【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业加热控制，特别是一种适用于多种介质的智能加热控制方法及系统。
技术介绍
1、在现代工业生产过程中，对多种不同介质进行精确温度控制是一个常见而重要的问题。特别是在石油化工、食品加工、制药等行业，经常需要同时对多种不同的介质进行加热，并且每种介质可能需要达到不同的目标温度。
2、目前，工业上对多种介质进行加热控制主要采用两种方法。第一种是使用多个独立的加热设备，如加热炉或电加热器，分别对不同的介质进行加热。这种方法虽然可以实现对不同介质的差异化加热，但存在设备投资成本高、能源消耗大、控制系统复杂以及空间占用大等问题。
3、另一种方法是采用统一的热源(如高温水或蒸汽)对装载在不同容器中的多种介质进行换热加热。这种方法在一定程度上解决了多设备方法的一些问题，降低了设备成本和空间占用。然而，它也带来了新的挑战，主要表现在难以精确控制每种介质的个别温度，往往只能将多种介质加热到相近的温度。这种方法缺乏灵活性，难以满足不同介质对不同目标温度的需求，同时也存在热能利用效率低、热损耗大的问题。
技术实现思路
1、鉴于现有加热控制系统在实际应用中存在的局限性，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于如何实现对多种介质的智能化、差异化加热控制，同时降低设备成本和能源消耗，提高整体加热效率。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种适用于多种介质的智能加热控
5、作为本专利技术适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：计算每种介质的温度偏差和所需加热功率包括：计算每种待加热介质的温度偏差值；根据温度偏差值确定每种介质的基础加热功率；根据基础加热功率和介质特性系数，得到修正加热功率；获取各介质加热单元的实时工作参数，根据实时工作参数计算当前加热效率系数；根据修正加热功率和当前加热效率系数，计算实际所需加热功率。
6、作为本专利技术所述适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：根据温度偏差值确定每种介质的基础加热功率包括：获取通过实验测试得到的温度-功率数据点集合；基于温度-功率数据点集合构建温度-功率映射关系表；接收温度偏差值，在温度-功率映射关系表中查找与温度偏差值对应的基础加热功率值；当温度偏差值位于温度-功率映射关系表的两个相邻数据点之间时，利用线性插值方法计算温度偏差值对应的基础加热功率值。
7、作为本专利技术所述适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：修正加热功率的计算公式如下：
8、
9、其中，pi,base为第i个介质的基础加热功率，pi,m为第i个介质的修正加热功率，ci、ρi、ki、μi分别为第i个介质的比热容、热导率、密度、粘度，cref、ρref、kref、μref为参考条件下的对应参数值，k为介质特性综合系数，ω1、ω2、ω3、ω4为权重指数。
10、作为本专利技术所述适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：分配热量至各介质加热单元包括以下步骤：基于各介质实际所需加热功率，计算每种介质的热量分配比例；根据中央热源的实际输出功率和热量分配比例，确定分配至各介质加热单元的目标热量；基于目标热量和阀门特性，计算各介质加热单元所需的理论阀门开度；建立各介质加热单元的动态热量传递模型；利用动态热量传递模型对理论阀门开度进行优化调整，得到各介质加热单元的实际阀门开度设定值；向各介质加热单元的阀门控制器发送控制信号，将阀门开度调节至实际阀门开度设定值，完成热量分配。
11、作为本专利技术所述适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：计算每种介质的热量分配比例包括以下步骤：获取待加热介质的实际所需加热功率以及总加热功率需求，计算初始热量分配比例；获取待加热介质的实时温度数据和预设目标温度数据，计算温度偏差系数；根据温度偏差系数计算最终热量分配比例，具体公式如下：
12、
13、其中，ri为第i个介质的最终热量分配比例，ri为第i个介质的初始热量分配比例，δi为第i个介质的温度偏差系数，n为待加热介质总数，i和j均为介质索引。
14、作为本专利技术所述适用于多种介质的智能加热控制方法的一种优选方案，其中：动态热量传递模型的具体公式如下：
15、
16、其中，ti为第i个介质的温度，t为时间，qi为热量输入，mi为第i个介质的质量，ci为第i个介质的比热容，fi为第i个介质的流量，vi为第i个介质加热单元体积，ti,in为进水温度。
17、第二方面，本专利技术实施例提供了一种适用于多种介质的智能加热控制系统，其包括数据获取模块，用于通过温度传感器获取各待加热介质的实时温度数据和预设目标温度数据；计算模块，用于根据实时温度数据和预设目标温度数据，计算每种介质的温度偏差和所需加热功率；输出功率确定模块，用于基于各介质所需加热功率的总和，确定中央热源的输出功率；分配模块，用于调节与各介质加热单元连接的阀门开度，分配热量至各介质加热单元；检测模块，用于当检测到任一介质的温度偏差超过预设阈值时，重新执行智能加热控制流程，直至各介质达到并维持在目标温度范围内。
18、本专利技术的有益效果为：本专利技术通过实时温度监测和精确的功率计算，结合介质特性参数的动态调整，显著提高了多介质加热系统的控制精度和能源利用效率。采用基于温度-功率映射关系的自适应控制策略和定期校准功能，使系统能够有效应对设备老化和环境变化，保持长期稳定的控制效果。通过动态热量传递模型和优化算法对阀门开度进行实时调整，实现了多个加热单元之间的协调工作，提高了系统的响应速度和温度控制精度。此外，智能加热控制流程的动态触发机制，结合持续更新的温度-功率映射关系，使系统能够有效应对生产过程中的波动，同时减少了人工干预的需求，为连续生产过程提供了可靠的温度控制解决方案。
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1.一种适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述计算每种介质的温度偏差和所需加热功率包括：
3.如权利要求2所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述根据所述温度偏差值确定每种介质的基础加热功率包括：
4.如权利要求2所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述修正加热功率的计算公式如下：
5.如权利要求1所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述分配热量至各介质加热单元包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述计算每种介质的热量分配比例包括以下步骤：
7.如权利要求5所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述动态热量传递模型的具体公式如下：
8.一种适用于多种介质的智能加热控制系统，基于权利要求1～7任一所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：还包括，
【技术特征摘要】
1.一种适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述计算每种介质的温度偏差和所需加热功率包括：
3.如权利要求2所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述根据所述温度偏差值确定每种介质的基础加热功率包括：
4.如权利要求2所述的适用于多种介质的智能加热控制方法，其特征在于：所述修正加热功率的计算公式如下：
5.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：高玙馨，马春梅，高耀德，高耀明，高小丹，
申请(专利权)人：陕西恒筑建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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