一種精確調溫的高低溫熱油控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種精確調溫的高低溫熱油控制系統，其包括出油管路、回油管路、冷卻裝置、加熱裝置、泵浦以及冷卻水系統，所述加熱裝置和所述冷卻裝置匯總后與所述出油管路連通，所述泵浦與所述回油管路、所述加熱裝置以及所述冷卻裝置管道連通，所述泵浦通過第一電動三通閥分流后分別與所述冷卻裝置、所述加熱裝置連通，所述加熱裝置包括通過第二電動三通閥與所述第一電動三通閥連通的加熱管與換熱器，所述換熱器與所述冷卻水系統連通。本發明能夠自動進行加熱與冷卻切換，且溫度控制精度高，穩定性好。
【專利說明】
一種精確調溫的高低溫熱油控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于溫度控制技術領域，特別是涉及一種精確調溫的高低溫熱油控制系統。
【【背景技術】】
[0002]溫度控制在現代制造業中應用極為廣泛，比如制藥、化妝品反應釜控溫領域。現有技術中，采用單獨的加熱和冷卻系統控制溫度，運用兩者的手動切換方式進行冷熱交換，其控制溫度的精準度難以達到要求，常常造成影響反應釜內的反應效率和效果;且對于超高溫和超低溫的控制穩定性差。
[0003]因此，有必要提供一種新的精確調溫的高低溫熱油控制系統來解決上述問題。【
【發明內容】
】
[0004]本發明的一個目的在于提供一種精確調溫的高低溫熱油控制系統，能夠自動進行加熱與冷卻切換，且溫度控制精度高，穩定性好。
[0005]本發明通過如下技術方案實現上述目的:一種精確調溫的高低溫熱油控制系統，其包括出油管路、回油管路、冷卻裝置、加熱裝置、栗浦以及冷卻水系統，所述加熱裝置和所述冷卻裝置匯總后與所述出油管路連通，所述栗浦與所述回油管路、所述加熱裝置以及所述冷卻裝置管道連通，所述栗浦通過第一電動三通閥分流后分別與所述冷卻裝置、所述加熱裝置連通，所述加熱裝置包括通過第二電動三通閥與所述第一電動三通閥連通的加熱管與換熱器，所述換熱器與所述冷卻水系統連通。
[0006]進一步的，還包括PLC控制裝置和溫度控制器，所述PLC控制裝置與所述栗浦、所述第一電動三通閥電連通，所述溫度控制器與所述第二電動三通閥、所述加熱管電連通。
[0007]進一步的，所述加熱管與所述出油管路連通。
[0008]進一步的，所述加熱管與所述換熱器連通。
[0009]進一步的，所述冷卻裝置包括與所述栗浦連通的蒸發器、與所述蒸發器管道連通的氣液分離器、與所述氣液分離器管道連通的空氣壓縮機。
[0010]進一步的，還包括膨脹油罐以及集氣筒，所述集氣筒與所述膨脹油罐匯總后與所述栗浦管道連通。
[0011]進一步的，所述膨脹油罐與所述集氣筒之間管道連接且在該管道上設置有排氣電磁閥，所述排氣電磁閥與所述PLC控制裝置電連接。
[0012]進一步的，所述集氣筒與所述膨脹油罐匯總后的管道上分流設置有第一排油口。
[0013]進一步的，所述加熱管上設置有第二排油口。
[0014]與現有技術相比，本發明一種精確調溫的高低溫熱油控制系統的有益效果在于:能夠自動進行加熱與冷卻切換，且溫度控制精度高，穩定性好。具體的，
[0015]I)將加熱裝置和冷凍裝置集成在統一管道中，通過自動溫度獲取，設定需要溫度自動調節第一電動三通閥以控制導熱媒介的流向實現溫度控制區間維持在_30°C?200°C;
[0016]2)在加熱裝置中設置加熱管與換熱器，并通過第二電動三通閥連通，通過PLC控制裝置控制第二電動三通閥調節冷卻回路的流量以及可控硅控制電加熱輸出的功率百分比，實現兩種加熱模式的自動調配功能，穩定系統的溫度；
[0017]3)通過將經過冷卻裝置的出口與加熱裝置的出口共用一根管道實現與循環出口的連通，其結構緊湊，節約空間；
[0018]4)采用一體化設計，節省設備空間，并對制冷系統緊湊布置，節省散熱所消耗的能量，提高了設備的制熱效率和制冷效率。
