CN118936135A - 一种流体换热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种流体换热装置及方法，该装置包括翅片管、阀门组、温度传感器和处理器；翅片管包括流体管与设置在流体管上的翅片，流体管被配置为使流体通过；阀门组包括设置在翅片管之间的一个或多个阀门，阀门组被配置为控制流体在流体换热装置内的流动路径，流动路径包括至少两条，至少两条流动路径的起点、末点或翅片管组合中的至少一项存在不同；温度传感器设置在翅片管的预设点位；处理器被设置为：基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令；将调度指令发送至阀门组，以控制阀门组中每个阀门的启闭。

Description

一种流体换热装置及方法

技术领域

本说明书涉及流体换热技术领域，特别涉及一种流体换热装置及方法。

背景技术

翅片式散热器主要是由空气流向间三排并列的螺旋翅片管束组成，采用机械绕片，散热翅片与散热管接触面积大且紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸汽或热水流经钢管时，热量通过紧绕在钢管上的翅片传递给流经翅片间的空气，从而达到加热和冷却空气的作用。但由于常规的翅片管中的散热翅片套设于流体管上，二者接触不紧密，热传导面积较小，因此散热效果差。

CN203563290U公开了一种翅片内置多通道热管的一体化相变散热装置，在散热主体的各散热翅片内部构造了若干条通道，在各个通道内分别设置毛细吸液芯等，扩大了蒸汽冷凝面积，实现了散热翅片的均温化，消除了热管与散热翅片间的接触热阻，使得散热装置具有较高的散热效果，但无法实现对温度更准确的控制。

因此，期望提供一种流体换热装置及方法，能够有效控制流体温度，以获得更好的流体换热效果。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提一种流体换热装置。该流体换热装置包括：翅片管、阀门组、温度传感器和处理器；翅片管包括流体管与设置在流体管上的翅片，流体管被配置为使流体通过；阀门组包括设置在翅片管之间的一个或多个阀门，阀门组被配置为控制流体在流体换热装置内的流动路径，流动路径包括至少两条，至少两条流动路径的起点、末点或翅片管组合中的至少一项存在不同；温度传感器设置在翅片管的预设点位；处理器被设置为：基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令；将调度指令发送至阀门组，以控制阀门组中每个阀门的启闭。

本说明书一个或多个实施例提供一种流体换热方法。该方法基于流体换热装置执行，包括：基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令；将调度指令发送至流体换热装置的阀门组，以控制阀门组中每个阀门的启闭。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的流体换热装置的结构示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的流体换热方法的示例性流程图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的生成调度指令的示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定预测出口温度的示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定流体散热装置的初始参数的示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的翅片管并联的示意图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的翅片管串联的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

图1是根据本说明书一些实施例所示的流体换热装置的结构示意图。如图1所示，流体换热装置100可以包括翅片管110、阀门组120、温度传感器130和处理器140。

在一些实施例中，流体换热装置100还包括框架，用于支撑翅片管110。例如，框架可以包括上框、下框、支撑腿，均与翅片管110连接。

在一些实施例中，翅片管110可以包括流体管与设置在流体管上的翅片，流体管可以被配置为使流体通过。

在一些实施例中，流体换热装置100可以包括多个翅片管110。翅片管110中单个翅片管的数量、面积、片高、厚度等均可以不同。不同翅片管之间的间距也可以不同。翅片管110的材质可以采用换热效果较好的铝、不锈钢或铜等材质。翅片管110的形状可以是螺旋状翅片或板状翅片。

