一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線的制作方法

本實(shí)用新型涉及成品油庫(kù)汽車發(fā)油系統(tǒng)，具體涉及一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線。

背景技術(shù)：

對(duì)于成品油庫(kù)發(fā)油系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于裝車鶴管數(shù)量具有不確定性，導(dǎo)致發(fā)油量始終處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程，對(duì)于確定的管路系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，管內(nèi)流體的流量、壓力是不斷變化的，采用恒速泵發(fā)油，雖然可通過(guò)閥門切換或啟、停泵來(lái)控制管網(wǎng)壓力，但無(wú)法維持管壓恒定，不斷的調(diào)節(jié)閥門，啟、停泵將出現(xiàn)機(jī)械磨損加劇、設(shè)備維護(hù)工作量增大，裝車精度不滿足要求、水錘效應(yīng)難以控制等諸多問(wèn)題，不僅增加了能耗，而且 影響設(shè)備的使用壽命，發(fā)油質(zhì)量難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線，通過(guò)變頻調(diào)節(jié)泵的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)成品油庫(kù)自控恒壓發(fā)油。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了如下技術(shù)方案：

一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線，包括控制器、變頻器、變頻泵、壓力傳感器和發(fā)油鶴位，所述控制器輸出端連接變頻器輸入端，控制器輸入端連接壓力傳感器輸出端，變頻器輸出端連接變頻泵的泵電機(jī)輸入端，變頻泵的泵電機(jī)輸出端按照指令調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，輸出油品至發(fā)油鶴位，變頻泵出口處設(shè)有壓力檢測(cè)點(diǎn)，壓力檢測(cè)點(diǎn)連接壓力傳感器輸入端。

進(jìn)一步的，所述變頻器的數(shù)量至少為一臺(tái)，每臺(tái)變頻器均連接有一臺(tái)變頻泵，若干臺(tái)變頻泵形成泵機(jī)組。

進(jìn)一步的，所述若干臺(tái)變頻泵并聯(lián)安裝。

進(jìn)一步的，所述泵機(jī)組出口匯管上安裝一臺(tái)壓力變送器或者泵機(jī)組的每一臺(tái)變頻泵出口處均安裝有一臺(tái)壓力變送器。

進(jìn)一步的，變頻泵出口至發(fā)油島的管線架空敷設(shè)。

本實(shí)用新型公開的一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線，具有以下有益效果：

對(duì)發(fā)油系統(tǒng)進(jìn)行控制，歸根結(jié)底是為了滿足鶴管對(duì)流量的需求。所以，流量是發(fā)油系統(tǒng)的基本控制對(duì)象。而流量的大小又取決于揚(yáng)程，考慮到動(dòng)態(tài)變化工況下，管道壓力的大小是揚(yáng)程大小的反映，而揚(yáng)程與發(fā)油能力和鶴管數(shù)量之間存在平衡關(guān)系，因此，選擇壓力控制來(lái)調(diào)節(jié)管道流量大小，通過(guò)設(shè)定恒壓值就能保證供油能力和鶴管數(shù)量處于平衡狀態(tài)，恰到好處地滿足了用戶對(duì)發(fā)油量的需求。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的控制原理框圖，

圖2是實(shí)施例1的流程結(jié)構(gòu)示意圖，

圖3是6鶴位管路特性曲線圖，

圖4是不同發(fā)油工況對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程曲線圖；

圖5是根據(jù)發(fā)油工況，選取恒壓設(shè)定值圖；

圖6是配泵原則1；

圖7是配泵原則2。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1。

一種變頻恒壓自控發(fā)油生產(chǎn)線，包括控制器、變頻器、變頻泵、壓力傳感器和發(fā)油鶴位，所述控制器輸出端連接變頻器輸入端，控制器輸入端連接壓力傳感器輸出端，變頻器輸出端連接變頻泵的泵電機(jī)輸入端，變頻泵的泵電機(jī)輸出端按照指令調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，輸出油品至發(fā)油鶴位，變頻泵出口處設(shè)有壓力檢測(cè)點(diǎn)，壓力檢測(cè)點(diǎn)連接壓力傳感器輸入端。

