CN117492492B - 一种设备表面温度分布的优化方法 - Google Patents
一种设备表面温度分布的优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117492492B CN117492492B CN202311454779.XA CN202311454779A CN117492492B CN 117492492 B CN117492492 B CN 117492492B CN 202311454779 A CN202311454779 A CN 202311454779A CN 117492492 B CN117492492 B CN 117492492B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- heat tracing
- equipment
- thermocouple
- temperature distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 16
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 abstract description 15
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/22—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
本发明提供一种设备表面温度分布的优化方法，包括如下步骤：在设备表面温度应力集中的位置间隔布置伴热带，并在伴热带上设置测温元件；在设备表面设置热电偶，所述热电偶位于相邻的两个伴热带之间；建立仿真模型，计算设备表面温度应力集中的位置的温度分布最优函数，并根据所述温度分布最优函数计算各个伴热带的温度设计值；采集热电偶数据、热电偶位置信息、伴热带位置信息并进行拟合计算，得到各个伴热带的温度拟合值；根据温度拟合值以及温度设计值控制各个伴热带的加热功率，以使得设备表面温度应力集中的位置的温度在预设范围内。本发明的一个技术效果在于，设计合理，能够优化设备表面的温度分布，减少局部热应力。
Description
技术领域
本发明属于电气技术领域，具体涉及一种设备表面温度分布的优化方法。
背景技术
在电厂等工业企业的热力设备上常见到设备保温隔热层，即在管道或者设备上覆盖一层保温隔热材料，一方面可以增加设备热阻以达到削弱热量传播的目的，可以减少热量损失，保证设备内部流体温度；另一方面维持设备表面温度，防止设备表面温度分布不均匀导致设备局部热应力，造成设备变形等异常。同时，保温隔热层隔热之后能够防止工作人员在工作过程中烫伤，避免造成人员伤害。
目前部分高温流体管道为了避免流体传输时的散热损失，通常会采用增加保温层的措施来减少热量散失，即在管道外壁铺设一定厚度导热系数小的保温材料，以减少散热；也可采用双层管道，即在双层管道形成的环形空间内通过填充保温材料、形成真空等措施减少热量散失。出于设备投资的考虑，工程应用中仅在必要的地方采用双层管道结构，双层管道与其他普通管道通过连接处相连接时，内部高温流体的热量将通过连接处传递到外层管壁。如图1所示，内壁面101沿高温流体的流动方向形成一个温度逐渐降低的温度场，而外壁面102在上游双层隔热管道1与下游普通管道2的连接处3被内部高温流体加热，外壁面102沿流体流动反方向温度逐渐降低，外壁面102在管道连接处被加热到较高温度，其余地方通过导热和自然散热稳定在较低温度，在管道外壁面就形成较大的温度梯度产生局部热应力，造成设备变形，影响设备寿命，因此，亟需一种设备表面温度分布的优化方法以对此类设备表面的温度分布进行监测和分析，从而确定设备是否存在局部应力点并采取措施进行保温优化，进而有效避免设备变形。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种设备表面温度分布的优化方法的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S100，在设备表面温度应力集中的位置间隔布置伴热带，并在伴热带上设置测温元件；其中，所述伴热带用于对设备表面进行加热，测温元件用于测量所述伴热带的温度；
步骤S200，在设备表面设置热电偶，所述热电偶位于相邻的两个伴热带之间；其中，所述热电偶用于对设备表面的温度进行测量；
步骤S300，建立仿真模型，计算设备表面温度应力集中的位置的温度分布最优函数，并根据所述温度分布最优函数计算各个伴热带对应的设备表面的温度设计值；
步骤S400，采集热电偶数据、热电偶位置信息、伴热带位置信息并进行拟合计算，得到各个伴热带对应的设备表面的温度拟合值；根据温度拟合值以及温度设计值控制各个伴热带的加热功率，以使得设备表面温度应力集中的位置的温度在预设范围内。