在一些实施例中，流体可以是LNG(Liquefied Natural Gas，即液化天然气)，也可以是其他流体。

在一些实施例中，翅片管110内还可以被配置为设置有螺纹部。螺纹部可以为翅片管内侧的螺纹凹槽，或者是内部焊接不锈钢的螺旋条。

在一些实施例中，阀门组120可以包括设置在翅片管110之间的一个或多个阀门，阀门组120可以被配置为控制流体在流体换热装置100内的流动路径。

在一些实施例中，阀门组120与处理器140通信连接，用于接收来自处理器140的指令。

在一些实施例中，阀门组120可以被配置为控制流体在流体换热装置100内以特定的流通路径流动。例如，阀门组120可以被配置为包括多个三通阀、四通阀、截止阀等。

在一些实施例中，流动路径可以被配置为包括至少两条，至少两条流动路径的起点、末点或翅片管110组合中的至少一项存在不同。

在一些实施例中，阀门组120还可以被配置为设置多个阀门，流动路径也可以为多种。

在一些实施例中，流动路径还可以被配置为包括多个翅片管110首尾串联，或多个翅片管110并联。

图6是根据本说明书一些实施例所示的翅片管并联的示意图。如图6所示，在一些实施例中，阀门组120可以为设置三处三通阀，分别为液相入口、气相出口和截止口。流体从液相入口进入流体换热装置，经流体换热装置气化后自气相出口流出。在这一过程中存在两条流通路径：流体可以经第一进液口通过第一排、第一排路径至第一出气口，再经气相出口排出；当截止阀打开时，流体可以经第二进液口通过第四排、第三排路径至第二出气口，再经气相出口排出。

图7是根据本说明书一些实施例所示的翅片管串联的示意图。如图7所示，在一些实施例中，阀门组120可以为三处三通阀，分别为液相入口、截止口和气相出口。流体可以从液相入口进入流体换热装置，依次通过第一排、第二排路径，当截止阀打开时，流体可进入第三排路径，在经过第四排路径后通过气相出口排出。

当翅片管并联时，流体换热装置具有多个气相出口，能够在单位时间内产出更多的气化流体；当翅片管串联时，流体经过的路径更长，能够进行更加充分的换热。

在一些实施例中，温度传感器130可以被配置为设置在翅片管110的预设点位，即翅片管的外侧，具有方便设置和安装的优点。温度传感器130与翅片管110、处理器140通信连接。

在一些实施例中，流体换热装置100还可以被配置为包括除霜装置和/或加热装置，用于解决翅片管110外侧在液相介质长时间气化下出现的结霜、结冰的问题

在一些实施例中，除霜装置可以为设置在翅片管110之间的毛刷，能够沿翅片管110高度方向移动，通过毛刷去除翅片管110的露水。例如，在结冰之前，就用毛刷去除露水。

在一些实施例中，框架上设有导轨，电机可以驱动毛刷沿导轨上下移动。

在一些实施例中，加热装置可以为设置在流体换热装置100下方的加热管、热风扇或者是蒸汽暖风机中的至少一种。

在一些实施例中，除霜装置和/或加热装置底部可以设置有集水装置，集水装置与除霜装置和/或加热装置连接。

在一些实施例中，集水装置可以包括水箱、水泵和喷头。喷头可以向翅片管110喷水，并结合毛刷实现双重除霜。水泵可以循环利用水箱中的水，例如，循环利用毛刷去除的露水、加热装置的蒸汽等。

在一些实施例中，处理器140可以被配置为基于温度传感器130获得的温度数据，生成调度指令；将调度指令发送至阀门组120，以控制阀门组120中每个阀门的启闭。处理器140与阀门组120、温度传感器130通信连接。

在一些实施例中，处理器140还可以被配置为基于温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度；基于预测出口温度，确定流体的目标流通路径；基于目标流通路径，确定控制向量；基于控制向量，生成调度指令。

在一些实施例中，处理器140还可以被配置为基于温度数据、当前流动路径上每个翅片管的翅片特征和螺纹部的螺纹特征，确定预测出口温度。

在一些实施例中，处理器140还可以被配置为基于温度数据，确定除霜装置和/或加热装置的运行参数；基于运行参数，生成控制指令，以控制除霜装置和/或加热装置的工作状态。

关于处理器140及其执行功能的更多详细说明可以参见图2-图5的相关描述。

需要注意的是，以上对于流体换热装置及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。在一些实施例中，图1中披露的翅片管、阀门组、温度传感器和处理器可以是一个系统中的不同模块，也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。

图2是根据本说明书一些实施例所示的流体换热方法的示例性流程图。如图2所示，流程200包括下述步骤。在一些实施例中，流程200可以由流体换热装置100的处理器140执行。

