一种用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，包括以下步骤：获取蒸汽压缩机的温度作为反馈温度；获取MVR蒸发器的管程压力；温度控制数据包括预设温度和反馈温度，根据温度控制数据获得流量给定值；根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值；比例阀控制数据包括流量给定值和自适应冷却水给定值，根据比例阀控制数据生成第一开度指令，用于调节设置于蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀开度；其中，流量给定值的获得周期小于自适应冷却水给定值的获得周期。该方案中，引入自适应冷却水给定值作为比例阀开度的影响因素，极大程度上抵消了蒸汽压缩机的自然温升，并结合PID温度控制方法，提高了对各种工况的适应性及温控的精度。

A temperature control method for steam compressor used in MVR evaporation system

The invention discloses a steam compressor for MVR evaporator temperature control method comprises the following steps: obtaining steam compressor temperature as feedback temperature; obtain MVR evaporator tube pressure; temperature control data including the preset temperature and temperature feedback, according to temperature control data flow given value; according to the preset temperature, temperature feedback and tube the pressure of cooling water for the adaptive given value; proportional valve control data flow including the given value and the adaptive cooling water according to the given value, proportional valve control data to generate the first opening instruction, for adjusting the proportional valve is arranged on the steam compressor cooling pipe opening; the flow of a given value obtained adaptive cooling water cycle is less than a given value the cycle. In this scheme, the adaptive cooling water valve opening ratio of a given value as the influencing factors, largely offset the natural temperature rise of steam compressor, and combined with the PID temperature control method, improves the adaptability and accuracy of temperature control of various working conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法
本专利技术涉及用于机械式蒸汽再压缩蒸发系统的蒸汽压缩机领域，具体涉及一种用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法。
技术介绍
MVR(MechanicalVaporRecompression，机械式蒸汽再压缩)蒸发技术已以其突出的节能特性，广泛地用于化工、制药、食品、饮料、环保等行业。在MVR蒸发系统中，MVR蒸发器和蒸汽压缩机是核心设备。MVR蒸发器采用低温和低压汽蒸技术及清洁能源(即电能)，产生蒸汽，将媒介中的水分分离出来。从MVR蒸发器的管程中被蒸发出的低品质蒸汽，通过蒸汽压缩机的再压缩，提升其温度，变成高品质的饱和蒸汽，重新进入MVR蒸发器的壳程，与管程内的液体进行换热，维持管程内液体蒸发所需热量，如此循环向管程内提供蒸发液体所需热量，从而减少对外界能源的需求。蒸汽压缩机在对蒸汽做功使蒸汽升温的同时，其本身的温度也会升高，如果没有外部冷却，蒸汽压缩机会很快超过安全温度，造成压缩机故障甚至损坏。并且，如果蒸汽压缩机的温度不稳定，一方面会影响蒸汽压缩机的工作效率，从而影响整个MVR蒸发系统的能量利用率，并且当蒸汽压缩机温度过高时，甚至会造成蒸汽压缩机的损坏；另一方面，蒸汽压缩机温度的波动，会引起蒸汽压缩机出口处高品质蒸汽温度的波动，进而MVR蒸发器的蒸发温度发生波动，影响分馏出来的蒸馏水品质，或者影响蒸发工质的浓缩物品质。为控制蒸汽压缩机的温度，请参见图1和图2，现有技术中通常设置与蒸汽压缩机1连接的冷却管路4，在蒸汽压缩机1的入口处设置与冷却管路连通的冷却水喷头6，在蒸汽压缩机1出口处设置温度传感器7来获取蒸汽压缩机1的温度作为温度反馈值。采用PID(比例-积分-微分)控制器，将温度设定值与温度反馈值的差值，经过温度控制器中PID控制器的计算，温度控制器输出冷却管路4上的比例阀5的开度，调节冷却管路4中冷却水的流量，从而控制蒸汽压缩机1的温度。这样的蒸汽压缩机温度控制方法和装置结构简单、便于工程应用。但是由于常规的蒸汽压缩机温度控制参数是在特定工况和水质下确定的，面对MVR蒸发系统工况或水质变化频繁的情况，无法取得满意的温度控制效果，适应性较差，这是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
因此，为解决上述技术问题，本申请提供适用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机温度控制方法。具体地，第一方面，本申请提供一种用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，包括以下步骤：获取蒸汽压缩机的温度作为反馈温度；获取MVR蒸发器的管程压力；温度控制数据包括预设温度和反馈温度，根据所述温度控制数据获得流量给定值；根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值；比例阀控制数据包括流量给定值和自适应冷却水给定值，根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令，所述第一开度指令用于调节设置于所述蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀开度；其中，所述流量给定值的获得周期小于所述自适应冷却水给定值的获得周期。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值的步骤，包括：根据管程压力获得蒸汽压缩机的理论温升值；根据理论温升值和预设的初始系数获得冷却水基准量，将所述冷却水基准量作为初始的自适应冷却水给定值；在预设时间段内，根据反馈温度和预设温度判断当前自适应冷却水给定值是否过大或过小；若当前自适应冷却水给定值过大或过小，根据当前比例系数确定新的比例系数，所述当前比例系数为当前自适应冷却水给定值与理论温升值的比值；将理论温升值和新的比例系数相乘的结果，作为新的自适应冷却水给定值。结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤之前，还包括以下步骤：根据管程压力获得第一流量前馈值；所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤中，所述比例阀控制数据还包括第一流量前馈值。结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述蒸汽压缩机的控制方法还包括以下步骤：获取蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀处的冷却水流量值，作为反馈流量；其中，所述比例阀控制数据还包括反馈流量，所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤，包括：根据流量给定值和反馈流量获得流量调节值；根据流量调节值和自适应冷却水给定值生成第一开度指令；所述流量给定值的获得周期大于所述流量调节值的获得周期。结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述蒸汽压缩机的控制方法还包括以下步骤：获取蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀处的冷却水流量值，作为反馈流量；根据预设温度获得第二流量前馈值；其中，所述比例阀控制数据还包括反馈流量、第二流量前馈值，所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤，包括：根据流量给定值、反馈流量和第二流量前馈值获得流量调节值；根据流量调节值和自适应冷却水给定值生成第一开度指令。结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述蒸汽压缩机的控制方法还包括以下步骤：获取每个反馈温度相应的反馈温度维持时间；根据反馈温度和反馈温度维持时间生成第二开关指令，所述第二开关指令用于控制与所述比例阀并联设置在所述蒸汽压缩机冷却管路上的开关阀的开启。在本申请的方案中，通过引入自适应调整单元以及压力传感器，引入管程压力作为前馈信号，并运用简化的蒸汽压缩机温度模型，实现管程压力与蒸汽压缩机理论温升值的一一对应，从而可以根据管程压力确定蒸汽压缩机的理论温升值，并通过周期性调整找到理论温升值与自适应冷却水给定值之间合适的比例系数，进而调整自适应冷却水给定值，极大程度上抵消了蒸汽压缩机的自然温升。同时结合PID温度控制方法，让蒸汽压缩机的温度变化在不同的工况下趋于平缓，从而使得温度波动范围变窄，提高了蒸汽压缩机对各种工况的适应性以及温度控制的精度。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中MVR蒸发系统的主要结构示意图；图2为现有技术中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制系统及蒸汽压缩机的结构示意图；图3为本申请的第一个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法的流程示意图；图4为本申请的第一个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制系统及蒸汽压缩机的结构示意图；图5为本申请的第一个实施例中S400的步骤的流程示意图；图6为本申请的第一个实施例中自适应调整单元与相关装置的结构示意图；图7为本申请的第一个实施例中MVR蒸发系统的主要结构示意图；图8为本申请的第二个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法的流程示意图；图9为本申请的第二个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制系统及蒸汽压缩机的结构示意图；图10为本申请的第三个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制方法的流程示意图；图11为本申请的第三个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机的温度控制系统及蒸汽压缩机的结构示意图；图12为本申请的第四个实施例中用于MVR蒸发系统的蒸汽压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取蒸汽压缩机的温度作为反馈温度；获取MVR蒸发器的管程压力；温度控制数据包括预设温度和反馈温度，根据所述温度控制数据获得流量给定值；根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值；比例阀控制数据包括流量给定值和自适应冷却水给定值，根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令，所述第一开度指令用于调节设置于所述蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀开度；其中，所述流量给定值的获得周期小于所述自适应冷却水给定值的获得周期。

