一種edi運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括步驟數(shù)據(jù)采集；建立數(shù)學(xué)模型是在EDI連續(xù)進(jìn)水下，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI膜堆需要電壓電流之間的數(shù)學(xué)模型，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型；分析計(jì)算是對(duì)建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型，在不同進(jìn)水流量及不同進(jìn)水水質(zhì)、采用不同的EDI整流裝置輸出電壓電流的條件下進(jìn)行分析計(jì)算，得出EDI在不同條件下對(duì)應(yīng)的每噸水電耗預(yù)測(cè)值；輸出與執(zhí)行是在EDI在當(dāng)前進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)條件下，計(jì)算出預(yù)測(cè)能達(dá)到最小每噸水電耗值所對(duì)應(yīng)的EDI整流裝置輸出電壓電流，作為推薦輸出電壓電流顯示出來(lái)，指導(dǎo)運(yùn)行人員增加或降低EDI當(dāng)前輸出電壓電流，或者通過(guò)自動(dòng)程序來(lái)調(diào)整EDI整流裝置輸出電壓電流。
【專利說(shuō)明】一種EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法及其裝置，屬于電工、水處理環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及工業(yè)化步伐的推進(jìn)，對(duì)純水的生產(chǎn)設(shè)備要求越來(lái)越高。EDI技術(shù)的出現(xiàn)是水處理技術(shù)的一次跨越性的進(jìn)步，越來(lái)越多的行業(yè)開(kāi)始使用EDI技術(shù)裝置進(jìn)行純水制備。EDI (電除鹽)是巧妙地將電滲析技術(shù)和離子交換技術(shù)相融合的膜分離深度除鹽技術(shù)，無(wú)需酸堿的化學(xué)再生，可制取高質(zhì)量的純水。系統(tǒng)主要是在直流電場(chǎng)的作用下，通過(guò)隔板的水中電介質(zhì)離子發(fā)生定向移動(dòng)，利用交換膜(膜堆)對(duì)離子的選擇透過(guò)作用來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行提純的一種科學(xué)的水處理技術(shù)。EDI水處理運(yùn)行再生主要靠電能，影響EDI水處理電耗的主要因素有=(I)EDI進(jìn)水電導(dǎo)率的影響。在相同的操作電流下，隨著原水電導(dǎo)率的增加EDI對(duì)弱電解質(zhì)的去除率減小，出水的電導(dǎo)率也增加。如果原水電導(dǎo)率低則離子的含量也低，而低濃度離子使得在淡室中樹(shù)脂和膜的表面上形成的電動(dòng)勢(shì)梯度也大，導(dǎo)致水的解離程度增強(qiáng)，極限電流增大，產(chǎn)生的H+和OH-的數(shù)量較多，使填充在淡室中的陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生效果良好。(2)EDI工作電壓-電流的影響。工作電流增大，產(chǎn)水水質(zhì)不斷變好。但如果在增至最高點(diǎn)后再增加電流，由于水電離產(chǎn)生的H+和OH-離子量過(guò)多，除用于再生樹(shù)脂夕卜，大量富余離子充當(dāng)載流離子導(dǎo)電，同時(shí)由于大量載流離子移動(dòng)過(guò)程中發(fā)生積累和堵塞，甚至發(fā)生反擴(kuò)散，結(jié)果使產(chǎn)水水質(zhì)下降，電能和除鹽的效率較低。通常只有10-20%的直流電流用于移動(dòng)鹽離子，其它的電流都被用來(lái)電離水。⑶硬度的影響。如果EDI中進(jìn)水的殘存硬度太高，會(huì)導(dǎo)致濃縮水通道的膜表面結(jié)垢，濃水流量下降，產(chǎn)水電阻率下降；影響產(chǎn)水水質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞組件濃水和極水流道，導(dǎo)致組件因內(nèi)部發(fā)熱而毀壞。因此，在保證EDI出水水質(zhì)穩(wěn)定的前提下，使電能消耗最優(yōu)化，使每噸水處理電耗降至最低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)研究的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算分析EDI瞬時(shí)電耗及其影響因素之間定量關(guān)系的，能夠指導(dǎo)運(yùn)行人員調(diào)整EDI裝置的輸出電壓電流到最合理的數(shù)值，或者自動(dòng)調(diào)節(jié)EDI的輸出電流到最經(jīng)濟(jì)合理的數(shù)值，能夠全面進(jìn)行EDI三個(gè)方面技術(shù)故障與系統(tǒng)能耗關(guān)系分析的，能夠有效節(jié)約電耗EDI的運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法及
其裝置。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]所述方法包括步驟數(shù)據(jù)采集、建立數(shù)學(xué)模型、分析計(jì)算、輸出與執(zhí)行，具體步驟如下:
