一種氨壓縮機節能裝置及其節能控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于提供液氨裝置技術領域，具體涉及一種氨壓縮機節能裝置及其節能控制方法。
【背景技術】
[0002]在合成氨生產過程中冷凍工段的主要任務為將合成氨冷送過來的氣氨液化。氣氨的液化包括壓縮和冷凝，氣氨經過氨壓機壓縮提壓后，進入蒸發式冷凝器冷凝，由冷卻水把氣氨冷凝為液氨，送入液氨槽進行貯存，供其它崗位使用。冷凍循環的原理是利用液氨在氨冷中吸收合成氨系統的熱量，液氨氣化成為低溫的氣氨，被冷凍系統中的壓縮機吸入并壓縮為高溫高壓的氣氨后，排入蒸發式冷凝器，被冷凝器中的水冷卻為低溫的液氨，送入氨槽進行貯存，供其它崗位系統循環使用以此達到連續制冷的目的。現冷凍系統存在氨壓機負荷較重，生產成本較高的問題。尤其是在夏季液氨槽內液氨溫度較高，系統需要使用較多的液氨才能滿足生產系統用冷需求，造成氨循環量增加，致使氨壓機負荷過高不能支撐生產系統用冷需求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種結構簡單、設計合理、操作簡便、在不影響系統正常運行的情況下可有效提高制冷效果和降低氨壓縮機耗電量的一種氨壓縮機節能裝置及其節能控制方法。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:包括氨壓縮機和氨槽，氣氨管道依次通過氣液分離器、吸氣過濾器、氨壓縮機和立式油分離器與蒸發冷卻器進口相連，蒸發冷卻器的出口通過三通與氨槽的第一進口相連，所述三通的第三端與液氨冷卻器進口相連，所述液氨冷卻器出口與氨槽的第二進口相連，所述氨槽的出口通過出口管道與液氨使用裝置相連。
[0005]優選地，所述蒸發冷卻器上設有蒸發冷卻器冷卻水進水管道和蒸發冷卻器回水管道，所述液氨冷卻器設有液氨冷卻器循環溴冷水進水管道和液氨冷卻器循環溴冷水回水管道。
[0006]優選地，所述液氨冷卻器出口與氨槽的第二進口之間設有溫度傳感器，所述氨槽的出口與液氨使用裝置之間的出口管道上安裝有流量計;所述溫度傳感器和流量計分別通過模型預測控制器來控制第一調節閥、第二調節閥和第三調節閥；所述第一調節閥安裝在三通的第三端與液氨冷卻器進口之間，所述第二調節閥安裝在三通與氨槽的第一進口之間，所述第三調節閥安裝在液氨冷卻器循環溴冷水進水管道上。
[0007]—種氨壓縮機節能裝置的節能控制方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一:合成氨系統中的氣氨通過氣氨管道進入氣液分離器內進行氣液分離，分離出氣氨中攜帶的液體，分離后的氣氨經過吸氣過濾器濾除氣體中的雜質后進入氨壓縮機內；
[0009]步驟二:使步驟一中所述進入氨壓縮機內的氣氨壓縮提壓后進入立式油分離器中，分離壓縮過程中帶出的油分，經立式油分離器凈化后進入蒸發冷卻器內與蒸發冷卻器循環補水管道中的水換熱后冷卻為液氨；
[0010]步驟三:步驟二中所述的液氨分別進入液氨冷卻器和氨槽中；
[0011]步驟四:通過模型預測控制器來設定溫度傳感器的溫度范圍和流量計的流量范圍；
[0012]步驟五:當流量計檢測的流量值大于步驟四中所述的流量范圍時，說明進入液氨使用裝置中液氨的溫度高或液氨使用裝置中液氨的用量大，此時流量計將檢測的流量值輸送至模型預測控制器內，模型預測控制器控制第一調節閥的開度增大，并控制第二調節閥的開度減小，至流量計檢測的流量值在步驟四中所述的流量范圍內即可；
[0013]步驟六:當步驟五中所述模型預測控制器控制第一調節閥的開度增大，并控制第二調節閥的開度減小，流量計檢測的流量值超過步驟四中所述的流量范圍內時，模型預測控制器控制第三調節閥的開度增大，使液氨冷卻器內的液氨溫度降低，降低溫度后的液氨進入氨槽來降低氨槽液氨的溫度，使流量計檢測的流量值在步驟四中所述的流量范圍內即可；
