CN106446356A - 一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，获取喷雾干燥过程中的多个不同能量参数值与多个不同工艺参数值，根据预设的能耗计算模型，准确的计算出喷雾干燥过程中的有效比能耗率，根据用户需要从预设的标杆评估模型样本库中选择合适的对比样本，计算能耗评估值，根据能耗评估值可以确定喷雾干燥过程与对比样本相比的能耗情况，当喷雾干燥过程的能耗大于对比样本的能耗时，分别对喷雾干燥过程中的每一个工艺参数值进行检测，判定喷雾干燥工艺的改进点。采用本发明的技术方案，能有效的评价喷雾干燥工艺的整体能耗，并科学准确的检测出喷雾干燥工艺中的改进点。

Description

一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及陶瓷生产工艺中喷雾干燥的节能管理，更具体地，涉及一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法及系统。

背景技术

陶瓷行业属于典型的高能耗行业，喷雾干燥制粉是陶瓷工业中的高能耗生产工序之一，降低喷雾干燥制粉的能耗，对降低企业生产成本、提高企业竞争力以及促进陶瓷行业的可持续发展具有重要意义。

目前大多数陶瓷企业中，由于在喷雾干燥制粉的生产过程中采取的节能措施针对性不强，节能效果不佳，节能措施大多集中在设备参数优化和生产流程控制两方面，且这些节能措施只针对单一参数或工序，不能有效评价喷雾干燥工艺的整体能耗，也不能有效的判断喷雾干燥工艺中的各个方面是否需要改进。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法及系统，系统地对喷雾干燥工艺的整体能耗进行评价，并科学的发掘喷雾干燥工艺中需要改进的方面。具体方案如下：

一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，所述方法包括：

获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

若不同，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

优选的，所述能量参数值包括：干燥前后物料质量值、干燥前后物料水分含量值和干燥前后物料温度值。

优选的，所述工艺参数值包括：生产工艺参数值、设备工艺参数值以及流程工艺参数值。

优选的，所述根据预设的能耗计算模型计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率，包括：

将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

根据总能耗与干燥后的物料质量计算总比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

优选的，所述预设的能耗计算模型基于喷雾干燥过程的物料衡算与热量衡算；

所述能耗计算模型具体为：

其中，G₂为干燥后物料的质量，c_M为干燥后物料的比热容，t_M1与t_M2为干燥前后物料的温度，c₁为水的比热容，W为水分蒸发量，I₁为实际总输入热量，I₂为实际总输出热量，q₀为热风炉供给热量，q₁为从干燥塔散失到空气中的热量，SEC_eff为有效比能耗，r₁为水的气化热值，EC为总能耗，SEC为总比能耗，SECP为有效比能耗率。

优选的，所述预设的标杆评估模型样本库包括：能耗理论最小值样本、理想生产能耗样本、理论过程能耗样本、行业最佳案例样本与行业平均水平样本。

优选的，所述方法还包括：

当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。

一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统，所述系统包括：

获取单元，用于获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

第一计算单元，用于根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

选择单元，用于接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

第二计算单元，用于根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

检测单元，用于当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

判定单元，用于当所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值不同时，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

优选的，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

第二计算子单元，用于根据总能耗与干燥后的物料质量计算总比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

优选的，所述系统还包括：

确定单元，用于当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值，根据预设的能耗计算模型，准确的计算出喷雾干燥过程中的有效比能耗率，根据用户需要从预设的标杆评估模型样本库中选择合适的对比样本，计算能耗评估值，根据能耗评估值可以确定喷雾干燥过程与对比样本相比的能耗情况，当喷雾干燥过程的能耗大于对比样本的能耗时，分别对喷雾干燥过程中的每一个工艺参数值进行检测，判定喷雾干燥工艺的改进点。采用本发明的技术方案，能有效的评价喷雾干燥工艺的整体能耗，并科学准确的检测出喷雾干燥工艺中的改进点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法的又一方法流程图；

图3为本发明实施例公开的一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统结构图；

图4为本发明实施例公开的另一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例公开的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，包括以下步骤：

