控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法与流程

1.本发明涉及加热炉技术领域，更具体地说，涉及一种控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法。


背景技术：

2.流量计是用来测定加热炉所使用的燃料(包括气体或者液体)、空气、水、蒸汽等用量的仪表，是加热炉实现自动烧钢的重要检测设备之一。在加热炉自动烧钢过程中，需要准确检测出瞬时的空气流量和燃料流量，从而来实时控制燃料阀门和空气阀门的开度，进而以最优空燃比进行空气流量和燃料流量的调整，从而实现最佳燃烧模式。
3.流量计的种类繁多，按其测量原理，通常分为容积式流量计和速度式流量计两大类。加热炉上常用的是节流式差压流量计(简称节流流量计)，即速度式流量计。其原理是在管道内装设有截面变化的节流装置，当流体流经节流装置时，由于流速收缩，其流速发生变化而在节流装置前后产生压差。该压差与流量之间存在线型关系，节流流量计通过测量该压差来推导出流量值。
4.在实际生产中，加热炉需要小流量控制时，会将调节阀关小，由于此时流量很小，导致节流装置前的高压区和节流装置后的低压区压差非常小，此时节流流量计检测出的流量为零，但是通过加热炉内的烧嘴燃烧情况看，依然是有空气和燃料进入炉内进行燃烧，说明此时的节流流量计处于死区。在节流流量计的死区内，加热炉的控制系统由于无法获取流量值而无法调控空气流量和燃料流量，从而无法调控加热炉的温度，那么也就无法实现自动烧钢。
5.因此，如何使加热炉的控制系统在节流流量计处于死区时仍能够有效控制调节阀，以实现自动烧钢，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是使加热炉的控制系统在节流流量计处于死区时仍能够有效控制调节阀，以实现自动烧钢。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法，其特征在于，包括：
8.s1：检测出调节阀的临界开度值，在所述调节阀的开度小于等于所述临界开度值时，所述节流流量计处于死区；
9.s2：所述调节阀的开度从所述临界开度值开始逐步减小，通过手持式流量计测量所述调节阀在不同开度时对应的流量值；
10.s3：从所述临界开度值开始建立所述调节阀的开度与对应的流量值之间的关系；
11.s4：将所述关系输入给控制系统，在所述调节阀的开度小于等于所述临界开度值时，所述控制系统根据所述关系控制所述调节阀。
12.优选地，在所述步骤s1中，在检测所述调节阀的临界开度值时，所述调节阀的开度从预设开度值开始逐步减小，在所述节流流量计首次出现零值时对应的调节阀的开度值即
为所述临界开度值。
13.优选地，所述所述调节阀的开度从所述预设开度值开始逐步减小，具体为：所述调节阀的开度从所述预设开度值按照第一预设步长递减。
14.优选地，所述第一预设步长为1％。
15.优选地，在所述步骤s2中，所述所述调节阀的开度从所述临界开度值开始逐步减小，具体为：所述调节阀的开度从所述临界开度值按照第二预设步长递减。
16.优选地，所述第二预设步长为1％。
17.优选地，管道内设置有节流孔板，所述节流孔板的外部设置有与所述手持式流量计连接的接口。
18.优选地，在所述调节阀的开度大于所述临界开度值时，所述节流流量计与所述控制系统通信连接。
19.从上述技术方案可以看出：在调节阀的开度大于临界开度值时，或者说节流流量计未进入死区时，节流流量计与控制系统通信连接，节流流量计会将流量信号发送给控制系统，控制系统根据该流量信号来控制调节阀的开度。在调节阀的开度等于小于临界开度值时，或者说节流流量计进入死区后，节流流量计与控制系统之间通信连接切断，控制系统根据输入的调节阀开度与流量值之间的关系来控制调节阀的开度。如此，控制系统便能够实时地掌握并调节流量值，从而使加热炉处于所需的温度。因此本发明能够确保自动烧钢的实时投用，提高了自动烧钢的投用效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明一具体实施例提供的控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法的流程图。
具体实施方式
22.本发明公开了一种控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法，从而确保自动烧钢的实时投用，提高了自动烧钢的投用效率。
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明公开了一种控制系统在节流流量计处于死区时控制调节阀的方法，该方法包括如下步骤：
25.s1：检测出调节阀的临界开度值，在调节阀的开度小于等于临界开度值时，节流流量计处于死区。