可选地，在设备表面包裹保温层，所述保温层覆盖所述伴热带和所述热电偶。
可选地，相邻的两个伴热带之间设置有多个热电偶，且多个所述热电偶均匀分布于设备表面。
可选地，各个所述伴热带均由温控柜供电，温控柜根据DCS控制系统的指令和测温元件数据控制相应的伴热带的实际加热温度，且热电偶数据在DCS控制系统进行显示以及数据处理。
可选地，上游电源通过第一断路器给控制柜的柜内母线供电，每个伴热带依次通过电力调整器、接触器、第二断路器与所述柜内母线电连接；所述柜内母线通过第三断路器经电源模块为PLC控制器供电；
所述PLC控制器可通过控制接触器动作和电力调整器输出以控制相应的伴热带的加热温度。
可选地，温控柜将各个断路器状态、接触器状态、电力调整器状态和测温元件参数通过PLC控制器上传至DCS控制系统，用于运行人员参数监视和异常状态下的响应。
可选地，热电偶与相邻的两个伴热带之间均具有预设距离。
可选地，所述设备为管道；
所述伴热带环绕所述管道的周向并形成环形，且多个环形的伴热带沿所述管道的长度方向间隔布置，相邻的伴热带之间设置有四个热电偶，四个所述热电偶沿所述管道的周向分布。
可选地，以管道的中心轴为X轴，以流体进入管道的位置为原点，所述热电偶位置信息为所述热电偶的中心在所述X轴的投影坐标。
可选地，所述伴热带位置信息为所述伴热带的中心在所述X轴的投影坐标。
本发明的一个技术效果在于：
在本申请实施例中，该设备表面温度分布的优化方法能够准确地控制设备表面的温度分布。其通过调节伴热带的加热温度，可以优化设备表面温度分布，减少局部热应力，保证设备安全稳定运行。同时，该设备表面温度分布的优化方法可以根据设备运行情况在线实时调整，方便快捷，实用性强，效果显著。
附图说明
图1为现有的上游双层隔热管道和下游普通管道的连接示意图；
图2为本发明一实施例的一种设备表面温度分布的优化方法的流程示意图；
图3为本发明一实施例的伴热带和热电偶沿管道长度方向分布示意图；
图4为本发明一实施例的热电偶沿管道周向分布示意图；
图5为本发明一实施例的温度柜的电路连接示意图；
图6为本发明一实施例的DCS控制系统与PLC控制器的电路连接示意图。
图中：1、上游双层隔热管道；101、内壁面；102、外壁面；2、下游普通管道；3、连接处；4、伴热带；5、热电偶；6、设备；7、温控柜；71、柜内母线；8、上游电源；91、第一断路器；92、第二断路器；93、第三断路器；10、电力调整器；11、接触器；12、电源模块；13、PLC控制器；14、DCS控制系统；15、测温元件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
根据本发明的第一方面，参见图2至图6，提供了一种设备表面温度分布的优化方法，包括如下步骤：
步骤S100，在设备6表面温度应力集中的位置间隔布置伴热带4，并在伴热带4上设置测温元件；其中，所述伴热带4用于对设备6表面进行加热，测温元件用于测量所述伴热带4的温度。通过伴热带4能够对设备6表面温度应力集中的位置中需要加热的区域进行加热，以避免温度应力集中。
示例性的，伴热带4紧贴设备6表面设置。
步骤S200，在设备6表面设置热电偶5，所述热电偶5位于相邻的两个伴热带4之间；其中，所述热电偶5用于对设备6表面的温度进行测量。
步骤S300，建立仿真模型，计算设备6表面温度应力集中的位置的温度分布最优函数，并根据所述温度分布最优函数计算各个伴热带4对应的设备6表面的温度设计值。
步骤S400，采集热电偶数据、热电偶位置信息、伴热带位置信息并进行拟合计算，得到各个伴热带4对应的设备6表面的温度拟合值；根据温度拟合值以及温度设计值控制各个伴热带4的加热功率，以使得设备6表面温度应力集中的位置的温度在预设范围内。
在本申请实施例中，该设备表面温度分布的优化方法能够准确地控制设备6表面的温度分布。其通过调节伴热带4的加热温度，可以优化设备表面温度分布，减少局部热应力，保证设备6安全稳定运行。同时，该设备表面温度分布的优化方法可以根据设备6运行情况在线实时调整，方便快捷，实用性强，效果显著。
可选地，在设备6表面包裹保温层，所述保温层覆盖所述伴热带4和所述热电偶5。保温层能够有效减少设备6表面的温度流失，有助于保证设备6表面温度的稳定性。
在上述实施方式中，将热电偶5和伴热带4紧贴设备6表面布置在设备6的保温层内，在实际运行中能实时监视和调节设备表面温度分布，降低局部应力点的应力，减少设备6运行过程中的热应力，提高设备6寿命，保证设备6安全稳定运行。
可选地，相邻的两个伴热带4之间设置有多个热电偶5，且多个所述热电偶5均匀分布于设备6表面。这有助于热电偶5准确地测量设备6表面的温度。
