干燒數(shù)據(jù)采集模塊和干燒工況報警模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其特征在于，還包括：區(qū)域控制系統(tǒng)和緊急停機控制系統(tǒng)，其中，所述區(qū)域控制系統(tǒng)，通過所述出口溫度測點獲取所述第一電加熱器和第二電加熱器中每一電加熱器的出口溫度，并將所述出口溫度傳輸至所述緊急停機控制系統(tǒng)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其特征在于，所述空分裝置純化系統(tǒng)的空分裝置為應用電加熱器加熱污氮用于分子篩再生的空分裝置，所述空分裝置包括：空分制氧或空分制氮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，其特征在于，

5.一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其特征在于，適用于上述權(quán)利要求1-4中任一項所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器，該干燒預警方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其特征在于，步驟s1僅在第一電加熱器和第二電加熱器中任一電加熱器處于工作狀態(tài)下執(zhí)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其特征在于，步驟s2中所述預設(shè)值根據(jù)與正常生產(chǎn)對應的預定壓差值預先設(shè)置，所述預設(shè)值比所述預定壓差值低預定的閾值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法，其特征在于，所述預定的閾值的取值范圍為2～3kpa。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)中存儲有至少一段程序，所述至少一段程序由處理器執(zhí)行以實現(xiàn)如權(quán)利要求5至8任一所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求5至8任一所述的空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器的干燒預警方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器及其干燒預警方法，空分裝置純化系統(tǒng)電加熱器包括第一電加熱器和第二電加熱器，每一電加熱器的分支管線包括：入口切斷蝶閥、出口切斷蝶閥、出口溫度測點、干燒數(shù)據(jù)采集模塊和干燒工況報警模塊；其中，出口溫度測點設(shè)置在對應電加熱器之后且在出口切斷蝶閥之前的出口管段，用于監(jiān)測從對應電加熱器流出的污氮氣體的溫度；干燒數(shù)據(jù)采集模塊用于實時監(jiān)測對應電加熱器進出口的壓力數(shù)據(jù)；干燒工況報警模塊用于獲取電加熱器進出口的壓力數(shù)據(jù)，并在進出口壓差小于預設(shè)值時發(fā)出警報。利用上述技術(shù)方案，提高了電加熱器干燒預警的及時性和準確性，有效防止設(shè)備因干燒而損壞或引發(fā)安全事故。

技術(shù)研發(fā)人員：張宇,江瀾,夏朝暉,唐登超,鄧燦
受保護的技術(shù)使用者：中冶南方工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28