申请日2018.04.08
公开(公告)日2018.07.27
IPC分类号F28D21/00; F28F27/02
摘要
本发明提供一种废水余热回收双PID控制装置及方法，其解决了现有废水余热回收过程中PID控制调节温度，一般都是固定污水的出水量，污水出水温度无法控制，而污水温度和新水温度是互相影响的，新水的出水温度和污水的出水温度，还受各自的进水温度相互影响，要求达到各自设定的出水温度产水并处于平衡状态极其困难，并且从污水中提取热量给新水加热时，温度的变化反应滞后，如果各自按照常规的PID方式进行时时监控调整，造成温度波动较大的技术问题。其设有污水进口、新水进口、热量提取交换部件、污水出口和新水出口，污水出水管路上设有污水流量变送器、污水温度变送器和污水流量调节阀。本发明可广泛应用于废水余热回收的调节控制过程中。
权利要求书
1.一种废水余热回收双PID控制装置，包括污水进口、新水进口、热量提取交换部件、污水出口和新水出口，其特征是，所述污水进口和热量提取交换部件通过污水进水管路连接，所述新水进口和热量提取交换部件通过新水进水管路连接，所述热量提取交换部件和污水出口通过污水出水管路连接，所述热量提取交换部件和新水出口通过新水出水管路连接，所述污水出水管路上设有污水流量变送器、污水温度变送器、污水流量调节阀，所述新水出水管路上设有新水流量变送器、新水温度变送器、新水流量调节阀，所述污水流量变送器与可编程控制器电连接，所述新水流量变送器与可编程控制器电连接，所述污水温度变送器与可编程控制器电连接，所述新水温度变送器与可编程控制器电连接，所述污水流量调节阀与可编程控制器电连接，所述新水流量调节阀与可编程控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的废水余热回收双PID控制装置，其特征在于，所述污水流量调节阀为电动调节阀，所述新水流量调节阀为电动调节阀。
3.一种使用废水余热回收双PID控制装置的方法，具体包括以下步骤：
(1)通过可编程控制器设定污水出水温度T1和新水出水温度T2，开启污水进口和新水进口，污水和新水在热量提取交换部件中进行热交换后，分别流入污水出水管路和新水出水管路;
(2)污水流量变送器和新水流量变送器分别监测污水出水管路和新水出水管路中的实时流量，将数据传输到可编程控制器中;污水温度变送器实时监测污水出水管路中污水的实时温度t1，新水温度变送器实时监测新水出水管路中新水的实时温度t2，将数据传输到可编程控制器中;
(3)通过可编程控制器设定额定最大温差值为ΔT1，设定额定最小温差值为ΔT2，可编程控制器对接收到的污水温度t1与污水设定温度T1进行比较，得出污水实际温差值|T1-t1|，可编程控制器对接收到的新水温度t2与新水设定温度T2进行比较，得出新水实际温差值|T2-t2|;
(4)将污水实际温差值与ΔT1、ΔT2进行比较，将新水实际温差值与ΔT1、ΔT2进行比较，可编程控制器根据比较结果对调节阀进行调整，具体包括快速调整、慢速调整和不调整三种模式：
当|T1-t1|>ΔT1时，调整污水流量调节阀进入快速调整模式，当|T2-t2|>ΔT1时，调整新水流量调节阀进入快速调整模式;
当ΔT2<|T1-t1|<ΔT1时，调整污水流量调节阀进入慢速调整模式，当ΔT2<|T2-t2|<ΔT1时，调整新水流量调节阀进入慢速调整模式;
当|T1-t1|<ΔT2时，污水流量调节阀不调整，当|T2-t2|<ΔT2时，新水流量调节阀不调整。
4.根据权利要求3所述的使用废水余热回收双PID控制装置的方法，其特征在于，所述快速调整模式通过可编程控制器控制电动调节阀实现快步间歇等待调整，所述慢速调整模式通过可编程控制器控制电动调节阀实现慢步间歇等待调整。
说明书
废水余热回收双PID控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水余热回收控制装置，特别是涉及一种废水余热回收双PID控制装置及方法。
背景技术
在废水余热回收领域，由于新水的水量和出水温度与污水的水量和出水温度相互影响，按照各自设定的出水温度运行，达到平衡是极其困难，目前，市场上采用较多的PID控制调节温度，一般都是固定污水的出水量，污水出水温度无法控制，而污水温度和新水温度是互相影响的，新水的出水温度和污水的出水温度，还受各自的进水温度相互影响，要求达到各自设定的出水温度产水并处于平衡状态极其困难，并且从污水中提取热量给新水加热时，温度的变化反应滞后，如果各自按照常规的PID方式进行时时监控调整，造成温度波动较大。
