一种液碱输送装置及其控制方法与流程

本发明涉及化工储运自动化控制，尤其涉及一种液碱输送装置及其控制方法。

背景技术：

1、液碱是化工生产中常用的大宗基础原料，在造纸、纺织、印染、冶金、医药和食品等行业中应用广泛。在液碱的输送过程中，通常需要经历卸碱储罐暂存、泵送转移、主储罐存储以及向多个下游低位槽分配供料等环节。由于液碱具有较强腐蚀性，且在特定工况下容易造成管道残液积存、结晶堵塞风险，尤其对于我国北方地区，冬季低温，结晶风险大大增加，因此输送过程，对泵阀联锁、阀功能切换、管道清洁和低温防护提出了较高要求。

2、现有液碱储运系统大多采用分散式仪表和人工操作相结合的方式。液碱泵的循环管道阀门和出口管道阀门多依靠人工切换或简单联锁控制，而现有液碱输送管道在停机后往往需要人工吹扫，但人工吹扫与泵阀动作缺乏统一控制逻辑，不仅容易出现吹扫不及时、不彻底或误操作问题，进而引发结晶堵塞、清洗困难和再次开车异常等情况，而且劳动强度大。由于各检测点和执行机构的数据分散，运行人员也难以实现对全流程的集中监测、故障判断和远程管理。

3、因此，亟需一种能够实现泵阀顺序联动、自动吹扫以及集中监控的一种液碱输送装置及控制方法。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种高效、安全、自动化程度高的液碱输送装置。

2、本发明所要解决的另一个技术问题是提供该液碱输送装置的控制方法。

3、为解决上述问题，本发明所述的一种液碱输送装置，包括卸碱储罐和液碱储罐，其特征在于：所述卸碱储罐的顶部分别设有来自火车卸车工位的进料管道、液碱循环管道和雷达液位计ⅰ，侧面连有第一液碱自吸泵；所述第一液碱自吸泵的出口ⅰ设有换热器；所述液碱循环管道连有液碱输送管道，该液碱输送管道的一端与所述换热器相连，另一端与所述液碱储罐相连；所述液碱循环管道上设有液碱泵循环管道开关阀；所述液碱储罐的顶部设有雷达液位计ⅱ；所述换热器的出口ⅱ配置温度变送器，进口设有蒸汽冷凝回水管；所述蒸汽冷凝回水管上设有蒸汽冷凝回水调节阀；与所述液碱储罐相连的所述液碱输送管道上分别设有液碱输送管道开关阀、吹扫管道；所述吹扫管道上设有吹扫阀；所述雷达液位计ⅰ、所述雷达液位计ⅱ的检测信号，以及所述液碱泵循环管道开关阀、所述蒸汽冷凝回水调节阀、所述液碱输送管道开关阀、所述吹扫阀的执行信号均接入主控与远程监控单元。

4、所述主控与远程监控单元采用plc或dcs，并配套设置人机交互界面。

5、如上所述的一种液碱输送装置的控制方法，其特征在于：该控制方法包括循环与输送、冬季防冻与温控、安全联锁与吹扫三大模块。

6、所述循环与输送的控制逻辑包括启泵与初始循环、高液位输送、低液位切回循环；其中：

7、所述启泵与初始循环是指当卸车将液碱打入卸碱储罐，且检测到液位高于第一阈值时，第一液碱自吸泵启动；

8、所述高液位输送是指当卸碱储罐的液位持续上涨至第二阈值时，系统切换为输送模式；

9、所述低液位切回循环是指当液位下降至第一阈值时，停止向液碱储罐输送，切回循环模式。

10、所述冬季防冻与温控的控制逻辑包括冬季常态化循环与温控、夏季模式；其中：

11、所述冬季常态化循环与温控是指在冬季夜间或无卸车任务时，第一液碱自吸泵不停机，保持常开打循环或液碱输送状态；换热器出口ⅱ的温度变送器与蒸汽冷凝回水调节阀形成pid温控回路，将换热器出口ⅱ温度控制在18~25℃；