作為一種改進(jìn)方案，所述變頻器的數(shù)量至少為一臺(tái)，每臺(tái)變頻器均連接有一臺(tái)變頻泵，若干臺(tái)變頻泵形成泵機(jī)組。

作為一種改進(jìn)方案，所述若干臺(tái)變頻泵并聯(lián)安裝。

作為一種改進(jìn)方案，所述泵機(jī)組出口匯管上安裝一臺(tái)壓力變送器或者泵機(jī)組的每一臺(tái)變頻泵出口處均安裝有一臺(tái)壓力變送器。

作為一種改進(jìn)方案，變頻泵出口至發(fā)油島（發(fā)油島為加油機(jī)所在區(qū)域，加油島為油庫(kù)里面用來(lái)給罐車裝油的裝置）的管線架空敷設(shè)。

變頻恒壓自控原理如下：

變頻恒壓自控是將發(fā)油泵機(jī)組出口壓力設(shè)為某一恒定值；發(fā)油作業(yè)時(shí)控制系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)壓力并與恒壓值進(jìn)行比對(duì)，經(jīng)變頻器內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)器運(yùn)算后，調(diào)節(jié)泵的輸出頻率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒壓發(fā)油。

變頻恒壓自控穩(wěn)定性分析：

對(duì)發(fā)油系統(tǒng)進(jìn)行控制，歸根結(jié)底是為了滿足鶴管對(duì)流量的需求。所以，流量是發(fā)油系統(tǒng)的基本控制對(duì) 象。而流量的大小又取決于揚(yáng)程，考慮到動(dòng)態(tài)變化工況下，管道壓力的大小是揚(yáng)程大小的反映，而揚(yáng)程與 發(fā)油能力和鶴管數(shù)量之間存在平衡關(guān)系，因此，選擇壓力控制來(lái)調(diào)節(jié)管道流量大小，通過(guò)設(shè)定恒壓值就能 保證供油能力和鶴管數(shù)量處于平衡狀態(tài)，恰到好處地滿足了用戶對(duì)發(fā)油量的需求。

變頻恒壓自控連鎖分析：

1）采用變頻恒壓自控方式發(fā)油，流量計(jì)與電液閥連鎖；控制器采集流量信號(hào)，調(diào)節(jié)電液閥的開閉及壓差從而控制發(fā)油量，實(shí)現(xiàn)定量裝車。

2）泵出口壓力變送器不斷采集不同發(fā)油工況下的工作點(diǎn)數(shù)據(jù)，控制器模擬量輸入端接收傳感器輸入的模擬信號(hào)，輸出端輸出經(jīng)給定值與反饋值比對(duì)后并經(jīng) PID 處理所得出的輸出信號(hào)，并依此信號(hào)的變化調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而控制泵的變頻，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恒壓發(fā)油。下圖為變頻恒壓自控發(fā)油系統(tǒng)的控制原理框圖。

本實(shí)用新型在安裝時(shí)，變頻泵裝泵車要求集中布置（單獨(dú)設(shè)置泵棚/泵房）；根據(jù)發(fā)油品種及對(duì)應(yīng)的鶴管數(shù)量，盡量選擇大泵（單泵流量不宜大于400m3/h）；同類油品（如93#汽油）的泵，必須并聯(lián)安裝；泵機(jī)組出口匯管上安裝一臺(tái)壓力變送器（經(jīng)濟(jì)允許時(shí)，可在每個(gè)泵出口安裝一臺(tái)壓力變送器）；每臺(tái)泵配置一臺(tái)獨(dú)立的變頻器（不允許一拖二）；泵區(qū)距發(fā)油區(qū)的距離不受限制（可根據(jù)平面布置，自由調(diào)整）；泵區(qū)至發(fā)油區(qū)的工藝管線建議架空敷設(shè)（避免土壤腐蝕，造成穿孔泄漏）。

變頻恒壓自動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如下：

1）繪制不同工況下的典型管路特性曲線；

2）根據(jù)鶴管流量設(shè)計(jì)值，確定不同裝車工況對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)壓力界限；