【【附圖說明】】
[0019]圖1為本發明實施例中PLC控制器的模塊示意圖；
[0020]圖中數字表示:
[0021 ] I膨脹油罐;2栗浦;3蒸發器，31流量開關；
[0022]4冷卻裝置，41冷凝器，411壓力感應開關，42干燥過濾器，43膨脹罐，431第一電磁閥，44膨脹閥，441第二電磁閥，45氣液分離器，46空氣壓縮機，47油分，48第一溫度感應器；
[0023]5加熱裝置，51加熱管，511第二排油口，52換熱器，53第二電動三通閥，54第一壓力傳感器，55超溫保護_旲塊；
[0024]6出油管路，61第二壓力傳感器，62壓力表，63第二溫度感應器；
[0025]7回油管路，71過濾器，72第三溫度感應器；
[0026]8冷卻水出口 ； 9冷卻水入口 ； 10PLC控制裝置；11溫度控制器；12集氣筒；13排氣電磁閥；14第一排油口 ； 15第一電動三通閥。
【【具體實施方式】】
[0027]實施例:
[0028]請參照圖1，本實施例為一種精確調溫的高低溫熱油控制系統，其包括膨脹油罐1、栗浦2、蒸發器3、冷卻裝置4、加熱裝置5、出油管路6、回油管路7、冷卻水出口8、冷卻水入口9、PLC控制裝置1以及溫度控制器11。
[0029]冷卻水出口 8與冷卻水入口 9構成冷卻水系統。
[0030]膨脹油罐I與栗浦2管道連通。膨脹油罐I內部設置有液位開關(圖中未標示)，液位開關與PLC控制裝置10電連通。
[0031]栗浦2與回油管路7之間設置有集氣筒12。集氣筒12與膨脹油罐I之間設置有排氣電磁閥13，排氣電磁閥13分別與集氣筒12、膨脹油罐I管道連通。栗浦2與集氣筒12和膨脹油罐I之間設置有第一排油口 14。第一排油口 14主要用于清洗、維修集氣筒12和膨脹油罐I時排放控溫油。排氣電磁閥13主要用于釋放集氣筒12和膨脹油罐I中的氣體，防止熱油控制系統中管道內的壓力過大而發生爆破現象。
[0032]排氣電磁閥13與PLC控制裝置10電連通。PLC控制裝置10與溫度控制器11電連通。
[0033]栗浦2、蒸發器3以及加熱裝置5三者在其交匯處設置有第一電動三通閥15，栗浦2、蒸發器3以及加熱裝置5分別通過管道與第一電動三通閥15的三個通口連通。第一電動三通閥15、栗浦2與PLC控制裝置10電連通。通過第一電動三通閥15能夠實現控溫油進入冷卻裝置4或進入加熱裝置5的自動切換。
[0034]蒸發器3在其出口處設置有流量開關31，蒸發器3與出油管路6通過管道連通。
[0035]冷卻裝置4為一循環結構且包括冷凝器41、干燥過濾器42、膨脹罐43、呈并聯式的四個膨脹閥44、氣液分離器45、空氣壓縮機46以及油分47。
[0036]氣液分離器45、空氣壓縮機46以及油分47構成制冷裝置。
[0037]冷凝器41的一個出口分別與干燥過濾器42、膨脹罐43管道連通，干燥過濾器42與膨脹罐43呈并聯式設置。冷凝器41與干燥過濾器42、膨脹罐43之間設置有壓力感應開關411。膨脹罐43的進入口處設置有第一電磁閥431。四個膨脹閥44與干燥過濾器42呈串聯式設置，且其中三個膨脹閥44與蒸發器3的一個入口管道連通，另一個膨脹閥44與氣液分離器45管道連通。膨脹罐43與氣液分離器45管道連通。氣液分離器45與空氣壓縮機46管道連通。油分47與冷凝器41管道連通。氣液分離器45與蒸發器3管道連通且兩者之間設置有監控冷卻介質溫度的第一溫度感應器48。在每個膨脹閥44與干燥過濾器42之間設置有第二電磁閥441。冷凝器41分別與冷卻水出口 8、冷卻水入口 9管道連通。
[0038]PLC控制裝置10與壓力感應開關411、第一電磁閥431、第二電磁閥441、第一溫度感應器48電連通。
