一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统

本发明涉及换热器检测，尤其涉及一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统。

背景技术：

1、换热器是一种用于两个流体之间传递热量的设备。它广泛应用于工业、能源和家用领域，用于加热、冷却或控制流体温度。换热器的基本原理是通过导热材料的传导或流体的对流，将热能从一个流体传递到另一个流体。流体中的悬浮颗粒、沉淀物或其他固体杂质会引起换热器泥渣沉积，影响换热器的工作效率以及使用寿命。

2、中国专利公开号：cn115127848a，公开了一种换热器管道堵塞检测方法。该方法获取换热器功率、钙镁离子含量和水流量；获取钙镁离子含量序列中最大含量和最小含量的位置次序差异；由位置次序差异、钙镁离子含量和换热器功率的变化程度得到结垢速率评价指标；由相邻时间段的水流量的差异和结垢速率评价指标得到管道危险评价指标；提取管道内的声音特征向量，由每维声音特征向量和标准特征向量的相似度、管道危险评价指标计算多个换热效率，进而判断是否对换热器管道进行水垢清除。根据换热器内部各项参数数据确定换热器的换热效率，进而判断是否对换热器管道进行水垢清除，达到及时清除水垢的目的。

3、但是，现有技术中还存在以下问题，

4、现有技术中未根据换热器中泥渣沉积状态对换热器清理周期，清理液用量以及换热器的运行功率进行调整，导致换热器工作效率低且换热器使用寿命短的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，用以克服现有技术中未根据换热器中泥渣沉积状态对换热器清理周期，清理液用量以及换热器的运行功率进行调整，导致换热器工作效率低且换热器使用寿命短的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其包括：

3、数据采集模块，包括设置于换热器流入端以及流出端用以检测流体流入温度以及流体流出温度的温度采集单元，设置于换热器流出端用以检测流体流量值的流量采集单元；

4、换热器运行虚拟分析模块，其与所述数据采集模块连接，包括状态判定单元以及状态分析单元，所述状态判定单元用以基于所述流体流量值计算流量波动值，判断换热器运行状态；

5、所述状态分析单元用以基于换热器运行状态选择调整策略，包括，

6、基于所述流量波动值调整换热器处理液流通周期；

7、以及基于所述流体流入温度以及流体流出温度计算温度差值，基于温度差值调整换热器处理液流通量以及换热器运行功率。

8、进一步地，所述状态判定单元根据公式(1)计算流量波动值，

9、

10、公式(1)中，b表示流量波动值，m表示流量检测次数，lj表示第j次检测时流体流量值，le表示预设流体流量值。

11、进一步地，所述状态判定单元将所述流量波动值与预设第一流量波动值对比阈值以及预设第二流量波动值对比阈值进行对比，

12、若所述流量波动值大于所述预设第一流量波动值对比阈值且小于预设第二流量波动值对比阈值时，则所述状态判定单元判定换热器运行状态为轻微异常状态；

13、若所述流量波动值大于或等于所述预设第二流量波动值对比阈值时，则所述状态判定单元判定换热器运行状态为重大异常状态。

14、进一步地，所述状态分析单元还用以选择调整策略，包括，

15、若所述换热器运行状态为轻微异常状态，则所述状态分析单元基于所述流量波动值调整换热器处理液流通周期；

16、若所述换热器运行状态为重大异常状态，则所述状态分析单元基于所述流体流入温度以及流体流出温度计算温度差值，基于温度差值调整换热器处理液流通量以及换热器运行功率。

