多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，该方法通过数据处理将臭氧需求量x的模拟量信号转化为需要模块化臭氧发生器运行的台数s，通过所需运行台数s与实际运行台数n比较，来确定启动或停止模块化板式臭氧发生器；模块化板式臭氧发生器的启停原则为，选取之前累积的运行时长最短的臭氧发生器启动，选取之前累积的运行时长最长的臭氧发生器停止。本发明专利技术实现了对臭氧需求量的实时不间断响应和臭氧发生器的轮换运行，延长了装置整体的使用寿命，保证了装置整体不会产生臭氧量过剩或者臭氧量不足的现象，避免了能源的浪费，且有效地满足了对臭氧的需求。

【技术实现步骤摘要】
多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法
本专利技术涉及臭氧生产装置
，特别是一种多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法。
技术介绍
臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。臭氧易于分解无法储存，需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存)，所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器的工作原理是利用高压电离(或化学、光化学反应)，使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧，是氧的同素异形转变过程；亦可利用电解水法获得。臭氧的不稳定性使其很难实现瓶装贮存，一般只能利用臭氧发生器现场生产，随产随用。臭氧发生器在饮用水、污水、工业氧化、食品加工和保鲜、医药合成、空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，也可以通过混合装置和液体混合参与反应。多单元模块化板式臭氧发生器采用板式电极放电室结构，可以不受限制任意规模的模块集成，独立模块化的电源系统和每个放电室相互独立的水、气、电支路系统一起，实现了臭氧发生器系统整机的模块化，这是模块集成板式臭氧发生器产品的一项关键优势。由于模块化板式臭氧发生器采用介质阻挡放电(DBD)结构，单个模块化板式臭氧发生器不可以无限时长运行。然而，现有的多单元模块化板式臭氧发生器无法实现对各个单个模块化板式臭氧发生器时间的监控，导致个别模块化板式臭氧发生器在运行时间过长，个别模块化板式臭氧发生器运行时间过短。这些现象工作人员无法得知，导致运行时间长的模块化板式臭氧发生器容易受损，大大地降低了使用寿命，该模块化板式臭氧发生器受损后还需要工作人员去积极地维修，大大地增加了人工劳动强度。而且还导致运行时间长的模块化板式臭氧发生器与运行时间过短的模块化板式臭氧发生器使用寿命相差较大，进而影响装置整体的使用寿命。此外，使用端的臭氧需求量x(kg)，通常是一个连续变化的模拟量，而现有的多单元模块化板式臭氧发生器只具有单个或多个模块的启动/停止功能，当使用端的臭氧需求量发生变化时，通过启动/停止一定数量的模块化板式臭氧发生器，来产生一定量的臭氧以满足使用要求，而无法根据臭氧需求量而自动调整模块化板式臭氧发生器的个数。这样就很容易导致多单元模块化板式臭氧发生器产生的臭氧量过剩或者产生臭氧量不足的现象。当产生的臭氧量过剩时，造成了能源的浪费；若产生的臭氧量不足，无法有效地满足对臭氧的需求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供了一种多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，以解决现有的多单元模块化板式臭氧发生器无法实现对各个单个模块化板式臭氧发生器时间的监控，而影响装置整体的使用寿命的问题，以及无法根据臭氧需求量而自动调整模块化板式臭氧发生器的个数，而容易导致臭氧量过剩或者产生臭氧量不足的问题，以实现各单个模块化板式臭氧发生器能够轮换工作，延长整体装置的使用寿命，以实现对臭氧需求量的实时不间断响应。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，包括以下具体步骤：S1、记录各模块化板式臭氧发生器的运行时长，列出启动/停止优先级，并确定运行时间最长的模块作为准备停止的模块a′，确定运行时间最短的模块作为准备启动的模块a″；S2、获取使用端随工况变化的臭氧需求量x的模拟量信号；S3、将臭氧需求量x的模拟量信号进行数据处理，转化为产生臭氧需求量x所需要的模块化臭氧发生器的运行台数s；S4、通过所需运行台数s与实际运行台数n进行比较，来确定是否启动或停止臭氧发生器；S5、获取步骤S4中比较结果；当所需运行台数s>实际运行台数n时，发出启动指令，启动步骤S1中模块a″；当所需运行台数s<实际运行台数n时，发出停止指令，停止步骤S1中模块a′；S6、循环步骤S1至S5，直至臭氧需求量x为0时，各个模块运行停止。进一步优化技术方案，所述步骤S1中，对于单个模块，当模块启动时，时间记录开始，当模块停止时，时间记录暂停，再次启动时，时间记录延续之前的数值继续记录。