CN113864635B - 小型储罐供气方法及*** - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种小型储罐供气方法及***，方法包括以下步骤：获取储存有液态LPG的储罐的压力值；基于所述压力值与第一压力预设值、第二压力预设值的比较结果，控制储罐和气化器的工作状态；其中，第二压力预设值大于第一压力预设值；若所述压力值小于第一压力预设值，则控制储罐切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态；若压力值大于第二压力预设值，则控制储罐切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态。夏季气温高，LPG钢瓶内的液态LPG受热而气化，当储罐压力高于第二压力预设值（0.6MPa）时，可有效满足下游供气需求；则控制储罐切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态，以实现节约资源。

Description

小型储罐供气方法及***
技术领域
本申请涉及液化石油气供应的领域，尤其是涉及一种小型储罐供气方法及***。
背景技术
家用燃气有两种供应方式：燃气瓶或燃气管道。
燃气管道以便捷等优点而在新建小区中大量普及。为燃气管道供应燃气时，业内普遍采用LPG瓶组供气设备，采用LPG钢瓶组供气装置加管道的方式对用户进行供气，LPG钢瓶可以分为15kg、50kg、200 kg等3种规格，其中50kg钢瓶较为常用。
若干LPG钢瓶均通过高压胶管连接于一根管道，钢瓶内的液态LPG进入气化炉内进行强制（加热）气化变成气态LPG，再经调压后，向低压燃气管道供气。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在以下缺陷：夏季气温高，LPG钢瓶内的液态LPG受热而气化，而此时仍利用气化炉将液态LPG强制气化成气态，造成资源浪费。
发明内容
为了实现在自然气化满足使用需求时，自动关闭强制气化以节约资源，本申请提供一种小型储罐供气方法及***。
第一方面，本申请提供一种小型储罐供气方法，采用如下的技术方案：
一种小型储罐供气方法，包括以下步骤：
获取储存有液态LPG的储罐的压力值；
基于所述压力值与第一压力预设值、第二压力预设值的比较结果，控制储罐和气化器的工作状态；其中，第二压力预设值大于第一压力预设值；
若所述压力值小于第一压力预设值，则控制储罐切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态；若压力值大于第二压力预设值，则控制储罐切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态。
通过采用上述技术方案，夏季气温高，LPG钢瓶内的液态LPG受热而气化，当储罐压力高于第二压力预设值（0.6MPa）时，可有效满足下游供气需求；则控制储罐切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态，以实现节约资源；
冬季气温低，液化石油气自然气化能力较弱，当储罐压力低于第一压力预设值（0.42MPa）时，需启动强制气化模式，保障下游供气稳定；则控制储罐切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态，以保障下游供气稳定。
优选的，还包括以下步骤：
基于所述压力值与第三压力预设值的比较结果，控制储罐切换至正常工作状态或释放压力状态；其中，第三压力预设值大于第二压力预设值。
通过采用上述技术方案，因意外原因（如异常天气或者火灾）导致储罐内的压力过高，则控制储罐释放压力，以使得储罐不受破坏。
优选的，还包括以下步骤：
获取储罐外的燃气浓度值；
基于所述燃气浓度值与燃气浓度预设值的比较结果，控制储罐切换至正常工作状态或切断供气状态。
通过采用上述技术方案，储罐的管路发生泄漏时，溢出的燃气被检测到，以控制储罐切断供气，防止泄漏扩大。
优选的，还包括以下步骤：
获取当前时间和储罐的当前输出流量值；
获取当前日期之前预设天数内的储罐的输出流量值，生成流量-时间实际曲线，并拟合流量-时间预测曲线；
将当前输出流量值与基于当前时间从流量-时间预测曲线中获取的预测输出流量值进行比较；
若当前输出流量值与预测输出流量值的比值大于阈值，则控制储罐自正常工作状态切换至紧急断气状态。
通过采用上述技术方案，若当前输出流量值与预测输出流量值的比值大于阈值，则判断下游可能发生大面积泄漏，进而控制储罐紧急断气，防止泄漏扩大。