步骤210，基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令。

温度数据可以包括温度传感器所在的位置、时间、以及对应的温度。

在一些实施例中，温度数据的表现方式可以是三维向量。例如，温度数据(a,t,m)中，a表示传感器的位置，t表示时间，m表示位置为a的传感器在时间t检测到的温度。

在一些实施例中，温度数据可以包括至少一个温度向量，以表征至少一个温度传感器130在多个时间点的多个温度。

调度指令可以用于指示阀门组中阀门开启状态，包括但不限于开启、关闭、开启的程度等。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据查询预设对照表生成调度指令。

预设对照表可以包括参考温度数据对应的参考指令。在一些实施例中，预设对照表可以基于流体换热装置的历史运行数据和/或测试数据确定。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度；基于预测出口温度，确定流体的目标流通路径；基于目标流通路径，确定控制向量；基于控制向量，生成调度指令。更多详细说明可参见本说明书图3及其相关描述。

步骤220，将调度指令发送至阀门组，以控制阀门组中每个阀门的启闭。

在一些实施例中，处理器可以将调度指令发送至阀门组。

阀门组接收到调度指令后，基于调度指令中对每个阀门启闭的指令，控制相应阀门的开启或关闭。

在一些实施例中，流程200还包括下述步骤：

步骤230，基于温度数据，确定除霜装置和/或加热装置的运行参数。

运行参数可以是确定除霜装置和/或加热装置工作状态的参数。例如，运行参数可以包括除霜装置的启闭时间、运行功率，加热装置的启闭时间、运行功率等。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据在运行参数数据库中进行匹配，确定运行参数。运行参数数据库可以包括参考温度数据和其对应的参考运行参数，可以基于流体换热装置的历史运行数据和/或测试数据获得。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据，确定区域温度；基于区域温度，确定除霜装置和/或加热装置的目标翅片管。

在一些实施例中，区域温度可以是相邻传感器之间的区域的温度。处理器可以通过插值拟合确定未设置传感器的位置的温度，经拟合后，至少每个翅片管都对应一个温度值。

目标翅片管指需要进行除霜或预防结霜的翅片管。处理器可以通过控制除霜装置和/或加热装置的开启或关闭对目标翅片管进行加热，以对目标翅片管进行除霜或预防目标翅片管结霜。

在一些实施例中，处理器可以基于每个翅片管对应的温度值是否符合温度条件，确定除霜装置和/或加热装置的目标翅片管。其中温度条件可以为翅片管结霜的临界温度，当翅片管对应的温度低于临界温度时，处理器可以将该翅片管确定为目标翅片管。

在一些实施例中，目标翅片管可以包括至少一个需要进行除霜或预防结霜的翅片管，处理器可以控制一个或多个除霜装置和/或加热装置对目标翅片管进行加热。仅作为示例，流体换热装置中的每个翅片管可以设置有与之对应的除霜装置和/或加热装置，当某一翅片管被确定为目标翅片管时，处理器可以控制与该翅片管对应的除霜装置和/或加热装置开启。

通过确定目标翅片管，可以更准确地对流体换热装置进行除霜，避免局部温度过低使流体换热装置的效率、安全性受到影响。

步骤240，基于运行参数，生成控制指令，以控制除霜装置和/或加热装置的工作状态。

控制指令可以指示对应的装置按照运行参数运行。例如，控制指令可以指示除霜装置和/或加热装置的启闭等。

工作状态可以是装置运行时的状态。例如，工作状态可以是除霜装置和/或加热装置按照运行参数以对应的运行功率运行。

在一些实施例中，处理器可以基于前述运行参数生成控制指令。控制指令可以包括需要开启的除霜装置和/或加热装置，及其对应的运行参数。

在一些实施例中，处理器可以将控制指令发送至目标翅片管对应的除霜装置和/或加热装置，以使前述除霜装置和/或加热装置基于前述运行参数开始工作。

在本说明书的一些实施例中，处理器可以基于温度传感器获得的温度数据，控制阀门组的启闭，可以有效地调节流体换热装置的换热效果，提高流体温度的传导效率。

在本说明书的一些实施例中，除霜装置和/或加热装置可以有效地解决翅片管外侧结霜、结冰的问题，提高流体换热装置的效率。

应当注意的是，上述有关流程流体换热方法的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程流体换热方法进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

