[发明专利]一种自动解决列管式换热器汽膜问题的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热器控制技术及自动控制领域，更具体的说，本发明是一种自动解决列管式换热器汽膜问题的控制方法。

背景技术

列管式换热器是化工、医药、石油等行业中应用最为广泛的标准化换热设备。列管式换热器是将管外热蒸汽的部分热量传递给管内冷流体，使流体温度达到其工艺流程规定指标的热量交换设备。列管式换热器的热量交换方式主要为热传导方式进行，即管外热蒸汽通过换热器壁将热量传递给管内冷工质。

列管式换热器换热过程中，当管内工质温度达到或超过流体沸点时，会在换热器内管壁表面产生汽化现象，形成附着在换热器内壁的汽膜，由于换热器壁的热传导率远高于汽膜，使得此处的热传导能力大为降低，由此引起管内工质获得热量能力减弱，当工质温度需要升高时，采用常规控制控制，会增加管外蒸汽阀门开度，加快蒸汽流速，但因汽膜存在，工质温度并没有升高，反而可能进一步降低，最终导致蒸汽阀门开度远超过正常开度，造成管内工质温度波动和管外热源蒸汽供应波动，对供汽锅炉带来不利影响，同时造成蒸汽热源的严重浪费。

发明内容

针对上述列管式换热器存在的汽膜问题，本发明的目的是提供一种自动解决列管式换热器汽膜问题的控制方法，根据与换热器汽膜相关的阀位和温度测量值，采用更为合理有效的自动控制方法，使换热器汽膜问题得以解决。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种自动解决列管式换热器汽膜问题的控制方法，设有阀位统计器、温度检测器、阀位检测器和智能控制器。

所述阀位统计器，采用统计的方法获得管外蒸汽温度、管内工质流量和进汽阀开度的关系。

所述温度检测器，检测管内工质温度变化趋势。

所述阀位检测器，检测进汽阀位变化趋势。

所述智能控制器，是基于所述阀位统计器、所述温度检测器和所述阀位检测器输出结果，采用智能控制对进汽阀位进行调节。

所述智能控制是指一段时间内，所述进汽阀位增加，管内被加热工质流量稳定而温度降低时，智能控制器输出使进汽阀位阶梯关小，至所述温度不再降低后，工质流量增加，智能控制器输出使进汽阀位开大。

所述阶梯关小是单位时间内关闭等量阀位。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过阀位统计器、温度检测器和阀位检测器能够及时判断列管式换热器存在的汽膜问题；2、本发明的控制方法采用智能控制，能及时解决存在的汽膜问题。

附图说明

图1为本发明解决汽膜问题的自动控制方法流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，是本发明解决汽膜问题的自动控制方法流程框图，其中包括阀位统计器、温度检测器和智能控制器。

采用统计的方法获得当前管外蒸汽温度T_out、管内工质流量F和进汽阀开度Fv的关系Fv=f(F, T_out)。

温度检测器

检测管内工质温度变化趋势△T=T_now- T_last，其中，T_now为当前管内工质温度，T_last为上一次采样时温度。

阀位检测器

检测进汽阀位变化趋势△Fv= Fv_now- Fv_last，其中，Fv_now为当前进汽阀位，Fv_last为上一次采样时进汽阀位。

智能控制器

一段时间T内，若进汽阀位增加，管内工质流量稳定而管内工质温度降低时，即△Fv>0，F≈0，△T<0，智能控制器输出使进汽阀位执行机构阶梯关小，即每分钟控制阀位△Fv减小2，至管内工质温度不再降低。