[发明专利]超声波防垢除垢设备防垢除垢的智能控制方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种超声波防垢除垢设备防垢除垢的智能控制方法，尤其是针对作用于换热设备上的超声波防垢除垢设备防垢除垢的智能控制方法。

背景技术

超声波防垢除垢技术是一种新的防垢除垢技术，其具有高性能、高安全、在线防垢除垢、绿色环保以及成本低廉的特点，在工业领域得到了广泛的应用，并取得了良好的效果，但目前的超声波除垢设备自动化程度低，无法使防垢除垢系统处在最佳运行状态，影响了防垢除垢效果，并且增加了能耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超声波防垢除垢设备防垢除垢的智能控制方法，使设备处于最佳运行状态，降低整个防垢除垢系统能耗，延长使用寿命，提高安全稳定性。

    本发明的技术解决方案是：

一种超声波防垢除垢设备防垢除垢的智能控制方法，其特殊之处是：

1、系统配置

整个系统由两部分组成：（1）由超声波频率产生装置、机电转换装置构成的超声波防垢除垢设备；（2）由检测单元、控制单元、监控单元构成的微机控制系统，机电转换装置垂直安装在现场换热设备的管板处，所述超声波频率产生装置发出的脉冲信号传输至机电转换装置，机电转换装置将电能转换成机械能，作用在现场换热设备；所述检测单元对现场换热设备参数实时检测，所述控制单元根据现场换热设备参数，按照控制程序进行整个防垢除垢系统的输出功率控制，所述监控单元对超声波防垢除垢设备的输出电压U、输出电流I、驱动频率f进行监控，判断出超声波防垢除垢设备的运行状态，显示正常运行或故障/停止，故障时发出报警信号；

2、对现场换热设备参数实时检测

所述检测单元对现场换热设备参数实时检测，所述现场换热设备参数包括由温度传感器、流量变送器、超声波测厚仪测得的换热设备出入口温度、换热设备工质流量、换热设备垢层厚度，由此得出换热温差ΔT、工质流量Q、垢层厚度H；

3、将检测单元测得的数据信号传送至控制单元，判断出当前现场换热设备工作状态以确定超声波频率产生装置功率增大或减小，步骤如下：

（1）设定垢层厚度为G，此G值即防垢除垢设备能达到的最佳防垢除垢效果值，

H’=H+（ΔT’-ΔT）*ΔTk+（Q’- Q）*Qk，H’为换热设备垢层厚度修正值；ΔT’、 Q’为换热设备的换热温差、工质流量设定值，根据不同的换热设备确定；ΔTk、Qk为换热温差系数、流量系数，反映换热温差及流量受垢层厚度变化的影响程度，取值为1-3%；将设备垢层厚度信号作为控制单元的主调信号，温差、流量信号均乘以相应的比例系数，在平衡条件下，H’= G；在非平衡条件下，H’≠G；

（2）当（H’-G）/G＞2%时，控制单元的输出信号增大，超声波驱动频率增大，输出功率增加，防垢除垢效果增强；

 当（H’-G）/G＜-2%时，控制单元的输出信号减小，超声波驱动频率减小，输出功率减少，防垢除垢效果削弱；

 当-2%≤（H’-G）/G≤2%时，控制单元控制程序调整停止，超声波驱动频率为当前值，输出功率恒定；

（3）超声波驱动频率的增大或减小值是以（H’-G）/G的1%的比例调整的，系统每24小时计算一次（H’-G）/G值，并以此调整一次驱动频率，驱动频率变化后上限值不超过驱动频率设定值的120%，下限值不低于驱动频率设定值的80%，当达到上限值或下限值时，以上限或下限驱动频率值工作。

4、判断并显示超声波防垢除垢设备的运行状态

监控单元对超声波防垢除垢设备的输出电压U、输出电流I、驱动频率f进行监控，与超声波防垢除垢设备的输出电压设定值U1、输出电流设定值I1、驱动频率设定值f1进行比较，当测得的输出电压U、输出电流I超出设定值±20%时，监控单元发出停止运行信号并报警，当测得驱动频率f超出设定值±20%时，发出报警信号；其他范围显示正常运行。

所述超声波防垢除垢设备参数电压设定值U1、电流设定值I1、频率设定值f1的大小根据不同的超声波防垢除垢设备设定。

ΔTk、Qk为换热温差系数、流量系数，反映换热温差及流量受垢层厚度变化的影响程度，取定值2%、1%。

本发明的优点是：

1、按照微机控制系统进行超声波频率产生装置的驱动频率控制，并且对整个防垢除垢系统的运行进行检测、报警、控制，可以实现整个防垢除垢系统的定向设计，使设备处于最佳运行状态，使整个防垢除垢系统能耗最低，使用寿命最长，安全稳定性最高。