本发明涉及建筑陶瓷生产智能制造,尤其涉及一种瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统及方法。
背景技术:
1、瓷砖坯体干燥是瓷砖生产制造过程中必不可少的重要生产步骤。瓷砖产品最终使用性能在控制和生产过程的改进依赖于对包括干燥步骤在内的所有制造步骤的控制,其中干燥步骤对于瓷砖坯体在干燥设备干燥过程中温湿度分布变化情况存在空白。
2、在瓷砖厂中,瓷砖坯体的干燥一般采用干燥辊道窑炉完成,其干燥过程是通过热烟气(或预热空气)对瓷砖坯体强制对流实现的,而瓷砖坯体经过干燥辊道窑炉的每个温区最终经历三个干燥阶段完成干燥。由于这个过程在窑炉内进行,无法准确检测到瓷砖坯体在每个温区的温湿度状态变化,对于瓷砖坯体在干燥设备内输送过程中的温湿度详细变化不明,无法准确设置和控制窑炉设备参数。
技术实现思路
1、本发明提供了一种瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统及方法。具体技术方案为:
2、一种瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统,包括:
3、信息数据采集模块,用于坯体干燥过程相关信息数据采集:
4、收集存储瓷砖坯体干燥过程中的可直接获取或检测到的相关数据,例如:干燥设备的结构尺寸、运行参数,干燥烟气的理化性质、通入方式和流量,瓷砖坯体的干燥前后尺寸、理化性质。
5、数据预处理和初始化模块,用于数据转化预处理和初始化:
6、对信息数据采集模块采集到的相关干燥数据进行一定的预处理,结合相关物理、化学理论和公式,将参数数据转化为可直接运用于干燥过程机理模型中的参数。
7、干燥过程机理模型模块,含有坯体干燥过程机理模型:
8、在空间和时间维度上离散化,利用基于菲克定律、质量和能量守恒定律以及经验公式获得的温度和湿度偏微分方程组,然后基于数据预处理和初始化模块处理获得的数据求解获得不同时间段内坯体在垂直方向上温度和湿度分布。
9、结果可视化模块,用于可视化显示温湿度变化:
10、提取干燥过程机理模型模块获得的瓷砖坯体在干燥窑炉中随干燥时间变化的温湿度变化分布数据,采取色谱图和曲线图可视化显示结果。
11、瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟方法,包括以下步骤:
12、信息数据采集模块收集存储瓷砖坯体干燥过程中的可直接获取或检测到的相关数据;
13、数据预处理和初始化模块对信息数据采集模块采集到的相关干燥数据进行预处理,结合相关物理、化学理论和公式,将参数数据转化为可直接运用于干燥过程机理模型中的参数;
14、干燥过程机理模型模块在空间和时间维度上离散化,利用基于菲克定律、质量和能量守恒定律以及经验公式获得的温度和湿度偏微分方程组,然后基于数据预处理和初始化模块处理获得的数据求解获得不同时间段内坯体在垂直方向上温度和湿度分布;
15、结果可视化模块将提取干燥过程机理模型模块获得的瓷砖坯体在干燥窑炉中随干燥时间变化的温湿度变化分布数据,采取色谱图和曲线图可视化显示结果。
1.瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统,其特征在于,所述的信息数据采集模块收集存储瓷砖坯体干燥过程中的可直接获取或检测到的相关数据,包括干燥设备的结构尺寸、运行参数,干燥烟气的理化性质、通入方式和流量,瓷砖坯体的干燥前后尺寸、理化性质。
3.根据权利要求1所述的瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统,其特征在于,所述的数据预处理和初始化模块对信息数据采集模块采集到的数据进行预处理,结合相关物理、化学理论和公式,将参数数据转化为能够运用于干燥过程机理模型中的参数。
4.根据权利要求1所述的瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟系统,其特征在于,所述的结果可视化模块将提取干燥过程机理模型模块获得的瓷砖坯体在干燥窑炉中随干燥时间变化的温湿度变化分布数据,采取色谱图和曲线图可视化显示结果。
5.瓷砖坯体干燥过程中坯体温湿度变化的模拟方法,其特征在于,包括以下步骤: