空气预冷机清洗系统及控制方法与流程

1.本发明涉及空气处理技术领域，尤其涉及一种空气预冷机清洗系统及控制方法。


背景技术：

2.空气预冷机是一种将空气温度降温的装置，在空气分离领域具有广泛应用。空气预冷机通过将气态制冷剂压缩，冷却后变成液态，再通过膨胀阀膨胀，在蒸发器中液态制冷剂变为气态，与通过蒸发器的热空气进行换热，从而使热空气得到降温。
3.然而由于空气预冷机的管道中存在残渣、杂物等，在空气预冷机的运行中容易出现堵塞的问题，进而造成预冷机的前后压差过高，导致下游工艺气体压力降低，影响工况运行。
4.因此，亟需一种空气预冷机清洗系统及控制方法，来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种空气预冷机清洗系统及控制方法，其能够在不影响下游工段运行的情况下，对预冷机的管道进行吹扫，避免预冷机管路堵塞。
6.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.一方面，本发明提供一种空气预冷机清洗系统，用于对预冷机进行吹扫，该空气预冷机清洗系统包括：
8.预冷机反吹系统，所述预冷机反吹系统包括上游吹扫管路、下游吹扫管路和排空管路，所述预冷机的内部管路与所述上游吹扫管路和下游吹扫管路连通，所述上游吹扫管路与上游工段连通，所述下游吹扫管路与下游工段连通，所述上游吹扫管路上设有第一阀门组件，所述下游吹扫管路上设有第二阀门组件，所述排空管路设置在所述第一阀门组件与所述预冷机之间，且所述排空管路与所述上游吹扫管路连通，所述排空管路上设有第三阀门组件；以及
9.旁路系统，所述旁路系统的两端分别与所述上游吹扫管路和下游吹扫管路连通，且所述旁路系统的进口端连通于所述第一阀门组件的上游，所述旁路系统出口端连通于所述第二阀门组件的下游，所述旁路系统上设有第四阀门组件，所述旁路系统包括连通管路，所述第四阀门组件设置在所述连通管路上。
10.可选地，所述空气预冷机清洗系统包括压差检测装置，所述压差检测装置的两端分别接入所述上游吹扫管路和所述下游吹扫管路，所述压差检测装置能够检测所述上游吹扫管路与所述下游吹扫管路之间的压差δp。
11.可选地，所述压差检测装置设置为压差变送器。
12.可选地，所述第一阀门组件包括第一手动阀和第一电动阀，所述第二阀门组件包括第二手动阀和第二电动阀，所述第三阀门组件包括第三手动阀和第三电动阀，所述第四阀门组件包括第四手动阀和第四电动阀。
13.可选地，所述第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀和第四电动阀均设置为电磁
阀。
14.可选地，所述空气预冷机清洗系统包括plc控制模块，所述plc控制模块与所述压差检测装置、所述第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀和第四电动阀均电连接。
15.可选地，所述空气预冷机清洗系统包括手动模式和自动模式，所述plc控制模块包括控制按键，所述控制按键控制所述自动模式开启或关闭，所述自动模式关闭时，所述空气预冷机清洗系统处于手动模式。
16.另一方面，本发明提供一种空气预冷机清洗系统的控制方法，采用上述任一方案中的空气预冷机清洗系统对预冷机进行吹扫，此时所述空气预冷机清洗系统处于自动模式，第一手动阀、第二手动阀、第三手动阀和第四手动阀均开启，其具体步骤包括：
17.s101、获取预冷机的内部管路的前后压差，即上游吹扫管路与下游吹扫管路之间的压差δp1，并判断所述δp1是否大于或等于压差上限值；
18.s102、当所述压差δp1大于或等于所述压差上限值时，所述空气预冷机清洗系统执行一次自动清洗程序，所述预冷机反吹系统逆向运行，plc控制模块首先控制第四电动阀、第二电动阀和第三电动阀打开，然后关闭第一电动阀，此时上游工段的压缩空气依次经过旁路系统、所述下游吹扫管路和所述预冷机后，从排空管路送出，或上游的所述压缩空气经过所述旁路系统后直接进入下游工段；
19.s103、继续获取所述预冷机的内部管路的前后压差，即所述上游吹扫管路与所述下游吹扫管路之间的压差δp2，并判断所述压差δp2是否小于压差下限值；
20.当所述压差δp2小于所述压差下限值时，所述自动清洗程序结束，预冷机反吹系统正向运行，所述plc控制模块首先控制所述第三电动阀关闭，然后将所述第一电动阀打开，最后关闭所述第四电动阀，所述第二电动阀保持打开状态，上游工段的所述压缩空气依次经过所述上游吹扫管路、所述预冷机和所述下游吹扫管路后进入到下游工段；