26.s2：调节阀的开度从临界开度值开始逐步减小，通过手持式流量计测量调节阀在不同开度时对应的流量值。
27.s3：从临界开度值开始建立调节阀的开度与对应的流量值之间的关系。
28.s4：将所述关系输入给控制系统，在调节阀的开度小于等于临界开度值时，控制系统根据所述关系控制调节阀。
29.在步骤s1中，检测调节阀的临界开度值的具体方法如下：使调节阀的开度从预设开度值开始逐步减小，在节流流量计首次出现零值时对应的调节阀的开度值即为临界开度值。也可以按照如下理解：在调节阀的开度为某一开度值时，节流流量计上显示的流量值大于零，在该开度值的下一个开度值时，节流流量计上显示的流量值为零，那么该下一个开度值即为调节阀的临界开度值。
30.需要说明的是，调节阀的开度为预设开度值时节流流量计上显示的流量值大于零。
31.为了提高临界开度值的准确度，本发明限定调节阀的开度从预设开度值开始按照第一预设步长进行递减。进一步地，将第一预设步长限定为1％。
32.在加热炉内分为不同的加热段，包括：均上段、均下段、二加上段、二加下段、一加上段、一加下段等等。不同的加热段设置有不同的调节阀，不同加热段上的调节阀的临界开度值也不相同。
33.请参考表1，在表1中，均上段的调节阀开度为8％，如果按照1％的步长接着递减，那么将调节阀的开度减小到7％，而此时节流流量计上显示的流量值为0。那么7％的开度即为均上段上调节阀的临界开度值。其它各个加热段检测临界开度值的方法相同，在此不再赘述。
34.从表1中可以看出：均下段对应的临界开度值为6％，二加上段对应的临界开度值为5％，二加下段对应的临界开度值为4％，一加上段对应的临界开度值为4％，一加下段对应的临界开度值为6％。
35.表1：节流流量计的流量值与调节阀开度的对应关系
36.段名称调节阀开度流量值m3/h调节阀开度流量值m3/h均上段8％4257％0均下段7％4856％0二加上段6％5315％0二加下段5％5424％0一加上段5％5554％0一加下段4％5736％0
37.在步骤s2中，调节阀的开度从临界开度值开始逐步减小，具体为：调节阀的开度从临界开度值按照第二预设步长递减。更进一步地，将第二预设步长限定为1％。在每个开度时，通过手持流量计去测量管道内流体的流量。
38.请参考表2，表2为各个加热段上的节流流量计处于死区时，或者说各个加热段上的调节阀小于等于临界开度值时调节阀开度与流量值的对应关系，该流量值经手持式流量计测得。
39.从表2可以看出，均上段中调节阀的临界开度值为7％，之后依次将调节阀的开度值调制6％、5％、4％、3％、2％、1％。在七个开度值时，流量值依次为358m3/h、307m3/h、256m3/h、205m3/h、153m3/h、102m3/h、51m3/h。如此，便能够建立开度值与流量值之间的关系，
那么控制系统就能够根据该关系来控制调节阀。比如在控制系统检测到调节阀的当下开度为7％时，那么就能够得到此时的流量为358m3/h。如果需要降低炉温，那么控制系统就要降低流量值，如果将流量值降低至307m3/h，那么控制系统就控制调节阀的开度调节至6％。其它加热段中控制系统对调节阀的控制原理与均上段相同，在次不再赘述。
40.表2：在节流流量计处于死区时调节阀开度与流量值的对应关系
[0041] 均上段均下段二加上段二加下段一加上段一加下段阀门开度流量m3/h流量m3/h流量m3/h流量m3/h流量m3/h流量m3/h7％358\\\\\6％307404\\\\5％256336433\\\4％205269346426436\3％1532022603193274242％1021351732132182831％519787106109141
[0042]
关于手持式流量计的测量方式：本发明在调节阀对应的管道内设置了节流孔板，该节流孔板的外部设置有接口，该接口用于安装手持式流量计。即，将手持式流量计安装在节流孔板的接口上就能够测得管道内流体的流量。
[0043]
需要说明的是，在调节阀的开度大于临界开度值时，或者说节流流量计未进入死区时，节流流量计与控制系统通信连接，节流流量计会将流量信号发送给控制系统，控制系统根据该流量信号来控制调节阀的开度。在调节阀的开度等于小于临界开度值时，或者说节流流量计进入死区后，节流流量计与控制系统之间通信连接切断，控制系统根据输入的调节阀开度与流量值之间的关系来控制调节阀的开度。如此，控制系统便能够实时地调节流量值，从而使加热炉处于所需的温度。因此本发明能够确保自动烧钢的实时投用，提高了自动烧钢的投用效率。
[0044]
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0045]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0046]
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。