优选的，步骤控制储罐自正常工作状态切换至紧急断气状态之后，还包括：
获取所有用户端的当前消耗流量值，并与当前输出流量值进行匹配；
若匹配成功，则控制储罐自紧急断气状态切换至正常工作状态。
通过采用上述技术方案，若当前输出流量值与预测输出流量值的比值大于阈值，则判断下游可能发生大面积泄漏，进而先控制储罐紧急断气，防止泄漏扩大；随后，再获取所有用户端的当前消耗流量值，并与当前输出流量值进行匹配，实现二次校准，以确认是否存在大面积泄漏；
实现先在本地预测下游是否发生大面积泄漏，并及时采取措施，以尽可能防止泄漏扩大；随后再远程获取数据并传输、匹配，以二次校准、确认是否存在大面积泄漏。
优选的，还包括以下步骤：
获取储存有液态LPG的储罐内的液位值并显示；
基于所述液位值与液位预设值的比较结果，对显示的液位值进行标记。
通过采用上述技术方案，便于工作人员及时了解储罐用量，以安排液态LPG的配送。
第二方面，本申请提供一种小型储罐供气***，采用如下的技术方案：
一种小型储罐供气***，包括储罐、取气阀、气相管道、出气管道、取液阀、液相管道、气化炉、压力传感器及本地计算机；
所述储罐用于储存液态LPG；所述取气阀的一端连通储罐，所述取气阀的另一端通过所述气相管道连通出气管道，且所述取气阀用于供气态LPG通过；所述取液阀的一端连通储罐，所述取液阀的另一端通过所述液相管道连通气化炉的进口，且所述取液阀用于供液态LPG通过；所述气化炉的出口连通出气管道；
所述压力传感器连接于储罐，用于检测储罐内的压力，并输出压力值至本地计算机；
所述控制基于所述压力值与第一压力预设值的比较结果，控制取气阀、取液阀和气化器的工作状态。
通过采用上述技术方案，实现自动控制自然气化模式与强制气化模式之间的切换，以节约资源并保障下游供气稳定。
优选的，还包括流量传感器及紧急切断阀；
所述流量传感器连接于出气管道，用于检测出气管道内的气体流量，并输出当前输出流量值至本地计算机；
所述紧急切断阀设于储罐与出气管道之间；
所述本地计算机获取当前时间和储罐的当前输出流量值；
所述本地计算机获取当前日期之前预设天数内的储罐的输出流量值，生成流量-时间实际曲线，并拟合流量-时间预测曲线；
所述本地计算机将当前输出流量值与基于当前时间从流量-时间预测曲线中获取的预测输出流量值进行比较；且所述本地计算机基于比较结果控制紧急切断阀的开启或关闭。
通过采用上述技术方案，在本地预测下游是否发生大面积泄漏，若预测下游发生大面积泄漏，则快速采取措施，以尽可能防止泄漏扩大。
优选的，还包括燃气检测传感器；所述燃气检测传感器设于储罐外，用于检测空气中的燃气浓度，并将燃气浓度值发送至本地计算机；
所述本地计算机基于所述燃气浓度值与燃气浓度预设值的比较结果，控制紧急切断阀的开启或关闭。
通过采用上述技术方案，储罐的管路发生泄漏时，溢出的燃气被燃气检测传感器检测到，本地计算机控制紧急切断阀关闭以切断供气，防止泄漏扩大。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.夏季气温高，LPG钢瓶内的液态LPG受热而气化，当储罐压力高于第二压力预设值（0.6MPa）时，可有效满足下游供气需求；则控制储罐切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态，以实现节约资源；
2.冬季气温低，液化石油气自然气化能力较弱，当储罐压力低于第一压力预设值（0.42MPa）时，需启动强制气化模式，保障下游供气稳定；则控制储罐切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态，以保障下游供气稳定；
3.先在本地预测下游是否发生大面积泄漏，以便于及时采取措施，尽可能防止泄漏扩大；随后再远程获取数据并传输、匹配，以二次校准、确认是否存在大面积泄漏。
附图说明
图1是气相输出状态下，小型储罐供气***的工作示意图。
图2是液相输出状态下，小型储罐供气***的工作示意图。
图3是小型储罐供气***的结构框图。
图4是小型储罐供气方法中，控制切换气相输出状态或液相输出状态的流程图。
图5是小型储罐供气方法中，判断下游管道大面积漏气的流程图。
附图标记说明：1、储罐；2、取气阀；3、气相管道；4、出气管道；5、取液阀；6、液相管道；7、气化炉；8、液位传感器；9、压力传感器；10、燃气检测传感器；11、流量传感器；12、本地计算机；13、紧急切断阀；131、气相切断阀；132、液相切断阀；14安全阀。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
