CN117802590B - 一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法 - Google Patents

一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,包括:采集挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值;获取原料在挤出过程中的蒸发率损失;获取原料在每个加热节点的受热程度;根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量;获取相邻加热节点的相关特征值;根据相关特征值得到干预位置;根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到温度干预值;依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节。本发明解决挤出机长时间的余热累积问题,使挤出温度的误差最小,大幅提高处理膜纺丝的质量以及稳定性。

Description

一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域,具体涉及一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法。
背景技术
海卤水处理膜纺丝工艺通常用于制备海水淡化膜,这些膜用于从海水中移除盐分,以产生淡水。将聚合物原料溶解在溶液中,并通过挤出机挤出纤维流,经过拉伸工艺以形成所需直径和结构的纤维,纤维在拉伸后需要尽快凝固或固化,以确保膜的物理和化学性质的稳定。
由于挤出机挤出温度过高或者过低均会导致纤维性质存在波动,温度过高会导致纤维出现形变缺陷、应力聚积、结晶度等问题,过低则会出现纤维形态不稳定以及生产周期延长的问题,当前生产中主要是通过多次实验和优化的方式获取最佳的挤出温度范围,但实际生产中,挤出机对原料的加热过程是多段的阶梯式,因此存在误差以及长时间的余热累积问题,亟需对挤出温度的参数调节方法进行优化。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法。
本发明的一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法采用如下技术方案:
本发明一个实施例提供了一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,该方法包括以下步骤:
获取挤出机的加热节点,采集挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值;
根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失;根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度;根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量;
根据加热节点的温度值获取温度差异值序列;根据加热节点的质量值获取质量差异值序列;根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值;根据相关特征值得到干预位置;
将干预位置作为一个加热节点,记为目标加热节点,根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值;依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节。
进一步地,所述根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失,包括的具体步骤如下:
式中,为加热节点的个数,/>为以自然常数为底的对数函数;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的温度值,记为第一温度值,获取所有加热节点的温度值,在所有加热节点的温度值中,将温度值等于第一温度值的数量,记为第一数量,将所有加热节点的温度值的数量,记为第二数量,将第一数量与第二数量的比值,记为/>;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的质量值,记为第一质量值,获取所有加热节点的质量值,在所有加热节点的质量值中,将质量值等于第一质量值的数量,记为第三数量,将所有加热节点的质量值的数量,记为第四数量,将第三数量与第四数量的比值,记为/>;/>为原料在挤出过程中的蒸发率损失。
进一步地,所述根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度,包括的具体步骤如下:
将第个加热节点的质量值减去第/>个加热节点的质量值的差值,记为第一差值,将第/>个加热节点的流量值与第一差值的乘积,记为第一乘积;将所有加热节点的流量值中的最大流量值与第一差值的乘积,记为第二乘积;将第一乘积与第二乘积的比值,记为第一比值;将第/>个加热节点的序号值的反比例归一化值与第一比值的乘积,记为第三乘积;将1减去第三乘积的差值,作为原料在第/>个加热节点的受热程度。
进一步地,所述根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量,包括的具体步骤如下:
将从第一个加热节点的温度值到第个加热节点的温度值中温度值的最大值,记为第一参数,将第一个加热节点的温度值到第/>个加热节点的温度值中每个温度值与第一参数的比值的累乘结果,记为第二参数;将原料在挤出过程中的蒸发率损失、原料在第/>个加热节点的受热程度及第二参数的乘积,作为第/>个加热节点的余热干扰量。
进一步地,所述根据加热节点的温度值获取温度差异值序列,包括的具体步骤如下:
将每个加热节点的温度值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为温度值序列,将温度值序列中第个温度值与第/>个温度值的差值绝对值,记为一个温度差异值,/>,/>为温度值序列中温度值的个数,获取所有温度差异值,将所有温度差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为温度差异值序列。
进一步地,所述根据加热节点的质量值获取质量差异值序列,包括的具体步骤如下:
将每个加热节点的质量值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为质量值序列,将质量值序列中第个质量值与第/>个质量值的差值绝对值,记为一个质量差异值,/>,/>为质量值序列中质量值的个数,获取所有质量差异值,将所有质量差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为质量差异值序列。
进一步地,所述根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值,包括的具体步骤如下:
将温度差异值序列中第个温度差异值减去温度差异值序列中所有温度差异值的平均值的差值,记为第二差值;将质量差异值序列中第/>个质量差异值减去质量差异值序列中所有质量差异值的平均值的差值,记为第三差值;将第二差值与第三差值的比值的绝对值,作为相邻加热节点的相关特征值。
进一步地,所述根据相关特征值得到干预位置,包括的具体步骤如下:
获取所有相邻加热节点的相关特征值,获取相关特征值的序号值;将相关特征值的序号值作为横坐标,将相关特征值作为纵坐标构建相关特征值的折线图,利用手肘法获取折线图中最大变化率的折点,将最大变化率的折点记为目标折点;
将目标折点对应的两个加热节点中序号值在前的加热节点,记为第一加热节点,将目标折点对应的两个加热节点中序号值在后的加热节点,记为第二加热节点;将原料从挤出机的进料区到第一加热节点的输送距离,记为第一输送距离,将原料从挤出机的进料区到第二加热节点的输送距离,记为第二输送距离;将第一加热节点的温度值,记为第二温度值,将第二加热节点的温度值,记为第三温度值,将第一输送距离、第二输送距离、第二温度值及第三温度值输入到Sigmoid函数中进行非线性转化,得到的曲线,记为温度变化模拟曲线;获取温度变化模拟曲线的中值点,将中值点横坐标对应的输送距离,记为第三输送距离,将第三输送距离在挤出机对应的实际位置作为干预位置。
进一步地,所述根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值,包括的具体步骤如下:
在目标加热节点安装温度传感器,根据目标加热节点的温度传感器获取原料在通过挤出机的目标加热节点的温度值,获取目标加热节点的余热干扰量;
将目标加热节点的温度值与预设的挤出温度阈值的差值绝对值的反比例值,记为第三参数;将目标加热节点的温度值、目标加热节点的余热干扰量及第三参数的乘积,作为目标加热节点的温度干预值。
进一步地,所述依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节,包括的具体步骤如下:
在干预位置安装热交换器,当原料输送到挤出机的目标加热节点时通过热交换器对干预位置的温度进行调节,将目标加热节点的温度值调节到温度干预值。
本发明的技术方案的有益效果是:本发明在采集到挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值时,通过对加热节点的温度值、质量值进行分析获取原料在挤出过程中的蒸发率损失,而后获取原料在每个加热节点的受热程度,通过蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量,其反映海卤水处理膜纺丝工艺中挤出机长时间运行产生的余热积累,通过获取相邻加热节点的相关特征值,进而得到干预位置,通过目标加热节点即干预位置的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值,最终依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节,以对挤出机长时间运行产生的余热进行补偿,解决挤出机长时间的余热累积问题,使挤出温度的误差最小,大幅提高处理膜纺丝的质量以及稳定性。