步骤S101：获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

优选的，所述能量参数值包括：干燥前后物料质量值、干燥前后物料水分含量值和干燥前后物料温度值。

优选的，所述工艺参数值包括：生产工艺参数值、设备工艺参数值以及流程工艺参数值。

步骤S102：根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

优选的，所述预设的能耗计算模型基于喷雾干燥过程的物料衡算与热量衡算；

所述能耗计算模型具体为：

其中，G₂为干燥后物料的质量，c_M为干燥后物料的比热容，t_M1与t_M2为干燥前后物料的温度，c₁为水的比热容，W为水分蒸发量，I₁为实际总输入热量，I₂为实际总输出热量，q₀为热风炉供给热量，q₁为从干燥塔散失到空气中的热量，SEC_eff为有效比能耗，r₁为水的气化热值，EC为总能耗，SEC为总比能耗，SECP为有效比能耗率。

步骤S103：接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

优选的，所述预设的标杆评估模型样本库中的多个样本包括：能耗理论最小值样本、理想生产能耗样本、理论过程能耗样本、行业最佳案例样本与行业平均水平样本。

所述能耗理论最小值样本是指，热源供给的能耗完全被利用的情况，额外比能耗为0。其中，所述额外比能耗为热源供应的热量中未被产品吸收的部分，在实际生产过程中所述额外比能耗应尽量减少。

例如：当热风炉燃烧效率较低产生的额外比能耗SEC_ex的计算公式如下：

其中，EN为燃料能量，W为水分蒸发量，q₀为热风炉供给热量，G₂为干燥后物料的质量。

所述理想生产能耗样本是指，使用理想的生产工艺和设备，在经过充分优化的工艺参数下生产所需的能量。

所述理论过程能耗样本是指，在只考虑理想的制造设备的条件下，在给定的生产工艺参数下生产所需的能量。

所述行业最佳案例样本是指，使用同行业最佳案例标杆来进行比较，以其各项工艺参数作为参照，探索改进的途径。

所述行业平均水平样本是指，样本的能耗水平代表了行业业绩的平均水平，企业使用这个样本来与同行进行比较。

步骤S104：根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

具体的，其中，SECP为有效比能耗率，SEC_eff为有效比能耗，SEC为总比能耗。

步骤S105：当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

具体的，当所述能耗评估值大于1时，说明相对于对比样本来说，所述喷雾干燥工艺的能耗较高，所述能耗评估值越高，所述喷雾干燥工艺的能耗越高。

步骤S106：若不同，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

本发明实施例提供的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值，根据预设的能耗计算模型，准确的计算出喷雾干燥过程中的有效比能耗率，根据用户需要从预设的标杆评估模型样本库中选择合适的对比样本，计算能耗评估值，根据能耗评估值可以确定喷雾干燥过程与对比样本相比的能耗情况，当喷雾干燥过程的能耗大于对比样本的能耗时，分别对喷雾干燥过程中的每一个工艺参数值进行检测，判定喷雾干燥工艺的改进点。采用本发明的技术方案，能有效的评价喷雾干燥工艺的整体能耗，并科学准确的检测出喷雾干燥工艺中的改进点。

请参阅图2，所述方法还包括：

步骤S107：当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。

可以理解的是，当所述能耗评估值为1时，说明所述喷雾干燥工艺与对比样本的总体能耗相同。

步骤S102：根据预设的能耗计算模型计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率，包括以下步骤：

将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

根据总能耗与干燥后的物料质量计算总体比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

其中，所述总能耗为燃料能耗加耗电。

请参阅图3，基于上述实施例公开的一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，本发明实施例对应公开了一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统结构图，所述系统包括：

获取单元101，用于获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

优选的，所述能量参数值包括：干燥前后物料质量值、干燥前后物料水分含量值和干燥前后物料温度值。

优选的，所述工艺参数值包括：生产工艺参数值、设备工艺参数值以及流程工艺参数值。

第一计算单元102，用于根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

优选的，所述预设的能耗计算模型基于喷雾干燥过程的物料衡算与热量衡算；

所述能耗计算模型具体为：

其中，G₂为干燥后物料的质量，c_M为干燥后物料的比热容，t_M1与t_M2为干燥前后物料的温度，c₁为水的比热容，W为水分蒸发量，I₁为实际总输入热量，I₂为实际总输出热量，q₀为热风炉供给热量，q₁为从干燥塔散失到空气中的热量，SEC_eff为有效比能耗，r₁为水的气化热值，EC为总能耗，SEC为总比能耗，SECP为有效比能耗率。

选择单元103，用于接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

优选的，所述预设的标杆评估模型样本库中的多个样本包括：能耗理论最小值样本、理想生产能耗样本、理论过程能耗样本、行业最佳案例样本与行业平均水平样本。

第二计算单元104，用于根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

检测单元105，用于当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

判定单元106，用于当所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值不同时，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