【技术特征摘要】
1.一种用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取蒸汽压缩机的温度作为反馈温度；获取MVR蒸发器的管程压力；温度控制数据包括预设温度和反馈温度，根据所述温度控制数据获得流量给定值；根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值；比例阀控制数据包括流量给定值和自适应冷却水给定值，根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令，所述第一开度指令用于调节设置于所述蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀开度；其中，所述流量给定值的获得周期小于所述自适应冷却水给定值的获得周期。2.根据权利要求1所述的用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，所述根据预设温度、反馈温度和管程压力获得自适应冷却水给定值的步骤，包括：根据管程压力获得蒸汽压缩机的理论温升值；根据理论温升值和预设的初始系数获得冷却水基准量，将所述冷却水基准量作为初始的自适应冷却水给定值；在预设时间段内，根据反馈温度和预设温度判断当前自适应冷却水给定值是否过大或过小；若当前自适应冷却水给定值过大或过小，根据当前比例系数确定新的比例系数，所述当前比例系数为当前自适应冷却水给定值与理论温升值的比值；将理论温升值和新的比例系数相乘的结果，作为新的自适应冷却水给定值。3.根据权利要求1所述的用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤之前，还包括以下步骤：根据管程压力获得第一流量前馈值；所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤中，所述比例阀控制数据还包括第一流量前馈值。4.根据权利要求1所述的用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀处的冷却水流量值，作为反馈流量；其中，所述比例阀控制数据还包括反馈流量，所述根据所述比例阀控制数据生成第一开度指令的步骤，包括：根据流量给定值和反馈流量获得流量调节值；根据流量调节值和自适应冷却水给定值生成第一开度指令；所述流量给定值的获得周期大于所述流量调节值的获得周期。5.根据权利要求1所述的用于MVR蒸发器的蒸汽压缩机的温度控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：获取蒸汽压缩机冷却管路上的比例阀处的冷却水流量值，作为反馈流量；根据预设温度获得第二流量前馈值；其中，所述比例阀控制数据还包括反馈流量、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈悦，
申请(专利权)人：深圳市蓝石环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44