17、进一步地，所述状态分析单元基于所述流量波动值调整换热器处理液流通周期，其中，

18、换热器处理液流通周期调整量与所述流量波动值正相关。

19、进一步地，所述状态分析单元根据公式(2)计算温度差值，

20、

21、公式(2)中，m表示温度差值，n表示温度采集次数，t1 i表示第i次采集的流体流出温度，t2i表示第i次采集的流体流入温度，te表示预设温度差值。

22、进一步地，所述状态分析单元基于所述温度差值调整换热器处理液流通量，其中，

23、换热器处理液流通量调整量与所述温度差值负相关。

24、进一步地，所述状态分析单元基于所述温度差值调整换热器运行功率，其中，

25、换热器运行功率调整量与所述温度差值负相关。

26、进一步地，还包括清洁模块，用以每隔预设周期向换热器通入换热器处理液。

27、进一步地，所述换热器运行虚拟分析模块还与外接显示屏连接，以使所述显示屏显示所述换热器运行虚拟分析模块所判定的结果。

28、与现有技术相比，本发明通过数据采集模块检测流体流入温度以及流体流出温度，检测流体流量值；通过换热器运行虚拟分析模块基于流体流量值计算流量波动值，判断换热器运行状态；基于换热器运行状态选择调整策略，包括基于流量波动值调整换热器处理液流通周期；以及基于流体流入温度以及流体流出温度计算温度差值，基于温度差值调整换热器处理液流通量以及换热器运行功率，本发明提升对换热器泥渣沉积状态判断的精准程度，提升了换热器的工作效率以及使用寿命。

29、尤其，本发明通过状态判定单元基于所述流体流量值计算流量波动值，换热器在不存在泥渣沉积时，流量相对稳定，流量波动值较小，当流量波动值较大时，可能是由于换热器中存在泥渣沉积，阻碍了流体流动，通过计算流量波动值可以一定程度表征换热器中泥渣沉积情况，提升对换热器泥渣沉积状态判断的精准程度。

30、尤其，本发明状态分析单元基于所述流量波动值调整换热器处理液流通周期，当换热器存在轻微泥渣沉积时，当前的换热器处理液流通周期较长，没能及时对换热器进行清洁，导致换热器工作效率下降，应缩短换热器处理液流通的周期，且根据流量波动值调整流通周期的时长，在流量波动值较大时，对周期调整量较大，可以提升换热器的工作效率以及使用寿命。

31、尤其，本发明通过状态分析单元基于温度差值调整换热器处理液流通量以及换热器运行功率，当泥渣沉积较为严重时，保持原有换热器运行功率，流体流量可能较低，此时应增大换热器运行功率，使流体流量增加，同时增大换热器处理液流通量，温度差值可以表征泥渣沉积情况，温度差值越小表明泥渣沉积越严重，阻碍了换热器工作，此时换热器处理液流通量增加的应越多，提升了换热器的工作效率以及使用寿命。

技术特征：

1.一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态判定单元根据公式(1)计算流量波动值，

3.根据权利要求2所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态判定单元将所述流量波动值与预设第一流量波动值对比阈值以及预设第二流量波动值对比阈值进行对比，

4.根据权利要求3所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态分析单元还用以选择调整策略，包括，

5.根据权利要求1所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态分析单元基于所述流量波动值调整换热器处理液流通周期，其中，

6.根据权利要求1所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态分析单元根据公式(2)计算温度差值，

7.根据权利要求6所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态分析单元基于所述温度差值调整换热器处理液流通量，其中，

8.根据权利要求6所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述状态分析单元基于所述温度差值调整换热器运行功率，其中，

9.根据权利要求1所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，还包括清洁模块，用以每隔预设周期向换热器通入换热器处理液。

10.根据权利要求1所述的基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，其特征在于，所述换热器运行虚拟分析模块还与外接显示屏连接，以使所述显示屏显示所述换热器运行虚拟分析模块所判定的结果。

技术总结
本发明涉及换热器检测技术领域，尤其涉及一种基于数字挛生的换热器泥渣沉积检测系统，本发明通过数据采集模块检测流体流入温度以及流体流出温度，检测流体流量值；通过换热器运行虚拟分析模块基于流体流量值计算流量波动值，判断换热器运行状态；基于换热器运行状态选择调整策略，包括基于流量波动值调整换热器处理液流通周期；以及基于流体流入温度以及流体流出温度计算温度差值，基于温度差值调整换热器处理液流通量以及换热器运行功率，本发明提升对换热器泥渣沉积状态判断的精准程度，提升了换热器的工作效率以及使用寿命。

技术研发人员：王可庆,田浩,李鹏,席万强
受保护的技术使用者：无锡学院
技术研发日：
技术公布日：2024/5/8