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他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法的步骤流程图;
图2为本发明一个实施例所提供的从加热节点的温度值到获取温度干预值的特征关系流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法的具体方案。
请参阅图1和图2,其示出了本发明一个实施例提供的一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法的步骤流程图和特征关系流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S001、获取挤出机的加热节点,采集挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值。
需要说明的是,本实施例的目的是对挤出机长时间运行产生的余热进行补偿,使挤出温度的误差最小,大幅提高纤维纺丝的质量以及稳定性,在开始补偿分析之前,首先需要采集数据。
具体的,在挤出机的进料区、螺杆区及挤出筒位置安装若干个温度传感器并在每个温度传感器处安装质量流量计,将每个温度传感器的安装位置,记为挤出机的加热节点,根据每个加热节点的温度传感器和质量流量计,获取挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值。
需要说明的是,挤出机对喷射的溶液进行加热通常依赖于挤出机的加热系统。挤出机通常配备了加热元件和温度控制系统,以确保在挤出过程中维持适当的温度。对挤出机配备温度梯度控制,以在原料挤出过程中在纵向上实现不同的温度监测。
至此,得到挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值。
步骤S002、根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失;根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度;根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量。
需要说明的是,理想的挤出状态是一种具有适当粘度和流动性的聚合物溶液,在挤出机中梯度加热时,原料从液体逐渐脱水为流体的过程并非是均匀变化的,因此其在不同的加热节点处存在不同的基础状态以及溶液蒸发率,甚至不同状态下的流动速度也不相同,因此需要对原料的挤出过程进行节点分析,进而干预不同节点的加热温度以保证原料的挤出状态最佳。
需要说明的是,挤出机长时间运行下,对温度干扰最大的因素即为挤出机内部的余热累积问题,因此分析持续挤出过程的余热干扰,原料在挤出机中经历多个形态变化,在不同形态下原料的受热情况以及水分蒸发速率均不相同,因此随着挤出过程的进行,原料的蒸发率存在一定损失,计算原料在挤出过程中处于不同状态下的蒸发率损失。
具体的,根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失,具体如下:
式中,为加热节点的个数,/>为以自然常数为底的对数函数;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的温度值,记为第一温度值,获取所有加热节点的温度值,在所有加热节点的温度值中,将温度值等于第一温度值的数量,记为第一数量,将所有加热节点的温度值的数量,记为第二数量,将第一数量与第二数量的比值,记为/>;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的质量值,记为第一质量值,获取所有加热节点的质量值,在所有加热节点的质量值中,将质量值等于第一质量值的数量,记为第三数量,将所有加热节点的质量值的数量,记为第四数量,将第三数量与第四数量的比值,记为/>;/>为原料在挤出过程中的蒸发率损失。
需要说明的是,本实施例中加热节点的顺序是按照原料在通过挤出机的加热节点的顺序进行排列的;由于原料在挤出过程中经历多个状态变化,因此温度对原料产生的蒸发率在不同状态下存在一定损失,表示在挤出过程中温度和原料质量之间的联合熵,该值越大表示温度不能为原料质量提供更多变化量,因此温度和原料质量之间的相关性越低,蒸发率损失越大,将其除以所有加热节点的最大熵极限进行归一化,得到原料在挤出过程中的蒸发率损失。
需要说明的是,原料在不同形态下在挤出机中的流动性发生变化,这意味着其受热时长、受热面积可能发生变化,因此根据原料不同节点之间的流量,分析原料在每个加热节点的受热程度。
具体的,根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度,具体如下:
式中,为第/>个加热节点的流量值,/>为第/>个加热节点的质量值,/>为第/>个加热节点的质量值,/>,/>为所有加热节点的流量值中的最大流量值;/>为以自然常数为底的指数函数,本实施例采用/>的模型来呈现反比例关系及归一化处理,具体实施时可根据具体实施情况设置反比例函数及归一化函数;/>为原料在第/>个加热节点的受热程度,/>为预设的超参数,目的是防止分母为0,本实施例以/>进行叙述;需要特别说明的是,由于/>,因此对于第一个加热节点的受热程度不进行分析,即获取的原料在每个加热节点的受热程度是不包含原料在第一个加热节点的受热程度。
需要说明的是,表示利用指数函数对第/>个加热节点的序号值进行反比例归一化,/>越小表示加热节点越靠后,即越靠近挤出口;/>表示第/>个加热节点与其上一个加热节点之间的质量变化量,/>表示第/>个加热节点的流量值与质量变化量的乘积,其与/>的比值越小表示第/>个加热节点的原料流动性越差,即受热时间越长,/>与/>的乘积越小表示第/>个加热节点越靠后且原料流动性越差,受热程度越高,因此用1减去/>
进一步地,根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量,具体如下:
式中,为原料在挤出过程中的蒸发率损失,/>为原料在第/>个加热节点的受热程度;/>为第/>个加热节点的序号值,/>;/>为第/>个加热节点的温度值;/>为从第一个加热节点的温度值到第/>个加热节点的温度值中,温度值的最大值;/>为第/>个加热节点的余热干扰量。
需要说明的是,由于原料从刚开始受热就已经产生余热,因此余热的累积过程中受到每个加热节点之前的所有加热节点影响,表示截至第/>个加热节点为止,此前所有加热节点的温度值归一化的累乘值,考虑到原料在挤出过程中的蒸发率损失和受热程度,将/>与/>的乘积作为第/>个加热节点的余热干扰量。
至此,得到每个加热节点的余热干扰量。
步骤S003、根据加热节点的温度值获取温度差异值序列;根据加热节点的质量值获取质量差异值序列;根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值;根据相关特征值得到干预位置。
需要说明的是,上述获取到每个加热节点的余热干扰量,而后获取温度干预值以对原料温度进行调节。
具体的,根据加热节点的温度值获取温度差异值序列,具体如下:
将每个加热节点的温度值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为温度值序列,将温度值序列中第个温度值与第/>个温度值的差值绝对值,记为一个温度差异值,/>,/>为温度值序列中温度值的个数,获取所有温度差异值,将所有温度差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为温度差异值序列。
进一步地,根据加热节点的质量值获取质量差异值序列,具体如下:
将每个加热节点的质量值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为质量值序列,将质量值序列中第个质量值与第/>个质量值的差值绝对值,记为一个质量差异值,/>,/>为质量值序列中质量值的个数,获取所有质量差异值,将所有质量差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为质量差异值序列。
进一步地,根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值,具体如下:
式中,为温度差异值序列中第/>个温度差异值,/>为温度差异值序列中所有温度差异值的平均值,/>为质量差异值序列中第/>个质量差异值,/>为质量差异值序列中所有质量差异值的平均值,/>为取绝对值;需要说明的是,每个温度差异值对应两个加热节点,即该温度差异值由对应的这两个加热节点的温度值得到,因此第/>个温度差异值对应第/>个加热节点和第/>个加热节点,/>,/>为加热节点的个数,/>为第/>个加热节点和第/>个加热节点的相关特征值,也即为相邻加热节点的相关特征值,/>为预设的超参数,目的是防止分母为0,本实施例以/>进行叙述。
需要说明的是,相关特征值由与/>的比值得到,当两者的均差之比变化极大时,代表两者的相关性发生较大改变,这一改变对应的两个加热节点之间的路径区间极可能为原料从液体转化为粘性流体的路径区间。
进一步地,根据相关特征值得到干预位置,具体如下:
获取所有相邻加热节点的相关特征值,获取相关特征值的序号值;需要说明的是,为便于理解相关特征值的序号值,此处进行举例说明,将第一个加热节点和第二个加热节点的相关特征值,记为目标相关特征值,目标相关特征值的序号值为1,按照加热节点的顺序其为第一个相关特征值,第二个加热节点和第三个加热节点的相关特征值,其序号值为2,以此类推,直至到第个加热节点和第/>个加热节点的相关特征值,其序号值为,/>为加热节点的个数;将相关特征值的序号值作为横坐标,将相关特征值作为纵坐标构建相关特征值的折线图,利用手肘法获取折线图中最大变化率的折点,将最大变化率的折点记为目标折点;需要说明的是,将相关特征值的序号值作为横坐标,将相关特征值作为纵坐标构建相关特征值的折线图,利用手肘法获取折线图中最大变化率的折点为现有方法,本实施例不再赘述;将目标折点对应的两个加热节点中序号值在前的加热节点,记为第一加热节点,将目标折点对应的两个加热节点中序号值在后的加热节点,记为第二加热节点;将原料从挤出机的进料区到第一加热节点的输送距离,记为第一输送距离,将原料从挤出机的进料区到第二加热节点的输送距离,记为第二输送距离;需要说明的是,获取原料从挤出机的进料区到加热节点的输送距离为现有方法,本实施例不再赘述;将第一加热节点的温度值,记为第二温度值,将第二加热节点的温度值,记为第三温度值,将第一输送距离、第二输送距离、第二温度值及第三温度值输入到Sigmoid函数中进行非线性转化,得到的曲线,记为温度变化模拟曲线;需要说明的是,将第一输送距离、第二输送距离、第二温度值及第三温度值输入到Sigmoid函数中进行非线性转化,得到曲线为现有方法,本实施例不再赘述,温度变化模拟曲线中每个点对应的横坐标为输送距离,纵坐标为温度值;根据拉格朗日中值定理获取温度变化模拟曲线的中值点,将中值点横坐标对应的输送距离,记为第三输送距离,将第三输送距离在挤出机对应的实际位置作为干预位置;需要说明的是,根据拉格朗日中值定理获取温度变化模拟曲线的中值点为现有方法,本实施例不再赘述。
需要说明的是,通过获取变化率最大的相关特征值对应的两个加热节点,根据拉格朗日中值定理获取这两个加热节点对应的温度变化模拟曲线的中值点得到干预位置,干预位置后续用于对温度进行调节。
至此,得到干预位置。
步骤S004、将干预位置作为一个加热节点,记为目标加热节点,根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值;依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节。
需要说明的是,上述获取到了干预位置,通过在干预位置布设热交换器,当原料输送到干预位置时对温度进行调节。
具体的,将干预位置作为一个加热节点,记为目标加热节点,根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值,具体如下:
在目标加热节点安装温度传感器,根据目标加热节点的温度传感器获取原料在通过挤出机的目标加热节点的温度值,获取目标加热节点的余热干扰量;需要说明的是,获取目标加热节点的余热干扰量和步骤S002中获取每个加热节点的余热干扰量的方法相同,本实施例不再赘述。
式中,为目标加热节点的温度值,/>为目标加热节点的余热干扰量,/>为预设的一个挤出温度阈值,/>为取绝对值,/>为以自然常数为底的指数函数,本实施例采用的模型来呈现反比例关系,具体实施时可根据具体实施情况设置反比例函数;/>为目标加热节点的温度干预值。
需要说明的是,表示干预位置(目标加热节点)的温度与经验挤出温度(挤出温度阈值)的差值绝对值,利用指数函数将其反比例转化后与干预位置的余热干扰量相乘,其反映目标加热节点的干预需求,由于对余热的调节为温度降低或者控制,因此当越小,/>越大时,干预需求就越大,将干预需求乘以干预位置(目标加热节点)的温度值,得到目标加热节点的温度干预值/>
进一步地,依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节,具体如下:
在干预位置安装热交换器,当原料输送到挤出机的目标加热节点(干预位置)时通过热交换器对干预位置的温度进行调节,将目标加热节点的温度值调节到温度干预值。
至此,通过对原料在挤出机进行输送时对干预位置的温度值进行调节,完成海卤水处理膜纺丝工艺参数的优化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
获取挤出机的加热节点,采集挤出机的每个加热节点的温度值、质量值及流量值;
根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失;根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度;根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量;
根据加热节点的温度值获取温度差异值序列;根据加热节点的质量值获取质量差异值序列;根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值;根据相关特征值得到干预位置;
将干预位置作为一个加热节点,记为目标加热节点,根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值;依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节;
所述根据加热节点的温度值、质量值得到原料在挤出过程中的蒸发率损失,包括的具体步骤如下:
式中,为加热节点的个数,/>为以自然常数为底的对数函数;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的温度值,记为第一温度值,获取所有加热节点的温度值,在所有加热节点的温度值中,将温度值等于第一温度值的数量,记为第一数量,将所有加热节点的温度值的数量,记为第二数量,将第一数量与第二数量的比值,记为/>;/>的具体获取方法如下:将第/>个加热节点的质量值,记为第一质量值,获取所有加热节点的质量值,在所有加热节点的质量值中,将质量值等于第一质量值的数量,记为第三数量,将所有加热节点的质量值的数量,记为第四数量,将第三数量与第四数量的比值,记为/>;/>为原料在挤出过程中的蒸发率损失;
所述根据加热节点的质量值和流量值得到原料在每个加热节点的受热程度,包括的具体步骤如下:
将第个加热节点的质量值减去第/>个加热节点的质量值的差值,记为第一差值,将第/>个加热节点的流量值与第一差值的乘积,记为第一乘积;将所有加热节点的流量值中的最大流量值与第一差值的乘积,记为第二乘积;将第一乘积与第二乘积的比值,记为第一比值;将第/>个加热节点的序号值的反比例归一化值与第一比值的乘积,记为第三乘积;将1减去第三乘积的差值,作为原料在第/>个加热节点的受热程度;
所述根据蒸发率损失、受热程度及加热节点的温度值,得到每个加热节点的余热干扰量,包括的具体步骤如下:
将从第一个加热节点的温度值到第个加热节点的温度值中温度值的最大值,记为第一参数,将第一个加热节点的温度值到第/>个加热节点的温度值中每个温度值与第一参数的比值的累乘结果,记为第二参数;将原料在挤出过程中的蒸发率损失、原料在第/>个加热节点的受热程度及第二参数的乘积,作为第/>个加热节点的余热干扰量;
所述根据温度差异值序列和质量差异值序列获取相邻加热节点的相关特征值,包括的具体步骤如下:
将温度差异值序列中第个温度差异值减去温度差异值序列中所有温度差异值的平均值的差值,记为第二差值;将质量差异值序列中第/>个质量差异值减去质量差异值序列中所有质量差异值的平均值的差值,记为第三差值;将第二差值与第三差值的比值的绝对值,作为相邻加热节点的相关特征值;
所述根据相关特征值得到干预位置,包括的具体步骤如下:
获取所有相邻加热节点的相关特征值,获取相关特征值的序号值;将相关特征值的序号值作为横坐标,将相关特征值作为纵坐标构建相关特征值的折线图,利用手肘法获取折线图中最大变化率的折点,将最大变化率的折点记为目标折点;
将目标折点对应的两个加热节点中序号值在前的加热节点,记为第一加热节点,将目标折点对应的两个加热节点中序号值在后的加热节点,记为第二加热节点;将原料从挤出机的进料区到第一加热节点的输送距离,记为第一输送距离,将原料从挤出机的进料区到第二加热节点的输送距离,记为第二输送距离;将第一加热节点的温度值,记为第二温度值,将第二加热节点的温度值,记为第三温度值,将第一输送距离、第二输送距离、第二温度值及第三温度值输入到Sigmoid函数中进行非线性转化,得到的曲线,记为温度变化模拟曲线;获取温度变化模拟曲线的中值点,将中值点横坐标对应的输送距离,记为第三输送距离,将第三输送距离在挤出机对应的实际位置作为干预位置;
所述根据目标加热节点的温度值和余热干扰量,得到目标加热节点的温度干预值,包括的具体步骤如下:
在目标加热节点安装温度传感器,根据目标加热节点的温度传感器获取原料在通过挤出机的目标加热节点的温度值,获取目标加热节点的余热干扰量;
将目标加热节点的温度值与预设的挤出温度阈值的差值绝对值的反比例值,记为第三参数;将目标加热节点的温度值、目标加热节点的余热干扰量及第三参数的乘积,作为目标加热节点的温度干预值。
2.根据权利要求1所述一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,其特征在于,所述根据加热节点的温度值获取温度差异值序列,包括的具体步骤如下:
将每个加热节点的温度值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为温度值序列,将温度值序列中第个温度值与第/>个温度值的差值绝对值,记为一个温度差异值,/>,/>为温度值序列中温度值的个数,获取所有温度差异值,将所有温度差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为温度差异值序列。
3.根据权利要求1所述一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,其特征在于,所述根据加热节点的质量值获取质量差异值序列,包括的具体步骤如下:
将每个加热节点的质量值按照加热节点的顺序进行排列,得到一个序列,记为质量值序列,将质量值序列中第个质量值与第/>个质量值的差值绝对值,记为一个质量差异值,/>,/>为质量值序列中质量值的个数,获取所有质量差异值,将所有质量差异值按照获取顺序进行排列,得到一个序列,记为质量差异值序列。
4.根据权利要求1所述一种海卤水处理膜纺丝工艺参数优化方法,其特征在于,所述依据温度干预值对目标加热节点的温度值进行调节,包括的具体步骤如下:
在干预位置安装热交换器,当原料输送到挤出机的目标加热节点时通过热交换器对干预位置的温度进行调节,将目标加热节点的温度值调节到温度干预值。
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