【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，特别涉及到一种曝气鼓风机恒压控制系统及方法。
技术介绍
1、目前，鼓风机系统控制方式主要有以下两种：一是采用固定曝气量进行曝气，前期通过人工实验，确认阀门位置和鼓风机运行负荷，鼓风机按照测试结果运行。这种曝气方式虽然简单，但由于无法根据水质及水量调整鼓风机的运行频率，需要设定较大的曝气量，能耗高，同时会导致系统的活性污泥量多，污泥老化等问题。二是采用根据生化池的溶解氧在线数值控制鼓风机的运行频率，但由于溶解氧的数值检测需要一定的时间，而且溶解氧检测时间受水质、曝气量和温度等外界因素影响而变化，从而鼓风机频率的调整滞后于溶解氧值，最终导致生化池的溶解氧值在较大范围内波动，通过检测生化池中的溶解氧值对鼓风机进行控制，维持生化池中的溶解氧值的稳定，但是没有考虑到鼓风机系统中会有压力损失，实际上鼓风机系统中的供气量会受到压力损失的影响造成供气量不稳定，因此采用上述的方法单纯控制鼓风机的供气量会导致实际值和理论值相差甚远，因此在实际使用时还应该考虑到压力损失。
2、如cn115448444a中公开了一种鼓风机系统及其曝气控制方法、装置和存储介质，原水池通过进水管道与厌氧处理池连接；鼓风机通过曝气管道分别与厌氧处理池和好氧处理池连接；根据实际进水量、预设溶解氧值以及预设映射关系，确定鼓风机的目标频率；在鼓风机的运行频率达到目标频率时，实时获取厌氧处理池中的实际溶解氧值；根据实际溶解氧值，调节鼓风机的运行频率，没有考虑到鼓风机系统中的压力损失对鼓风机供气量的影响，单纯从鼓风机的运行频率和进水量来对溶解氧值进
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决鼓风机系统由于有压力损失而导致的鼓风机系统压力不稳定供气量不稳定的问题，为解决上述问题，本专利技术提供以下技术方案：一种曝气鼓风机恒压控制方法，包括以下步骤：
2、s1.获取鼓风机系统和生物池前端的支路管道和阀门的数据；
3、s2.根据获取的数据，构建相应的模型对支路管道供气压损进行评估；
4、s3.根据评估的结果标定阀门的开度与流量和压力的对应关系；
5、s4.根据标定的结构对鼓风机出口压力和支路阀门开度进行调控，维持恒压。
6、本专利技术通过获取鼓风机系统和生物池历史数据，包括鼓风机出口压力、空气阀门开度、气体流量、各个支管压力、生物池前端支路管道，生物池液位等参数；对于空气阀门开度的压力损失来讲，根据获取的数据，包括每个阀门开度对应的气体流量、鼓风机出口压力、压力支管压力，使用拟合方法(如多项式拟合)对阀门开度与压力损失之间的关系进行拟合，分析阀门开度对压力损失的影响；对于鼓风机系统的压力损失来讲，获取曝气器使用年限、鼓风机出口压力、压力支管压力、气体流量的数据，对于生物池前端支路管道和阀门的压力损失来讲，根据获取的鼓风机出口压力、支管管道压力、气体流量等数据，将压力损失和支路管道形成对应的数据对，根据系统特性和数据分析，选择适当的模型形式，确定生物池前端支路管道和阀门和压力损失之间的关系；获取各个方面的压力损失数据后，对获取的数据进行整合，使用实时鼓风机系统和生物池实时数据，监测鼓风机系统的性能和压力损失情况，通过数据分析和算法确定实际的压力损失，并与模型预测进行比较，对模型进行修订和评估，根据实时监测的数据结果，对鼓风机的出口压力进行动态调整，在实施动态调整后，持续监测系统的性能和效果。并且对评估模型进行修正和优化，以提高其准确性和可靠性，同时，与实际操作中的反馈进行交流，以获取关于模型的改进和性能优化。
7、作为优选，所述步骤s1中的数据包括鼓风机系统中各个支路管道的目标流量需求dn，总的出气体流量需求d，各支路管道供气需求占比分布k，满足以下关系：
8、
9、其中，n表示支路管道，n表示总的支路管道个数；
10、所述数据还包括各支路管道中某条支路管道供气需求的调整量δd。
11、本专利技术在工程生产过程中，当任意一支路供气需求变化改变其支路供气阀门状态时，如果不及时调整其它支流供气阀门开度状态，则均会导致所有支路供气压力分配流量波动而不满足实际工业生产要求的问题，则需要及时更新各支流供气需求占比及总的流量需求，及时评估调整各个支路管道供气阀门的实时开度状态，以维持整个系统的供气准确性。
12、作为优选，所述各支路管道中某条支路管道供气需求的调整量δd与鼓风机系统中所有支路管道中的任一一路与其他支路管道的供气流量之间的关系为：
13、
14、表示为当第k支路管道(1≤k≤n)供气需求调整量为δd时，第k支路管道(1≤k≤n)和其它支路管到(1≤n≤n,n≠k)供气流量需要维持的关系；kk′、kn′表示了工控环境发生变化后，为了保证其它支路相对供气不变的前提下需要更新维持的新的支路供气压力状态。
15、本专利技术工控环境发生变化后基于这种关系稳定了在其他支路管道供气不变的前提下，新的支路管道供气的压力，单支路管道kn到kn′的变化代表了该支路管道阀门的控制变化。
16、作为优选，所述步骤s2中对支路管道供气压损进行评估包括对支路管道的压力损失进行计算和对阀门的压力损失进行计算；