3）根據(jù)規(guī)定的裝車工況，確定系統(tǒng)恒壓值，并做工況適應(yīng)性分析；

4）按照恒壓設(shè)定值、單泵最大流量限制、泵允許的最低頻率，制定配泵方案。

實(shí)施例1

見(jiàn)圖2，圖2為柴油6鶴位汽車發(fā)油系統(tǒng)。對(duì)于多泵對(duì)多鶴位裝車系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，隨著啟泵數(shù)和裝車鶴管數(shù)的不同，將出現(xiàn)多組不同的管路特性曲線。

本實(shí)施例中，定量裝車控制器輸出端分別連接1#變頻器、2#變頻器輸入端，定量裝車控制器輸入端連接壓力傳感器（壓力變送器）輸出端，1#變頻器和2#變頻器的輸出端分別連接1#變頻泵的泵電機(jī)輸入端和2#變頻泵的泵電機(jī)輸入端，1#變頻泵和2#變頻泵的泵電機(jī)輸出端按照指令調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，輸出油品至發(fā)油鶴位，變頻泵出口處設(shè)有壓力檢測(cè)點(diǎn)，壓力檢測(cè)點(diǎn)連接壓力傳感器輸入端。本實(shí)施例中共6鶴位，每個(gè)變頻泵分別控制3鶴位。兩個(gè)變頻泵分別連接油罐，變頻泵與發(fā)油鶴位的工藝管線上設(shè)有流量計(jì)、電液閥及過(guò)濾器，定量裝車控制器通過(guò)儀表控制線連接流量計(jì)及電液閥。

對(duì)于一個(gè)鶴管裝車來(lái)說(shuō)，有6條管路特性曲線，對(duì)于2鶴位同時(shí)裝車來(lái)說(shuō)，則有15條管路特性曲線。所謂的典型管路特性曲線，是指開相同數(shù)目鶴管時(shí)，特性曲線最陡的那條，見(jiàn)圖3。

按照單鶴管裝車流量 100m³/h 考慮，可得出 6 個(gè)不同的壓力界限值，見(jiàn)圖4。最終選擇哪一工況的壓力界限作為系統(tǒng)恒壓設(shè)定值，還需要結(jié)合實(shí)際的裝車工況進(jìn)行分析。

見(jiàn)圖5，假設(shè) 2 鶴位同時(shí)裝車為發(fā)油系統(tǒng)常見(jiàn)工況，則可以將恒壓值設(shè)定為 b 值。

變頻恒壓自控發(fā)油系統(tǒng)是利用泵出口壓力變送器采集壓力信號(hào)與系統(tǒng)恒壓設(shè)定值比對(duì)，進(jìn)而產(chǎn)生輸出信號(hào)，再由變頻器控制泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變流量恒壓發(fā)油。在整個(gè)恒壓發(fā)油過(guò)程中，泵的選取至關(guān)重要，合理優(yōu)化泵的選型及組合方式，可有效降低能耗，提高泵的運(yùn)行效率。

見(jiàn)圖6，泵的匹配原則：先假設(shè)存在一臺(tái)大泵，工頻運(yùn)行時(shí)滿足恒壓設(shè)定后6鶴位同時(shí)裝車的流量（工作點(diǎn)1）；且該大泵在允許運(yùn)行的最低頻率（通常小泵不允許低于30%）下工作時(shí)，對(duì)應(yīng)的流量要滿足單鶴管發(fā)油時(shí)的流量要求（工作點(diǎn)2）。通過(guò)查閱泵的相關(guān)樣本，確定上述大泵是否存在，若不存在，則需配置泵機(jī)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)多鶴位恒壓發(fā)油。首先，假設(shè)圖 6 中的工頻曲線為 2 泵工頻并聯(lián)后的特性曲線（圖 7）。由于 2 泵工頻并聯(lián)曲線已定，可反推單泵工頻運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)查閱樣本，確認(rèn)單泵是否存在，若存在，則 2 泵并聯(lián)運(yùn)行即可滿足恒壓發(fā)油過(guò)程；若不存在，繼續(xù)增加并聯(lián)泵臺(tái)數(shù)，重新按上述方法分析，直到滿足要求為止。

本實(shí)用新型通過(guò)變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)成品油庫(kù)恒壓自控發(fā)油具有實(shí)際意義。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，而非對(duì)其限制；應(yīng)當(dāng)指出，盡管參照上述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)上述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或?qū)ζ渲胁糠只蛘呷考夹g(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改和替換，并不使相應(yīng)的技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。