[发明专利]一种基于PLC的多级压缩机逐段压力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力控制装置，尤其涉及一种多级压缩机的逐段压力控制装置。 

背景技术

加氢裂化是重质油轻质化的重要手段之一，加氢反应时烃类与高压氢气发生反应除去杂质或生产出所需的轻质产品，它是由氢气来维持反应系统的压力。加氢裂化系统的压力在16～19Mpa，由于从制氢装置或其他产氢装置来的氢气压力只有1～2Mpa，因此需要经过多级压缩机升压后才能满足加氢裂化系统的压力要求。由于反应耗氢、泄露等因素，如不补充氢气，压力势必会下降甚至无法完成加氢反应。因此需要提供一个压力控制装置来维持多级压缩机压力稳定并补充反应所需的氢气。 

目前大多数的压力控制方式是变频调速或者多级压缩机末端出口直接返回一段入口的调节。对于变频调压，其优点是节约能源，但成本高，只适用于单级压缩机压力的调节；对于多级压缩机末端出口直接返回一段入口的调节，其优点控制简单，造价低，缺点是阀前后压降大，工作条件苛刻，容易泄露。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种合理设计，实现了对多级压缩机稳压控制，操作简单，灵活性大。 

本发明为了实现上述目的，以两级压缩机为例，采用如下的技术方案：主要包括两级压缩机系统和PLC控制系统； 

两级压缩机系统包括一段和二段，一段由补气口至分液罐V-1，与一段压缩机C-1进口连接，一段压缩机C-1出口至换热器E-1；二段由换热器E-1至分液罐V-2，与二段压缩机C-2进口连接，二段压缩机C-2出口至换热器E-2，E-2出口连接分液罐V-3，分液罐V-3出口至循环系统。 

分液罐V-1进口端设置阀PV101，V-1罐上设置压力变送器PT101，分液罐V-2与分液罐V-1之间设置阀PV102，V-2罐上设置压力变送器PT102，分液罐V-3与分液罐V-2之间设置阀PV103，分液罐V-3出口设置阀PV104，V-3罐上设置压力变送器PT103； 

PLC系统包括CPU模块、A/D模块和D/A模块，压力变送器PT101、PT102、PT103均输出模拟信号信号至PLC的A/D模块，阀PV101、PV102、PV103、PV104均由PLC的D/A模块输出模拟信号控制； 

本发明的PLC控制系统采用模块化设计，采用全自动闭环PID控制。PLC采用Modbus通讯协议， 可以与外部计算机进行通讯连接。 

与现有技术相比本发明专利具有以下优点： 

1、本发明专利实现了对多级压缩机的逐段控制，保证了加氢裂化装置的压力稳定，而且各阀前后压差在合理范围之内，增加了系统的稳定性和安全性。 

2、采用PLC控制技术，实现了压力的自动控制，复提升了杂工况下压力调节的时效性和准确性。 

附图说明

图1为本发明的控制流程图 

图2为PT103的输出控制图 

图3为PT102的输出控制图 

图4为PT101的输出控制图 

具体实施方式

将压力变送器PT101、PT102、PT103的输出模拟量信号经PLC的标度转换程序转换为0～100％，将阀PV101、PV102、PV103、PV104的输入控制模拟量信号经PLC的标度转换程序转换为0～100％。 

如图1所示，当分液罐V-3的压力变送器PT103输出在0～70％时，PLC程序选择逐步增加阀PV103的开度，即增加分液罐V-3的返回量，降低罐内气体压力；当压力变送器PT103输出在70％时，阀PV103开度为100％，阀PV103完全打开，当压力变送器PT103输出在70％～100％时，PLC程序选择逐步增加阀PV104开度，此时将分液罐V-3内多余的气体排出系统，降低罐内气体压力，压力变送器PT103的输出控制如图2所示。 

分液罐V-2的压力变送器PT102输出在0～50％时，PLC程序选择逐步减小阀PV103的开度，即减少分液罐V-2的补充量，降低罐内气体压力；当压力变送器PT102输出在50％时，阀PV103开度为0％，阀PV103完全关闭，当压力变送器PT102输出在50％～100％时，PLC程序选择逐步增加阀PV102开度，即增加分液罐V-2的返回量，降低罐内气体压力，压力变送器PT102的输出控制如图3所示。 

分液罐V-1的压力变送器PT101输出在0～50％时，PLC程序选择逐步减小阀PV102的开度，即减少分液罐V-1的补充量，降低罐内气体压力；当压力变送器PT101输出在50％时，阀PV102开度为0％，阀PV102完全关闭，当压力变送器PT101输出在50％～100％时，PLC程序选择逐步增加阀PV101开度，此时将分液罐V-1内多余的气体排出系统，降低罐内气体压力，压力变送器PT101的输出控制如图4所示。