一种加油站二次油气回收气液比调节系统及方法与流程

1.本发明涉及加油站油气回收技术领域，具体涉及一种加油站二次油气回收气液比调节系统及方法。


背景技术：

2.目前，加油站油气回收采用油气回收设备对加油过程中油箱口附近挥发溢出的油气进行回收。随着安全环保要求的逐渐提升，根据国标gb20952的要求，回收油气体积与加油体积之间的比值(即二次油气回收的气液比)应在1.0～1.2之间，确保油气回收系统的气液比稳定在规定范围内是保证加油站油气回收系统运行效果的关键。
3.目前，加油站二次油气回收气液比调节系统主要包括定频式气液比调节和变频式气液比调节，定频式气液比调节的方式利用加油时产生的流动压力控制气路的开启程度，加油流速快时阀门开度大油气流量高，而变频式气液比调节的方式通过读取加油机的加油脉冲信号，控制油气回收泵的转速，当加油流速快时提高油气流量，但是，由于加油枪、回气管路、油气回收泵的老化和性能变化，使得加油站二次油气回收气液比调节系统易于存在气液比漂移的问题，无法保持气液比始终处于要求范围内，造成因气液比不达标导致的油气扩散，不仅会污染大气环境，还会伴随有安全隐患的发生。因此，亟需提出一种加油站二次油气回收气液比调节系统及方法，实现油气回收气液比的自适应调节。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供了一种加油站二次油气回收气液比调节系统及方法，解决了加油站二次油气回收过程中气液比不稳定易于发生偏移的问题，始终将加油站二次油气回收过程中的气液比值控制在1.08～1.12之间，实现了对加油站二次油气回收过程中气液比的精确调控。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种加油站二次油气回收气液比调节系统，包括涡街流量计、气液比采集器、变频油气回收泵和在线监测控制器；所述涡街流量计设置在加油机的回气管路内，用于测量加油机加油时的油气流量；所述气液比采集器分别与加油机编码器、涡街流量计和变频油气回收泵相连接，用于读取加油机编码器的加油脉冲信号获取加油机的加油流量以及读取涡街流量计的脉冲信号获取涡街流量计测量的油气流量，并根据油气流量与加油流量计算的实时气液比值调整变频油气回收泵的转速；所述变频回收泵用于回收加油机加油时产生的油气，变频回收泵内设置有油气回收泵驱动器，用于驱动变频回收泵运行；所述在线监测控制器与气液比采集器相连接，用于实时监测油气回收信息。
7.优选地，所述油气回收信息包括加油流量、油气流量、实时气液比值以及变频油气回收泵的输入频率。
8.优选地，所述在线监测控制器上设置有显示器，用于实时显示当前的油气回收信息。
9.一种加油站二次油气回收气液比调节方法，采用如上所述的加油站二次油气回收气液比调节系统，具体包括以下步骤：
10.步骤1，分别设置气液比采集器中实时气液比偏量、高速校正因子和低速校正因子的初始值，开启加油机进行加油作业；
11.步骤2，利用气液比采集器获取加油机编码器的加油脉冲信号，根据加油脉冲信号计算变频油气回收泵的输入频率，基于输入频率控制变频油气回收泵的转速调节加油机回气管路中的油气流量；
12.步骤3，利用气液比采集器读取涡街流量计的脉冲信号获取加油机回气管路中的油气流量，同时读取加油机编码器的加油脉冲信号获取加油机的加油流量，得到加油站二次油气回收气液比调节系统中的实时气液比值，并将油气流量、加油流量、实时气液比值和变频油气回收泵的输入频率实时传输至在线监测控制器中；
13.步骤4，将加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比值与标准气液比值进行对比，计算加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比偏量，更新加油站二次油气回收气液比调节系统中实时气液比偏量的初始值；
14.步骤5，判断加油机是否停止加油作业，若加油机未停止加油作业，则返回步骤2；若加油机停止加油作业，则利用加油机编码器获取加油作业过程中加油机的平均加油流量l，再利用涡街流量计获取加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量a，进入步骤6；
15.步骤6，若加油作业过程中加油机的平均加油流量l低于35l/min，则对气液比采集器中的低速校正因子进行校正，并将低速校正因子的校正值设置为气液比采集器中低速校正因子的初始值，保持气液比采集器中高速校正因子的初始值不变；
16.若加油作业过程中加油机的平均加油流量l不低于35l/min，则对气液比采集器中的高速校正因子进行校正，并将高速校正因子的校正值设置为气液比采集器中高速校正因子的初始值，保持气液比采集器中低速校正因子的初始值不变；
17.步骤7，重新设置实时气液比偏量的初始值，等待加油机再次启动进行加油作业。
