一种工业液氮的保障计算方法与系统

技术领域

本发明属于高效储能和高端装备控制领域，具体涉及一种工业液氮的保障计算方法与系统。

背景技术

液氮可作为高效储能领域的重要冷却介质，其工业存储和应用的核心问题是汽化损耗。由于液氧液氮液氢的沸点非常低，必须存贮在超级绝热的贮罐中。但是即使储罐有再好的绝热性能，液氮在储运过程中也总会有一定的蒸发。液氮在储运过程中的蒸发有两方面的损失，一是冷量的损失，即液氮液化过程制冷所消耗的电能，二是液氮的损失，汽化的液氮会导致储罐内部压力的上升，需要及时排气泄压，若遇到工艺推迟，则液氮的保障量可能由于排气损失导致不足。

液氮的蒸发除了会造成经济上的损失，也会带来安全隐患。低温氧气以及冷量的泄露也可能使管路，阀门等部件结冰，导致材料破裂或部件、安全器件的失效。

在需要大批量使用液氮的工艺流程中，液氮的精确保障就显得意义重大。

但是，相关技术存贮以下缺点：通过岗位人员根据工艺经验确定本工艺当前阶段所需液氮量，不仅要求岗位人员经验充足，而且根据经验判断确定工艺由于不可抗力推迟时，补充蒸发损失的液氮需要再次预冷、再次管路填充，此时依据经验确定液氮保障量会存在判断不准确、人工及设备成本高、保障量远超所需量时液氮存储安全隐患极大的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种工业液氮的保障计算方法与系统，以解决现有技术中液氮保障量的确定准确性低，成本高，智能化程度低，安全隐患大的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种工业液氮的保障计算方法，该方法包括如下步骤：

S11、在工艺流程中，获得单次液氮消耗量V

S12、获取液氮每小时蒸发消耗量Q m

S13、获取由于前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时，并计算液氮蒸发消耗量V

S14、获取由于前序工艺延迟导致的管路重新预冷的液氮消耗量V

S15、根据S11、S13、S14获得的消耗量对液氮保障量V m

进一步地，所述步骤S11具体包括：在工艺流程中，根据具体的工艺阶段序号和对应的工艺阶段单次液氮消耗量V

进一步地，所述步骤S12具体包括：根据天气情况，获取液氮每小时蒸发消耗量Qm

进一步地，通过当地气象信息得到接下来工艺延迟时段的温度、湿度信息，基于温度、湿度信息根据液氮蒸发速率相关经验公式对液氮每小时蒸发消耗量Qm

进一步地，前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时由工艺相关调度系统直接采集。

进一步地，所述步骤S13中，前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时内，消耗的液氮量V

进一步地，所述步骤S14具体包括：管路已有填充量V

进一步地，所述步骤S15具体包括：液氮保障量计算公式为V＝V

进一步地，该方法还包括：将所述单次液氮消耗量V

本发明还提供一种工业液氮的保障计算系统，该系统包括：获取模块和计算模块；

获取模块，用于获取单次液氮消耗量V

计算模块，用于根据单次液氮消耗量V

(三)有益效果

本发明提出一种工业液氮的保障计算方法与系统，本发明可以通过流程所在的工艺阶段、天气情况、管路已有填充量、前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间等较准确地计算工艺所需液氮的保障量。不再依靠人为经验给出固定的超额保障量，使得将保障量与工艺阶段、天气情况、管路已有填充量、前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间等因素关联并动态调整，可以在保障量不足时自动给出告警信息，使工业用液氮的保障的确定方法更加智能。

附图说明

图1为本发明的工业液氮的保障计算方法的流程图；

图2为本发明一个具体实施例的工业液氮的保障计算方法的流程图；

图3为本发明实施例的工业液氮的保障计算系统计算保障量时模块交互的示意图；

图4为本发明实施例的工业液氮的保障计算系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

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。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种工业液氮的保障计算方法，以实现解决现有技术中液氮保障量的确定准确性低，成本高，智能化程度低，安全隐患大的技术问题。

