[發(fā)明專利]換熱器漏流異常工況在線診斷與選擇性控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410080578.2
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103822758A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 羅雄麟;趙曉鷹;孫琳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00;F28F27/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

1.一種換熱器漏流異常工況的在線診斷方法，其特征在于，包括：

建立換熱器漏流異常工況的動態(tài)數學模型；

采用最小二乘遞推算法在線辨識所述動態(tài)數學模型的模型增益；

根據所述模型增益的符號變化，進行換熱器漏流異常工況的在線診斷。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立換熱器漏流異常工況的動態(tài)數學模型，包括：

以換熱器漏流位置為邊界將換熱器分為兩段，根據能量平衡和質量守恒分別得出兩段的換熱器殼程流體、管程流體以及管內壁和管外壁的溫度與流體流量動態(tài)數學關系，然后通過分段集總化處理建立換熱器漏流異常工況的動態(tài)數學模型。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述以換熱器漏流位置為邊界將換熱器分為兩段，包括：

在換熱器殼程長度方向上將換熱器分為漏流前及漏流后兩段，以及在換熱器管程長度方向上將換熱器分為漏流前和漏流后兩段。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分段集總化處理包括：

沿換熱器軸線方向，將換熱器分為N段，各段端點用x(i)表示，i=0,1,2...N，其中x(0)=0，x(N)=L，L為換熱器有效長度；第i段長度Δx(i)=x(i)-x(i-1)；將換熱器偏微分方程轉化為常微分方程：

∂T[x(i),t]∂x(i)=T(i)-T(i-1)Δx(i);]]>

其中，T[x(i),t]為t時刻在第i段端點x(i)處換熱器內物流溫度，T(i)為第i段長度處換熱器出口溫度，T(i-1)為第i-1段長度處換熱器出口溫度，t為時刻。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用最小二乘遞推算法在線辨識所述動態(tài)數學模型的模型增益，包括：

將所述動態(tài)數學模型等價表示為差分方程形式，然后采用最小二乘遞推算法在線辨識差分方程中的模型增益。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，將所述動態(tài)數學模型等價表示為差分方程形式，包括：

在能量平衡和質量守恒的基礎上，將換熱器管程和殼程流體溫度與流量的動態(tài)關系表示為：

y(k)=ay(k-1)+bu(k-1)；

其中，y(k)為k時刻的輸出變量即管程和/或殼程流股在k時刻出各換熱器的溫度，u(k-1)為k-1時刻的輸入變量即管程和/或殼程流股在k-1時刻的輸入流量，a和b為模型參數，其中表征時間常數的大小，表征模型增益的大小，T_s為穩(wěn)定時間，T為時間常數，K為模型增益。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用最小二乘遞推算法在線辨識差分方程中的模型增益，包括：

利用最小二乘遞推算法，根據前1時刻的模型參數即k-1時刻a和b的估計值，采用：

新估計值θ（(k)=老的估計值θ（(k-1)+修正值

的方法計算a和b。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，根據所述模型增益的符號變化，進行換熱器漏流異常工況的在線診斷，包括：

當b的符號為正時，確定換熱器工作在正常工況，當b的符號為負時，確定換熱器工作在漏流異常工況。