CN111365778A - 一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法 - Google Patents

一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，包括：建立除湿控制模型，依据该除湿控制模型对工艺空调机组以及室内环境进行仿真测试，确定控制参数，判断是否按照新风阀启用条件A和条件B，在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值，并调节新风阀开度；并实时判断室内环境相对湿度与长、短趋势安全区间的关系，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变；室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变。该控制方法引入外界新风以除湿，可以节约消耗冷量。

Description

一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法
技术领域
本发明属于空调器技术领域，具体涉及一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法。
背景技术
由于卷烟生产工艺的需要，当前烟草工业企业生产车间通常需要全年维持恒温恒湿的温湿度环境，以某卷烟厂卷包车间为例，其温度区间24±2℃、湿度区间58±4％。为了满足生产车间温湿度的设定要求，工艺空调空气温湿度调节主要包含降温、除湿、升温、加湿等过程。其中对环境的湿度调节主要包括除湿和加湿两个方面。加湿过程可以通过蒸汽加湿或微雾加湿来实现。除湿过程主要通过降低空气温度来实现。但在冬季或过渡季节，为了达到较好的除湿效果，仍需要制冷机提供一定的冷媒水供工艺空调表冷器使用。
申请公布号为CN105757895A的发明专利申请公开了一种空调器除湿控制方法及空调器。申请公布号为CN110057038A的发明专利申请公开了一种空调除湿控制方法及空调器。这两个空调除湿控制方法均适合家用室内空调除湿，并不能维持室内湿度处于恒湿的状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，该控制方法通过对工艺空调新风阀的自动控制，合理适量地引入外界新风以除湿，可以节约工艺空调降温除湿所需要消耗的冷量。
本发明的技术方案为：
一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，包括以下步骤：
建立除湿控制模型，依据该除湿控制模型对工艺空调机组进行仿真测试，确定短趋势安全区间以及长趋势安全区间，并设置在长短趋势安全区间外响应的新风阀开度变化参数以及新风阀启用条件中的阈值参数；
判断是否按照新风阀启用条件A和条件B，其中，条件A为同时满足实时室内平均含湿量与外界新风含湿量之差大于第一湿差阈值、外界新风温度大于温度阈值、实时室内平均含湿量与控制目标含湿量之差大于第二湿差阈值，条件B为同时满足实时室内平均含湿量与外界新风含湿量之差大于第一湿差阈值、外界新风含湿量小于控制目标含湿量、空调表冷器冷水阀反馈大于固定阈值；
在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值，并调节新风阀开度；并实时判断室内环境相对湿度与长、短趋势安全区间的关系，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变；室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变；
在不满足阀启用条件A或B时，不启用新风阀。
优选地，所述短趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前70～90s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述长趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前180～220s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间。
所述短趋势安全区间为[-0.1,0.1]，所述长趋势安全区间为[-0.15,0.15]。
所述第一湿差阈值为0.45～0.55g/kg，所述温度阈值为13～15℃，所述第一湿差阈值为0.005～0.015g/kg，所述固定阈值为90％。
优选地，在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值为14～16％。
优选地，新风阀开度调小和调大范围为9～11％。
在一个实施方式中，所述短趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前80s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述长趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前200s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述第一湿差阈值为0.5g/kg，所述温度阈值为14℃，所述第一湿差阈值为0.01g/kg，所述固定阈值为90％。
本发明首先通过建立除湿控制模型对工艺空调机组以及室内环境确定参数，并根据确定的参数实时进行新风阀启用条件判断并启动新风阀，再实时根据短趋势安全区间以及长趋势安全区间进行新风阀开度调整，以以保证车间环境湿度在允许的波动范围之内，以节省卷烟厂工艺空调***在冬季和过渡季节的冷量消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是实施例提供的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
本实施例提供了一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，在不影响工艺操作条件下，为降低冬季或过渡季节工艺空调除湿能耗，实际运行中可以根据外界新风的温湿度条件与室内环境的温湿度条件以及冷水阀开度来判断是否可以引入新风。根据所制定的控制策略，在PLC控制平台上实现短趋势控制和长趋势控制相结合的双向控制方案，通过在不同条件下对新风阀开度大小的控制，以保障新风除湿效果达到工艺空调的设定要求。在控制***的调试过程中，结合***的实际控制精度，进一步优化控制方案以及各项控制参数，以保证车间环境湿度在允许的波动范围之内。现场测量在冬季和过渡季节运行过程中生产区域的湿度和空调机组在该时期的冷量消耗，结合理论方法，对比分析该方法和原有方法的能耗状况。下面结合图1详细说明实施例提供的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，包括以下过程：
首先，建立除湿控制模型，依据该除湿控制模型对工艺空调机组以及室内环境进行仿真测试，确定短趋势安全区间以及长趋势安全区间，并设置在长短趋势安全区间外响应的新风阀开度变化参数以及新风阀启用条件中的阈值参数。
具体实施例中，经过仿真测试模拟，确定80s短趋势安全区间为[-0.1,0.1]，200s长趋势安全区间为[-0.15,0.15]。第一湿差阈值为0.5g/kg，所述温度阈值为14℃，所述第一湿差阈值为0.01g/kg，所述固定阈值为90％；新风阀初始值为15％，新风阀开度调小和调大值为10％。
在确定以上参数范围后，即根据这些参数范围进行实时新风除湿控制，具体过程为：
工艺空调机组运行后，判定当前环境温湿度是否满足程序内设定的新风阀启用条件A或B，其中，新风阀启用条件A为同时满足实时室内平均含湿量d与外界新风含湿量d1之差大于第一湿差阈值x1(0.5g/kg)、外界新风温度t1大于温度阈值t0(14℃)、实时室内平均含湿量d与控制目标含湿量d2之差大于第二湿差阈值x2(0.01g/kg)，条件B为同时满足实时室内平均含湿量d与外界新风含湿量d1之差大于第一湿差阈值x1(0.5g/kg)、外界新风含湿量d1小于控制目标含湿量d2、空调表冷器冷水阀反馈大于固定阈值b(90％)。
在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值15％，并调节新风阀开度，同时，实时判断室内环境相对湿度与长、短趋势安全区间的关系；
实时判断室内环境相对湿度与短趋势安全区间的关系时，当向下偏出80秒短趋势安全区间下限，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度小于-0.1时，则新风阀开度减小10％；当向上偏出80秒短趋势安全区间上限，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度大于0.1时，则新风阀开度增加10％；当环境湿度在80秒短趋势安全区间时，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度在-0.1到0.1之间时，新风阀开度保持当前值不变。
实时判断室内环境相对湿度与短趋势安全区间的关系时，当向下偏出200秒长趋势安全区间下限，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度小于-0.15时，则新风阀开度减小10％；当向上偏出200秒长趋势安全区间上限，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度大于0.15时，则新风阀开度增加10％；当环境湿度在200秒长趋势安全区间时，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度在-0.15到0.15之间时，新风阀开度保持当前值不变。
在不满足阀启用条件A或B时，不启用新风阀，按原有程序进行工艺空调湿度控制。
本实施例提供的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法通过短趋势控制和长趋势控制相结合的双向控制，使工艺空调利用新风的湿度控制尽快达到设定要求，并且稳定在设定湿度区间内。此控制方法可以在近似季节环境的卷烟制造行业进行推广。经过一年的试验论证，某卷烟厂工艺空调***在冬季和过渡季节的冷量消耗从1.01*108KJ下降至0.65*108KJ，节能量达35.5％。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
建立除湿控制模型，依据该除湿控制模型对工艺空调机组以及室内环境进行仿真测试，确定短趋势安全区间以及长趋势安全区间，并设置在长短趋势安全区间外响应的新风阀开度变化参数以及新风阀启用条件中的阈值参数；
判断是否按照新风阀启用条件A和条件B，其中，条件A为同时满足实时室内平均含湿量与外界新风含湿量之差大于第一湿差阈值、外界新风温度大于温度阈值、实时室内平均含湿量与控制目标含湿量之差大于第二湿差阈值，条件B为同时满足实时室内平均含湿量与外界新风含湿量之差大于第一湿差阈值、外界新风含湿量小于控制目标含湿量、空调表冷器冷水阀反馈大于固定阈值；
在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值，并调节新风阀开度；并实时判断室内环境湿度与长、短趋势安全区间的关系，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出短趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变；室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间下限时新风阀开度调小，当室内环境相对湿度偏出长趋势安全区间上限时新风阀开度调大，否则保持不变；
在不满足阀启用条件A或B时，不启用新风阀。
2.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，所述短趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前70～90s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述长趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前180～220s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间。
3.如权利要求1或2所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，所述短趋势安全区间为[-0.1,0.1]，所述长趋势安全区间为[-0.15,0.15]。
4.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，所述第一湿差阈值为0.45～0.55g/kg，所述温度阈值为13～15℃，所述第一湿差阈值为0.005～0.015g/kg，所述固定阈值为90％。
5.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，所述短趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前80s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述长趋势安全区间为实时室内平均相对湿度与前200s时间内室内平均相对湿度的差值形成的湿差区间，所述第一湿差阈值为0.5g/kg，所述温度阈值为14℃，所述第一湿差阈值为0.01g/kg，所述固定阈值为90％。
6.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，在满足新风阀启用条件A或B时，为新风阀赋予开度初始值为14～16％。
7.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，新风阀开度调小和调大范围为9～11％。
8.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，实时判断室内环境湿度与短趋势安全区间的关系时，当向下偏出80秒短趋势安全区间下限，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度小于-0.1时，则新风阀开度减小10％；
当向上偏出80秒短趋势安全区间上限，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度大于0.1时，则新风阀开度增加10％；
当环境湿度在80秒短趋势安全区间时，即实时室内平均相对湿度减去80秒之前室内平均相对湿度在-0.1到0.1之间时，新风阀开度保持当前值不变。
9.如权利要求1所述的卷烟厂工艺空调新风除湿控制方法，其特征在于，实时判断室内环境湿度与短趋势安全区间的关系时，当向下偏出200秒长趋势安全区间下限，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度小于-0.15时，则新风阀开度减小10％；
当向上偏出200秒长趋势安全区间上限，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度大于0.15时，则新风阀开度增加10％；
当环境湿度在200秒长趋势安全区间时，即实时室内平均相对湿度减去200秒之前室内平均相对湿度在-0.15到0.15之间时，新风阀开度保持当前值不变。
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