17、所述对支路管道的压力损失的具体计算过程如下：
18、计算某段支路管道所造成的压力损失：
19、
20、式中pi是第i段支路管道所造成的压力损失，ρ为管道中的空气密度，vi为平均流动速度，ri为管道的水力半径，li为管道的长度；
21、计算摩擦阻力系数与流动特性和支路管道内壁粗糙度之间的关系：
22、
23、其中，ki为支路管道内表面的平均绝对粗糙度，rei为雷诺数，di为当量直径；
24、在计算各个支路管道的压力损失的基础上，根据管道串连和并联的分布情况，计算所有支路管道的压力损失：
25、p1＝f(r1·f1，r2·f2，…，ri·fi…，rn·fn)
26、其中ri、fi分别为管道的阻力系数和流量，n为管道的数目。
27、本专利技术在实际生产过程中，受整个现场供气环境差异影响，不仅存在供气气体传输压缩、各个支路线路环境的差异，各个支路的传输压损也不尽相同，均需要结合实际生产环境重新估算前段供气气流流量需求，因此在理论压损的计算下还得考虑实际工况，将两者结合后计算出来的数据才具有有效性，通过数据分析和算法确定鼓风机系统阻力变化系数，评估鼓风机系统的性能和压力损失情况，确定曝气器阻力造成的实际压力损失，与此同时还能判断曝气器是否处于阻塞流状态。
28、作为优选，所述对阀门的压力损失的具体计算过程如下：
29、计算某个阀门所造成的压头损失：
30、
31、其中，式中pi是第i个阀门所造成的压头损失，ki是阀门的压头损失系数，不同种类、类型、规格本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的数据包括鼓风机系统中各个支路管道的目标流量需求Dn，总的出气体流量需求D，各支路管道供气需求占比分布K，满足以下关系：
3.根据权利要求1或2所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述各支路管道中某条支路管道供气需求的调整量Δd与鼓风机系统中所有支路管道中的任一一路与其他支路管道的供气流量之间的关系为：
4.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中对支路管道供气压损进行评估包括对支路管道的压力损失进行计算和对阀门的压力损失进行计算；
5.根据权利要求1或4所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述对阀门的压力损失的具体计算过程如下：
6.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程包括：
7.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤S4的具体过程包括：>
8.一种曝气鼓风机恒压控制系统，适用于如权利要求1-7任一项所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种曝气鼓风机恒压控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统与压力损失计算单元，检测仪表和鼓风机系统连接，PLC控制系统控制检测仪表检测数据，获取从压力损失计算单元计算出的数据信息，对获取的数据进行分析得出控制结果，将控制信号发送到鼓风机系统控制鼓风机的运转来动态调整鼓风机系统的压力，保证供气量稳定。
10.根据权利要求8或9所述的一种曝气鼓风机恒压控制系统，其特征在于，所述检测仪表检测的数据包括空气阀的开度，气体流量和各个支路管道的压力。
...【技术特征摘要】
1.一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤s1中的数据包括鼓风机系统中各个支路管道的目标流量需求dn，总的出气体流量需求d，各支路管道供气需求占比分布k，满足以下关系：
3.根据权利要求1或2所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述各支路管道中某条支路管道供气需求的调整量δd与鼓风机系统中所有支路管道中的任一一路与其他支路管道的供气流量之间的关系为：
4.根据权利要求1所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述步骤s2中对支路管道供气压损进行评估包括对支路管道的压力损失进行计算和对阀门的压力损失进行计算；
5.根据权利要求1或4所述的一种曝气鼓风机恒压控制方法，其特征在于，所述对阀门的压力损失的具体计算过程如下：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙建彬，付炜炜，陈燕飞，任宏卿，周俊，钟逵，
申请(专利权)人：浙江中控信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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