18.优选地，所述步骤1中，设置实时气液比偏量的初始值biasa0＝0、高速校正因子的初始值biasb0＝1、低速校正因子的初始值biasc0＝10。
19.优选地，所述步骤2中，变频油气回收泵输入信号的计算公式为：
20.fo＝fi×
(biasa
k-1
biasb0) biasc0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
21.式中，fi为加油机编码器的加油脉冲信号频率；fo为变频油气回收泵的输入频率；biasa
k-1
为加油机进行第k次加油动作时实时气液比偏量的初始值；biasb0为高速校正因子的初始值；biasc0为低速校正因子的初始值。
22.优选地，所述步骤4中，加油站二次油气回收气液比调节系统中实时气液比偏量的计算公式为：
[0023][0024]
式中，biasak为加油机进行第k次加油动作后加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比偏量；ak为加油机进行第k次加油动作时的油气流量；lk为加油机进行第k次加油动作时的加油流量。
[0025]
优选地，所述步骤6中，低速校正因子的校正公式如式(3)所示：
[0026][0027]
式中，biasc为低速校正因子的校正值；biasc0为低速校正因子的初始值；为加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量；为加油作业过程中加油机的平均加油流量；
[0028]
高速校正因子的校正公式如式(4)所示：
[0029][0030]
式中，biasb为高速校正因子的校正值；biasb0为高速校正因子的初始值；为加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量；为加油作业过程中加油机的平均加油流量。
[0031]
本发明所带来的有益技术效果：
[0032]
1、本发明提出了一种加油站二次油气回收气液比调节系统，既实现了对加油站二次油气回收过程中加油流量、油气流量、实时气液比值和变频油气回收泵输入频率的实时监测，又能始终将加油站二次油气回收过程中的气液比值控制在1.08～1.12之间，响应速度快且气液比调节精准，有效解决了加油站二次油气回收过程中气液比不稳定易于发生偏移的问题，实现了对加油站二次油气回收过程中气液比的精确调控。
[0033]
2、本发明还提出了一种加油站二次油气回收气液比调节方法，利用加油站二次油气回收气液比调节系统中的气液比采集器实时获取加油流量和油气流量，通过计算实时气液比值并与标准气液比值相比较确定实时气液比偏量，调节变频油气回收泵的输入频率，从而控制加油机回气管路中的油气流量，同时，每次加油过程结束后，根据本次加油过程中加油机的平均加油流量校正高速校正因子或低速校正因子，用于在下次加油作业时精确调控加油机回气管路中的油气流量。
[0034]
本发明方法能够始终将加油站二次油气回收过程中的气液比值维持在国标规定范围内，实现了加油站油气回收系统气液比的闭环调节，有效提升了加油站二次油气回收系统的运行效果。
附图说明
[0035]
图1为本发明加油站二次油气回收气液比调节系统的示意图。
[0036]
图2为本发明一种加油站二次油气回收气液比调节方法的流程图。
具体实施方式
[0037]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0039]
在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
[0040]
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
[0041]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0042]
一种加油站二次油气回收气液比调节系统，如图1所示，包括涡街流量计、气液比采集器、变频油气回收泵和在线监测控制器。
[0043]
涡街流量计安装于加油机的回气管路内，用于测量加油机加油时回气管路中的油气流量。气液比采集器分别与加油机编码器、涡街流量计和变频油气回收泵相连接，气液比采集器能够实时读取加油机编码器发出的油气脉冲信号获取加油机的加油流量，气液比采集器还能够实时读取涡街流量计的脉冲信号获取涡街流量计测量的油气流量，并根据油气流量与加油流量计算的实时气液比值调整变频油气回收泵的转速，控制加油机回气管路中的油气流量。变频回收泵用于回收加油机加油时产生的油气，变频回收泵内部设置有油气回收泵驱动器，当实时气液比值小于标准气液比值1.10时，气液比采集器向变频回收泵中油气回收泵驱动器传输的方波信号频率增加，变频油气回收泵的转速升高，加油机回气管路中的油气流量增加，当实时气液比值不小于标准气液比值1.10时，气液比采集器向变频回收泵中油气回收泵驱动器传输的方波信号频率减小，变频油气回收泵的转速降低，加油机回气管路中的油气流量减少。在线监测控制器与气液比采集器相连接，在线监测控制器上设置有显示器，显示器上能够实时显示加油站二次油气回收气液比调节系统中的加油流量、油气流量、实时气液比值以及变频油气回收泵的输入频率，用于实时监测加油站二次油气回收气液比调节系统中的油气回收信息。