12、所述夏季模式是指关闭蒸汽冷凝回水调节阀，切除pid温控回路。

13、所述安全联锁与吹扫的控制逻辑包括液碱储罐防溢流联锁、液碱输送结束判定与吹扫；其中：

14、所述液碱储罐防溢流联锁是指当液碱储罐的液位达到第三阈值时，系统触发高液位报警；系统自动关闭液碱输送管道开关阀，开启液碱泵循环管道开关阀，使第一液碱自吸泵保持打循环状态，并通知室外卸车人员停止作业，形成安全闭环；

15、所述液碱输送结束判定与吹扫是指系统通过后台计时，当检测到卸碱储罐的液位和液碱储罐的液位均保持不变，且持续时间超过第三延时时间时，判定当前液碱输送任务结束并自动开启吹扫程序；开启吹扫时，系统关闭液碱输送管道开关阀，开启吹扫阀并通入常温压缩空气，持续吹扫第四延时时间后，自动关闭吹扫阀。

16、本发明与现有技术相比具有以下优点：

17、1、本发明将液位检测、泵体启停、阀门切换和吹扫动作统一纳入集中监控单元，实现液碱储存、输送、温控及停机维护的全过程自动化控制，能够显著减少人工操作环节。

18、2、本发明通过设置高低位液位联锁、泵体运行状态监测以及泵阀动作顺序控制，有助于防止冒罐、空转等异常情况，提高系统运行安全性。

19、3、本发明通过将吹扫系统纳入自动联动控制，在停机和闲置后及时对管路进行吹扫，有利于减少液碱残留、结晶和堵塞现象，提升系统长周期稳定运行能力。

20、4、本发明通过集中采集液位、流量、压力、温度和阀位等数据，可实现故障预警、历史追溯和远程监控，便于运维管理和工艺优化。

1.一种液碱输送装置，包括卸碱储罐（1）和液碱储罐（2），其特征在于：所述卸碱储罐（1）的顶部分别设有来自火车卸车工位的进料管道、液碱循环管道和雷达液位计ⅰ（5），侧面连有第一液碱自吸泵（3）；所述第一液碱自吸泵（3）的出口ⅰ设有换热器（4）；所述液碱循环管道连有液碱输送管道，该液碱输送管道的一端与所述换热器（4）相连，另一端与所述液碱储罐（2）相连；所述液碱循环管道上设有液碱泵循环管道开关阀（6）；所述液碱储罐（2）的顶部设有雷达液位计ⅱ（7）；所述换热器（4）的出口ⅱ配置温度变送器（8），进口设有蒸汽冷凝回水管；所述蒸汽冷凝回水管上设有蒸汽冷凝回水调节阀（9）；与所述液碱储罐（2）相连的所述液碱输送管道上分别设有液碱输送管道开关阀（10）、吹扫管道；所述吹扫管道上设有吹扫阀（11）；所述雷达液位计ⅰ（5）、所述雷达液位计ⅱ（7）的检测信号，以及所述液碱泵循环管道开关阀（6）、所述蒸汽冷凝回水调节阀（9）、所述液碱输送管道开关阀（10）、所述吹扫阀（11）的执行信号均接入主控与远程监控单元。

2.如权利要求1所述的一种液碱输送装置，其特征在于：所述主控与远程监控单元采用plc或dcs，并配套设置人机交互界面。

3.如权利要求1所述的一种液碱输送装置的控制方法，其特征在于：该控制方法包括循环与输送（s101）、冬季防冻与温控（s102）、安全联锁与吹扫（s103）三大模块。

4.如权利要求3所述的一种液碱输送装置的控制方法，其特征在于：所述循环与输送（s101）的控制逻辑包括启泵与初始循环、高液位输送、低液位切回循环；其中：

5.如权利要求3所述的一种液碱输送装置的控制方法，其特征在于：所述冬季防冻与温控（s102）的控制逻辑包括冬季常态化循环与温控、夏季模式；其中：

6.如权利要求3所述的一种液碱输送装置的控制方法，其特征在于：所述安全联锁与吹扫（s103）的控制逻辑包括液碱储罐防溢流联锁、液碱输送结束判定与吹扫；其中：