[0006]步驟一、所述數(shù)據(jù)采集是獲得EDI進(jìn)水流量、進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)包括電導(dǎo)和硬度、出水水質(zhì)參數(shù)包括電導(dǎo)和硅、EDI整流裝置輸出電壓電流、EDI瞬時(shí)電耗；
[0007]步驟二、所述建立數(shù)學(xué)模型是利用步驟一中獲得的參數(shù)，在EDI連續(xù)進(jìn)水下，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI膜堆需要電壓電流之間的數(shù)學(xué)模型，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型；
[0008]步驟三、所述分析計(jì)算是對(duì)步驟二中建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型，在不同進(jìn)水流量及不同進(jìn)水水質(zhì)、采用不同的EDI整流裝置輸出電壓電流的條件下進(jìn)行分析計(jì)算，得出EDI在不同條件下對(duì)應(yīng)的每噸水電耗預(yù)測(cè)值；
[0009]步驟四、所述輸出與執(zhí)行是在EDI在當(dāng)前進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)條件下，計(jì)算出預(yù)測(cè)能達(dá)到最小每噸水電耗值所對(duì)應(yīng)的EDI整流裝置輸出電壓電流，作為推薦輸出電壓電流顯示出來(lái)，指導(dǎo)運(yùn)行人員增加或降低EDI當(dāng)前輸出電壓電流，或者通過(guò)自動(dòng)程序來(lái)調(diào)整EDI整流裝置輸出電壓電流；
[0010]所述步驟三分析計(jì)算之后設(shè)置電耗判斷程序，在電耗判斷程序中，事先設(shè)置EDI瞬時(shí)電耗、每噸水處理電耗的“提醒值”和“報(bào)警值”，在EDI運(yùn)行期間，如果步驟分析計(jì)算的結(jié)果高于“提醒值”或“報(bào)警值”時(shí)，則以提醒或報(bào)警方式告訴運(yùn)行人員需要修正操作方法。
[0011]所述步驟三分析計(jì)算之后設(shè)置故障判斷程序，在故障判斷程序中，事先設(shè)置正常計(jì)算狀態(tài)下，EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型作為參照模型；在EDI運(yùn)行制水期間，將步驟分析計(jì)算的結(jié)果中的EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間也建立數(shù)學(xué)模型作為實(shí)時(shí)模型，將實(shí)時(shí)模型與參照模型進(jìn)行比較，如果上述兩個(gè)數(shù)學(xué)模型在EDI進(jìn)水流量及水質(zhì)相同的條件下形成的關(guān)系曲線差異超過(guò)設(shè)定值，以報(bào)警的方式提醒EDI技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題。
[0012]一種用于EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法的裝置，包括EDI整流調(diào)節(jié)器，所述EDI整流調(diào)節(jié)器通過(guò)總線連接到中央處理器及存儲(chǔ)單元；所述中央處理器及其儲(chǔ)存單元連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備、輸出設(shè)備、電源單元；所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括EDI電耗測(cè)量裝置、EDI進(jìn)水流量計(jì)、EDI進(jìn)水電導(dǎo)分析儀、EDI進(jìn)水硬度分析儀、EDI出水淡水流量、EDI出水電導(dǎo)分析儀、EDI出水硅分析儀、EDI整流電源輸出電壓電測(cè)表、EDI整流電源輸出電流電測(cè)表；所述中央處理器及儲(chǔ)存單元對(duì)采集到的EDI瞬時(shí)電耗、EDI進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)、EDI整流電源輸出電壓電流、EDI出水淡水流量及出水水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果以數(shù)據(jù)和或圖表方式在顯示器上顯示出來(lái)，用于指導(dǎo)EDI系統(tǒng)運(yùn)行。
[0013]所述中央處理器及儲(chǔ)存單元連接能夠提醒或者警示運(yùn)行人員進(jìn)行最優(yōu)化EDI整流輸出電壓電流操作的語(yǔ)音提示單元和聲光報(bào)警單元。
[0014]所述輸出設(shè)備中設(shè)置EDI直流電源整流調(diào)節(jié)器，整流調(diào)節(jié)器與主機(jī)調(diào)節(jié)器連接。
[0015]所述中央處理器及儲(chǔ)存單元連接能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)對(duì)話的鍵盤。