燃气管道以便捷等优点而在新建小区中大量普及，且燃气管道通常还配置有燃气远程抄表***，以实现远程获取每个用户的燃气表数据。
燃气远程抄表***工作时，服务器依次对各用户的智能燃气表发送抄表指令；智能燃气表接收到抄表指令并确认无误后，智能燃气表将该表数据传给服务器。服务器与智能燃气表之间可采用总线接口方式进行通讯。
参照图1，本申请实施例公开一种小型储罐1供气***，包括储罐1、取气阀2、气相管道3、出气管道4、取液阀5、液相管道6及气化炉7。
储罐1用于存储液态LPG。取气阀2的一端连通储罐1，用于供气态LPG通过；取气阀2的另一端通过气相管道3连通出气管道4。出气管道4连通至用户管道。
夏季气温较高，储罐1内的液态LPG受气温影响而自然气化成气态LPG，气态LPG经由取气阀2、气相管道3输出，并通过出气管道4流向用户。即此时，储罐1处于气相输出状态。
参照图2，取液阀5的一端连通储罐1，用于供液态LPG通过；取液阀5的另一端通过液相管道6连通气化炉7的进口。气化炉7的出口连通出气管道4。
冬季气温较低，自然气化不足以满足用户的使用需求；因此，液态LPG经由取液阀5、液相管道6流入气化炉7，气化炉7对液态LPG进行加热，以强制液态LPG变成气态LPG，气态LPG从气化炉7的出口输出，并通过出气管道4流向用户，以保障对用户的燃气供应。即此时，储罐1处于液相输出状态。
参照图2、3，小型储罐1供气***还包括液位传感器8、压力传感器9、燃气检测传感器10、流量传感器11、本地计算机12、紧急切断阀13及安全阀14。
液位传感器8设于储罐1上，用于检测储罐1内液态LPG的液位，并输出液位值至本地计算机12。压力传感器9设于储罐1上，用于检测储罐1内的压力，并输出压力值至本地计算机12。燃气检测传感器10设于储罐1外，用于检测储罐1周侧的空气中的燃气浓度，并将燃气浓度值发送至本地计算机12。流量传感器11连接于出气管道4，用于检测出气管道4内的气体流量，并输出当前输出流量值至本地计算机12。
同时，本地计算机12还耦接燃气远程抄表***；本地计算机12基于压力值、燃气浓度值、当前输出流量值和燃气远程抄表***中的燃气消耗数据，以控制取气阀2、取液阀5、气化炉7、紧急切断阀13及安全阀14的开启或关闭。
其中，紧急切断阀13包括气相切断阀131及液相切断阀132。气相切断阀131连接于气相管道3上；液相切断阀132连接于液相管道6上。安全阀14的一端连通储罐1，安全阀14的另一端通过管道连通至其他存储容器。
参照图4，本申请实施例还公开一种小型储罐1供气方法，包括以下步骤：
S11，获取储存有液态LPG的储罐1的压力值。
压力传感器9设于储罐1上，用于检测储罐1内的压力，并输出压力值至本地计算机12。
S12，基于压力值与第一压力预设值、第二压力预设值的比较结果，控制储罐1和气化器的工作状态；其中，第二压力预设值大于第一压力预设值。
在一个实施例中，第一压力预设值设为0.42MPa,第二压力预设值为设为0.6MPa。本地计算机12接收压力传感器9发送的压力值，并与第一压力预设值、第二预设值进行比较，且本地计算机12基于比较结果，控制取气阀2、取液阀5、气化炉7的开启或关闭。
S13，若压力值小于第一压力预设值，则控制储罐1切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态。
若压力值小于第一压力预设值，则代表储罐1内液态LPG的自然气化不足以满足对用户的供气需求，则本地计算机12控制取气阀2关闭、取液阀5开启、气化炉7开启，则储罐1内的液态LPG经由取液阀5、液相管道6流入气化炉7，气化炉7对液态LPG进行加热，以强制液态LPG变成气态LPG，气态LPG从气化炉7的出口输出，并通过出气管道4流向用户，以保障对用户的燃气供应。
S14，若压力值大于第二压力预设值，则控制储罐1切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态。
若压力值大于第二压力预设值，则代表储罐1内液态LPG的自然气化可满足对用户的供气需求，则本地计算机12控制取气阀2开启、取液阀5开关闭、气化炉7关闭，则气态LPG经由取气阀2、气相管道3输出，并通过出气管道4流向用户。
S15，基于压力值与第三压力预设值的比较结果，控制储罐1切换至正常工作状态或释放压力状态；其中，第三压力预设值大于第二压力预设值。
