[發明專利]基于頻率特征環冷機風量控制方法

有效

• 申請號: 201810562230.5
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108731484B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 方田;葉學農
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司;中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00;G01M3/24;F27D15/02
• 代理公司: 11325 北京中偉智信專利商標代理事務所
• 代理人: 張岱

本發明公開一種基于頻率特征環冷機風量控制方法。所述的方法包括：建立了基于頻率特征的環冷機漏風率評價模型；基于環冷機漏風率評價模型在線計算環冷機漏風率；基于漏風率對環冷機風量的閉環控制。本發明通過對環冷風機出口風量的檢測，構成風機風量的直接閉環控制，再通過對環冷機臺車的聲音檢測，計算環冷機漏風率指標，以此對風量進行在線補償，從而實現對環冷機風量的閉環控制。該控制系統通過控制器對風機變頻器進行調節，從而改變電機轉速，起到風量調節的效果。

技術領域：

基于頻率特征環冷機風量控制方法

背景技術：

環冷機是一種用于物料冷卻的大型設備，其主要工作原理是通過臺車裝載高溫物料，在環形軌道上行駛，臺車下部有風箱，對臺車內部鼓風，通過空氣將高溫物料冷卻。圍繞著環冷機的圓環外側，會按照風量需求，設置數臺鼓風機，為冷卻過程提供風源。

待冷卻的小顆粒狀物料在環冷機上是以厚料層形式均勻分布的，為保證物料的充分冷卻，環冷機會在臺車下方設置風箱并連接鼓風機，通過鼓風機將外部空氣帶入到高溫物料層中。由于環冷機的密封結構和長期使用的保養問題，冷卻生產過程中會產生漏風現象，導致冷卻不充分和鼓風機能源的浪費，嚴重漏風的情況下，甚至會產生環冷機卸料溫度過高灼傷運輸皮帶的生產事故。

環冷機及其附屬的風箱、風管、閥門等，由于結構復雜，且工作在高溫狀態，使漏風率的檢測一直缺少行之有效的手段，這就造成環冷機的風量閉環控制系統缺少的關鍵的反饋變量，無法進行精確的實時風量調節。所以目前的環冷生產只能做到風機風量控制，而做不到針對環冷機的風量控制。

目前的解決方案是加大環冷風機的風量，采用冗余風量的方式克服這一問題，但是這就造成了環冷風機能源的浪費。目前400平方米的環冷機一般配套4-5臺風機，每臺風機的電機功率可以達到560千瓦，耗電非常驚人，如果可以對環冷機風量進行精確控制，減少浪費，就會產生非常大的經濟效益。

發明內容：

為解決上述問題，本發明提出一種基于頻率特征環冷機風量控制方法。

為達到上述目的，本發明基于頻率特征環冷機風量控制方法，包括下述步驟：

建立了基于頻率特征的環冷機漏風率評價模型；

基于環冷機漏風率評價模型在線計算環冷機漏風率；

基于漏風率對環冷機風量進行閉環控制。

(1)建立了基于頻率特征的環冷機漏風率評價模型的方法包括：

11)采集正常生產狀況下和各種不同漏風情況下的臺車聲音數據和風機聲音數據，制成正常工作頻譜樣本集和漏風故障頻譜樣本集；

12)從正常工作頻譜樣本集和漏風故障頻譜樣本集中，濾除風機聲音的影響；

13)對比濾除風機干擾的漏風故障頻譜樣本集與正常頻譜樣本集在不同頻段上的強度差異，按照降序選出強度差異最大的k個頻段，作為漏風故障特征頻率集，記為F＝{f₁，…，f_k}，其中，f_i為第i個特征頻率；

14)分析正常樣本在特征頻段中強度分布，采用統計參數估計的方法，按照人工設定的顯著度α計算正常樣本在特定頻率f_i的強度分布置信上限UCL_i，將UCL_i作為該特征頻率對應的強度閾值，從而得到特征頻率對應的強度閾值集，記為TH＝{th₁，…，th_k}；