图3是根据本说明书一些实施例所示的生成调度指令的示意图。如图3所示，生成调度指令的过程可以包括以下内容。在一些实施例中，生成调度指令可以由处理器140执行。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据310，确定未来预设时间的预测出口温度311；基于预测出口温度311，确定流体的目标流通路径312；基于目标流通路径312，确定控制向量323；基于控制向量313，生成调度指令330。

未来预设时间是指用户根据需求预先设定的一个或多个未来时间点或时间段。

预测出口温度是指在未来预设时间点或时间段内，流体换热装置出口处流体温度的预测值。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据通过预设算法确定预测出口温度。例如，处理器基于管道的布局和几何形状，确定当前流体路径的长度，并基于历史经验数据，确定适宜的换热系数；利用流体的流速信息、温度传感器的实时数据以及流体的比热容，计算流体在整个管道长度内所交换的热量值；基于前述换热系数、交换的热量值与流体体积，预测流体在流经翅片管后的预测出口温度。其中，处理器可以通过使用流速计、流体力学计算直接确定流速信息，或通过测量管道两端的压力差间接确定流速信息。

在一些实施例中，处理器还可以基于温度数据、当前流通路径上每个翅片管的翅片特征和螺纹部的螺纹特征，确定预测出口温度。更多详细内容可参见本说明书图4中的相关说明。

控制向量是指处理器用于控制阀门组每个阀门的开启或关闭的参数。例如，控制向量可以包括至少一个元素，用于指示阀门组中对应阀门的启闭状态：若元素值为1，则代表对应阀门处于开启状态；若元素值为0，则表示该阀门被关闭。

在一些实施例中，处理器通过控制向量调整阀门组中阀门的开启和关闭，从而控制流体的流通路径，以确保流体能够按照目标流通路径流动。

目标流体路径是指期望流体流经的路径。

在一些实施例中，处理器通过目标流体路径使流体在流经流体换热装置能够有效地进行热交换，从而达到或接近预定的出口温度目标。

在一些实施例中，处理器可以通过预设规则确定目标流通路径。例如，若预测出口温度与目标温度相符，则可以将当前流体路径确定为目标路径；若预测出口温度偏低，表明换热不足，则需要增加路径的长度以使翅片管数量增加，从而扩大换热面积，直至预测出口温度与目标温度相符；若预测出口温度过高，则需要减小路径的长度以使减少翅片管数量减少，从而缩减换热面积，直至预测出口温度与目标温度相符。其中，预测出口温度与目标温度相符指预测出口温度与目标温度的差距在预设范围内，预设范围可基于实际需求和/或历史经验确定。

在一些实施例中，在确定目标路径时，还需综合考虑翅片特征及其间距对换热效果的影响，以确保路径优化的有效性和准确性。翅片特征会直接影响流体与翅片表面的接触面积和方式，从而影响热量的传递效率。例如，螺旋状或板状的翅片能增加流体扰动，提高换热系数。翅片间距则决定了流体通过翅片区域的流体流速和流量分布，过密或过疏的间距都可能不利于换热效果。

关于翅片特征更多相关内容可参见本说明书图4中的相关说明。

在一些实施例中，处理器基于确定的目标流通路径，确定阀门组中阀门的启闭状态，进而确定控制向量。例如，将位于目标流通路径上的阀门设置为开启状态，该阀门对应的元素值为1；对于不在目标流通路径上的阀门，将其设置为关闭状态，该阀门对应的元素值为0。

在一些实施例中，处理器可以基于预测出口温度，确定至少一个目标流通路径，以及每个目标流通路径的流体分量；基于至少一个目标流通路径以及每个目标流通路径的流体分量，确定开度向量。

