[发明专利]槽罐装置和料位控制方法

说明书

用于低温介质的料位控制的方法和槽罐装置，包括：具有进流管路(10)和排流管路(12)的槽罐(6)；压差测量机构(16)，其通过流体管路(26)连接至其中有介质液态部分的下槽罐区(28)且还通过另一流体管路(20)连接至其中有介质气态部分的上槽罐区(22)；用于测量上槽罐区(22)内的压力和/或温度的绝对压力测量机构(18)和/或温度传感器(18)；在进流管路(10)与上槽罐区(22)之间的分支管路(36)内的蒸发器(38)；适于压力控制、在分支管路(36)内设于蒸发器(38)下游且用于控制该上槽罐区(22)内的压力的气压调节阀(34)；与压差测量机构(16)及绝对压力测量机构(18)和/或温度传感器(18)相连的用于控制气压调节阀(34)的罐底压力调节器(32)，罐底压力调节器(32)配置用于根据介质液态部分的料位将槽罐(6)内的介质气态部分内的压力控制至恒定罐底压力。

本发明涉及用于低温介质的槽罐装置和在槽罐装置中的低温介质的料位控制方法。

从DE202014102808U中知道了一种用于低温流体料位测量的槽罐装置，其包括槽罐以及压差测量计，压差测量计通过流体管路与下槽罐区内的低温介质液态部分相连通并且还通过另一流体管路与上槽罐区内的低温介质气态部分相连通。用于测知流体温度的温度传感器和/或绝对压力测量机构用于测知上槽罐区内的流体的压力和/或温度。与压差计和绝对压力测量机构和/或温度传感器相连的分析单元依据所确定的料位值来计算。在所述槽罐装置中仅测量所述料位，因而槽罐装置尚有潜力可挖。

从DE102004043488A1中已知在低温槽罐中确定料位的其它布置。在此，气压和罐底压力之间的压差被检测，其中气压可以被调节至预定值。

本发明基于以下任务，即，提供一种槽罐装置，可以借此不仅测量料位，也在此应扩展已知槽罐装置的用途并且获得槽罐装置的节能运行。

为了完成该任务，本发明的用于低温介质料位控制的槽罐装置包括具有进流管路和排流管路的槽罐。此外，所述槽罐装置包括压差测量机构、用于测量上槽罐区内的压力和/或温度的绝对压力测量机构和/或温度传感器，压差测量机构通过一流体管路与其中有介质的液态部分的下槽罐区相连且通过另一流体管路与其中有气泡状的介质气态部分的上槽罐区相连。此外，槽罐装置包括在槽罐的进流管路与上槽罐区之间的分支管路中的蒸发器。该槽罐装置还包括控制单元，其调节适于压力调节的、在分支管路内设于蒸发器后面的且用于控制上槽罐区内压力的气压调节阀。以及还包括与压差测量机构以及绝对压力测量机构和/或温度传感器相连的用于控制气压调节阀的罐底压力调节器，其中该罐底压力调节器被配置成根据介质液态部分的料位将槽罐内的介质气态部分内的压力调节至恒定罐底压力。

当罐底压力被调节至恒定理论值时，维持理论罐底压力所需要的气态介质内的压力随着液态介质增加而减小，在此出现工作所需介质的节约。为此，在所述使用寿命期蒸发最小所需的液态介质量。当气压调节阀直接通过控制单元来控制时，使用上槽罐区内的绝对压力和/或温度作为调节参数，调节误差可被减小并且上槽罐区内的气泡可设计得小。最后有利的是，在本发明的槽罐装置中，罐底压力调节器的和气压调节阀的功能彼此互补，做法是气压调节不仅被用于调节上槽罐区中的气泡内的气压，也被用于罐底压力调节。

根据本发明的一个有利实施方式，在该控制单元内设置有存储器，该槽罐内的低温介质气态部分内的理论压力依据低温介质液态部分的料位最好以函数或表的形式被存储在该存储器中。

分支管路内的温度传感器可以如此在气压调节阀区域内被用于调节该流通速度，即，设置在分支管路内的蒸发器能够蒸发调节阀所放过的气体量。当温度传感器测得可推断出液态介质的温度时，流过气压调节阀的介质流通量被节流，使得蒸发器可以完全蒸发掉到达气压调节阀的介质，从而槽罐装置能无故障工作。

根据本发明的一个有利实施方式，槽罐装置包括在进流管路内的流通量测量机构并且在控制单元中包括流通量调节器，它们配置成通过进流管路内的进流调节阀调节低温液体的进流。