[0039]在冷卻裝置4中，冷卻介質在冷凝器41處與冷卻水進行熱量交換降低其溫度，并在蒸發器3處與控溫油進行熱量交換降低控溫油的溫度，從而實現對控溫油的冷卻功能。冷卻水依次經過冷卻水入口9、冷凝器41、冷卻水出口 8以及冷卻水入口9進行循環運動；同時冷卻介質依次經過冷凝器41、干燥過濾器42、膨脹閥44、蒸發器3、氣液分離器45、空氣壓縮機46、油分47再到冷凝器41進行循環運動。
[0040]通過設置并聯式的多個膨脹閥44，并在每個膨脹閥44之前對應設置一個第二電磁閥441，能夠實現通過控制進入蒸發器3中的冷卻介質的流量來控制冷卻效率，節約了資源。在冷凝器41與氣液分離器45之間設置膨脹罐43，當PLC控制裝置10檢測到冷卻裝置4中管道內的壓力值偏低時，膨脹罐43將內部的冷卻介質擠入管道內，對管道進行補給，提高冷卻裝置4中管道內部的壓力循環。冷卻裝置4不僅可以通過膨脹閥44的開啟個數來控制冷卻效率，還可通過提高冷卻裝置4中管道內部的流動速度來提高冷卻效率。
[0041]加熱裝置5包括加熱管51、換熱器52。
[0042]在加熱管51、換熱器52與第一電動三通閥15三者交匯處設置有第二電動三通閥53，加熱管51、換熱器52與第一電動三通閥15分別通過管道與第二電動三通閥53的三個通口連通。加熱管51與出油管路6管道連通。加熱管51處設置有第二排油口 511。換熱器52分別與冷卻水出口 8、冷卻水入口 9通過管道連通，且與加熱管51管道連通。換熱器52與加熱管51之間設置有第一壓力傳感器54。加熱管51中設置有超溫保護模塊55。
[0043]PLC控制裝置10與第一壓力傳感器54電連通。溫度控制器11與加熱管51、第二電動三通閥53電連通。
[0044]在加熱裝置5中，控溫油可直接通過加熱管51對其進行溫度調整，也可部分經過換熱器52再到達加熱管51。冷卻水依次經過冷卻水入口 9、換熱器52、冷卻水出口 8以及冷卻水入口9進行循環運動，控溫油在換熱器52處與冷卻水進行熱量交換，從而實現對控溫油的溫度調整。通過溫度控制器11，可實現對第二電動三通閥53中兩個出口流量的控制，從而可實現根據需求分配直接進入加熱管51的流量與經過換熱器52后再進入加熱管51的流量，最終達到精準控制控溫油的功能。
[0045]出油管路6在與加熱裝置5和蒸發器3之間順著流量方向依次設置有第二壓力傳感器61、壓力表62以及第二溫度感應器63。第二壓力傳感器61與PLC控制裝置10電連通;第二溫度感應器63與溫度控制器11電連通。
[0046]回油管路7與集氣筒12通過管道連通且順著流量方向依次設置有過濾器71、第三溫度感應器72。第三溫度感應器72與PLC控制裝置10電連通。
[0047]本實施例為一種精確調溫的高低溫熱油控制系統的工作原理為:栗浦2將控溫油栗送經過第一電動三通閥15; PLC控制裝置10根據第三溫度感應器72的溫度反饋，以及客戶需要的溫度設定值，PLC控制裝置10判斷進行冷卻還是進行加熱;若進行冷卻，則第一電動三通閥15朝著冷卻裝置4方向開啟，在冷卻裝置4過程中，根據需要冷卻的溫差大小，PLC控制裝置10和溫度控制器11共同控制膨脹閥44開啟的個數與冷卻介質內部流動速度來實現對控溫油的冷卻;若進行加熱，則第一電動三通閥15朝著加熱裝置5方向開啟，在加熱裝置5過程中，根據需要加熱的溫差大小，PLC控制裝置10和溫度控制器11共同控制第二電動三通閥53的開啟程度，分配直接進入加熱管51的流量與經過換熱器52后再進入加熱管51的流量，從而實現對控溫油的加熱;經過冷卻裝置4或加熱裝置5的控溫油經過出油管路6進入到客戶的設備中，再經過回油管路7返回到集氣筒12中，經過排氣電磁閥13進行排氣、膨脹油罐I進行補油，再由栗浦2栗送到系統中進行下一個循環路徑。
[0048]本實施例為一種精確調溫的高低溫熱油控制系統的有益效果在于:能夠自動檢測溫度，實現冷卻與加熱的自動切換，且溫度控制精度高、穩定性好，制熱效率和制冷效率高；能夠在短時間內實現-30 °C?200 0C區間內的溫度調節，且可控制精度達到± 0.1°C。具體的，