流体分量是指处理器为每个目标流通路径分配的流体的流量。仅作为示例，流体分量可以表示为每个目标流通路径中所经过的流体占流体总量的百分比。例如，目标流体路径包括路径A和路径B，路径A的换热效率更高，处理器可以为路径A分配70％的流体，为路径B分配30％。又例如，目标流通路径仅包括路径A，则路径A的流体分量为100％。

在一些实施例中，处理器基于入口温度、预测出口温度数据及目标流通路径查询路径参考表确定流体分量。其中，路径参考表包括流体换热装置的参考入口温度、参考出口温度，及与前述参考入口温度、参考出口温度对应的参考流通路径及参考流体分量。路径参考表可以基于流体换热装置的历史运行数据和/或测试数据确定。

在一些实施例中，当前述路径参考表中无法查询到预测出口温度对应的出口温度时，处理器可以基于所述路径参考表中已有的数据，通过差值拟合估算流体分量。

仅作为示例，处理器可以基于入口温度、目标流通路径在路径参考表中进行查询，确定在前述入口温度、目标流通路径下的至少一个参考出口温度，及至少一个参考出口温度对应的至少一个参考流体分量；对前述至少一个参考出口温度及对应的参考流体分量进行插值拟合，确定在前述入口温度、目标流通路径下，参考流体分量随参考出口温度的连续变化特征；基于该连续变化特征确定预测出口温度对应的流体分量。

在一些实施例中，处理器可生成多个候选方案320；将每个候选方案320对应的候选方案图谱输入温度确定模型321，通过温度确定模型321确定每个候选方案320对应的出口节点的流体温度322；基于每个候选方案320对应的出口节点的流体温度322，确定目标流通路径312及流体分量324。

候选方案是指为实现流体换热目标确定的可供选择的流通方案。在一些实施例中候选方案可以包括至少一个候选流通路径及候选流通路径对应的候选流体分量。

在一些实施例中，候选方案可以通过图结构表示。例如，通过候选方案图谱表示。

候选方案图谱可以包括节点和边。

节点表征流体换热装置中的翅片管，节点具有节点特征。在一些实施例中，节点特征可以包括翅片特征，入翅片数量、翅片高度、翅片厚度和螺纹特征等。在一些实施例中，表征流体换热装置的入口、出口的节点对应的节点特征还包括出入口标识，如，入口标记为1，出口标记为2，其他节点标记为0。

边为两个节点(即翅片管)之间的有向路径，表征流体在流体换热装置中的流体路径及流动方向，边具有边特征。在一些实施例中，边特征可以包括该边对应的流体路径的流体分量。

在一些实施例中，某一节点可以通过至少一条边与至少一个其他节点相连，前述至少一条边对应的流体分量之和等于流经前述节点的流体总量。

在一些实施例中，处理器可以通过温度确定模型确定候选方案对应的出口节点的流体温度。

在一些实施例中，温度确定模型可以为机器学习模型。例如，温度确定模型可以是图神经网络(Graph Neural Network，GNN)模型。

温度确定模型的输入为候选方案对应的候选方案图谱。关于候选方案图谱的详细说明可参见前文描述。

在一些实施例中，前述节点特征还包括节点对应的除霜装置和/或加热装置的运行参数。

关于除霜装置和/或加热装置的运行参数的更多相关内容可参见本说明书图2步骤230相关说明。

温度确定模型的输出为在该候选方案对应的出口节点的流体温度。

在一些实施例中，温度确定模型可以基于大量带有第一标签的第一训练样本通过梯度下降法或其他可行方法训练得到。

在一些实施例中，第一训练样本可以包括样本方案图谱。第一标签可以包括样本方案图谱中出口节点的流体温度。

在一些实施例中，当温度确定模型的输入还包括节点对应的除霜装置和/或加热装置的运行参数时，第一训练样本还可以包括节点对应的除霜装置和/或加热装置的样本运行参数。

在一些实施例中，第一训练样本和第一标签可以基于流体换热装置的历史运行数据和/或测试数据确定。

在一些实施例中，处理器可以基于候选方案对应的出口节点的流体温度确定目标方案，并将目标方案中的流体路径和流体分量作为目标流通路径和流体分量。例如，处理器可以将出口节点的流体温度与换热处理的目标温度最接近的候选方案确定为目标方案。

