一种闭环控制的远程调压装置的制作方法

本发明涉及电磁导阀，特别是一种闭环控制的远程调压装置。

背景技术：

1、在高压及特高压调压装置中，会使用机械导阀作为减压的过渡单元来参与调压装置的调压过程，实现燃气管网中从高压到低压的调节。一般常规的机械导阀只能扭动导阀底部的螺丝，改变导阀内弹簧的行程，从而设定一个固定的弹簧力。弹簧力固定后，就会对应调压装置平衡点，得到一个唯一设定的出口压力值。设定完成后，就按照机械的设定值来执行调压装置的调压功能。

2、现有的机械导阀因为压力设定值唯一，所以没法实现远程动态调压，在用气高峰，流量增加时，实际出口压力会偏低，影响气网的稳定运行。在用气低谷时，流量较小或几乎为零时，出口压力会增高，当增高到一定量后，会引起调压装置内切断阀的切断，影响用户用气。因此很多时候是需要人为干预来根据用气高峰与低谷人为调节出口压力，达到稳定使用的目的。此类产品用户体验较差同时也不够灵活。

3、目前市面也陆续出现了一些远程调压类的产品如特瑞斯rcs8000,意大利塔塔里尼lg-21,emerson的er5000等，此类产品的出现填补了行业远程调压的空白，根据用气高峰及低谷的用气流量及时间，合理的调节高压调压装置出口压力的大小，很好的实现远程调压。但是此类远程调压产品有一个致命的缺陷，就是均是天然气驱动气动方式实现，在运行过程中都有天然气的排放，存在严重的安全隐患。燃气公司对天然气的排放量及如何解决运行过程中的天然气排放都很关注。所以发明一种采用非天然气排放的远程调压装置成为了行业的痛点及难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种闭环控制的远程调压装置，具有远程调压、闭环控制、非天然气排放、响应速度快等优点，同时保留了机械调压装置原有的失效安全和机械设定功能，能很好的适用于各类高压、特高压调压装置的使用环境。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：

3、一种闭环控制的远程调压装置，包括控制单元、执行单元、和采集单元，其中：

4、控制单元用于接收远程调压指令和发送控制信号到执行单元；

5、执行单元用于接收控制信号，对装置出口的压力进行调整；

6、采集单元用于采集装置出口的压力值，反馈给控制单元。通过控制单元到执行单元到采集单元再反馈给控制单元的反复流程，实现闭环控制与远程调压。

7、进一步地，所述执行单元包括驱动组件、电磁组件和调压组件，其中：

8、驱动组件用于放大控制信号；

9、电磁组件用于接收驱动组件放大后的信号，产生电磁力；

10、调压组件实现出口压力的调整。

11、进一步地，所述驱动单元为功率放大器。

12、进一步地，所述电磁组件为比例型电磁铁，其输入电流和输出力成线性正比关系。

13、进一步地，所述调压组件包括电磁铁推杆、设定弹簧与导阀阀瓣，所述电磁铁推杆由电磁组件推动，设置于所述导阀阀瓣的调压出口一侧，所述设定弹簧设置于导阀阀瓣的另一侧，使得弹簧力等于调压装置出口压力加电磁力。

14、进一步地，所述采集单元为压力传感器。

15、进一步地，所述控制单元控制调压的算法为：

16、设定压力p_set，采集压力p_sample，第k次采集压力p_sample_k,调压装置调压精度η，控制信号输入数字量m，单次调节步长δ。

17、s1：当时，即装置未调节到指定的设定压力值时：

18、m＝m+δ；

19、s2：当时，即装置调节到指定的设定压力值时：

20、m＝m；

21、此时调压完成，系统保持稳定；

22、s3：当再次＞η时，即装置调压稳定后，运行过程中再次偏离设定值：

23、m＝m+δ；

24、s4：当再次＜η时，即装置再次调节到指定的设定压力值时：

25、m＝m；

26、此时调压完成，系统再次保持稳定。

27、进一步地，单次调节步长δ的值小于调压装置调压精度的三分之一。

28、本发明具有以下优点：

29、1、本发明提供的一种闭环控制的远程调压装置可实现远程调压，当出口压力偏离设定值时，能实时的调节回设定值。

30、2、本发明单次调压分辨率高，电磁导阀调压完成后，几乎不影响调压装置本身的精度。

31、3本发明响应速度快，调压稳定速度快，基本能在2分钟内，完成设定压力的调节。

32、4、本发明通过电流产生电磁力来调节出口压力，可以实现运行过程中天然气的零排放。

33、5、本发明采用电磁驱动，实现方式简单，比气动驱动方式成本降低30％以上。

技术特征：

1.一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，包括控制单元、执行单元、和采集单元，其中：

2.如权利要求1所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述执行单元包括驱动组件、电磁组件和调压组件，其中：

3.如权利要求2所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述驱动单元为功率放大器。

4.如权利要求3所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述电磁组件为比例型电磁铁，其输入电流和输出力成线性正比关系。

5.如权利要求4所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述调压组件包括电磁铁推杆、设定弹簧与导阀阀瓣，所述电磁铁推杆由电磁组件推动，设置于所述导阀阀瓣的调压出口一侧，所述设定弹簧设置于导阀阀瓣的另一侧，使得弹簧力等于调压装置出口压力加电磁力。

6.如权利要求1所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述采集单元为压力传感器。

7.如权利要求1所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，所述控制单元控制调压的算法为：

8.如权利要求7所述的一种闭环控制的远程调压装置，其特征在于，单次调节步长δ的值小于调压装置调压精度的三分之一。

技术总结
本发明涉及一种闭环控制的远程调压装置，包括控制单元、执行单元、和采集单元，其中：控制单元用于接收远程调压指令和发送控制信号到执行单元；执行单元用于接收控制信号，对电磁导阀的出口压力进行调整；采集单元用于采集导阀出口的压力值，反馈给控制单元。本发明所设计的系统具有远程调压、闭环控制、非天然气排放、响应速度快等优点，能很好的适用于各类高压、特高压调压装置的使用环境。

技术研发人员：胡莽,刘凌宠,王珍,徐志强,张永闯,游增辉
受保护的技术使用者：上海飞奥燃气设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21