21.当所述压差δp2大于或等于所述压差下限值时，重新执行所述步骤s102和所述步骤s103，直至所述压差δp2小于所述压差下限值。
22.可选地，所述步骤s102中：所述plc控制模块控制所述第三电动阀间歇打开，所述第三电动阀单次开启的时间为第一预定时长，所述第三电动阀单次关闭的时间为第二预定时长，所述预冷机反吹系统逆向运行总预定时长后，所述预冷机反吹系统的一次所述自动清洗程序结束，所述预冷机反吹系统正向运行。
23.可选地，所述空气预冷机清洗系统还包括检修程序，所述检修程序运行时，所述预冷机反吹系统停止运行，所述第一阀门组件、所述第二阀门组件和所述第三阀门组件关闭，所述第四阀门组件开启，此时上游工段的压缩空气经过旁路系统进入到下游工段。
24.本发明的有益效果为：
25.本发明提供一种空气预冷机清洗系统，用于对预冷机进行吹扫，该空气预冷机清洗系统包括预冷机反吹系统和旁路系统，预冷机反吹系统包括上游吹扫管路、下游吹扫管路和排空管路，预冷机的内部管路与上游吹扫管路和下游吹扫管路连通，上游吹扫管路与上游工段连通，下游吹扫管路与下游工段连通，上游吹扫管路上设有第一阀门组件，下游吹扫管路上设有第二阀门组件，排空管路设置在第一阀门组件与预冷机之间，且排空管路与上游吹扫管路连通，排空管路上设有第三阀门组件，旁路系统的两端分别与上游吹扫管路和下游吹扫管路连通，且旁路系统的进口端连通于第一阀门组件的上游，旁路系统出口端
连通于第二阀门组件的下游，旁路系统上设有第四阀门组件。
26.通过控制第一阀门组件、第二阀门组件、第三阀阀门组件和第四阀门组件的通断，能够调整压缩空气的流通路径，当预冷机正常工作时，第一阀门组件和第二阀门组件打开，第三阀门组件和第四阀门组件关闭，空气从上游工段依次经过上游吹扫管路、预冷机和下游吹扫管路后，进入到下游工段；当预冷机需要清理时，将第一阀门组件关闭，第二阀门组件、第三阀门组件和第四阀门组件打开，此时，空气从上游工段依次经过旁路系统、下游吹扫管路和预冷机后，从排空管路释放，从而完成预冷机的吹扫、清理过程，避免预冷机的内部管路出现堵塞的问题，减小了预冷机前后的压差，以保证下游工段的正常运行，且本实施例中空气预冷机清洗系统结构简单，操作容易，减少了现场工作人员的操作频次，劳动强度较低。
27.本实施例还提供一种空气预冷机清洗系统的控制方法，采用上述的空气预冷机清洗系统对预冷机进行吹扫，通过上述控制方法，保证了在预冷机在前后压差过大时，空气预冷机清洗系统能够自动执行自动清洗程序，以对预冷机的内部管路进行吹扫和清理，此控制过程简单，且可靠性较高，保证了预冷机的内部管路的清洁，延长其使用寿命。
附图说明
28.图1为本发明实施例中提供的空气预冷机清洗系统的结构示意图；
29.图2为本发明实施例中提供的空气预冷机清洗系统的控制方法的流程示意图。
30.图中：
31.100、预冷机；200、预冷机反吹系统；210、上游吹扫管路；211、第一手动阀；212、第一电动阀；220、下游吹扫管路；221、第二手动阀；222、第二电动阀；230、排空管路；231、第三手动阀；232、第三电动阀；300、旁路系统；310、连通管路；311、第四手动阀；312、第四电动阀；400、压差检测装置。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.如图1所示，本实施例提供一种空气预冷机清洗系统，用于对预冷机100进行吹扫，空气预冷机清洗系统包括预冷机反吹系统200和旁路系统300，预冷机反吹系统200包括上游吹扫管路210、下游吹扫管路220和排空管路230，预冷机100的内部管路与上游吹扫管路210和下游吹扫管路220连通，上游吹扫管路210与上游工段连通，下游吹扫管路220与下游工段连通，上游吹扫管路210上设有第一阀门组件，下游吹扫管路220上设有第二阀门组件，排空管路230设置在第一阀门组件与预冷机100之间，且排空管路230与上游吹扫管路210连通，排空管路230上设有第三阀门组件，旁路系统300的两端分别与上游吹扫管路210和下游吹扫管路220连通，且旁路系统300的进口端连通于第一阀门组件的上游，旁路系统300出口端连通于第二阀门组件的下游，旁路系统300上设有第四阀门组件。可选地，旁路系统300包括连通管路310，第四阀门组件设置在连通管路310上，连通管路310的两端分别接入上游吹扫管路210和下游吹扫管路220。
