CN111027751A - 一种蒸发器维护时间的预测方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于能源技术领域,提供了一种蒸发器维护时间的预测方法及装置,该方法包括:根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过损量;根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过损量;根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模型,获取所述蒸发器的维护时间。本发明提供的蒸发器维护时间的预测方法使得提前对蒸发器进行清洗,使得蒸发器在清洗前换热效率降低幅度减小,从而降低生产维护成本,减少对生产经营造成的损伤。
Description
技术领域
本发明属于能源技术领域,尤其涉及一种蒸发器维护时间的预测方法及装 置。
背景技术
蒸发器在运作过程中可能由于原液中的盐类或钙镁离子的蒸发结晶或蒸发 器工作时原液的温度等原因结垢,而蒸发器结垢则会导致蒸发器传热阻力增大, 传热系数大幅下降,降低蒸发能力,并且当蒸发器结垢严重时可能会影响生产, 甚至造成停产。
对于蒸发器结垢清洁问题,目前一般根据能源消耗量显著增加后开始按照 预定的方案,安排对蒸发器的关键部位进行清洗等维护,导致蒸发器在清洗前 换热效率过度降低,使得能源被浪费,从而增加生产维护成本并对生产经营造 成一定损伤。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种蒸发器维护时间的预测方法、装置、 终端设备及计算机可读存储介质,以解决现有技术无法及时对蒸发器进行清洗, 使得蒸发器在清洗前换热效率降低幅度减小的技术问题。
本发明实施例的第一方面,提供了一种蒸发器维护时间的预测方法,包括:
根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过损 量;
根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过损量;
根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模型,获取所 述蒸发器的维护时间。
本发明实施例的第二方面,提供了一种蒸发器维护时间的预测装置,包括:
第一获取模块,用于根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所 述蒸发器的能耗过损量;
第二获取模块,根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累 计能耗过损量;
时间获取模块,用于根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗 过损量模型,获取所述蒸发器的维护时间。
本发明实施例的第三方面,提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以 及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执 行所述计算机程序时实现所述蒸发器维护时间的预测方法的步骤。
本发明实施例的第四方面,提供了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,所述计算机程序被处理器执行时实现所述蒸 发器维护时间的预测方法的步骤。
本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法的有益效果至少在于:本 发明实施例首先根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器 的能耗过损量,其次根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累 计能耗过损量,最后根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损 量模型,获取所述蒸发器的维护时间,从而提前对蒸发器进行清洗,使得蒸发 器在清洗前换热效率降低幅度减小,从而降低生产维护成本,减少对生产经营 造成的损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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 仅是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法的实现流程示意图 一;
图2是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法中获取能耗过损量 的实现流程示意图一;
图3是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法中获取计量能耗量 的实现流程示意图二;
图4是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法中述获取拟合标准 能耗的实现流程示意图;
图5是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法的实现流程示意图 二;
图6是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测装置的示意图;
图7是本发明实施例提供的蒸发器维护时间的预测装置中第一获取模块的 示意图;
图8是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术 之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当 清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中, 省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节 妨碍本发明的描述。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获 得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。若未特别指明,实施例中所 用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示 所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多 个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施 例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使 用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个” 及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且 包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据 上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。 类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下 文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或 事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
参见图1,是本发明一实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法的实现流 程示意图,该方法可以包括:
步骤S101:根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器 的能耗过损量;请参阅图2,在本实施例中,步骤S101可包括以下步骤:
步骤S201:根据蒸发器的阀门信息,获取蒸发器的计量能耗量。
请参阅图3,在本实施例中,获取蒸发器的计量能耗量可包括如下步骤:
S301:获取所述蒸发器的阀门截面积、蒸汽流速以及蒸汽密度。
在本实施例中,阀门面积为S=d·α·π·r2,其中,d为阀杆螺距,α为阀 门开度,r为阀前后的管道半径。V(t)为蒸汽流速,如果蒸汽流速稳定则为常数,其中dp为阀门压差,ρ为蒸汽密度,其中,蒸汽密度ρ(t)可 以变化也可以为常数,连续时间模型可以依据数据情况离散化处理,通过阀门 参数计算所述阀门横截面积、蒸汽流速以及蒸汽密度,使得所获得的数据更为 准确,并且为后续计算计量能耗量提供数据来源。
S302:根据所述阀门截面积、所述蒸汽流速以及所述蒸汽密度,获取所述 计量能耗量。