换热处理的目标温度指经流体换热装置处理后期望获得的流体温度。

在实际情况中，增加翅片管数量通常能提升换热效率，但长期使用下，翅片管易遭受腐蚀与老化，进而可能引发性能下降及维护成本的增加。

在一些实施例中，处理器可以在能够达到换热处理的目标温度的候选方案中，选择翅片管数量最少的候选方案作为目标方案，并将目标方案中的流体路径和流体分量作为目标流通路径和流体分量。

在本说明书的一些实施例中，处理器通过构建以多个翅片管为节点的候选方案图谱，并对出口节点的流体温度进行预测，能够全面评估不同流通路径和流体分量的换热效率，有助于在多种候选方案中精准筛选出最优的流通路径和流体分配策略，进而更好地保证流体换热装置的热交换性能、满足流体换热的需求。

在一些实施例中，处理器可以基于目标流通路径312和流体分量324确定开度向量325。

开度向量是用于精细控制阀门组中各阀门开启程度的参数。例如，开度向量包含至少一个元素，用于表示阀门组中对应阀门的开启程度。例如，若元素值为100％，则代表对应阀门完全开启；若元素值为0％，则表示该阀门完全关闭；而介于0％至100％之间的任何值，均表示阀门处于部分开启状态，且数值越大，开启程度越高。通过调整开度向量中的元素值，处理器可以实现对阀门组中各阀门开启程度的精确控制，以满足不同的流量、压力或温度调节需求。

仅作为示例，处理器基于目标流通路径312和流体分量324确定开度向量325可以包括：基于目标流通路径312确定需要开启的阀门和无需开启的阀门，基于流体分量324确定前述需要开启的阀门的开度，进而确定对应的元素值，将无需开启的阀门对应的元素值记为0。

在一些实施例中，处理器可以基于控制向量312生成调度指令330，以控制阀门组中每个阀门的开闭。

在另一些实施例中，处理器还可以基于开度向量325生成调度指令330，以控制阀门组中每个阀门的开闭程度。

在本说明书的一些实施例中，处理器基于预测出口温度确定的目标流通路径，系统能够更合理地分配流体资源，避免不必要的能量损失和浪费。同时，通过精确控制阀门组的开启和关闭以及开启程度，实现能源的高效利用。此外，处理器基于开度向量生成调度指令，能够更准确地控制流体流动，减少因人为操作失误或系统故障导致的不稳定因素。

图4是根据本说明书一些实施例所示的确定预测出口温度的示意图。如图4所示，确定预测出口温度的过程可以包括以下内容。在一些实施例中，确定预测出口温度可以由处理器140执行。

在一些实施例中，处理器可以基于温度数据、当前流通路径上每个翅片管的翅片特征和螺纹部的螺纹特征，确定预测出口温度。

当前流通路径是流体当前在流体换热装置中流动的路径。

翅片特征可以包括但不限于翅片数量、翅片尺寸、翅片形状和翅片间距中的至少一种。

在一些实施例中，翅片管内部设置有用于增强换热效果的螺纹结构，该螺纹结构具有螺纹特征。螺纹特征可以包括翅片管内侧的螺纹凹槽的形态(长度、深度、间距等)，或者是内部焊接不锈钢的螺旋条的数据(长度、厚度、间距)中的至少一种。

在一些实施例中，处理器可以基于用户输入确定翅片特征和/或螺纹特征。

在一些实施例中，处理器可以通过预设算法预测未来预设时间对应的预测出口温度。预设算法与前文基于温度数据预测出口温度相似，具体可参见前文说明。关于预测出口温度的更多说明可参见本说明书图3相关说明。

在一些实施例中，处理器可以基于当前流通路径410和温度数据420，通过预测模型430确定未来预设时间的预测出口温度440。

预测模型是指用于确定未来预设时间的预测出口温度的模型。在一些实施例中，预测模型可以为机器学习模型。例如，循环神经网络(Recurrent Neural Network，RNN)等。

