بهینه سازی موقعیت نصب ترموکوپل برای یکنواختی گرمایش آب الکترولیز
موقعیت نصب پروب های ترموکوپل به طور مستقیم صحت و نمایندگی داده های تشخیص دمای آب الکترولیز را تعیین می کند. بسیاری از عدم دقت کنترل دمای سیستم گرمایش به دلیل مشکلات کیفیت تجهیزات نیست، بلکه به دلیل چیدمان غیر منطقی سنسور است. کاوشگرهایی که در نواحی مرده، نواحی گرمای بیش از حد یا نواحی جریان کم{2} چیده شده اند، نمی توانند دمای واقعی کلی آب الکترولیز را منعکس کنند، که منجر به بازخورد دما کاذب و تنظیم گرمایش نامنظم می شود.
فاصله پروب از لوله گرمایش بر صحت داده های تشخیص تأثیر می گذارد. فاصله بیش از حد نزدیک باعث می شود که کاوشگر مستقیماً تحت تأثیر گرمای متمرکز سطح لوله قرار گیرد و در نتیجه دمای تشخیص داده شده بالاتر از دمای کلی متوسط واقعی باشد. فاصله بیش از حد دور منجر به تاخیر در پاسخ دما می شود و قادر به ثبت تغییرات دمای واقعی{2} در طول مراحل شروع گرمایش و تنظیم توان نیست. طرح فاصله استاندارد القای حرارت متعادل و بازخورد سیگنال زمان واقعی را تضمین می کند.
موقعیتیابی میدان جریان سیال، خطاهای تشخیص ناحیه مرده را حذف میکند. آب الکترولیز در طول گرمایش در گردش، سرعت جریان ناهمواری را در مخزن ایجاد می کند. مناطق مرده استاتیک دارای همرفت سیال ضعیف و دمای متفاوت با نواحی جریان اصلی هستند. ترموکوپلهای نصب شده در مناطق مرده دادههای انحراف ثابت را تولید میکنند و سیستم را قادر به کنترل دقیق دمای کلی گرمایش محیط نمیکند.
طرحبندی پروب چند نقطهای یکنواختی کلی کنترل دما را بهبود میبخشد. تجهیزات الکترولیز صنعتی در مقیاس بزرگ در مناطق مختلف مخزن اختلاف دمای زیادی دارند. تشخیص ترموکوپل یک نقطه-نمیتواند وضعیت دمای کلی را پوشش دهد. طرح محاسبه میانگین دمای چند نقطهای، انحراف تشخیص موضعی را حذف میکند و کنترل دمای ثابت یکنواخت کامل-مخزن را انجام میدهد.
عملکرد تشخیص طرح های مختلف نصب ترموکوپل در جدول زیر نشان داده شده است:
|
طرح نصب |
انحراف تشخیص دما |
سرعت پاسخ{0}زمان واقعی |
نماینده دمای کلی |
اثر کنترل گرمایش یکنواخت |
|---|---|---|---|---|
|
بیش از حد نزدیک به لوله گرمایش |
+2.0 درجه ~{1}} درجه انحراف زیاد |
پاسخ حساس-سریع |
نمایش گرمای بیش از حد محلی ضعیف |
انحراف کلی-درجه حرارت پایین |
|
طرح بندی منطقه مرده سیال |
-1.5 درجه ~-2.8 درجه انحراف کم |
پاسخ آهسته با تاخیر |
نمایش دمای منطقه استاتیک ضعیف |
گرمای بیش از حد موضعی بیش از حد گرمایش |
|
فاصله استاندارد طرح جریان اصلی |
کمتر یا مساوی با حداقل انحراف 0.6 ± درجه |
پاسخ{0}زمان واقعی استاندارد |
نمایش دمای کلی عالی |
دمای ثابت کامل مخزن یکنواخت- |
|
طرحبندی میانگین چند نقطهای |
کمتر یا مساوی 0.3± درجه انحراف فوق-کم |
پاسخ کلی متعادل |
100٪ پوشش کامل-منطقه |
گرمایش دقیق-یکنواخت |
تأیید طرح میدانی نشان می دهد که طرح های بهینه نصب ترموکوپل خطای کنترل دمای سیستم را تا 81٪ کاهش می دهد و به طور موثر مشکل گرمایش ناهموار در مخازن الکترولیز را حل می کند.
طرحهای بهینهسازی چیدمان حرفهای میتوانند موقعیتهای نصب ترموکوپل انحصاری و طرحهای چیدمان چند نقطهای را با توجه به ساختار مخزن الکترولیز و ویژگیهای میدان جریان فرموله کنند، و با تشخیص دقیق دما و کنترل گرمایش یکنواخت پوشش{{1} کامل پوشش دهند.
