一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法与流程

本发明涉及工业通风与安全控制，尤其涉及一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法。

背景技术：

1、惰性气体作为重要的保护气或工艺介质，广泛应用于实验室、气瓶间、工业厂房及有限空间等场所。相关技术中，通风系统设计通常依据建筑类型、人员数量或经验换气次数确定新风量，通过新风机、排风机与事故通风设备的协同作业，构建基本的室内空气环境控制体系。具体地，该体系涵盖了从常规污染物稀释到温湿度调节的全过程，包括新风引入、混合稀释、废气排出等关键环节。

2、然而，现有的通风量确定方法中，直接采用经验换气次数，并没有将惰性气体泄漏源强、房间容积、室外空气组成及氧浓度控制阈值等关键参数纳入统一计算，由此可能会导致通风量不足时泄漏发生后室内氧浓度迅速下降至危险水平，或者通风量过大时造成能源浪费与系统配置不经济，从而影响惰性气体使用场所的缺氧风险控制准确性与安全性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一个目的在于提出一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法。

3、本发明的另一个目的在于提出一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制装置。

4、本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

5、本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

6、为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法，包括：

7、s10，获取惰性气体使用空间的基础参数，所述基础参数包括房间容积、目标惰性气体泄漏体积流量、当前新风流量、室外新风氧气体积分数、室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数、除氧气、氮气和目标惰性气体之外的其他稳定组分体积分数、室内初始氧气体积分数以及氧浓度控制阈值；

8、s20，根据所述氧浓度控制阈值以及所述其他稳定组分体积分数，确定室内允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数；

9、s30，根据所述目标惰性气体泄漏体积流量、所述室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数以及所述允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数，计算维持室内平均氧气体积分数不低于所述氧浓度控制阈值所需的理论最小新风量；

10、s40，将所述理论最小新风量与所述当前新风流量进行比较，当所述当前新风流量小于所述理论最小新风量时，生成提高新风量、启动事故通风、关闭或切断惰性气体供气源、发出报警信号中的至少一种联锁控制指令。

11、在本发明的一个实施例中，所述s10，包括：

12、所述目标惰性气体包括氮气、氩气、氦气、氖气、氪气、氙气、六氟化硫中的一种或多种；

13、所述目标惰性气体泄漏体积流量通过气瓶压力变化、管道流量计、质量流量控制器、阀门开度、泄漏孔径计算、供气系统运行参数或预设事故泄漏工况中的至少一种方式获得。

14、在本发明的一个实施例中，步骤s20，包括：

15、根据所述氧浓度控制阈值以及所述其他稳定组分体积分数，确定室内允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数；

16、按下式确定所述允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数：

17、

18、其中，为所述其他稳定组分体积分数，为所述氧浓度控制阈值。

19、在本发明的一个实施例中，步骤s30，包括：

20、计算维持室内平均氧气体积分数不低于所述氧浓度控制阈值所需的理论最小新风量，具体为：按下式计算所述理论最小新风量：

21、

22、其中，为所述目标惰性气体泄漏体积流量，为所述室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数，为所述允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数，且满足。

23、在本发明的一个实施例中，还包括：

24、所述室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数按下式确定：

25、

26、其中，为室外新风中氮气体积分数，为室外新风中目标惰性气体体积分数。

27、在本发明的一个实施例中，还包括：

28、根据组分守恒方程预测室内平均氧气体积分数随时间变化的步骤，所述组分守恒方程为：

29、

30、其中，为时刻室内氮气与目标惰性气体总体积分数，为所述房间容积，为所述当前新风流量。

31、在本发明的一个实施例中，所述室内氮气与目标惰性气体总体积分数随时间变化关系为：

32、

33、其中，为稳态氮气与目标惰性气体总体积分数，为初始氮气与目标惰性气体总体积分数。

34、为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制装置，包括：

35、环境参数采集模块，用于获取惰性气体使用空间的基础参数，所述基础参数包括房间容积、目标惰性气体泄漏体积流量、当前新风流量、室外新风氧气体积分数、室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数、除氧气、氮气和目标惰性气体之外的其他稳定组分体积分数、室内初始氧气体积分数以及氧浓度控制阈值；

36、组分阈值判定模块，用于根据所述氧浓度控制阈值以及所述其他稳定组分体积分数，确定室内允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数；

37、最小新风量计算模块，用于根据所述目标惰性气体泄漏体积流量、所述室外新风中氮气与目标惰性气体的总体积分数以及所述允许的最大氮气与目标惰性气体总体积分数，计算维持室内平均氧气体积分数不低于所述氧浓度控制阈值所需的理论最小新风量；

38、安全联锁管控模块，用于将所述理论最小新风量与所述当前新风流量进行比较，当所述当前新风流量小于所述理论最小新风量时，生成提高新风量、启动事故通风、关闭或切断惰性气体供气源、发出报警信号中的至少一种联锁控制指令。

39、本发明实施例的一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法及装置，能够根据惰性气体泄漏源强直接计算理论最小新风量，实现缺氧风险的快速校核和动态预测，提高惰性气体使用场所的安全性。

40、为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括：处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如第一方面实施例所述的方法。

41、为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的方法。

42、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

1.一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s10，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s20，包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s30，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤方法还包括：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤方法还包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述室内氮气与目标惰性气体总体积分数随时间变化关系为：

8.一种惰性气体泄漏源强的最小新风量确定及联锁控制装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器；

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。