在一些实施例中，预测模型的输入可以包括当前流通路径、温度数据，输出可以是预测出口温度。

在一些实施例中，预测模型的输入还包括环境数据、翅片特征、间距特征中的至少一种。

环境数据是指与特定环境条件相关的测量值。例如，环境数据可以包括但不限于环境温度、环境湿度。在一些实施例中，环境数据可以通过温度和/或湿度获取设备获取。

间距特征是指定义两个或多个翅片间排列特征的参数。例如，间距特征可以包括但不限于翅片间的排列方式、距离大小等。

关于翅片特征更多相关内容可参见前文相关说明。

在一些实施例中，预测模型的输入还包括除霜装置和/或加热装置的运行参数。

关于除霜装置和/或加热装置的运行参数的更多相关内容可参见本说明书图2步骤230相关说明。

在一些实施例中，预测模型可以基于大量带有第二标签411-2的第二训练样本411-2通过梯度下降法或其他可行方法，对初始预测模型411进行训练得到。

在一些实施例中，第二训练样本可以包括样本流通数据和样本温度数据。第二训练样本可以基于流体换热装置的历史运行数据和/或测试数据确定。

在一些实施例中，预测模型的输入还包括环境数据、翅片特征、间距特征中的至少一种，此时，第二训练样本还包括样本环境数据、样本翅片特征和样本间距特征中的至少一种。

在一些实施例中，预测模型的输入还包括除霜装置和/或解热装置的运行参数，此时，第二训练样本还包括除霜装置和/或解热装置的样本运行参数。

在一些实施例中，第二标签可以包括样本数据对应的出口温度的实测值。其中，出口温度由出口点位对应的温度传感器测得。

本说明书一些实施例中，通过预测模型确定流体换热装置的预测出口温度，能够准确高效的确定流体经过流体换热装置后的温度，从而为选择目标流通路径提供更好地参考；通过将环境数据、翅片特征、间距特征，以及除霜装置和/或加热装置的运行参数作为预测模型的输入，充分考虑了流体换热装置的不同配置、不同运行状态，从而使预测模型有更好地适配性，保证了预测模型输出的准确。

图5是根据本说明书一些实施例所示的确定流体散热装置的初始参数的示意图。如图5所示，确定流体散热装置的初始参数的过程可以包括以下内容。在一些实施例中，确定流体散热装置的初始参数可以由处理器140执行。

在一些实施例中，处理器可以基于历史温度数据510、历史环境数据520、历史翅片特征530、历史间距特征540以及生产目标550，确定优选翅片特征560；基于生产目标550确定初始入口流量570；生成安装指令580并发送至用户。

在一些实施例中，生产目标可以包括但不限于流体换热装置产出流体的体积目标、时间目标和温度目标。例如，体积目标可以是指在目标时间内，需要使体积为A的流体经过吸收热量成为气态，A即为体积目标。

在一些实施例中，生产目标可以基于用户的输入确定。

初始入口流量是指流体换热装置的初始流体的总流量。

在一些实施例中，处理器可以基于生产目标通过预设算法确定初始入口流量。例如，当体积目标已明确设定时，处理器可以基于目标时间确定初始入口流量。若时间目标较为宽裕，初始入口流量可适当调低设置；反之，若时间目标极为紧迫，为确保在既定时间范围内完成生产任务，初始入口流量则必须相应增大，以确保足够的流体处理速率，从而达成既定的产量目标。

优选翅片特征是指满足生产目标且翅片管数量最少的方案所对应的翅片特征。例如，优选翅片特征可以包括但不限于翅片形状、尺寸、间距、排列方式等。

在一些实施例中，处理器可以基于历史温度数据、历史环境数据、历史翅片特征、历史间距特征以及生产目标在安装方案数据库中进行匹配，确定优先翅片特征。

安装方案数据库可以包括历史数据中满足历史生产目标的至少一个特征向量及其对应的参考安装方案。其中，特征向量中的元素可以包括参考温度数据、参考环境数据、参考翅片特征、参考间距特征及参考生产目标。