可选地，参见图5和图6，各个所述伴热带4均由温控柜7供电，温控柜7根据DCS控制系统14的指令和测温元件15数据控制相应的伴热带4的实际加热温度，且热电偶数据在DCS控制系统14进行显示以及数据处理，即热电偶5通过电缆将信号传输至DCS控制系统14进行显示和数据处理。
在上述实施方式中，伴热带4、热电偶5、DCS控制系统14、温控柜7的电路连接关系比较简单，有助于使得设备6表面温度应力集中的位置的温度在预设范围内。
一个实施例中，伴热带4与测温元件分别按照规定路径布置供电和信号电缆，以保证伴热带4与测温元件的功能。
可选地，参见图5，上游电源8通过第一断路器91给控制柜的柜内母线71供电，每个伴热带4依次通过电力调整器(SCR)10、接触器(QAB)11、第二断路器92与所述柜内母线71电连接；所述柜内母线71通过第三断路器93经电源模块12为PLC控制器13供电；
所述PLC控制器13可通过控制接触器(QAB)11动作和电力调整器(SCR)10输出以控制相应的伴热带4的加热温度。
在上述实施方式中，通过电力调整器10、接触器11、第二断路器92能够较好地对伴热带4的加热温度进行精确的控制，从而有助于实现设备6表面的温度分布的均匀性。
可选地，参见图6，温控柜7将各个断路器状态、接触器11状态、电力调整器10状态和测温元件参数通过PLC控制器13上传至DCS控制系统14，用于运行人员参数监视和异常状态下的响应。这有助于运行人员对各个参数进行实时监视，并能够在异常状态下进行快速的响应。
可选地，热电偶5与相邻的两个伴热带4之间均具有预设距离。这能够有效防止伴热带4影响热电偶5对设备6表面的温度测量。
可选地，参见图3和图4，所述设备6为管道；
所述伴热带4环绕所述管道的周向并形成环形，且多个环形的伴热带4沿所述管道的长度方向间隔布置，相邻的伴热带4之间设置有四个热电偶5，四个所述热电偶5沿所述管道的周向分布。
在上述实施方式中，沿管道长度方向间隔设置多组热电偶5，每组热电偶5的数量为四个，即在管道表面的同一截面上下左右四个位置分别布置热电偶5(即相邻的两个热电偶5之间对应的圆心角为90°)，多组热电偶5用来测量管道表面各测点位置的温度，测量结果比较准确。
可选地，以管道的中心轴为X轴，以流体进入管道的位置为原点，所述热电偶位置信息为所述热电偶5的中心在所述X轴的投影坐标。这有助于保证采集到的热电偶位置信息的准确性，从而便于准确地计算温度拟合值，并将温度拟合值以及温度设计值进行比较，进而精确控制各个伴热带4的加热功率。
可选地，所述伴热带位置信息为所述伴热带4的中心在所述X轴的投影坐标。这有助于保证采集到的伴热带位置信息的准确性，从而便于准确地计算温度拟合值，并将温度拟合值以及温度设计值进行比较，进而精确控制各个伴热带4的加热功率。
一个实施方式中，参见图3和图5，设备6为具有内部隔热层的圆形管道，管道内部高温流体自左向右流动，管道的外壁面被流体加热。
通过仿真模型分析，以流体进入管道位置为原点，管道外壁面温度分布近似符合三阶函数规律，即T＝t1x3+t2x2+t3x+t4，其中t1、t2、t3、t4为常数，x为管道外壁面位置的X轴坐标，通过理论分析和仿真模型计算得出流体加热管道外壁面时，外壁面温度分布最优函数，进而得到伴热带4对应的设备6表面(也即伴热带4安装位置)的运行控制温度TB1、TB2、TB3、TB4，考虑工程实际中温度波动或误差等影响，每个位置运行控制温度设置允许运行温度偏差ΔT，通过布置在外壁面上的伴热带4将外壁面加热到安装位置运行控制温度就可以大幅度削弱热应力的影响，维持设备6安全运行。
参见图3和图4，管道外壁面布置有五组热电偶5(即1#热电偶、2#热电偶、3#热电偶、4#热电偶、5#热电偶)和四个伴热带4(即1#伴热带、2#伴热带、3#伴热带、4#伴热带)，且热电偶5和伴热带4交叉布置，每组热电偶5中四个热电偶5分别布置在管道周向的上、下、左、右四个位置。
拟合计算过程如下：
(1)管道有流体通过后，每组热电偶5测量得到管道外壁面的温度，管道每个截面4个同组热电偶5的温度数值取平均值，并与热电偶5位置(X轴坐标)形成五组坐标点，分别是(D1，Tavg1)(D2，Tavg2)(D3，Tavg3)(D4，Tavg4)(D5，Tavg5)。
2)将上述五组热电偶5坐标点代入T＝t1x3+t2x2+t3x+t4进行拟合计算，得到外壁面温度分布函数：T1＝t1x3+t2x2+t3x+t4。将伴热带4安装位置数据R1、R2、R3、R4代入函数T1计算得到此时伴热带4安装位置的外壁面温度TB1-1、TB2-1、TB3-1、TB4-1。
(3)将TB1-1、TB2-1、TB3-1、TB4-1与运行控制温度TB1、TB2、TB3、TB4进行比较，得出偏差值。
(4)若偏差超出允许运行温度偏差△T，则调整伴热带4加热温度，待管道外壁面温度稳定后重复进行(1)-(3)拟合计算，直至偏差值在允许运行温度偏差△T范围内，拟合结束。