本发明的第二个目的在于提出一种工业液氮的保障计算系统。

本发明涉及高效储能和高端装备控制领域，旨在提供一种工业液氮的保障计算方法与系统。其中，所述方法包括以下步骤：在工艺流程中，获得单次液氮消耗量V

为达到上述目的，本发明第一方面提出了一种工业液氮的保障计算方法，所述方法包括以下步骤：

S11、在工艺流程中，获得单次液氮消耗量V

S12、获取液氮每小时蒸发消耗量Q m

S13、获取由于前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时，并计算液氮蒸发消耗量V

S14、获取由于前序工艺延迟导致的管路重新预冷(管路填充量)液氮消耗量V

S15、根据S11、S13、S14获得的消耗量对液氮保障量V m

根据本发明的方法，能够在工业用液氮中，较为准确地计算出液氮保障量。

为达上述目的，本发明第二方面提出了一种工业液氮的保障计算系统，该系统包括：获取模块、计算模块；

获取模块，用于获取单次液氮消耗量V

计算模块，用于根据单次液氮消耗量V

本发明的附加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。

实施例1：

下面结合附图来描述本发明实施例中工业液氮的保障计算方法和系统。

如图1所示，本发明实施例的工业液氮的保障计算方法，包括以下步骤：

S21、在工艺流程中，根据具体的工艺阶段序号和对应工艺阶段单次液氮消耗量V

S22，根据天气情况，获取液氮每小时蒸发消耗量Q m

在本发明的一个实施例中，可通过当地气象信息得到接下来工艺延迟时段的温度、湿度信息，基于温度、湿度信息根据液氮蒸发速率相关经验公式对液氮每小时蒸发消耗量Q m

在本发明的一个实施例中，管路已有填充量V

在本发明的一个实施例中，前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时由工艺相关调度系统直接采集。

一般地，前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时内，消耗的液氮量V

S23，根据S22步骤中采集的数据，对液氮保障量V m

一般地，液氮保障量计算公式为V＝V

为了实现上述实施例，本发明还提出了一种工业液氮的保障计算系统，该系统为地面集成控制系统，如图4所示。工业液氮的保障计算系统包括了本发明第一方面实施例提供的工业液氮的保障计算方法，其中系统处理器通过读取获取模块中的数据并载入计算模块存储器，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，用于实现所述工业液氮的保障计算方法。

其中，获取模块用于：获取单次液氮消耗量V

其中，计算模块用于，根据单次液氮消耗量V

实施例2：

一种工业液氮的保障计算方法，该方法包括以下步骤：

获得现场液氮贮罐实测值V’m

获得单次液氮消耗量V

获取液氮每小时蒸发消耗量Q m

获取由于前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间T小时，并计算液氮蒸发消耗量V

获取由于前序工艺延迟导致的管路重新预冷(管路填充量)液氮消耗量V

根据工艺延迟时长和液氮蒸发速率等信息对液氮保障量V m

进一步地，所述获取单次液氮消耗量V

确定工艺进行到的阶段序号；

根据工艺的阶段序号确定单次液氮消耗量V

进一步地，所述获取液氮每小时蒸发消耗量Q m

获取当日及近期天气情况，包括温度、湿度等参数；

根据天气情况对液氮每小时蒸发消耗量Q m

进一步地，所述获取由于前序工艺延迟导致的管路重新预冷(管路填充量)液氮消耗量V

确定需要重新预冷的管路编号；

获取管路已有填充量V

根据管路已有填充量V

进一步地，还包括：

向工业液氮的保障计算系统发送所述单次液氮消耗量V

进一步地，计算得到液氮保障量V m

如果液氮保障量V m

本发明还提供一种工业液氮的保障计算系统，包括：

获取模块，用于获取单次液氮消耗量V

计算模块，用于根据单次液氮消耗量V

本发明还提供一种工业液氮的保障计算系统，包括：存储器、处理器；

其中，所述处理器通过读取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，以用于实现所述的工业液氮的保障计算方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的工业液氮的保障计算方法。

本发明可以通过流程所在的工艺阶段、天气情况、管路已有填充量、前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间等较准确地计算工艺所需液氮的保障量。不再依靠人为经验给出固定的超额保障量，使得将保障量与工艺阶段、天气情况、管路已有填充量、前序工艺延迟导致的液氮蒸发时间等因素关联并动态调整，可以在保障量不足时自动给出告警信息，使工业用液氮的保障的确定方法更加智能。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。