[0016]與原有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):緊抓EDI水處理系統(tǒng)節(jié)能核心問(wèn)題、針對(duì)性強(qiáng)、功能齊全、智能化程度高、結(jié)構(gòu)合理、節(jié)能效果明顯。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0019]方法實(shí)施例1:[0020]數(shù)據(jù)采集:獲得EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗、EDI進(jìn)水流量、EDI進(jìn)水水質(zhì)、EDI出水淡水流量、EDI出水水質(zhì)、EDI整流電源輸出電壓電流。
[0021]1、建立數(shù)學(xué)模型:在EDI系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水的條件下，在同一時(shí)間軸上，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI膜堆需要電壓電流之間的數(shù)學(xué)模型，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型。
[0022]2、分析計(jì)算:是對(duì)建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型，在不同進(jìn)水流量及不同進(jìn)水水質(zhì)、采用不同的EDI整流裝置輸出電壓電流的條件下進(jìn)行分析計(jì)算，得出EDI在不同條件下對(duì)應(yīng)的每噸水電耗預(yù)測(cè)值。
[0023]3、輸出與執(zhí)行:EDI在當(dāng)前進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)條件下，計(jì)算出預(yù)測(cè)能達(dá)到最小每噸水電耗值所對(duì)應(yīng)的EDI整流裝置輸出電壓電流，作為推薦輸出電壓電流顯示出來(lái)，指導(dǎo)運(yùn)行人員增加或降低EDI當(dāng)前輸出電壓電流，或者通過(guò)自動(dòng)程序來(lái)調(diào)整EDI整流裝置輸出電壓電流。
[0024]方法實(shí)施例2:
[0025]在方法實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在步驟分析計(jì)算之后設(shè)置電耗判斷程序，在電耗判斷程序中，事先設(shè)置EDI瞬時(shí)電耗、每噸水處理電耗的“提醒值”和“報(bào)警值”，在EDI運(yùn)行期間，如果步驟分析計(jì)算的結(jié)果高于“提醒值”或“報(bào)警值”時(shí)，則以提醒或報(bào)警方式告訴運(yùn)行人員需要修正操作方法。
[0026]方法實(shí)施例3:
[0027]在方法實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在分析計(jì)算之后設(shè)置故障判斷程序，在故障判斷程序中，事先設(shè)置正常計(jì)算狀態(tài)下，EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型作為參照模型；在EDI運(yùn)行制水期間，將步驟分析計(jì)算的結(jié)果中的EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間也建立數(shù)學(xué)模型作為實(shí)時(shí)模型，將實(shí)時(shí)模型與參照模型進(jìn)行比較，如果上述兩個(gè)數(shù)學(xué)模型在EDI進(jìn)水流量及水質(zhì)相同的條件下形成的關(guān)系曲線差異超過(guò)設(shè)定值，以報(bào)警的方式提醒EDI技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題。
[0028]裝置的實(shí)施例:
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的裝置，主機(jī)的核心部分為中央處理器及儲(chǔ)存單元，其中安裝專用軟件:中央處理器及儲(chǔ)存單元連接信號(hào)輸入裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、人機(jī)對(duì)話單元和提示及報(bào)
I=I目.0
[0030]1、中央處理器采用32位ARM主控芯片LPC1752，LPC1752芯片運(yùn)算速度快，性價(jià)比高，并提供豐富的常用外設(shè)接口，能很好系統(tǒng)裝置使用功能；儲(chǔ)存單元包括EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要由一片CAT24C256組成，用來(lái)存儲(chǔ)控制系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)及處理報(bào)
m IR尼、寸ο
[0031]2、信號(hào)輸入裝置；
[0032](1)、EDI電耗測(cè)量裝置，用于測(cè)量EDI瞬時(shí)電耗數(shù)據(jù)。采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)。