具体的，当所述喷雾干燥过程中的工艺参数值与对比样本的标杆工艺参数值不同时，说明相对于对比样本，所述喷雾干燥工艺在该工艺参数方面存在不足，需要进行改进。当表征生产工艺参数的工艺参数值不同则说明生产工艺方面需要改进；当表征设备工艺参数的工艺参数值不同则说明设备方面需要改进；当表征流程工艺参数的工艺参数值不同则说明在生产流程方面需要改进。

本发明提供的一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统，获取单元101获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值，第一计算单元102根据预设的能耗计算模型，准确的计算出喷雾干燥过程中的有效比能耗率，根据用户需要，选择单元103从预设的标杆评估模型样本库中选择合适的对比样本，第二计算单元104计算能耗评估值，根据能耗评估值可以确定喷雾干燥过程与对比样本相比的能耗情况，当喷雾干燥过程的能耗大于对比样本的能耗时，检测单元105分别对喷雾干燥过程中的每一个工艺参数值进行检测，判定单元106判定喷雾干燥工艺的改进点。采用本发明的技术方案，能有效的评价喷雾干燥工艺的整体能耗，并科学准确的检测出喷雾干燥工艺中的改进点。

请参阅图4，所述系统还包括：

确定单元107，用于当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。

所述第一计算单元102包括：

第一计算子单元108，用于将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

第二计算子单元109，用于根据总能耗与干燥后的物料质量计算总比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种喷雾干燥工艺改进点的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

若不同，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量参数值包括：干燥前后物料质量值、干燥前后物料水分含量值和干燥前后物料温度值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工艺参数值包括：生产工艺参数值、设备工艺参数值以及流程工艺参数值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的能耗计算模型计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率，包括：

将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

根据总能耗与干燥后的物料质量计算总比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的能耗计算模型基于喷雾干燥过程的物料衡算与热量衡算；

所述能耗计算模型具体为：

$\frac{G_2{c}_M{t}_{M1}}{W}+c_1{t}_{M1}+I_1+q_0=\frac{G_2{c}_M{t}_{M2}}{W}+I_2+q_1;$

${\mathrm{SEC}}_{eff}=\frac{r_{1}W}{G_2};$

$SEC=\frac{EC}{G_2};$

$SECP=\frac{{\mathrm{SEC}}_{eff}}{SEC};$

其中，G₂为干燥后物料的质量，c_M为干燥后物料的比热容，t_M1与t_M2为干燥前后物料的温度，c₁为水的比热容，W为水分蒸发量，I₁为实际总输入热量，I₂为实际总输出热量，q₀为热风炉供给热量，q₁为从干燥塔散失到空气中的热量，SEC_eff为有效比能耗，r₁为水的气化热值，EC为总能耗，SEC为总比能耗，SECP为有效比能耗率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的标杆评估模型样本库包括：能耗理论最小值样本、理想生产能耗样本、理论过程能耗样本、行业最佳案例样本与行业平均水平样本。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。

8.一种喷雾干燥工艺改进点的检测系统，其特征在于，所述系统包括：

获取单元，用于获取喷雾干燥过程中的多个不同的能量参数值与多个不同的工艺参数值；

第一计算单元，用于根据预设的能耗计算模型，计算所述多个不同的能量参数值对应的有效比能耗率；

选择单元，用于接收选择指令，在预设的标杆评估模型样本库中的多个样本中选择与所述选择指令相对应的样本作为对比样本，得到所述对比样本中的标杆有效比能耗率与多个不同的标杆工艺参数值；

第二计算单元，用于根据所述有效比能耗率与所述标杆有效比能耗率，计算能耗评估值；

检测单元，用于当所述能耗评估值大于1时，分别对每一个所述工艺参数值进行检测，判断所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值是否相同；

判定单元，用于当所述工艺参数值与对应的标杆工艺参数值不同时，判定所述工艺参数值对应的工艺需要进行改进。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一计算单元包括：

第一计算子单元，用于将所述多个不同能量参数值代入到所述预设的能耗计算模型中，计算有效比能耗；

第二计算子单元，用于根据总能耗与干燥后的物料质量计算总比能耗，并将所述有效比能耗与所述总比能耗的比值作为有效比能耗率。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

确定单元，用于当所述能耗评估值小于1时，确定所述喷雾干燥工艺相对于对比样本的总体能耗较低，不需要进行改进。