[0049]I)將加熱裝置和冷凍裝置集成在統一管道中，通過自動溫度獲取，設定需要溫度自動調節第一電動三通閥以控制導熱媒介的流向實現溫度控制區間維持在_30°C?200°C;
[0050]2)在加熱裝置中設置加熱管與換熱器，并通過第二電動三通閥連通，通過PLC控制裝置控制第二電動三通閥調節冷卻回路的流量以及可控硅控制電加熱輸出的功率百分比，實現兩種加熱模式的自動調配功能，穩定系統的溫度；
[0051]3)在冷卻裝置中設置兩級冷卻模式，一方面通過空氣壓縮機進行制冷；另一反面將經過空氣壓縮機降溫后的冷卻介質在冷凝器處，經過冷卻水進行二次降溫，此設置大大提尚了冷卻效率；
[0052]4)在冷卻裝置中設置并聯式的膨脹閥，并將其統一與蒸發器連通，通過PLC控制裝置控制膨脹閥的開啟個數來控制冷卻裝置內冷卻介質的流動速度，從而達到控制冷卻效率的功能；
[0053]5)通過將經過冷卻裝置的出口與加熱裝置的出口共用一根管道實現與循環出口的連通，其結構緊湊，節約空間；
[0054]6)在循環出口與循環入口處均設置有溫度感應器，能夠精準的監控循環出口與循環入口處的溫度，從而實現對加熱程度與冷卻程度的精準控制，最終實現精確控制循環出口的控溫油的溫度；
[0055]7)采用一體化設計，節省設備空間，并對制冷系統緊湊布置，節省散熱所消耗的能量，提高了設備的制熱效率和制冷效率。
[0056]以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:其包括出油管路、回油管路、冷卻裝置、加熱裝置、栗浦以及冷卻水系統，所述加熱裝置和所述冷卻裝置匯總后與所述出油管路連通，所述栗浦與所述回油管路、所述加熱裝置以及所述冷卻裝置管道連通，所述栗浦通過第一電動三通閥分流后分別與所述冷卻裝置、所述加熱裝置連通，所述加熱裝置包括通過第二電動三通閥與所述第一電動三通閥連通的加熱管與換熱器，所述換熱器與所述冷卻水系統連通。2.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:還包括PLC控制裝置和溫度控制器，所述PLC控制裝置與所述栗浦、所述第一電動三通閥電連通，所述溫度控制器與所述第二電動三通閥、所述加熱管電連通。3.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述加熱管與所述出油管路連通。4.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述加熱管與所述換熱器連通。5.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述冷卻裝置包括與所述栗浦連通的蒸發器、與所述蒸發器管道連通的氣液分離器、與所述氣液分離器管道連通的空氣壓縮機。6.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:還包括膨脹油罐以及集氣筒，所述集氣筒與所述膨脹油罐匯總后與所述栗浦管道連通。7.如權利要求6所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述膨脹油罐與所述集氣筒之間管道連接且在該管道上設置有排氣電磁閥，所述排氣電磁閥與所述PLC控制裝置電連接。8.如權利要求6所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述集氣筒與所述膨脹油罐匯總后的管道上分流設置有第一排油口。9.如權利要求1所述的精確調溫的高低溫熱油控制系統，其特征在于:所述加熱管上設置有第二排油口。
【文檔編號】F24H9/20GK106016757SQ201610503678
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】周定山, 祝新生, 廖曉軍, 姜定坤
【申請人】蘇州奧德機械有限公司