由于多效蒸餾水機的運行過程特別復(fù)雜,原料水的流量、壓力與主蒸汽壓力、溫度之間呈非線性關(guān)系、且具有較強的藕和特性,此外還存在一些熱交換回路強烈的干擾源。因此要對多效蒸餾水機建立一個的數(shù)學(xué)模型十分困難。本文主要是根據(jù)熱交換原理,在單效蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出雙效蒸發(fā)器的動態(tài)方程,并對雙效蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬優(yōu)化與*,zui終推導(dǎo)出六效蒸發(fā)器的蒸餾水機的數(shù)學(xué)模型。

在蒸餾水生產(chǎn)過程中需要控制蒸餾水在出口處的電導(dǎo)率與出口溫度兩個重要的參數(shù)。電導(dǎo)率一般是通過調(diào)節(jié)原料水的流量來控制,出口溫度是通過調(diào)節(jié)主蒸汽的流量來控制。這是一個具有較強耦合特性的雙輸入雙輸出控制系統(tǒng)。本文通過建立專家控制器來實現(xiàn)對蒸餾水電導(dǎo)率和出口溫度的自動控制,將雙輸出變成了單輸出。在滿足了蒸餾水出口溫度的調(diào)節(jié)需求的同時,又保證了蒸餾水電導(dǎo)率的恒定,并能夠在一定偏差范圍內(nèi)自動校正,使得蒸餾水機能夠安全穩(wěn)定運行。 蒸發(fā)器水位是整個蒸餾水機安全、穩(wěn)定運行的重要指標(biāo),水位不宜過高或過低。

并且蒸發(fā)器水位變化還存在著“虛假液位”的現(xiàn)象,同時還嚴(yán)重地受到給水壓力和蒸汽壓力等外界因素的干擾。本文主要采用了一種基于專家控制規(guī)則的PID控制算法,它通過把專家控制系統(tǒng)和PID控制器結(jié)合起來,根據(jù)專家知識和經(jīng)驗來實時地調(diào)整PID參數(shù),改變PID控制方式以達(dá)到*PID控制效果,從而使得控制系統(tǒng)具有較好的魯棒性、控制精度及動態(tài)性能。

在多效蒸餾水機蒸餾水生產(chǎn)過程中,二次蒸汽的壓力和溫度往往相對較低,為使二次蒸汽能夠得到反復(fù)利用,使熱能得到充分的發(fā)揮。本文通過采用熱泵技術(shù),在一效蒸發(fā)器蒸汽進(jìn)口和一效分離器二次蒸汽出口處設(shè)計一個引射器,利用射流的紊動擴散作用,引發(fā)能量的交換,使得二次蒸汽的壓力和溫度得到了較大的提高,從而有效地提高熱能利用的經(jīng)濟性,起到了較好的節(jié)能效果。