37.预冷机100正常工作时，第一阀门组件和第二阀门组件打开，第三阀门组件和第四阀门组件关闭，压缩空气从上游工段依次经过上游吹扫管路210、预冷机100和下游吹扫管路220后，进入到下游工段；当预冷机100需要清理时，将第一阀门组件关闭，第二阀门组件、第三阀门组件和第四阀门组件打开，此时，压缩空气从上游工段依次经过旁路系统300、下游吹扫管路220和预冷机100后，从排空管路230释放，从而完成预冷机100的吹扫、清理过程，避免预冷机100的内部管路出现堵塞的问题，减小了预冷机100前后的压差，以保证下游工段的正常运行，且本实施例中空气预冷机清洗系统结构简单，操作容易，减少了现场工作人员的操作频次，劳动强度较低。
38.进一步地，本实施例中的空气预冷机清洗系统包括压差检测装置400，压差检测装置400的两端分别接入上游吹扫管路210和下游吹扫管路220，压差检测装置400能够检测上游吹扫管路210与下游吹扫管路220之间的压差δp。在一些实施例中，压差检测装置400可以选用压差变送器。当然，在其他实施例中，压差检测装置400也可以选用其他设备，只要能够显示上游吹扫管路210和下游吹扫管路220之间的压差δp即可，本实施例对此不做限定。
39.作为一种可选地方案，本实施例中的第一阀门组件包括第一手动阀211和第一电动阀212，第二阀门组件包括第二手动阀221和第二电动阀222，第三阀门组件包括第三手动阀231和第三电动阀232，第四阀门组件包括第四手动阀311和第四电动阀312。通过第一手动阀211、第二手动阀221、第三手动阀231和第四手动阀311的设置，能够在第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232或第四电动阀312发生故障时，保证空气预冷机清洗系统运行，避免发生漏气的情况发生。在一些实施例中，第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232和第四电动阀312均可设置为电磁阀。当然，在其他实施例中，第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232和第四电动阀312也可设置为其他类型的电动阀门，本实施例对此不做限定。
40.进一步地，空气预冷机清洗系统包括plc控制模块，plc控制模块与压差检测装置400、第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232和第四电动阀312均电连接。plc控制模块能够接收到压差检测装置400的压差信号，并根据该压差信号，控制第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232和第四电动阀312的开启或关闭。
41.空气预冷机清洗系统包括手动模式和自动模式，plc控制模块包括控制按键，控制按键控制自动模式开启或关闭，控制按键被按下时，自动模式开启；再次按压控制按键，控制按键被松开，自动模式关闭，此时空气预冷机清洗系统处于手动模式，可进行检修或其他操作。
42.执行自动清洗程序时，空气预冷机清洗系统处于自动模式，此时第一手动阀211、第二手动阀221、第三手动阀231和第四手动阀311均处于开启状态，控制按键被按下，由plc控制模块控制第一电动阀212、第二电动阀222、第三电动阀232和第四电动阀312的开启或关闭。当压差δp大于或等于压差上限值时，plc控制模块控制首先控制第四电动阀312、第二电动阀222和第三电动阀232开启，然后关闭第一电动阀212，预冷机反吹系统200逆向运行，此时上游工段的压缩空气依次经过旁路系统300、下游吹扫管路220和预冷机100后，从排空管路230送出，此时空气预冷机清洗系统处于自动控制状态。需要说明的是，第二电动阀222始终保持开启状态。
43.另外，在一些情况下，如预冷机100需要检修时，可以将第四阀门组件的第四手动阀311和第四电动阀312均开启，空气预冷机清洗系统的第一阀门组件、第二阀门组件和第三阀门组件均关闭(有先后顺序，需要先开启第四阀门组件，再关闭第一阀门组件、第二阀门组件和第三阀门组件，避免造成憋压)，此时，压缩空气经旁路系统300直接从上游工段输送至下游工段，使得在检修预冷机100时，不影响整条工艺路线的运行。