[0044]
本发明还提出了一种加油站二次油气回收气液比调节方法，采用如上所述的加油站二次油气回收气液比调节系统，如图2所示，具体包括以下步骤：
[0045]
步骤1，分别设置气液比采集器中实时气液比偏量、高速校正因子和低速校正因子的初始值，其中，设置实时气液比偏量的初始值biasa0＝0、高速校正因子的初始值biasb0＝1、低速校正因子的初始值biasc0＝10。
[0046]
步骤2，利用气液比采集器获取加油机编码器的加油脉冲信号，根据加油脉冲信号计算变频油气回收泵的输入频率，如式(1)所示：
[0047]fo
＝fi×
(biasa
k-1
biasb0) biasc0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0048]
式中，fi为加油机编码器的加油脉冲信号频率；fo为变频油气回收泵的输入频率；biasa
k-1
为加油机进行第k次加油动作时实时气液比偏量的初始值；biasb0为高速校正因子的初始值；biasc0为低速校正因子的初始值。
[0049]
根据计算得到的输入频率设置变频油气回收泵的输入频率，控制变频油气回收泵回收的油气量，调控加油机回气管路中的油气流量。
[0050]
步骤3，利用气液比采集器读取涡街流量计的脉冲信号获取加油机回气管路中的
油气流量，并读取加油机编码器的加油脉冲信号获取加油机的加油流量，得到加油站二次油气回收气液比调节系统中的实时气液比值，并将油气流量、加油流量、实时气液比值和变频油气回收泵的输入频率实时传输至在线监测控制器中，通过在线监测控制器的显示器实时监测加油站二次油气回收气液比调节系统中的油气回收信息。
[0051]
步骤4，将加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比值与标准气液比值进行对比，计算加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比偏量，如式(2)所示：
[0052][0053]
式中，biasak为加油机进行第k次加油动作后加油站二次油气回收气液比调节系统的实时气液比偏量；ak为加油机进行第k次加油动作时的油气流量；lk为加油机进行第k次加油动作时的加油流量。
[0054]
将计算得到的实时气液比偏量值设置为实时气液比偏量的初始值，更新加油站二次油气回收气液比调节系统中实时气液比偏量的初始值。
[0055]
步骤5，判断加油机是否停止加油作业，若加油机未停止加油作业，则返回步骤2；若加油机停止加油作业，则利用加油机编码器获取加油作业过程中加油机的平均加油流量再利用涡街流量计获取加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量进入步骤6；
[0056]
步骤6，若加油作业过程中加油机的平均加油流量低于35l/min，则利用公式(3)对气液比采集器中的低速校正因子进行校正，低速校正因子的校正公式如式(3)所示：
[0057][0058]
式中，biasc为低速校正因子的校正值；biasc0为低速校正因子的初始值；为加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量；为加油作业过程中加油机的平均加油流量。
[0059]
将低速校正因子的校正值设置为气液比采集器中低速校正因子的初始值，保持气液比采集器中高速校正因子的初始值不变。
[0060]
若加油作业过程中加油机的平均加油流量l不低于35l/min，则对气液比采集器中的高速校正因子进行校正，高速校正因子的校正公式如式(4)所示：
[0061][0062]
式中，biasb为高速校正因子的校正值；biasb0为高速校正因子的初始值；为加油作业过程中加油机回气管路的平均油气流量；为加油作业过程中加油机的平均加油流量。
[0063]
将高速校正因子的校正值设置为气液比采集器中高速校正因子的初始值，保持气液比采集器中低速校正因子的初始值不变。
[0064]
步骤7，重新设置气液比采集器中气液比偏量的初始值biasa0＝0，等待加油机再次启动进行加油作业。
[0065]
本发明方法能够始终将加油站二次油气回收过程中的气液比值控制在1.08～
1.12之间，响应速度快且气液比调节精准，有效解决了加油站二次油气回收过程中气液比不稳定易于发生偏移的问题，实现了对加油站二次油气回收过程中气液比的精确调控，提升了加油站二次油气回收系统的运行效果。
[0066]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。