进一步优化技术方案，所述步骤S3中，将臭氧需求量x的模拟量信号进行数据处理，转化为模块化臭氧发生器所需运行台数s的转换公式为：s＝INT(x/a-0.5)其中，a为单个模块化板式臭氧发生器臭氧产生量；s为整数，表示模块的需求数量。由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。本专利技术是通过数据处理，将臭氧需求量的模拟量信号转化为模块化臭氧发生器的启停信号，从而实现对臭氧需求量的实时不间断响应和臭氧发生器的轮换运行，延长了装置整体的使用寿命，保证了装置整体不会产生臭氧量过剩或者臭氧量不足的现象，避免了能源的浪费，且有效地满足了对臭氧的需求。本专利技术通过数据处理将臭氧需求量x的模拟量信号转化为模块化臭氧发生器的所需运行台数s，通过所需运行台数s与实际运行台数n比较，来确定启动或停止模块化板式臭氧发生器。而且，启动模块化板式臭氧发生器从之前累积的运行时长最短的臭氧发生器启动，停止模块化板式臭氧发生器从之前累积的运行时长最长的臭氧发生器停止。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术所述步骤S1中的流程图；图3为本专利技术所述步骤S4、S5的流程图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。一种多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，结合图1至图3所示，包括以下具体步骤：S1、记录各模块化板式臭氧发生器的运行时长，列出启动/停止优先级，并确定运行时间最长的模块作为准备停止的模块a′，确定运行时间最短的模块作为准备启动的模块a″。各模块化板式臭氧发生器如图1所示，分设为a1模块、a2模块、a3模块、……、an模块。在此步骤中，通过逻辑判断出最长运行时长的模块a′和最短运行时长的模块a″。逻辑判断为通过各模块化板式臭氧发生器运行累积时间的长短来进行比较得出。对于单个模块，当模块启动时，时间记录开始，当模块停止时，时间记录暂停，再次启动时，时间记录延续之前的数值继续记录。S2、获取使用端随工况变化的臭氧需求量x的模拟量信号。臭氧需求量x(kg)是一个随工况变化的模拟量，单台模块化板式臭氧发生器的臭氧制备能力是一个固定的量a(kg/h)。此过程中，臭氧需求量x的获取方法和具体步骤为：一氧化氮和臭氧的化学反应方程式为：2NO+3O3→N2O5+3O2根据氧氮摩尔比，臭氧需求量x≈1～1.5倍的预消减一氧化氮含量。预消减一氧化氮含量＝一氧化氮产生量–一氧化氮计划排放值其中，一氧化氮产生量为现场测量值，一氧化氮计划排放量为固定数值。所以根据预消减一氧化氮含量即可获取臭氧需求量x。S3、将臭氧需求量x的模拟量信号进行数据处理，产生臭氧需求量x所需要的模块化臭氧发生器的运行台数s。该步骤中的转换公式为：s＝INT(x/a-0.5)其中，a为单个模块化板式臭氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，其特征在于：包括以下具体步骤：/nS1、记录各模块化板式臭氧发生器的运行时长，列出启动/停止优先级，并确定运行时间最长的模块作为准备停止的模块a′，确定运行时间最短的模块作为准备启动的模块a″；/nS2、获取使用端随工况变化的臭氧需求量x的模拟量信号；/nS3、将臭氧需求量x的模拟量信号进行数据处理，转化为产生臭氧需求量x所需要的模块化臭氧发生器的运行台数s；/nS4、通过所需运行台数s与实际运行台数n进行比较，来确定是否启动或停止臭氧发生器；/nS5、获取步骤S4中比较结果；当所需运行台数s>实际运行台数n时，发出启动指令，启动步骤S1中模块a″；当所需运行台数s<实际运行台数n时，发出停止指令，停止步骤S1中模块a′；/nS6、循环步骤S1至S5，直至臭氧需求量x为0时，各个模块运行停止。/n

【技术特征摘要】
1.多单元模块化板式臭氧发生器的模拟量控制方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1、记录各模块化板式臭氧发生器的运行时长，列出启动/停止优先级，并确定运行时间最长的模块作为准备停止的模块a′，确定运行时间最短的模块作为准备启动的模块a″；
S2、获取使用端随工况变化的臭氧需求量x的模拟量信号；
S3、将臭氧需求量x的模拟量信号进行数据处理，转化为产生臭氧需求量x所需要的模块化臭氧发生器的运行台数s；
S4、通过所需运行台数s与实际运行台数n进行比较，来确定是否启动或停止臭氧发生器；
S5、获取步骤S4中比较结果；当所需运行台数s>实际运行台数n时，发出启动指令，启动步骤S1中模块a″；当所需运行台数s<实际运行台数n时，发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，米大斌，丁宁，李付宁，李琼，樊孝华，邢红涛，董玲，
申请(专利权)人：河北冀研能源科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13