由于多效蒸餾水機的運行過程特別復雜,原料水的流量、壓力與主蒸汽壓力、溫度之間呈非線性關系、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)器的基礎上推導出雙效蒸發(fā)器的動態(tài)方程,并對雙效蒸發(fā)器的數(shù)學模型進行模擬優(yōu)化與*,zui終推導出六效蒸發(fā)器的蒸餾水機的數(shù)學模型。

在蒸餾水生產過程中需要控制蒸餾水在出口處的電導率與出口溫度兩個重要的參數(shù)。電導率一般是通過調節(jié)原料水的流量來控制,出口溫度是通過調節(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節(jié)需求的同時,又保證了蒸餾水電導率的恒定,并能夠在一定偏差范圍內自動校正,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,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控制器結合起來,根據(jù)專家知識和經(jīng)驗來實時地調整PID參數(shù),改變PID控制方式以達到*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利用,使熱能得到充分的發(fā)揮。本文通過采用熱泵技術,在一效蒸發(fā)器蒸汽進口和一效分離器二次蒸汽出口處設計一個引射器,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。