在一些实施例中，安装方案数据库可以基于流体换热装置的历史数据确定。该历史数据包括流体换热装置的历史安装数据和历史生产数据。

在一些实施例中，处理器可以基于历史温度数据、历史环境数据、历史翅片特征、历史间距特征以及生产目标构建待匹配向量，基于待匹配向量在安装方案数据库中进行匹配，确定与待匹配向量之间的向量距离满足距离条件的候选特征向量；在候选特征向量对应的参考安装方案中选择接入翅片管数量最少的方案，将其对应的翅片形状、尺寸、间距等特征确定为优选翅片特征。

安装指令是提示用户流体换热装置配置的指令，指示用户按照优选翅片特征安装或调整流体换热装置的翅片配置，以及按照初始入口流量启动流体换热装置的具体操作指导。

在一些实施例中，安装指令可以包括但不限于优选翅片特征、初始入口流量。

在一些实施例中，处理器可以基于优选翅片特征和初始入口流量确定安装指令，并将安装指令发送给用户，以提示用户按照优选翅片特征配置流体换热装置，以及按照初始入口流量设置流体的初始流量。

本说明书一些实施例中，结合历史数据确定流体换热装置中翅片管的初始设置，能够避免因流体换热装置本身翅片管间距过小，即使连接全部翅片管也无法实现生产目标的情况，从而使流体换热装置能够有效运行。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种流体换热装置，其特征在于，包括翅片管、阀门组、温度传感器和处理器；

所述翅片管包括流体管与设置在所述流体管上的翅片，所述流体管被配置为使流体通过；

所述阀门组包括设置在所述翅片管之间的一个或多个阀门，所述阀门组被配置为控制所述流体在所述流体换热装置内的流动路径，所述流动路径包括至少两条，至少两条所述流动路径的起点、末点或翅片管组合中的至少一项存在不同；

所述温度传感器温度传感器，所述温度传感器设置在所述翅片管的预设点位；

所述处理器被设置为：

基于所述温度传感器获得的温度数据，生成调度指令；

将所述调度指令发送至所述阀门组，以控制所述阀门组中每个阀门的启闭。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步被配置为：

基于所述温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度；

基于所述预测出口温度，确定所述流体的目标流通路径；

基于所述目标流通路径，确定控制向量；

基于所述控制向量，生成所述调度指令。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述翅片管内还设置有螺纹部；

所述处理器进一步被配置为：

基于所述温度数据、当前流动路径上每个翅片管的翅片特征和所述螺纹部的螺纹特征，确定所述预测出口温度。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括除霜装置和/或加热装置；

所述处理器还被配置为：

基于所述温度数据，确定所述除霜装置和/或所述加热装置的运行参数；

基于所述运行参数，生成控制指令，以控制所述除霜装置和/或所述加热装置的工作状态。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述除霜装置和/或所述加热装置底部设置有集水装置，所述集水装置与所述除霜装置和/或所述加热装置连接，所述集水装置包括水箱、水泵和喷头。

6.一种流体换热方法，其特征在于，所述方法基于流体换热装置执行，包括：

基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令；

将所述调度指令发送至所述流体换热装置的阀门组，以控制所述阀门组中每个阀门的启闭。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于温度传感器获得的温度数据，生成调度指令，包括：

基于所述温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度；

基于所述预测出口温度，确定所述流体的目标流通路径；

基于所述目标流通路径，确定控制向量，所述控制向量用于控制所述阀门组中每个阀门的启闭；

基于所述控制向量，生成所述调度指令。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度，包括：

基于所述温度数据、当前流动路径上每个翅片管的翅片特征和所述流体换热装置中翅片管的螺纹部的螺纹特征，确定所述预测出口温度。

9.如权利要求7所示的方法，其特征在于，所述基于所述温度数据，确定未来预设时间的预测出口温度，包括：

基于当前流动路径和所述温度数据，通过预测模型，确定所述预测出口温度，所述预测模型为机器学习模型。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述温度数据，确定所述流体换热装置的除霜装置和/或加热装置的运行参数；

基于所述运行参数，生成控制指令，以控制所述除霜装置和/或所述加热装置的工作状态。