[发明专利]一种基于对数温差的板式换热器的状态预测方法

说明书

本发明提供一种基于对数温差的板式换热器的清洗指数预测方法，通过获取连接板式热换器的热表累计供热量以及板式热换器的供热参数；计算板式热换器的温差比以及计算热表当前周期的耗热量；进一步得到板式热换器的对数平均温差；根据当前周期的耗热量以及对数平均温差，使用清洗指数计算公式计算板式换热器的当前清洗指数；将当前清洗指数输入训练好的预测模型中，预测板式换热器在目标周期后的清洗指数；本发明针对不同类型的板式换热器，通过两侧的供、回水温度以及热量表的当前周期的耗热量，实现逐周期预测板式换热器的能效参数值，对清洗指数进行预测，指导板式换热器清洗，提高换热站的供热能力以及降低安全隐患。

技术领域

本发明属于供热能耗技术领域，具体涉及一种基于对数温差的板式换热器的状态预测方法。

背景技术

随着人民生活的日趋稳定，对于生活质量有了更高要求。而热能是日常生活的必需品，其供应过程需要大型供热系统将热源生产的热量通过换热站输送给居民使用。换热器是以传热为目的的主要供热设备，在供热过程中有至关重要的作用。

板式换热器具有高效、紧凑，使用范围广，换热效率高、使用寿命长，热回收率可高达90％的优点，在供热工业中是常用的供热设备。板式换热器主要作用是传热，一旦传热效率低，直接影响到整个供热系统的使用功能。板式换热器的性能以及状态直接影响供热的性能，例如影响板式换热器传热效率的因素有板片材质、板片安装方式，影响其状态为换热器内部洁净程度等。当板式换热器运行到一定程度时，其内部出现结垢，轻度影响会低供热性能，严重时会造成供热管网堵塞停止工作，造成安全事故。

现有技术中提出利用JF因子、熵产最小法和火积耗散原理等对其传热和流动阻力特性进行分析，从而确定板式热换器的性能以及状态。但是由于板式热换器根据不同的供回水温度有多种类型，导致现有技术方案在确定的性能以及状态衡量适应性不高，同时由于板式热换器的状态变换是一个连续的过程，往往在当前状态未表示有安全隐患，维修人员再次巡检时可能已经发生安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于对数温差的板式换热器的状态预测方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供的一种基于对数温差的板式换热器的清洗指数预测方法，包括：

步骤1：获取连接板式热换器的热表累计供热量以及板式热换器的供热参数；累计供热量包括每个周期的累计供热量，供热参数包括：板式热换器的一次网供水温度、一次网回水温度、二次网供水温度以及二次网回水温度；

步骤2：根据一次网供水温度、一次网回水温度、二次网供水温度以及二次网回水温度，计算板式热换器的温差比，并基于当前周期与上一周期的累计供热量计算热表当前周期的耗热量；

步骤3：根据板式热换器的温差比计算板式热换器的对数平均温差；

步骤4：根据当前周期的耗热量以及对数平均温差，使用清洗指数计算公式计算板式换热器的当前清洗指数；

步骤5：将当前清洗指数输入训练好的预测模型中，预测板式换热器在目标周期后的清洗指数；

其中，清洗指数计算公式表示为：

其中，表示板换清洗指数，单位为KW/K；ΔQ_i表示当日耗热量单位为GJ，Δt表示对数温差，单位为K。

可选的，步骤2包括：

根据一次网供水温度、一次网回水温度、二次网供水温度以及二次网回水温度，使用温差比计算公式计算板式热换器的温差比；

其中，温差比计算公式为：