44.本实施例还提供一种空气预冷机清洗系统的控制方法，采用上述的空气预冷机清洗系统对预冷机100进行吹扫，此时空气预冷机清洗系统处于自动模式，第一手动阀211、第二手动阀221、第三手动阀231和第四手动阀311均开启，其具体步骤包括：
45.s101、获取预冷机100的内部管路的前后压差，即上游吹扫管路210与下游吹扫管路220之间的压差δp1，并判断δp1是否大于或等于压差上限值；下面以压差上限值为50kpa为例进行说明。
46.s102、当压差δp1大于或等于50kpa时，空气预冷机清洗系统执行自动清洗程序，预冷机反吹系统200逆向运行，plc控制模块首先控制第四电动阀312、第二电动阀222和第三电动阀232打开，然后关闭第一电动阀212，此时上游工段的压缩空气依次经过旁路系统300、下游吹扫管路220和预冷机100后，从排空管路230送出，或上游的压缩空气经过旁路系统300后直接进入下游工段；
47.需要说明的是，在执行自动清洗程序之前，第二电动阀222也是处于开启状态的。
48.s103、继续获取预冷机100的内部管路的前后压差，即上游吹扫管路210与下游吹扫管路220之间的压差δp2，并判断压差δp2是否小于压差下限值，本实施例中压差下限值以15kpa为例进行说明；
49.当压差δp2小于15kpa时，自动清洗程序结束，预冷机反吹系统200正向运行，plc控制模块首先控制第三电动阀232关闭，然后将第一电动阀212打开，最后关闭第四电动阀312，第二电动阀222保持打开状态，上游工段的压缩空气依次经过上游吹扫管路210、预冷
机100和下游吹扫管路220后进入到下游工段；
50.当压差δp2大于或等于15kpa时，重新执行步骤s102和步骤s103，直至压差δp2小于压差下限值。
51.通过上述控制方法，保证了在预冷机100在前后压差过大时，空气预冷机清洗系统能够自动执行自动清洗程序，以对预冷机100的内部管路进行吹扫和清理，直至清理干净后，空气预冷机清洗系统退出自动清洗程序，此控制过程简单，且可靠性较高，保证了预冷机100的内部管路的清洁，延长其使用寿命。
52.进一步地，步骤s102中：plc控制模块控制第三电动阀232间歇打开，第三电动阀232单次开启的时间为第一预定时长，第三电动阀232单次关闭的时间为第二预定时长，预冷机反吹系统200逆向运行总预定时长后，预冷机反吹系统200的一次自动清洗程序结束，预冷机反吹系统200正向运行。其中，第三电动阀232开启的总时长与第三电动阀232关闭的总时长等于总预定时长。
53.此处，以第一预定时长设定为30s，第二预定时长设置为10s，总预定时长设置为5min为例，进行说明。当第四电动阀312开启后，第一电动阀212关闭，第二电动阀222、第三电动阀232开启，预冷机反吹系统200逆向运行，压缩空气反向通过预冷机100的内部管路后从排空管路230排空，第三电动阀232开启30s，第三电动阀232关闭10s，然后第三电动阀232再开启30s，关闭10s，以此类推，当运行时长达到5min时，本次自动清洗程序结束。
54.继续判定压差δp2是否小于15kpa，若δp2小于15kpa，则无需再次运行自动清洗程序，预冷机反吹系统200的自动清洗程序结束，预冷机反吹系统200正向运行，第一阀门组件、第二阀门组件开启，第三阀门组件和第四阀门组件关闭。若δp2大于或等于15kpa，则需要重复步骤s102和s103，再次运行一次自动清洗程序，运行时长为5min，预冷机反吹系统200继续逆向运行，第四阀门组件开启后，第一阀门组件关闭，第二阀门组件、第三阀门组件开启，此时上游工段的压缩空气依次经过旁路系统300、下游吹扫管路220和预冷机100后，从排空管路230送出，直至δp2小于15kpa，证明预冷机100的内部管路已清扫干净，可退出自动清洗程序。
55.作为一种可选地方案，本实施例中的空气预冷机清洗系统还包括检修程序，检修程序运行时，预冷机反吹系统200停止运行，第四阀门组件开启，第一阀门组件、第二阀门组件和第三阀门组件关闭，此时上游工段的压缩空气经过旁路系统300进入到下游工段。由此保证在预冷机100出现故障时，可在线对预冷机100进行维修处理，无需使整条工艺路线停止运行，可操作性良好，使得对预冷机100的维修和维护更加便捷。
56.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。