发明内容
本发明针对现有废水余热回收过程中PID控制调节温度，一般都是固定污水的出水量，污水出水温度无法控制，而污水温度和新水温度是互相影响的，新水的出水温度和污水的出水温度，还受各自的进水温度相互影响，要求达到各自设定的出水温度产水并处于平衡状态极其困难，并且从污水中提取热量给新水加热时，温度的变化反应滞后，如果各自按照常规的PID方式进行时时监控调整，造成温度波动较大的技术问题，提供一种能够实时监测新水温度、污水温度、新水出水量和污水出水量，并能够根据实时温度与设定温度之间的温差对阀门采用不同的调整模式，对阀门调整及时、准确，避免较大的温度波动，实现新水出水温度和污水出水温度的平衡，提高污水热量回收效率的废水余热回收双PID控制装置及方法。
为此，本发明的技术方案是，一种废水余热回收双PID控制装置，包括污水进口、新水进口、热量提取交换部件、污水出口和新水出口，污水进口和热量提取交换部件通过污水进水管路连接，新水进口和热量提取交换部件通过新水进水管路连接，热量提取交换部件和污水出口通过污水出水管路连接，热量提取交换部件和新水出口通过新水出水管路连接，污水出水管路上设有污水流量变送器、污水温度变送器、污水流量调节阀，新水出水管路上设有新水流量变送器、新水温度变送器、新水流量调节阀，污水流量变送器与可编程控制器电连接，新水流量变送器与可编程控制器电连接，污水温度变送器与可编程控制器电连接，新水温度变送器与可编程控制器电连接，污水流量调节阀与可编程控制器电连接，新水流量调节阀与可编程控制器电连接。
优选的，污水流量调节阀为电动调节阀，新水流量调节阀为电动调节阀。
一种使用废水余热回收双PID控制装置的方法，具体包括以下步骤：
(1)通过可编程控制器设定污水出水温度T1和新水出水温度T2，开启污水进口和新水进口，污水和新水在热量提取交换部件中进行热交换后，分别流入污水出水管路和新水出水管路;
(2)污水流量变送器和新水流量变送器分别监测污水出水管路和新水出水管路中的实时流量，将数据传输到可编程控制器中;
污水温度变送器实时监测污水出水管路中污水的实时温度t1，新水温度变送器实时监测新水出水管路中新水的实时温度t2，将数据传输到可编程控制器中;
(3)通过可编程控制器设定额定最大温差值为△T1，设定额定最小温差值为△T2，可编程控制器对接收到的污水温度t1与污水设定温度T1进行比较，得出污水实际温差值|T1-t1|，可编程控制器对接收到的新水温度t2与新水设定温度T2进行比较，得出新水实际温差值|T2-t2|;
(4)将污水实际温差值与△T1、△T2进行比较，将新水实际温差值与△T1、△T2进行比较，可编程控制器根据比较结果对调节阀进行调整，具体包括快速调整、慢速调整和不调整三种模式：
当|T1-t1|>△T1时，调整污水流量调节阀进入快速调整模式，当|T2-t2|>△T1时，调整新水流量调节阀进入快速调整模式;
当△T2<|T1-t1|<△T1时，调整污水流量调节阀进入慢速调整模式，当△T2<|T2-t2|<△T1时，调整新水流量调节阀进入慢速调整模式;
当|T1-t1|<△T2时，污水流量调节阀不调整，当|T2-t2|<△T2时，新水流量调节阀不调整。
优选的，快速调整模式通过可编程控制器控制电动调节阀实现快步间歇等待调整，慢速调整模式通过可编程控制器控制电动调节阀实现慢步间歇等待调整。
本发明有益效果是，由于设有污水进口、新水进口、热量提取交换部件、污水出口和新水出口，污水进口和热量提取交换部件通过污水进水管路连接，新水进口和热量提取交换部件通过新水进水管路连接，热量提取交换部件和污水出口通过污水出水管路连接，热量提取交换部件和新水出口通过新水出水管路连接，污水出水管路上设有污水流量变送器、污水温度变送器、污水流量调节阀，新水出水管路上设有新水流量变送器、新水温度变送器、新水流量调节阀，污水流量变送器与可编程控制器电连接，新水流量变送器与可编程控制器电连接，污水温度变送器与可编程控制器电连接，新水温度变送器与可编程控制器电连接，污水流量调节阀与可编程控制器电连接，新水流量调节阀与可编程控制器电连接，当对废水余热回收与新水进行热交换时，能够实时监测新水温度、污水温度、新水出水量和污水出水量，并能够根据实时温度与设定温度之间的温差对阀门采用不同的调整模式，对阀门调整及时、准确，避免了较大的温度波动，实现了新水出水温度和污水出水温度的平衡，提高了污水热量回收效率。