按照上述步骤如此重复拟合计算，直至伴热带4对应的设备6表面的温度权重较大或应急集中的几处位置的温度均在温度设计值的偏差范围内，从而保证设备表面温度分布符合设计要求，以达到减小设备疲劳和热应力的目的。
在另一个具体的实施方式中，参见图3，在DCS控制系统14中设置设备6表面的热电偶5和伴热带4的布置数据，设备6表面的温度数据经过热电偶5的检测送至DCS控制系统14，经过DCS控制系统14拟合计算，得到伴热带4安装位置表面温度拟合值，将同一位置的设备6表面的温度设计值与温度拟合值进行比较计算，得到伴热带4的温度控制指令并送至温控柜7的PLC控制器13，通过调节电力调整器10(SCR)输出来调整伴热带4的加热功率，当伴热带4处的设备6表面的温度拟合值与温度设计值的偏差在允许范围内时，维持此时输出指令，维持设备6稳定运行。
另外，第二断路器92状态、接触器11状态、电力调整器10(SCR)状态和测温元件参数送至温控柜7的PLC控制器13，作为参数显示、系统状态和异常报警信息的判断和显示，PLC控制器13将伴热带4运行数据和系统状态和报警信息上传至DCS控制系统14，用于运行人员参数监视和异常状态下的响应。
在本申请实施例中，该设备表面温度分布的优化方法采用设备6表面布置热电偶5监视温度分布，同时增加伴热优化温度分布，设计简单，施工方便，在降低设备6热应力以及避免应力损伤等方面效果显著。另外，其通过DCS实现温度分布拟合计算，可以根据设备6表面的实际情况配置伴热带4和热电偶5数量，具有造价低，设计灵活等优点。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S100，在设备表面温度应力集中的位置间隔布置伴热带，并在伴热带上设置测温元件；其中，所述伴热带用于对设备表面进行加热，测温元件用于测量所述伴热带的温度；所述设备为管道；
步骤S200，在设备表面设置热电偶，所述热电偶位于相邻的两个伴热带之间；其中，所述热电偶用于对设备表面的温度进行测量；
步骤S300，建立仿真模型，以流体进入管道位置为原点，管道外壁面温度T分布为：T＝t1x3+t2x2+t3x+t4，其中t1、t2、t3、t4为常数，x为管道外壁面位置的X轴坐标，计算设备表面温度应力集中的位置的温度分布最优函数，并根据所述温度分布最优函数计算各个伴热带对应的设备表面的温度设计值；其中，得到各个伴热带对应的设备表面的运行控制温度，考虑工程实际中温度波动或误差的影响，每个位置运行控制温度设置允许运行温度偏差△T；
步骤S400，采集热电偶数据、热电偶位置信息、伴热带位置信息并进行拟合计算，得到各个伴热带对应的设备表面的温度拟合值，将各个伴热带安装位置数据代入函数T计算得到此时各个伴热带安装位置的外壁面温度；根据温度拟合值以及温度设计值控制各个伴热带的加热功率，将外壁面温度与运行控制温度进行比较，得出偏差值，若偏差超出允许运行温度偏差△T，则调整伴热带加热温度，直至伴热带对应的设备表面的温度权重较大或应力集中的几处位置的温度均在温度设计值的偏差范围内，以使得设备表面温度应力集中的位置的温度在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，在设备表面包裹保温层，所述保温层覆盖所述伴热带和所述热电偶。
3.根据权利要求1所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，相邻的两个伴热带之间设置有多个热电偶，且多个所述热电偶均匀分布于设备表面。
4.根据权利要求1所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，各个所述伴热带均由温控柜供电，温控柜根据DCS控制系统的指令和测温元件数据控制相应的伴热带的实际加热温度，且热电偶数据在DCS控制系统进行显示以及数据处理。
5.根据权利要求4所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，上游电源通过第一断路器给控制柜的柜内母线供电，每个伴热带依次通过电力调整器、接触器、第二断路器与所述柜内母线电连接；所述柜内母线通过第三断路器经电源模块为PLC控制器供电；
所述PLC控制器可通过控制接触器动作和电力调整器输出以控制相应的伴热带的加热温度。
6.根据权利要求5所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，温控柜将各个断路器状态、接触器状态、电力调整器状态和测温元件参数通过PLC控制器上传至DCS控制系统，用于运行人员参数监视和异常状态下的响应。
7.根据权利要求1所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，热电偶与相邻的两个伴热带之间均具有预设距离。
8.根据权利要求1所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，