在本实施例中,所述计量能耗量为:
U=∫S·V(t)·ρ(t)dt
其中,S为阀门截面积,V(t)为蒸汽流速,ρ(t)为蒸汽密度,t为某一时刻。
在本实施例中,所述蒸发器阀门种类应包括但不限于:隔膜阀、闸门式截 止阀、球形截止阀及蝶形截止阀等,在本发明中以球形截止阀为例进行举例说 明。
在本实施例中,通过获取所述蒸发器的阀门截面积、蒸汽流速以及蒸汽密 度,根据所述阀门截面积、所述蒸汽流速以及所述蒸汽密度,获取所述计量能 耗量,为后续计算能耗过损量提供数据来源。
步骤S202:根据所述阀门的阀门开度和原料液的关联因子,获取拟合标准 能耗量。
请参阅图4,在本实施例中获取拟合标准能耗量可包括如下步骤:
步骤S401:获取所述阀门的开度数据;
步骤S402:判断是否能获取原料液的实时温度数据;
若可以获取所述原料液的实时温度数据,则进入下述步骤S403;
若无法获取所述原料液的实时温度数据,则进入下述步骤S404;
步骤S403:根据所述实时温度数据及预设系数,获取拟合标准能耗量;
步骤S404:拟合标准能耗量为常数。
在本实施例中,根据所述实时温度数据及预设系数,获取拟合标准能耗量, 所述拟合标准能耗量为:
STD=β·T
其中,β为系数,T为实时温度数据。
在本实施例中,由于在实际生产时,工业现场数据情况比较复杂,可能提 供有限维度或者有限量的数据。由于拟合标准能耗量的关联因子较多,因此在 计算所述拟合标准能耗量时,需对数据获取情况进行分析,将是否能获取环境 因子中的温度数据作为判断标准,进行后续计算,使得所获取的拟合标准能耗 量更为准确。
在本实施例中,首先获取所属阀门的开度数据,其次判断是否能获取原料 也的实时温度数据,若可以获取所述原料液的实时温度数据,则根据所述实时 温度数据及预设系数,获取拟合标准能耗量,若无法获取所述原料液的实时温 度数据,则拟合标准能耗量为常数,从而得到所述拟合标准能耗量,为后续计 算能耗过损量提供数据来源。
步骤S203:根据所述计量能耗量和所述拟合标准能耗量,获取所述能耗过 损量,所述能耗过损量的计算公式为:
其中,U为计量能耗量,STD(Ti,t)为拟合标准能耗量,Ti为原料液温度, t为某一时刻。
在本实施例中,首先根据蒸发器的阀门信息,获取计量能耗量,再根据所 述阀门的阀门开度和原料液的关联因子,获取拟合标准能耗量,最后取所述计 量能耗量与所述拟合标准能耗量差值即为能耗过损量,为计算所述累计能耗过 损量提供数据来源。
步骤S102:根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能 耗过损量。
在本实施例中,所述累计能耗过损量的计算公式为:
步骤S103:根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模 型,获取所述蒸发器的维护时间。
在本实施例中,可根据所述能耗过损量,获取模型参数,并将所述累计能 耗过损量和所述模型参数代入所述能耗过损量模型,获取所述维护时间,所述 能耗过损量模型为:
在本实施例中,方程中的微分用差分代替则解决离散数据模型问题,基于 挖掘能耗过损量与距离下一次清洗结垢的时间间隔的关系的需求,建立能耗过 损量与时间关系的微分方程,从而求解能耗过损量的时间分布模型,从而获取 所述蒸发器的维护时间。
本实施例提供的蒸发器维护时间的预测方法的有益效果至少在于:本实施 例首先通过根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能 耗过损量,根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过 损量,根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模型,获取 所述蒸发器的维护时间。综上所述,通过本发明的技术方案,使得提前对蒸发 器进行清洗,使得蒸发器在清洗前换热效率降低幅度减小,从而降低生产维护 成本,减少对生产经营造成的损伤。
请参阅图5,以下给出蒸发器维护时间的预测方法的一个具体实施例。
首先根据蒸发器计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过 损量。具体为:
步骤S501:获取所述蒸发器的阀门截面积、蒸汽流速以及蒸汽密度;
步骤S502:根据所述阀门截面积、所述蒸汽流速以及所述蒸汽密度,获取 所述计量能耗量;
步骤S503:获取所述阀门的开度数据;
步骤S504:判断是否能获取原料液的实时温度数据;
若可以获取所述原料液的实时温度数据,则进入下述步骤S505;
若无法获取所述原料液的实时温度数据,则进入下述步骤S506;
步骤S505:根据所述实时温度数据及预设系数,获取拟合标准能量;
步骤S506:拟合标准能量为常数;
步骤S507:根据所述计量能耗量和所述拟合标准能耗量,获取所述能耗过 损量;
步骤S508:根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能 耗过损量;
步骤S509:根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模 型,获取所述蒸发器的维护时间。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后, 各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施 过程构成任何限定。
本发明实施例的目的还在于提供一种蒸发器维护时间的预测装置,图6为 蒸发器维护时间的预测装置的示意图,为了便于说明,仅示出与本申请实施例 相关的部分。
请参阅图6,蒸发器维护时间的预测装置包括第一获取模块601、第二获取 模块602以及时间获取模块603。其中,第一获取模块601用于根据蒸发器的 计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过损量;第二获取模块 602用于根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过损 量;时间获取模块603用于根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能 耗过损量模型,获取所述蒸发器的维护时间。
请参阅图7,进一步地,所述第一获取模块601包括第一获取单元701、第 二获取单元702及第三获取单元703。其中第一获取单元701用于根据蒸发器 的阀门信息,获取蒸发器的计量能耗量,第二获取单元702用于根据所述阀门 的阀门开度和原料液的关联因子,获取拟合标准能耗量,第三获取单元703用 于根据所述计量能耗量和所述拟合标准能耗量,获取所述能耗过损量。
图8是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图8所示,该实施例 的终端设备8包括:处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在 所述处理器80上运行的计算机程序82,所述处理器80执行所述计算机程序82 时实现上述各个蒸发器维护时间的预测方法实施例中的步骤,例如图1所示的 步骤S101至S103。或者,所述处理80执行所述计算机程序82时实现上述各 装置实施例中各模块/单元的功能,例如图6所示模块601至603的功能。
示例性的,所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元,所述 一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中,并由所述处理器110执行, 以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计 算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序82在所述终端设备8中的 执行过程。
