本发明涉及一种测量仪器技术,特别是一氧化碳变换过程蒸汽比例测定控制仪技术,简称“蒸汽比例显示仪技术”,主要用于合成氨和合成甲醇的生产过程中的蒸汽比的测定。 合成氨和合成甲醇生产过程中的蒸汽比例控制是十分重要的,它是保生产正常进行的必不可少的手段。目前采用监测仪器取代人工观测来测定蒸汽比的技术已在生产中开始应用。据了解,有一种汽气比自动显示仪,就是根据测量到的饱和塔出口的气温和压力,估计蒸汽饱和度,再推算出饱和塔中的蒸汽含量;根据主换热器入口温度和补加蒸汽的压力和温度来推算蒸汽补加量,然后计算出汽气比值。这种仪器同时需要输入的参数有五个,包括系统压力,蒸汽压力,添加蒸汽前后的温度和蒸汽温度等五个参数,要取得这些数据,至少要有两个差压变送器、三个温度计,附加两个推算和一个计算过程,监测点多,监测的数据难以做到准确可靠。另一方面,该仪器显示的是变换炉进口的汽气比值,补加蒸气的位置应在主热交换器之前,否则无法使用。
本发明的目的是,针对上述现有技术的不足,进行改进,提出一种一氧化碳变换过程蒸汽比例测定控制仪技术,使其具有较好的可靠性和测量精度。
本发明的技术解决方案是,测量热水塔口温度,其特征在于,通过热水塔出口水温度和系统压力的连续测量,测量数据经电脑处理,自动显示变换过程的汽气比值。
测量数据的主要参数只有一个温度点(和一个压力点)。
系统压力,可以人工设定。
依据上述技术的汽气比例显示仪,采用传感器、变送器、供电电源、传感器与变送器配接,其特征在于,使用了处理数据信息的电脑,其与变送器配接。
电脑包括单片机,显示单元、设置部分,设置部分与单片机相连,设定单片机的数据处理程序,显示单元与单片机配接,显示测量变换过程中的数据。
单片机配有控制单元。
本发明地工作原理是,利用变换后气体中蒸汽含量和原料气的成份反推变换过程的实际汽气比值,而变换后的蒸汽含量可以根据变换气的露点温度来计算得到,实际生产中只需测定热水塔出口水温和系统压力参数即可计算出实际汽气比值,申请人在研究中发现原料气成份一般很少变化,这样只需要一次设定或者人工设定相关参数即可,主参数只有一个温度点(和一个压力点),需要连续测量,测量的方式简单,测量数据易于准确。根据本发明制作的汽气比测定显示仪,使用微电脑处理测量数据,显示变换过程中的汽气比值,其测量值是变换过程中的总汽气比值,当炉内不加蒸汽(或喷水)时也是入炉汽气比值,在炉内加蒸汽(或喷水)时测量显示的是变换炉末段的汽气比值,由于变换过程更注重的是未段汽气比值,因而发明提供的测量数据更适合生产实际的需要。
本发明的优点是,技术简便、可靠,选择了一氧化碳变换过程中的变换炉的关键参数进行测量,和推算公式进行计算,在微电脑的处理下,获得准确的监测数据,按照本技术生产的监测仪器具有测量精度高,其可靠性完全满足工业生产的需求,适应各种一氧化碳变换流程的监测要求,不受蒸汽加入位置和炉内是否喷水等条件的限制,而且输入仪器的主参数只有一个温度点和一个压力点,从而使得整机测量准确度大大提高,其制造成本低,经济实用,为合成氨和合成甲醇生产过程的蒸汽比例控制监测提供了有效的手段和仪器。
图1,本发明采用的仪器原理框图之一
图2,本发明采用的仪器原理框图之二
图3,本发明实际测量示意图
下面根据附图描述本发明的实施例。
如图1所示,本发明的仪器包括传感器1、变送器2、微电脑3、供电电源6,微电脑3采用了单片机4、显示单元5、设定数据参数和数据处理程序的设置部分7构成。传感器1与变送器2配接,单片机4分别与显示单元5和设置部分7、变送器2配接,变送器2、单片机4、显示单元5、设定部分7合装在一起,安装在机壳中,传感器1的探头与整机配接。供电电源6分别给变送器2、单片机4、显示单元5供电。
如图2所示,本发明的仪器在图1提供的原理框图的基础上,再增加一个控制单元8,控制单元8与单片机4配接,供电电源6给控制单元8提供工作电压。
如图3所示,在合成氨生产工艺流程中,半水煤气9进入饱和塔11,变换气10自然水塔12输出,饱和塔11通过主热交换器14与变换炉16相通,变换炉16分上下二段,变换炉16的下段17通过第一水加热器15与热水塔12下端连通,热水塔12下端通过电动泵19与饱和塔11上端相连,蒸汽13在饱和塔11与主热交换器14的连接之间加入。也可以在其它部分加入,均不影响本发明的仪器18测量效果。本发明的仪器18在实际测量中,测量点选择在热水塔12下部与第一水加热器15相连的P点上,测量压力参数;测量温度参数选择在热水塔12下端与电动泵19相连的T点上。将这两点测得的压力,温度数据信号通过传感器1,送入仪器18中的变送器2变换,转换成可以进行处理的电信号,再送入单片机4中,在设定部分7和控制单元8的驱动和指令下,由单片机4进行数据处理和运算,再由显示单元5显示测量数据的结果。整个过程简便、快速而准确,本发明的仪器18可以连续进行测量,显示的数据是一氧化碳变换过程中的关键监测数据,其能保证生产工艺过程的正常进行。