因意外原因（如异常天气或者火灾）导致储罐1内的液态LPG大量气化，进而导致储罐1内的压力过高时，则本地计算机12控制安全阀14开启、取气阀2关闭和取液阀5关闭，以释放储罐1内的压力，以使得储罐1不受破坏。同时，在一个实施例中，安全阀14的另一端通过管道连通至其他处于真空状态的存储容器，以避免燃气泄漏至大气中；并且，备用的存储容器与储罐1之间存在安全距离。
S21，获取储存有液态LPG的储罐1内的液位值并显示。
通过设于储罐1上的液位传感器8，测储罐1内液态LPG的液位，并输出液位值至本地计算机12，本地计算机12将液位值发送至显示器显示，以供工作人员查看。
S22，基于液位值与液位预设值的比较结果，对显示的液位值进行标记。
在一个实施例中，采用不同颜色对对显示的液位值进行标记。液位预设值包括第一液位预设值和第二液位预设值，且第一液位预设值大于第二液位预设值。本地计算机12接收到液位值，将液位值与液位预设值进行比较；若液位值大于第一液位预设值，则本地计算机12控制显示器显示的液位值呈绿色；若液位值小于第一液位预设值并大于第二液位预设值，则本地计算机12控制显示器显示的液位值呈黄色；若液位值小于第二液位预设值，则本地计算机12控制显示器显示的液位值呈红色。
工作人员可基于液位值的颜色，以及时安排补充液态LPG至储罐1中。
S31, 获取储罐1外的燃气浓度值。
S32，基于所述燃气浓度值与燃气浓度预设值的比较结果，控制储罐1切换至正常工作状态或切断供气状态。
储罐1的管路发生泄漏时，燃气溢出，导致空气中的燃气浓度升高；设于储罐1外的燃气检测传感器10实时检测空气中的燃气浓度，并输出燃气浓度值至本地计算机12，若燃气浓度值大于燃气浓度预设值，则本地计算机12判断储罐1的管路发生泄漏，随即本地计算机12控制取气阀2关闭和取液阀5关闭，以防止泄漏扩大。同时，在一个实施例中，燃气浓度值大于燃气浓度预设值时，本地计算机12还发送故障信息至显示器上显示，以提醒人员进行故障处理。
参照图5，S41，获取当前时间和储罐1的当前输出流量值。
连接于出气管道4的流量传感器11实时检测出气管道4内的气体流量，并发送输出流量值至本地计算机12；同时，本地计算机12通过网络获取当前时间。
S42，获取当前日期之前预设天数内的储罐1的输出流量值，生成流量-时间实际曲线，并拟合流量-时间预测曲线。
具体的，本地计算机12每间隔预设时间（如每间隔5分钟、10分钟或15分钟等）记录一次输出流量值；并且，本地计算机12删除超过当前日期之前预设天数（如7天、14天或21天等）的数据。例如：预设天数为7天，当前日期为7月8号，则本地计算机12删除于6月31号记录的数据；第二天的日期为7月9号，则本地计算机12删除于7月1号记录的数据。
同时，本地计算机12基于预设天数中同一时刻的多个输出流量值，计算该时刻的平均输出流量值作为预测值。例如，7月1号08:00，输出流量值为A1；7月2号08:00，输出流量值为A2；……；7月7号08:00，输出流量值为A7，则计算得到预测值a8=(A1+A2+……+A7)/7，基于多个时刻的预测值，拟合生成流量-时间预测曲线。
S43，将当前输出流量值与基于当前时间从流量-时间预测曲线中获取的预测输出流量值进行比较。
S44，若当前输出流量值与预测输出流量值的比值大于阈值，则控制储罐1自正常工作状态切换至紧急断气状态。
具体的，当前输出流量值与预测输出流量值之间存在偏差，若该偏差小于阈值，则本地计算机12判断下游处于正常使用状态，即用户正常使用燃气；若该偏差大于阈值，则本地计算机12判断下游可能出现大面积泄漏，随即本地计算机12控制气相切断阀131及液相切断阀132同步关闭，以紧急切断供气，防止泄漏扩大。
S45，获取所有用户端的当前消耗流量值，并与当前输出流量值进行匹配。若匹配成功，则控制储罐1自紧急断气状态切换至正常工作状态。
本地计算机12控制气相切断阀131及液相切断阀132同步关闭，以紧急切断供气后，管道内仍留有供用户短时间内使用的燃气。
本地计算机12还耦接于燃气远程抄表***，在本地计算机12判断下游可能出现大面积泄漏时，本地计算机12发送指令至燃气远程抄表***的服务器，燃气远程抄表***的服务器响应于本地计算机12的指令间隔预设时间两次发送抄表指令至各个用户的智能燃气表。