[0033](2)、進(jìn)水流量，用于測(cè)量EDI進(jìn)水流量。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0034](3)、進(jìn)水電導(dǎo)分析儀，用于測(cè)量EDI進(jìn)水電導(dǎo)。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0035](4)、進(jìn)水硬度分析儀，用于測(cè)量EDI進(jìn)水硬度。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0036](5)、出水電導(dǎo)分析儀,用于測(cè)量EDI出水電導(dǎo)。米用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0037](6)、出水硅分析儀，用于測(cè)量EDI出水硅。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。[0038](7)、出水淡水流量計(jì)，用于測(cè)量EDI出水淡水流量。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0039](8)、整流電源輸出電壓電測(cè)儀，用于測(cè)量EDI整流模塊輸出直流電壓。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0040](9)、整流電源輸出電流電測(cè)儀，用于測(cè)量EDI整流模塊輸出直流電流。采用成熟現(xiàn)有技術(shù)。
[0041]上述9個(gè)輸入裝置獲得的數(shù)據(jù)，全部傳遞到中央處理控制器及儲(chǔ)存單元的專用軟件中進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、計(jì)算、比較，指出EDI在運(yùn)行制水過(guò)程中存在的問(wèn)題，指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行EDI系統(tǒng)裝置合理利用電能制水，并配有語(yǔ)音提示或者聲光報(bào)警進(jìn)行提示。
[0042]3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)為總線控制器，連接整流調(diào)節(jié)器，最終控制調(diào)節(jié)EDI整流電源，自動(dòng)調(diào)節(jié)EDI整流電源輸出電壓、電流；也可以手動(dòng)調(diào)節(jié)EDI整流電源輸出，通過(guò)手工調(diào)節(jié)EDI整流電源輸出。
[0043]4、人機(jī)對(duì)話單元:鍵盤和顯示器。采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)。
[0044]5、提示和報(bào)警裝置為:能夠指示或者警示運(yùn)行人員進(jìn)行優(yōu)化操作的語(yǔ)音提示單元和聲光報(bào)警單元。采用成熟的現(xiàn)有技術(shù)。
[0045]工作原理:
[0046](一)數(shù)據(jù)測(cè)量和傳輸
[0047]UEDI電耗測(cè)量裝置獲取EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗，每套EDI裝置配一套。
[0048]2、進(jìn)水流量測(cè)量裝置獲取EDI系統(tǒng)進(jìn)水流量數(shù)據(jù)，安裝于進(jìn)水母管，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0049]3、進(jìn)水電導(dǎo)分析儀裝置獲取EDI系統(tǒng)進(jìn)水電導(dǎo)數(shù)據(jù)，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0050]4、進(jìn)水硬度分析儀裝置獲取EDI系統(tǒng)進(jìn)水硬度數(shù)據(jù)，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0051]5、出水電導(dǎo)分析儀裝置獲取EDI系統(tǒng)出水電導(dǎo)數(shù)據(jù)，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0052]6、出水硅分析儀裝置獲取EDI系統(tǒng)出水硅數(shù)據(jù)，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0053]7、出水淡水流量計(jì)測(cè)量裝置獲取EDI系統(tǒng)出水淡水流量數(shù)據(jù)，每套EDI裝置配一臺(tái)。
[0054]8、整流電源輸出電壓電測(cè)儀獲取EDI整流電源輸出電壓數(shù)據(jù)，每臺(tái)EDI整流電源配一臺(tái)。
[0055]9、整流電源輸出電流電測(cè)儀獲取EDI整流電源輸出電流數(shù)據(jù)，每臺(tái)EDI整流電源配一臺(tái)。
[0056]將上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)RS485總線傳遞至中央處理器及儲(chǔ)存單元保存、分析計(jì)算和處理。數(shù)據(jù)記錄的時(shí)間間隔為在10-300秒之間可調(diào)。
[0057](二)工況設(shè)置
[0058]通過(guò)鍵盤和顯示器，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，設(shè)置EDI處理水量，EDI裝置可根據(jù)處理水量簡(jiǎn)單分為多水量、正常水量和低水量三種情況，以此選擇相應(yīng)的曲線。所有設(shè)置采用已知的方法進(jìn)行處理。
