[发明专利]一种多效蒸馏水机的自动控制方法

权利要求书

1.一种多效蒸馏水机的自动控制方法，该方法是基于智能控制技术，通过离线实验和专家经验，建立不同主蒸汽温度下原料水流量和主蒸汽压力的关系曲线，进而在给定原料水流量的情况下，依据上述关系曲线，通过自动调节原料水流量调节阀和主蒸汽压力调节阀，来完成蒸馏水的生产过程，针对因结垢等原因导致的热传导系数时变性的特点，通过在各效加装浮球液位计检测各效水位，依据水位高低来修正上述关系曲线，进而保证有效的汽水分离空间，同时避免干锅或者淹锅；针对医用蒸馏水机需要提供纯蒸汽清洗药瓶等特点，通过检测纯汽输出流量来修正上述关系曲线，来抑制因纯汽输出对蒸馏水生产过程的干扰。

2.根据权利要求1所述的一种多效蒸馏水机的自动控制方法，该方法的具体步骤是：

(1)先通过专家经验和离线实验，建立不同主蒸汽温度下原料水流量和主蒸汽压力的关系曲线，将该曲线离散化后以表格的形式存入计算机中，称之为蒸馏过程控制规则表；

(2)将一效水位变化区间Δh分为五个子区间，即[Δh_mz，Δh_min]、(Δh_min，Δh-Δ]、(Δh-Δ，Δh+Δ)、[Δh+Δ，Δh_max)和[Δh_max，Δh_mm]；每个区间分别表征“干锅”和“淹锅”程度；同时也代表“曲线”应该调整的程度，由于水位区间不同，曲线修正系数不同，为此建立各子区间与曲线修正系数大小的对应关系，用表格表示，称之为水位曲线修正系数表；

表1水位曲线修正系数表

(3)将纯汽输出流量变化区间ΔQ分为五个子区间，即(0，Q₁]、(Q₁，Q_j1]、(Q_j1，Q_m)、[Q_m，Q_jb)和[Q_jb，Q_b)；每个区间分别表征纯汽输出流量的大小；同时也代表“曲线”应该调整的程度，由于纯汽输出流量区间不同，曲线修正系数也不同，为此建立各子区间与曲线修正系数大小的对应关系，用表格表示，称之为流量曲线修正系数表；

表2纯汽流量曲线修正系数表

(4)水位与纯汽输出流量是由分别安装在一效内外的浮球式液位传感器和电磁流量传感器在PLC的控制下按采样周期在线检测，原料水流量和主蒸汽压力分别由安装在供水管路和供气管路上的电磁流量计和电感式压力变送器实时测量，原料水流量和主蒸汽压力的调节由安装在供水管路和供气管路上的调节阀完成，PLC与原料水供水管路上的电磁流量计及调节阀构成PID恒流量控制回路，与主蒸汽供汽管路上的电感式压力变送器及调节阀构成PID恒压力控制回路；

(5)工控机中的控制程序依据当前给定的蒸馏水产量，换算成原料水流量，由控制规则表获得对应的主蒸汽压力，然后由PLC读入当前的一效水位和纯汽输出流量，再由水位和流量曲线修正系数表分别获得相应的修正系数，将主蒸汽压力值乘以水位和流量曲线修正系数就得到了实际需要的主蒸汽压力值，最后，工控机将该主蒸汽压力值和原料水给定流量送给PLC，PLC按上述给定值分别控制主蒸汽压力调节回路和原料水流量调节回路完成恒流量和恒压力调节。

3.根据权利要求2所述的一种多效蒸馏水机的自动控制方法，其特征在于：所说的蒸馏过程控制规则表为依据专家经验或实验数据确定的原料水流量和主蒸汽压力的定量匹配关系，在无纯汽输出和一效水位处于等标准水位带时，该给定关系可以保证蒸馏生产过程的正常运行。

4.根据权利要求2所述的一种多效蒸馏水机的自动控制方法，其特征在于：所说的水位曲线修正系数表为依据专家经验或实验数据确定的热传导系数时变性对蒸馏过程影响的程度，依据该修正系数调整的原料水流量和主蒸汽压力的定量匹配关系，可以保证蒸馏生产过程的正常运行，避免干锅或者淹锅导致的杂质蒸发或汽中带水现象，保证蒸馏水质量。

5.根据权利要求2所述的一种多效蒸馏水机的自动控制方法，其特征在于：所说的流量曲线修正系数表为依据专家经验或实验数据确定的纯汽输出流量对蒸馏过程影响的程度，依据该修正系数调整的原料水流量和主蒸汽压力的定量匹配关系，可以抵消因纯汽输出对蒸馏生产过程的影响，保证蒸馏水质量及产量。