基于两次抄表值，可计算每个用户的当前消耗流量值，并累积各用户的燃气使用量获得燃气使用总量，若燃气使用总量与当前输出流量值之间的偏差为允许误差（即匹配成功），则本地计算机12判断下游未出现大面积泄漏，则本地计算机12控制气相切断阀131及液相切断阀132同步开启，以向管道内补充燃气，满足用户的使用需求；若燃气使用总量与当前输出流量值之间的偏差超出允许误差（即匹配失败），则本地计算机12确认下游出现大面积泄漏，并发送故障信息至显示器显示，以提醒工作人员及时处理。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小型储罐（1）供气方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取储存有液态LPG的储罐（1）的压力值；
基于所述压力值与第一压力预设值、第二压力预设值的比较结果，控制储罐（1）和气化器的工作状态；其中，第二压力预设值大于第一压力预设值；
若所述压力值小于第一压力预设值，则控制储罐（1）切换至液相输出状态，并控制气化器切换至开启状态；若压力值大于第二压力预设值，则控制储罐（1）切换至气相输出状态，并控制气化器切换至关闭状态；
获取当前时间和储罐（1）的当前输出流量值；
获取当前日期之前预设天数内的储罐（1）的输出流量值，生成流量-时间实际曲线，并拟合流量-时间预测曲线；
将当前输出流量值与基于当前时间从流量-时间预测曲线中获取的预测输出流量值进行比较；
若当前输出流量值与预测输出流量值的比值大于阈值，则控制储罐（1）自正常工作状态切换至紧急断气状态；
获取所有用户端的当前消耗流量值，并与当前输出流量值进行匹配；
若匹配成功，则控制储罐（1）自紧急断气状态切换至正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的小型储罐（1）供气方法，其特征在于，还包括以下步骤：
基于所述压力值与第三压力预设值的比较结果，控制储罐（1）切换至正常工作状态或释放压力状态；其中，第三压力预设值大于第二压力预设值。
3.根据权利要求1所述的小型储罐（1）供气方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取储罐（1）外的燃气浓度值；
基于所述燃气浓度值与燃气浓度预设值的比较结果，控制储罐（1）切换至正常工作状态或切断供气状态。
4.根据权利要求1所述的小型储罐（1）供气方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取储存有液态LPG的储罐（1）内的液位值并显示；
基于所述液位值与液位预设值的比较结果，对显示的液位值进行标记。
5.一种小型储罐（1）供气***，应用权利要求1所述的小型储罐（1）供气方法，其特征在于：包括储罐（1）、取气阀（2）、气相管道（3）、出气管道（4）、取液阀（5）、液相管道（6）、气化炉（7）、压力传感器（9）及本地计算机（12）；
所述储罐（1）用于储存液态LPG；所述取气阀（2）的一端连通储罐（1），所述取气阀（2）的另一端通过所述气相管道（3）连通出气管道（4），且所述取气阀（2）用于供气态LPG通过；所述取液阀（5）的一端连通储罐（1），所述取液阀（5）的另一端通过所述液相管道（6）连通气化炉（7）的进口，且所述取液阀（5）用于供液态LPG通过；所述气化炉（7）的出口连通出气管道（4）；
所述压力传感器（9）连接于储罐（1），用于检测储罐（1）内的压力，并输出压力值至本地计算机（12）；
所述控制基于所述压力值与第一压力预设值的比较结果，控制取气阀（2）、取液阀（5）和气化器的工作状态。
6.根据权利要求5所述的小型储罐（1）供气***，其特征在于：还包括流量传感器（11）及紧急切断阀（13）；
所述流量传感器（11）连接于出气管道（4），用于检测出气管道（4）内的气体流量，并输出当前输出流量值至本地计算机（12）；
所述紧急切断阀（13）设于储罐（1）与出气管道（4）之间；
所述本地计算机（12）获取当前时间和储罐（1）的当前输出流量值；
所述本地计算机（12）获取当前日期之前预设天数内的储罐（1）的输出流量值，生成流量-时间实际曲线，并拟合流量-时间预测曲线；
所述本地计算机（12）将当前输出流量值与基于当前时间从流量-时间预测曲线中获取的预测输出流量值进行比较；且所述本地计算机（12）基于比较结果控制紧急切断阀（13）的开启或关闭。
7.根据权利要求6所述的小型储罐（1）供气***，其特征在于：还包括燃气检测传感器（10）；所述燃气检测传感器（10）设于储罐（1）外，用于检测空气中的燃气浓度，并将燃气浓度值发送至本地计算机（12）；
所述本地计算机（12）基于所述燃气浓度值与燃气浓度预设值的比较结果，控制紧急切断阀（13）的开启或关闭。
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