[0014]步驟七:當流量計檢測的流量值小于步驟四中所述的流量范圍時，說明進入液氨使用裝置中液氨的溫度高或液氨使用裝置中液氨的溫度低或液氨的用量小，此時流量計將檢測的流量值輸送至模型預測控制器內，模型預測控制器控制第一調節閥的開度減小，并控制第二調節閥的開度增大，至流量計檢測的流量值在步驟四中所述的流量范圍內即可；
[0015]步驟八:當步驟七中所述模型預測控制器控制第一調節閥的開度減小，并控制第二調節閥的開度增大，流量計檢測的流量值小于步驟四中所述的流量范圍內時，模型預測控制器控制第三調節閥的開度減小，使液氨冷卻器內的液氨溫度升高，升高溫度后的液氨進入氨槽來升高氨槽液氨的溫度，使流量計檢測的流量值在步驟四中所述的流量范圍內即可；
[0016]步驟九:當溫度傳感器檢測的液氨溫度大于步驟四中所述的溫度范圍時，說明蒸發冷卻器出口液氨的溫度高，此時溫度傳感器將檢測到的溫度值送至模型預測控制器內，模型預測控制器控制第一調節閥的開度增大，并控制第二調節閥的開度減小，至溫度傳感器檢測的溫度值在步驟四中所述的溫度范圍內即可；
[0017]步驟十:當步驟九中所述的模型預測控制器控制第一調節閥的開度增大，并控制第二調節閥的開度減小，溫度傳感器檢測的溫度值大于步驟四中所述的溫度范圍時，模型預測控制器控制第三調節閥的開度增大，使液氨冷卻器內的液氨溫度降低，降低溫度后的液氨進入氨槽來降低氨槽液氨的溫度，使溫度傳感器檢測的溫度值在步驟四中所述的溫度范圍內即可；
[0018]步驟十一:當溫度傳感器檢測的液氨溫度小于步驟四中所述的溫度范圍時，說明蒸發冷卻器出口液氨的溫度低，此時溫度傳感器將檢測到的溫度值送至模型預測控制器內，模型預測控制器控制第一調節閥的開度減小，并控制第二調節閥的開度增大，至溫度傳感器檢測的溫度值在步驟四中所述的溫度范圍內即可；
[0019]步驟十二:當步驟十一中所述的模型預測控制器控制第一調節閥的開度減小，并控制第二調節閥的開度增大，溫度傳感器檢測的溫度值小于步驟四中所述的溫度范圍時，模型預測控制器控制第三調節閥的開度減小，使溫度傳感器檢測的溫度值在步驟四中所述的溫度范圍內即可。所述步驟四中的溫度范圍為23?27°C和流量范圍為7.5?8.5t/h。
[0020]本發明通過設置蒸發冷卻器和液氨冷卻器可以實現在不使用氨壓縮機的情況下對液氨實現多次冷卻;通過設置模型預測控制器可有效調整氨槽內液氨溫度，使進入本發明中的液氨能夠提供更多的冷量，在使用較少液氨的情況下就能達到需要的冷卻效果;液氨用量的減少，降低了冷凍系統氨循環量，從而降低氨壓縮機耗電量;具有結構簡單、設計合理、操作簡便、在不影響系統正常運行的情況下可有效提高制冷效果和降低氨壓縮機耗電量的優點。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明的控制原理圖。
【具體實施方式】
[0023]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表示相同的部件。為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與發明相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。
[0024]如圖1、2所示，本發明包括氨壓縮機3和氨槽6，氣氨管道依次通過氣液分離器1、吸氣過濾器2、氨壓縮機3和立式油分離器4與蒸發冷卻器5進口相連，蒸發冷卻器5的出口通過三通與氨槽6的第一進口相連，所述三通的第三端與液氨冷卻器7進口相連，所述液氨冷卻器7出口與氨槽6的第二進口相連，所述氨槽6的出口通過出口管道與液氨使用裝置8相連。所述蒸發冷卻器5上設有蒸發冷卻器冷卻水進水管道9和蒸發冷卻器回水管道10，所述液氨冷卻器7設有液氨冷卻器循環溴冷水進水管道11和液氨冷卻器循環溴冷水回水管道12。所述液氨冷卻器7出口與氨槽6的第二進口之間設有溫度傳感器13，所述氨槽6的出口與液氨使用裝置8之間的出口管道上安裝有流量計14;所述溫度傳感器13和流量計14分別通過模型預測控制器15來控制第一調節閥16、第二調節閥17和第三調節閥18;所述第一調節閥16安裝在三通的第三端與液氨冷卻器