所述伴热带环绕所述管道的周向并形成环形，且多个环形的伴热带沿所述管道的长度方向间隔布置，相邻的伴热带之间设置有四个热电偶，四个所述热电偶沿所述管道的周向分布。
9.根据权利要求8所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，以管道的中心轴为X轴，以流体进入管道的位置为原点，所述热电偶位置信息为所述热电偶的中心在所述X轴的投影坐标。
10.根据权利要求9所述的设备表面温度分布的优化方法，其特征在于，所述伴热带位置信息为所述伴热带的中心在所述X轴的投影坐标。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311454779.XA CN117492492B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种设备表面温度分布的优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311454779.XA CN117492492B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种设备表面温度分布的优化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117492492A CN117492492A (zh) | 2024-02-02 |
| CN117492492B true CN117492492B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=89672055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311454779.XA Active CN117492492B (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种设备表面温度分布的优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117492492B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2737093A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Tyco Thermal Controls Llc | Automatic heat tracing control process |
| CN201804287U (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-20 | 中国核动力研究设计院 | 核电厂硼伴热温控系统 |
| CN206696730U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-01 | 博太科防爆设备（上海）有限公司 | 一种核电伴热系统 |
| CN108762344A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-06 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 伴热控制方法、装置及系统 |
| CN111273604A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种基于plc的核电站电伴热控制系统及其控制方法 |
| CN116381555A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-07-04 | 华能国际电力股份有限公司德州电厂 | 电伴热系统故障监测报警方法 |
| CN116880617A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-10-13 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种高温电伴热温度控制系统和方法 |
-
2023
- 2023-11-02 CN CN202311454779.XA patent/CN117492492B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2737093A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Tyco Thermal Controls Llc | Automatic heat tracing control process |