[0059](三)對(duì)于技術(shù)節(jié)能的數(shù)據(jù)分析
[0060]通過(guò)EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗關(guān)系曲線判斷EDI技術(shù)狀況。通過(guò)這種方法可以對(duì)EDI的輸出電壓電流，出水水質(zhì)等進(jìn)行初步判斷，在EDI處于良好工況時(shí)，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)建立得出EDI裝置輸出電壓、電流與瞬時(shí)電耗關(guān)系的數(shù)學(xué)模型(曲線)，以之作為參照曲線，每套EDI裝置的曲線會(huì)有不同，在后期運(yùn)行中，定期對(duì)實(shí)測(cè)的EDI整流裝置輸出電壓電流與瞬時(shí)電耗數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析。分析方法如下:
[0061]I)如果實(shí)測(cè)分析得到的曲線明顯低于對(duì)照曲線，主要原因?yàn)镋DI進(jìn)水水質(zhì)較差，EDI整流輸出能效降低
[0062]2)如果分析得到的曲線明顯高于對(duì)照曲線，主要原因在于EDI進(jìn)水水質(zhì)較好，進(jìn)水處理量偏小
[0063]通過(guò)上述方法可以從電耗數(shù)據(jù)的異常查出故障，及時(shí)指出故障方向，指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行針對(duì)性修理，修復(fù)工況，減少電耗的不經(jīng)濟(jì)消耗。實(shí)際運(yùn)行EDI系統(tǒng)電耗理想數(shù)據(jù)為:每噸水處理電耗< 0.lKWh。在EDI系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)選擇能效比較高的EDI整流電源裝置，對(duì)提高EDI系統(tǒng)裝置的能效也有明顯的效果。
[0064](四)數(shù)據(jù)顯示和應(yīng)用
[0065]1、數(shù)據(jù)顯示
[0066]本裝置共有節(jié)能操作、EDI整流電源匹配、技術(shù)故障分析三個(gè)界面。
[0067]節(jié)能操作界面顯示測(cè)量的EDI整流輸出電壓電流、EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗、EDI進(jìn)水流量、進(jìn)水水質(zhì)、出水淡水流量、出水水質(zhì)等測(cè)量數(shù)據(jù)，以及EDI系統(tǒng)每噸水電耗等計(jì)算數(shù)據(jù)。顯示EDI整流電源推薦輸出電壓、電流，推薦EDI整流電源輸出電壓電流為在當(dāng)前進(jìn)水量條件下的EDI整流電源經(jīng)濟(jì)輸出電壓電流。
[0068]EDI整流電源匹配，如上節(jié)所述:
[0069]EDI設(shè)備故障。
[0070]2、相關(guān)數(shù)據(jù)的應(yīng)用
[0071]經(jīng)濟(jì)EDI整流電源輸出電壓電流的選擇，根據(jù)推算的數(shù)據(jù)選擇經(jīng)濟(jì)EDI整流電源輸出電壓電流來(lái)運(yùn)行EDI系統(tǒng)，即可達(dá)到節(jié)約電耗的目的。
[0072]綜上所述，所述方法包括通過(guò)設(shè)計(jì)專用軟件對(duì)EDI電耗及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和顯示，用于指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行經(jīng)濟(jì)EDI系統(tǒng)合理使用電能進(jìn)行電除鹽和EDI系統(tǒng)整流電源的輸出設(shè)置，能對(duì)EDI運(yùn)行過(guò)程中的變化情況進(jìn)行判斷，對(duì)影響EDI電耗的技術(shù)故障進(jìn)行分析，從而系統(tǒng)解決EDI節(jié)能運(yùn)行中的主要問(wèn)題，在實(shí)際使用中已取得十分顯著的效果；所述裝置包括數(shù)據(jù)采集設(shè)備、中央處理器及其存儲(chǔ)單元、人機(jī)對(duì)話設(shè)備、輸出設(shè)備和電源單元等，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備能夠?qū)DI系統(tǒng)運(yùn)行電耗及各種影響因素的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的自動(dòng)測(cè)量和采集，為相關(guān)分析提供客觀的根據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于:包括步驟數(shù)據(jù)采集、建立數(shù)學(xué)模型、分析計(jì)算、輸出與執(zhí)行，具體步驟如下: 步驟一、所述數(shù)據(jù)采集是獲得EDI進(jìn)水流量、進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)包括電導(dǎo)和硬度、出水水質(zhì)參數(shù)包括電導(dǎo)和硅、EDI整流裝置輸出電壓電流、EDI瞬時(shí)電耗； 