变液位料罐的控温加热方法、装置、计算机设备及介质与流程

本发明涉及控温加热，具体涉及一种变液位料罐的控温加热方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术：

1、当前对于只有加热，没有冷却的液体处理容器/罐体(单壁)进行控温有一定困难，无法通过常用的pid调节器进行调节，只有开关控制，当温度略高于设定值，就会停止加热。因此对液体处理容器/罐体的加热操作提出了更高的要求：

2、1)如果要求容器内的流体温度不能超过设定温度，避免引起容器内液体的超温裂解或者变质，则罐体内流体的温度要严格控制在设定温度内，且不能超过设定温度的+1℃范围内。

3、2)要求加热器本身要加热快，加热效率需求高。因此需要加热器本身要保证经久耐用，寿命长，否则加热器容易损坏。

4、此外，对于此类罐体的电加热(无冷却)，要保证罐体内流体的温度基本恒定，而且随着罐内液位的上下变化，罐体内壁的温度无法直接测量，无法直接控制罐体内壁温度，因此罐体内壁温度无法控制。

5、基于上述问题，亟需一种液体罐体的控温加热方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种变液位料罐的控温加热方法、装置、计算机设备及介质，以解决罐体内壁的温度无法直接测量，无法直接控制罐体内壁温度，导致随着液位变化罐体温度无法控制的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种变液位料罐的控温加热方法，变液位料罐包括罐体，在罐体内装有流体，罐体包括罐体外壁和罐体内壁，控温加热方法包括：

3、当加热变液位料罐时，基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型；

4、基于罐体内壁与罐体内流体的对流换热原理以及关系模型构建温度控制模型；温度控制模型为包含罐体外壁第一温度与罐体内流体第一温度之间关系的温度控制模型；

5、基于温度控制模型中罐体外壁第一温度与第一预设温度阈值的关系或基于温度控制模型中罐体内流体第一温度与第二预设温度阈值的关系控制变液位料罐加热的开启或停止，以控制变液位料罐的加热温度。

6、本发明提供的变液位料罐的控温加热方法，当加热变液位料罐时，基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型，基于罐体内壁与罐体内流体的对流换热原理以及关系模型构建温度控制模型；温度控制模型为包含罐体外壁第一温度与罐体内流体第一温度之间关系的温度控制模型；基于温度控制模型中罐体外壁第一温度与第一预设温度阈值的关系或基于温度控制模型中罐体内流体第一温度与第二预设温度阈值的关系控制变液位料罐加热的开启或停止，以控制变液位料罐的加热温度，采用温度控制模型将无法测得的罐体内壁温度转换为罐体外壁第一温度和罐体内流体第一温度的关系模型，实现了罐流体温度与罐外壁温度预设阈值联动的间接控温目的，解决了罐体内壁的温度无法直接测量，无法直接控制罐体内壁温度，导致随着液位变化罐体温度无法控制的问题。

7、在一种可选的实施方式中，基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型包括：

8、基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理确定罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量；

9、获取罐体外壁第一温度、罐体外壁半径和罐体内壁半径；

10、基于罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量、罐体外壁第一温度、罐体外壁半径和罐体内壁半径构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型。

11、在一种可选的实施方式中，变液位料罐还包括设置在罐体中间的搅拌轴；基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理确定罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量包括：

12、获取罐体高度、搅拌轴中心至罐体外壁的距离以及变液位料罐的导热系数；

13、基于罐体高度以及搅拌轴中心至罐体外壁的距离计算罐体外壁向罐体内壁的传热面积；

14、基于传热面积和变液位料罐的导热系数计算罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量。

15、本发明提供的变液位料罐的控温加热方法，基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理确定罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量；获取罐体外壁半径和罐体内壁半径；基于罐体外壁至罐体内壁所传递的第一热量、罐体外壁半径和罐体内壁半径构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型，采用关系模型反映了罐体外壁第一温度和罐体内壁温度的关系，为后续构建温度控制模型提供了基础。

16、在一种可选的实施方式中，基于罐体内壁向罐体内流体的对流换热原理以及关系模型构建温度控制模型包括：

17、获取罐体内流体第一温度、罐体内壁半径、罐体内壁向罐体内流体的对流换热系数和罐体内流体的液位高度百分值；

18、基于罐体内流体第一温度、罐体内壁半径、对流换热系数和液位高度百分值计算罐体内壁向罐体内流体之间所传递的第二热量；

19、基于能量守恒原则，根据关系模型和第二热量构建温度控制模型。

20、本发明提供的变液位料罐的控温加热方法，采用温度控制模型将无法测得的罐体内壁温度转换为罐体外壁第一温度和罐体内流体第一温度的关系模型，为精确控制罐体内流体的加热温度提供了理论模型基础。

21、在一种可选的实施方式中，基于温度控制模型中罐体外壁第一温度与第一预设温度阈值的关系或基于温度控制模型中罐体内流体第一温度与第二预设温度阈值的关系控制变液位料罐加热的开启或停止，以控制变液位料罐的加热温度包括：

22、当罐体外壁第一温度大于第一预设温度阈值时，或罐体内流体第一温度大于第二预设温度阈值时，停止加热变液位料罐；

23、当罐体外壁第一温度小于第一预设温度阈值时，同时罐体内流体第一温度小于第二预设温度阈值时，开启加热变液位料罐。

24、本发明提供的变液位料罐的控温加热方法，当罐体外壁第一温度大于第一预设温度阈值时，或罐体内流体第一温度大于第二预设温度阈值时，停止加热变液位料罐；当罐体外壁第一温度小于第一预设温度阈值时，同时罐体内流体第一温度小于第二预设温度阈值时，开启加热变液位料罐，保证罐体内壁接触到流体的表面不会超过预设温度阈值，保证罐体内流体的温度基本恒定，实现对罐体内流体的精准控温。

25、在一种可选的实施方式中，温度控制模型第一系数和第二系数，控温加热方法还包括：

26、采用自学习方式对第一系数和第二系数进行修正。

27、在一种可选的实施方式中，采用自学习方式对第一系数和第二系数进行修正包括：

28、测量罐体外壁第二温度、罐体内流体第二温度和罐体内流体的液位高度百分值；

29、将罐体外壁第二温度、罐体内流体第二温度和罐体内流体的液位高度百分值代入至温度控制模型，计算第一系数和第二系数。

30、本发明提供的变液位料罐的控温加热方法，采用自学习方式对温度控制模型中的第一系数和第二系数进行修正，使得温度控制模型的表达式更加准确，提高了温度控制模型的控制精度。

31、第二方面，本发明提供了一种变液位料罐的控温加热装置，该装置包括：

32、第一构建模块，用于当加热变液位料罐时，基于罐体外壁向罐体内壁的导热原理构建罐体外壁第一温度与罐体内壁温度的关系模型；

33、第二构建模块，用于基于罐体内壁向罐体内流体的对流换热原理以及关系模型构建温度控制模型；温度控制模型为包含罐体外壁第一温度与罐体内流体第一温度之间关系的温度控制模型；

34、控制模块，用于基于温度控制模型中罐体外壁第一温度与第一预设温度阈值的关系或基于温度控制模型中罐体内流体第一温度与第二预设温度阈值的关系控制所述变液位料罐加热的开启或停止，以控制变液位料罐的加热温度。

35、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的变液位料罐的控温加热方法。

36、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的变液位料罐的控温加热方法。