| CN201804287U (zh) * | 2010-10-11 | 2011-04-20 | 中国核动力研究设计院 | 核电厂硼伴热温控系统 |
| CN206696730U (zh) * | 2017-04-28 | 2017-12-01 | 博太科防爆设备（上海）有限公司 | 一种核电伴热系统 |
| CN108762344A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-06 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 伴热控制方法、装置及系统 |
| CN111273604A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-12 | 中国核电工程有限公司 | 一种基于plc的核电站电伴热控制系统及其控制方法 |
| CN116381555A (zh) * | 2022-12-02 | 2023-07-04 | 华能国际电力股份有限公司德州电厂 | 电伴热系统故障监测报警方法 |
| CN116880617A (zh) * | 2023-08-25 | 2023-10-13 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种高温电伴热温度控制系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117492492A (zh) | 2024-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102607643B (zh) | 电气化铁路牵引变电站电气设备过热故障诊断及预警方法 | |
| US5067094A (en) | Quantifying isolation valve leakage | |
| CN102768321B (zh) | 一种电力电缆载流量监测方法 | |
| CN110765671B (zh) | 一种热轧工作辊温度分布获取方法及装置 | |
| CN208126235U (zh) | 自动温控装置和养护棚 | |
| CN102012382A (zh) | 真空绝热板导热系数快速测试装置及其方法 | |
| CN106371480B (zh) | 一种催化氧化处理含氨废气用电加热温度控制系统及方法 | |
| CN117492492B (zh) | 一种设备表面温度分布的优化方法 | |
| CN112782220A (zh) | 一种电站入炉煤热值的测量方法及系统 | |
| CN111650418A (zh) | 一种智能低压分路传感器温度补偿方法 | |
| CN115330004A (zh) | 一种配电网线路节能改造选用方法 | |
| CN210371295U (zh) | 一种新型电站轴流风机在线监测系统 | |
| EP0165675B1 (en) | Apparatus for measuring thermal stress of pressure-tight tube | |
| CN102808743B (zh) | 一种风电机组机舱温度控制方法及系统 | |
| TWI789845B (zh) | 控制熱系統的方法與用於控制加熱器系統的程序控制系統 | |
| CN212749125U (zh) | 一种硅橡胶平板温升试验系统 | |
| CN209513749U (zh) | 一种脱硫废液制酸过程气氧含量测量系统 | |
| CN207019486U (zh) | 应用于集中排烟式工业炉窑的精确控温装置 | |
| CN207673443U (zh) | 燃气轮机测量控制保护装置 | |
| CN111060222A (zh) | 一种温度变送器测量通道阻值自动发送装置及方法 | |
| CN111811798A (zh) | 水路检测系统和水路检测方法 | |
| WO1990012301A1 (en) | Quantifying isolation valve leakage | |
| CN103644884A (zh) | 基于温度测量的电力电缆接头施工规范性检测方法 | |
| CN109900372A (zh) | 绝缘管母线接头导体温度在线监测方法 | |
| López-Martín et al. | Device for measuring forces and torques in flexible connection joints for parabolic trough collector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |