一种蒸发器传热信息化管理方法及系统与流程

本发明涉及蒸发器传热，尤其涉及蒸发器传热信息化管理方法及系统。

背景技术：

1、海水淡化技术作为解决全球淡水资源短缺的关键技术之一，已发展出多种方法，包括蒸发法、膜法、电渗析法和冰冻法等，其中，低温多效蒸发技术因其能有效利用低品质蒸汽进行海水淡化而广泛应用，尤其是在中国的海水淡化产业中，反渗透和低温多效蒸发技术成为主流，在各类蒸发器设备中，水平管降膜蒸发器以其结构紧凑、占地面积小和传热系数高等优势，在实际的低温多效蒸发海水淡化工程中应用最为广泛。

2、水平管降膜蒸发器传热系数受多方面因素的综合影响，水平换热管是水平管降膜蒸发器的核心部件，其传热性能的好坏直接影响到蒸发系统的运行状态和工作性能，在同等蒸发量与传热量的要求下，当传热系数增大时，所需的换热面积将会减小，能够减少整个蒸发系统的设备投资费用及空间体积，益处颇多，操作参数对于水平管降膜蒸发传热影响重大，与低温多效蒸发系统的整体性能息息相关，有必要对此进行深入研究，分析各参数对水平降膜蒸发传热的影响趋势，为水平管降膜蒸发系统的设计和操作提供依据。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供了蒸发器传热信息化管理方法及系统，可有效解决背景技术中的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、蒸发器传热信息化管理方法及系统，所述方法包括：

4、获取水平换热管的管束设计信息，所述管束设计信息包括管体物理信息、管体材料信息和管束排布信息；

5、对水平管降膜蒸发器进行监测，采集获取热交互性能参数，并根据所述热交互性能参数计算获得相变传热效率；

6、构建蒸发传热数据库，用于储存和管理所述管束设计信息和热交互性能参数，且对应所述相变传热效率；

7、根据所述蒸发传热数据库提取相变过程中对于所述相变传热效率的影响因素，并将各个所述影响因素分别和所述相变传热效率建立强弱作用关联；

8、基于所述蒸发传热数据库建立传热系数分析模型，将所述管束设计信息和热交互性能参数输入所述传热系数分析模型，输出水平换热管传热系数。

9、进一步地，构建蒸发传热数据库，用于储存和管理所述管束设计信息和热交互性能参数，且对应所述相变传热效率，包括：

10、对所述管束设计信息和热交互性能参数进行采集，并获取所述管束设计信息和热交互性能参数对应的所述相变传热效率，其中所述相变传热效率包括蒸发传热系数和冷凝传热系数；

11、将所述管束设计信息和热交互性能参数按照子数据项分成若干个自变数据区块，将所述相变传热效率集成至因变数据区块，且每个所述自变数据区块和子数据项一一对应；

12、将每个所述自变数据区块分别链式连接所述因变数据区块，并整合成数据链条，每个所述数据链条对应单次蒸发；

13、对历史数据链条进行采集，并将所述历史数据链条整合至蒸发传热数据库。

14、进一步地，对所述蒸发传热数据库的各个组成数据分配唯一标识，包括：

15、对每个所述自变数据区块和因变数据区块进行标识，其中，为每个所述自变数据区块分配自变区块键，为每个所述因变数据区块分配因变区块键；

16、在所述数据链条中整合所述自变区块键和因变区块键，并为每个所述数据链条分配链条键，所述自变区块键和因变区块键分别作为所述链条键的外键；

17、所述蒸发传热数据库通过所述自变区块键、因变区块键和所述链条键对所述管束设计信息和热交互性能参数以及所述相变传热效率进行索引和调用。

18、进一步地，根据所述蒸发传热数据库提取相变过程中对于所述相变传热效率的影响因素，并将各个所述影响因素分别和所述相变传热效率建立强弱作用关联，包括：

19、对所述蒸发传热数据库中的相变传热效率进行排序，并根据排序结果索引与所述相变传热效率对应的若干管束设计信息和热交互性能参数中的子数据项；

20、将每个同项子数据项建立影响因素表，且在所述影响因素表内按照所述排序结果将所述子数据项进行同序排列；

21、对同序排列后的若干所述影响因素表进行深度学习，筛选所述子数据项对所述相变传热效率产生影响对应的所述影响因素表，并根据影响大小建立强弱作用关联。

22、进一步地，筛选所述子数据项对所述相变传热效率产生影响对应的所述影响因素表，并根据影响大小建立强弱作用关联，包括：

23、通过深度学习将每个子数据项对所述相变传热效率进行评估，筛选获得产生影响对应的所述影响因素表为强弱关联分析表；

24、选择至少一个所述强弱关联分析表，至多n-1个所述强弱关联分析表进行排列组合，并以任一子数据项为目标，遍历排列组合的结果，筛选包含目标项的所述强弱关联分析表组成若干单因素影响集合，所述单因素影响集合与筛选获得的所述子数据项一一对应；

25、对若干所述单因素影响集合进行深度学习分析，获取筛选获得的所述子数据项和所述相变传热效率的映射关系，并根据所述映射关系建立强弱作用关联。

26、进一步地，基于所述蒸发传热数据库建立传热系数分析模型，将所述管束设计信息和热交互性能参数输入所述传热系数分析模型，输出水平换热管传热系数，包括：

27、确定输入的所述管束设计信息和热交互性能参数的子数据项，检索所述蒸发传热数据库并匹配产生影响的所述子数据项，且索引对应的所述单因素影响集合；

28、获取深度学习分析对于索引获得的所述单因素影响集合所建立的所述强弱作用关联；

29、通过所述蒸发传热数据库匹配获得基础传热系数，将所述强弱作用关联转化为修正系数，根据所述修正系数对所述基础传热系数进行校正，输出水平换热管传热系数。

30、进一步地，根据所述管束设计信息对所述水平换热管进行数字建模，包括：

31、将输入的所述管束设计信息按照水平换热管的不同的空间位置且根据空间顺序依次进行排列，生成管束空间序列；

32、将输入的所述管束设计信息按照所述子数据项的不同属性拆分成若干性能参数单元，每个所述性能参数单元对应所述管束设计信息中的子数据项；

33、构建编号网络矩阵，包括基础编号矩阵块和属性扩展矩阵块，且分别对所述管束空间序列和性能参数单元进行数字管理；

34、将所述管束空间序列和性能参数单元输入所述编号网络矩阵，生成传热信息网络矩阵，对所述水平换热管进行数字建模。

35、进一步地， 构建训练集和验证集对计算获得相变传热效率进行训练和验证，包括：

36、根据所述蒸发传热数据库筛选与管束排布信息以及热交互性能参数匹配的数据信息；

37、将所述匹配的数据信息构建n个训练集，并进行n次的验证，每次验证选择其中一个所述训练集作为验证集，并分别获取n次验证的验证结果；

38、将n次所述验证结果进行平均化，获得综合验证结果，根据所述综合验证结果对计算获得相变传热效率进行校正。

39、一种蒸发器传热信息化管理系统，所述系统包括：

40、管束信息获取模块，获取水平换热管的管束设计信息，所述管束设计信息包括管体物理信息、管体材料信息和管束排布信息；

41、传热效率计算模块，对水平管降膜蒸发器进行监测，采集获取热交互性能参数，并根据所述热交互性能参数计算获得相变传热效率；

42、蒸发传热数据模块，构建蒸发传热数据库，用于储存和管理所述管束设计信息和热交互性能参数，且对应所述相变传热效率；

43、作用关联建立模块，根据所述蒸发传热数据库提取相变过程中对于所述相变传热效率的影响因素，并将各个所述影响因素分别和所述相变传热效率建立强弱作用关联；

44、传热系数输出模块，基于所述蒸发传热数据库建立传热系数分析模型，将所述管束设计信息和热交互性能参数输入所述传热系数分析模型，输出水平换热管传热系数。

45、进一步地，所述蒸发传热数据模块包括：

46、区块集成单元，将管束设计信息和热交互性能参数按照子数据项分成若干个自变数据区块，将相变传热效率集成至因变数据区块，且每个自变数据区块和子数据项一一对应；

47、链条整合单元，将每个自变数据区块分别链式连接因变数据区块，并整合成数据链条，每个数据链条对应单次蒸发；

48、键链分配单元，为每个自变数据区块分配自变区块键，为每个因变数据区块分配因变区块键，在数据链条中整合自变区块键和因变区块键，并为每个数据链条分配链条键，自变区块键和因变区块键分别作为链条键的外键；

49、索引调用单元，蒸发传热数据库通过自变区块键、因变区块键和链条键对管束设计信息和热交互性能参数以及相变传热效率进行索引和调用。

50、通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

51、有效解决了不同操作参数对于水平管降膜蒸发传热影响，分析各参数对水平降膜蒸发传热的影响趋势，为水平管降膜蒸发系统的设计和操作提供依据。

52、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。