步驟二、所述建立數(shù)學(xué)模型是利用步驟一中獲得的參數(shù)，在EDI連續(xù)進(jìn)水下，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI膜堆需要電壓電流之間的數(shù)學(xué)模型，建立EDI實(shí)時(shí)輸出直流電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型； 步驟三、所述分析計(jì)算是對(duì)步驟二中建立起來(lái)的數(shù)學(xué)模型，在不同進(jìn)水流量及不同進(jìn)水水質(zhì)、采用不同的EDI整流裝置輸出電壓電流的條件下進(jìn)行分析計(jì)算，得出EDI在不同條件下對(duì)應(yīng)的每噸水電耗預(yù)測(cè)值； 步驟四、所述輸出與執(zhí)行是在EDI在當(dāng)前進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)條件下，計(jì)算出預(yù)測(cè)能達(dá)到最小每噸水電耗值所對(duì)應(yīng)的EDI整流裝置輸出電壓電流，作為推薦輸出電壓電流顯示出來(lái)，指導(dǎo)運(yùn)行人員增加或降低EDI當(dāng)前輸出電壓電流，或者通過(guò)自動(dòng)程序來(lái)調(diào)整EDI整流裝置輸出電壓電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟三分析計(jì)算之后設(shè)置電耗判斷程序，在電耗判斷程序中，事先設(shè)置EDI瞬時(shí)電耗、每噸水處理電耗的“提醒值”和“報(bào)警值”，在EDI運(yùn)行期間，如果步驟分析計(jì)算的結(jié)果高于“提醒值”或“報(bào)警值”時(shí)，則以提醒或報(bào)警方式告訴運(yùn)行人員需要修正操作方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于:所述步驟分析計(jì)算之后設(shè)置故障判斷程序，在故障判斷`程序中，事先設(shè)置正常計(jì)算狀態(tài)下，EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI系統(tǒng)瞬時(shí)電耗之間的數(shù)學(xué)模型作為參照模型；在EDI運(yùn)行制水期間，將步驟三中分析計(jì)算的結(jié)果中的EDI整流裝置輸出電壓電流與EDI瞬時(shí)電耗之間也建立數(shù)學(xué)模型作為實(shí)時(shí)模型，將實(shí)時(shí)模型與參照模型進(jìn)行比較，如果上述兩個(gè)數(shù)學(xué)模型在EDI進(jìn)水流量及水質(zhì)相同的條件下形成的關(guān)系曲線差異超過(guò)設(shè)定值，以報(bào)警的方式提醒EDI技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題。
4.一種用于EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法的裝置，其特征在于:包括EDI整流調(diào)節(jié)器，所述EDI整流調(diào)節(jié)器通過(guò)總線連接到中央處理器及存儲(chǔ)單元；所述中央處理器及其儲(chǔ)存單元連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備、輸出設(shè)備、電源單元；所述設(shè)備采集設(shè)備包括EDI電耗測(cè)量裝置、EDI進(jìn)水流量計(jì)、EDI進(jìn)水電導(dǎo)分析儀、EDI進(jìn)水硬度分析儀、EDI出水淡水流量、EDI出水電導(dǎo)分析儀、EDI出水硅分析儀、EDI整流電源輸出電壓電測(cè)表、EDI整流電源輸出電流電測(cè)表；所述中央處理器及儲(chǔ)存單元對(duì)采集到的EDI瞬時(shí)電耗、EDI進(jìn)水流量及進(jìn)水水質(zhì)、EDI整流電源輸出電壓電流、EDI出水淡水流量及出水水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將處理結(jié)果以數(shù)據(jù)和或圖表方式在顯示器上顯示出來(lái)，用于指導(dǎo)EDI系統(tǒng)運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法的裝置，其特征在于:所述中央處理器及儲(chǔ)存單元能夠提示或者警示運(yùn)行人員進(jìn)行最優(yōu)化EDI整流電源輸出操作的的語(yǔ)音提示單元和聲光報(bào)警單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法的裝置，其特征在于:所述輸出設(shè)備中設(shè)置總線控制器，總線控制器與整流調(diào)節(jié)器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于EDI運(yùn)行能效的系統(tǒng)優(yōu)化方法的裝置，其特征在于:所述中央處理器 及儲(chǔ)存單元連接能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)對(duì)話的鍵盤。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103699080SQ201310692619
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】楊平, 王榮, 秦正兵 申請(qǐng)人:南京中電自動(dòng)化有限公司