所述终端设备8可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等 计算设备。所述终端设备可包括,但不仅限于,处理器80、所述存储器81。本 领域技术人员可以理解,图8仅仅是终端设备8的示例,并不构成对终端设备 8的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同 的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可 以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用 集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或 者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理 器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述终端设备8的内部存储单元,例如终端设备8 的硬盘或内存。所述存储器81也可以是终端设备11的外部存储设备,例如所 述终端设备8上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC), 安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述 存储器81还可以既包括所述终端设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。 所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其它程序和 数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品 销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解, 本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指 令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中, 该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中, 所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、 对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括: 能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、 磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机 存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软 件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法 管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根 据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
具体可以如下,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算 机可读存储介质可以是上述实施例中的存储器中所包含的计算机可读存储介质; 也可以是单独存在,未装配入终端设备中的计算机可读存储介质。所述计算机 可读存储介质存储有一个或者一个以上计算机程序:
计算机可读存储介质,包括所述计算机可读存储介质存储有计算机程序, 所述计算机程序被处理器执行时实现所述电力定价方法的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上 述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上 述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不 同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功 能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在, 也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬 件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模 块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上 述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程, 在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详 述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示 例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来 实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用 和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现 所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法, 可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示 意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现 时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一 个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间 的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或 通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为 单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者 也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部 单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中, 也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元 中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的 形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照 前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特 征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发 明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种蒸发器维护时间的预测方法,其特征在于,包括:
根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过损量;
根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过损量;
根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模型,获取所述蒸发器的维护时间。
3.如权利要求2所述的蒸发器维护时间的预测方法,其特征在于,所述根据蒸发器阀门信息,获取蒸发器的计量能耗量,包括:
获取所述蒸发器的阀门截面积、蒸汽流速以及蒸汽密度;
根据所述阀门截面积、所述蒸汽流速以及所述蒸汽密度,获取所述计量能耗量,所述计量能耗量为:
U=∫S·V(t)·ρ(t)dt
其中,S为阀门截面积,V(t)为蒸汽流速,ρ(t)为蒸汽密度,t为某一时刻。
4.如权利要求2所述的蒸发器维护时间的预测方法,其特征在于,所述根据所述阀门的阀门开度和原料液的关联因子,获取拟合标准能耗量,包括:
获取所述阀门的开度数据;
判断是否能获取原料液的实时温度数据;
若可以获取所述原料液的实时温度数据,则所述拟合标准能耗量的计算公式为:
STD=β·T
其中,β为系数,T为实时温度数据。
5.如权利要求4所述的蒸发器维护时间的预测方法,其特征在于,所述判断是否能获取原料液的实时温度数据步骤后,还包括:
若无法获取所述原料液的实时温度数据,则所述拟合标准能量为常数。
8.一种蒸发器维护时间的预测装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于根据蒸发器的计量能耗量及拟合标准能耗量,获取所述蒸发器的能耗过损量;
第二获取模块,根据所述能耗过损量,获取确定时间段内所述蒸发器的累计能耗过损量;
时间获取模块,用于根据所述累计能耗过损量、所述能耗过损量以及能耗过损量模型,获取所述蒸发器的维护时间。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一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,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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