[發(fā)明專利]支路電解壓載水電解液液位穩(wěn)定加藥裝置和液位穩(wěn)定方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110790824.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN113479951A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮龍;蔡鳴;劉雪雷;張文濤;盧曉偉;郭宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島雙瑞海洋環(huán)境工程股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/00
• 分類號(hào): C02F1/00
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生;趙永偉

1.一種支路電解壓載水電解液液位穩(wěn)定加藥裝置，其特征在于，包括電解液儲(chǔ)罐(3)、變頻離心水泵(4)、電磁流量計(jì)(6)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)、變頻水泵用變頻器(8)和控制器(9)，在該電解液儲(chǔ)罐(3)的頂部和底部分別設(shè)有電解液入口(1)和電解液出口(11)，在該電解液儲(chǔ)罐(3)裝有液位計(jì)(2)；在該電解液出口(11)依次通過連接管路(10)連接有變頻離心水泵(4)、壓力表(5)、電磁流量計(jì)(6)和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)；控制器(9)的輸入端分別與該液位計(jì)(2)、壓力表(5)和電磁流量計(jì)(6)的信號(hào)輸出端連接；該控制器(9)的一個(gè)輸出端通過變頻水泵用變頻器(8)與變頻離心水泵(4)連接；該控制器(9)的另一個(gè)輸出端與氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)的控制端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支路電解壓載水電解液液位穩(wěn)定加藥裝置，其特征在于，所述的變頻離心水泵(4)采用耐腐蝕材質(zhì)的泵頭、金屬鈦泵或者塑料材質(zhì)的磁力泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支路電解壓載水電解液液位穩(wěn)定加藥裝置，其特征在于，所述的液位計(jì)(2)、電解液儲(chǔ)罐(3)、變頻離心水泵(4)、壓力表(5)、電磁流量計(jì)(6)、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)、連接管路(10)與所通過的電解液接觸的部件均采用耐腐蝕材料，或在與電解液接觸的表面設(shè)有防腐涂層。

4.一種采用所述支路電解壓載水電解液液位穩(wěn)定加藥裝置的液位穩(wěn)定方法，其特征在于，運(yùn)行時(shí)，通過液位計(jì)(2)采集電解液儲(chǔ)罐(3)的液位信號(hào)，通過變頻控制調(diào)整變頻離心水泵(4)的轉(zhuǎn)速和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)的開度，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐液位穩(wěn)定控制，并通過電磁流量計(jì)(6)監(jiān)視加藥狀態(tài)；當(dāng)注入點(diǎn)工況突變時(shí)，能夠通過變頻離心水泵(4)出口的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(7)和變頻離心水泵(4)頻率的同步快速調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)快速進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液位穩(wěn)定方法，其特征在于，采用模糊控制器對(duì)所述的比例閥門的開度和變頻離心水泵(4)的頻率進(jìn)行模糊控制，該模糊控制器的輸入量為現(xiàn)有液位E和液位的變化率ΔE，輸出量為變頻泵的頻率Kp和調(diào)節(jié)閥的開度Kv，模糊控制方法如下：

(1)、模糊語言變量的確定：

將現(xiàn)有液位E和液位變化率ΔE作為模糊控制器的輸入語言變量，變頻泵的頻率Kp和調(diào)節(jié)閥的開度Kv作為輸出語言變量；它們的變化范圍定義為模糊集上的基本論域：

E，ΔE，Kp，Kv＝(-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4)

其模糊子集為E，ΔE＝{NB，NS，ZE，PS，PB)，子集中元素分別代表負(fù)大，負(fù)小，零，正小，正大。例如，液位E的模糊子集含義為{過低，較低，正常，較高，過高)；

(2)、隸屬度函數(shù)的確定：

各模糊狀態(tài)的隸屬度函數(shù)一般選擇對(duì)稱三角形、對(duì)稱梯形或正態(tài)型。因?yàn)槿切坞`屬度函數(shù)其形狀僅與它的直線斜率有關(guān)，運(yùn)算較簡(jiǎn)單，因此比較適合于有隸屬度函數(shù)在線實(shí)時(shí)調(diào)整的模糊控制；在此選三角形為語言變量的隸屬度函數(shù)；

現(xiàn)有液位E和液位變化率ΔE采用相同的隸屬度函數(shù)，同樣變頻泵的頻率Kp和調(diào)節(jié)閥的開度Kv也采用相同的隸屬度函數(shù)，從而可以確定E、ΔE和Kp、Kv隸屬度的賦值表；

(3)、模糊規(guī)則：

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)推理，將人的大量成功的控制策略經(jīng)整理、加工提煉后，用輸入、輸出變量的模糊狀態(tài)給以描述，得到了控制規(guī)則；

(4)、解模糊算法：采用最大隸屬度法進(jìn)行解模糊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液位穩(wěn)定方法，其特征在于，所述的模糊控制規(guī)則為：

(a)當(dāng)液位過高(E＝PB)或液位變化率過高(ΔE＝PB)時(shí)，將變頻泵的頻率大幅提高，且閥門開度大幅降低；

(b)當(dāng)液位較高(E＝PS)或液位變化率較高(ΔE＝PS)時(shí)，將變頻泵的頻率小幅提高，且閥門開度小幅降低；

(c)當(dāng)液位正常(E＝ZE)或液位變化率正常(ΔE＝ZE)時(shí)，變頻泵的頻率保持不變，且閥門開度保持不變；

(d)當(dāng)液位較低(E＝NS)或液位變化率較低(ΔE＝NS)時(shí)，將變頻泵的頻率小幅降低，且閥門開度小幅提高；

(e)當(dāng)液位過低(E＝NB)或液位變化率過低(ΔE＝NB)時(shí)，將變頻泵的頻率大幅降低，且閥門開度大幅提高；

(f)如果液位過高(E＝PB)且液位變化率過低(ΔE＝PB)時(shí)，則將二者綜合考慮，將其子集含義相互抵消后再采取相應(yīng)動(dòng)作。