CN102587064B - 用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统。该系统包括温度控制部分和湿度控制部分。温度控制部分包括：一个蒸汽源，两个控温气动调节阀，一个控温气动压力调节器，一个控温电/气信号转换器，一个热交换器和一个温度传感器。湿度控制部分包括：与温度控制部分相同的蒸汽源；两个控湿气动调节阀，一个控湿气动压力调节器，一个控湿电/气信号转换器，两个循环风机，一个湿度传感器，一个排风机。本发明的温度湿度控制系统通过控制蒸汽的加入量，从而控制短湿蒸反应箱内的温度和相对湿度，具有操作简单、控制精确的优点。

Description

用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统

技术领域

本发明涉及一种温度湿度控制系统，具体涉及一种用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统。

背景技术

活性染料短流程湿蒸染色工艺（简称短湿蒸）具有工艺流程短、节省染料、重现性好、得色率高、经济节能等优点，越来越受到印染行业的青睐。该工艺的关键在于短湿蒸反应箱内的温度和相对湿度的控制。

短湿蒸反应箱内的载热体是干热空气与少量蒸汽的混合气体，目前对温度和相对湿度的控制均是利用干球温度计和湿球温度计监控反应箱内的蒸汽含量，从而调节温度和相对湿度。这种控制方法主要是对温度进行控制，湿度只是进行相应的调节，因此控制精确性不高，容易影响染色的效果。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种操作简单、控制精确的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统。

实现本发明目的的技术方案是：一种用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，包括温度控制部分和湿度控制部分。

所述温度控制部分包括：一个蒸汽源，用于向短湿蒸反应箱内提供蒸汽；两个控温气动调节阀，用于控制蒸汽的加入量；一个控温气动压力调节器，用于控制其中一个控温气动调节阀的开启度；一个控温电/气信号转换器，用于控制另一个控温气动调节阀的开启度；一个热交换器；一个温度传感器，用于检测短湿蒸反应箱内的实际温度。所述热交换器和所述温度传感器设置在所述短湿蒸反应箱内；所述蒸汽源、两个控温气动调节阀、控温气动压力调节器以及控温电/气信号转换器设置在所述短湿蒸反应箱外，且所述两个控温气动调节阀位于所述蒸汽源与所述热交换器之间的控温蒸汽管道上。

所述湿度控制部分包括：与温度控制部分相同的蒸汽源；两个控湿气动调节阀，用于控制蒸汽加入量；一个控湿气动压力调节器，用于控制其中一个控湿气动调节阀的开启度；一个控湿电/气信号转换器，用于控制另一个控湿气动调节阀的开启度；两个循环风机；一个湿度传感器，用于检测短湿蒸反应箱内的实际湿度；一个排风机。所述两个循环风机和所述湿度传感器设置在所述短湿蒸反应箱内；所述排风机固定在所述短湿蒸反应箱上方；所述两个控湿气动调节阀、控湿气动压力调节器以及控湿电/气信号转换器设置在所述短湿蒸反应箱外，且所述两个控湿气动调节阀位于所述蒸汽源与所述循环风机之间的控湿蒸汽管道上。

所述两个控温气动调节阀之间的控温蒸汽管道上还设有一个控温压力容器，所述控温气动压力调节器与所述控温压力容器连接，且连接的管道上还设有一个控温压力缓冲气包；所述两个控湿气动调节阀之间的控湿蒸汽管道上还设有一个控湿压力容器，所述控湿气动压力调节器与所述控湿压力容器连接，且连接的管道上还设有一个控湿压力缓冲气包。

所述温度传感器和所述湿度传感器均设置在所述循环风机的出风口处。

所述蒸汽源中的蒸汽为饱和蒸汽。

本发明具有的积极效果：（1）本发明的温度湿度控制系统通过控制蒸汽的加入量，从而控制短湿蒸反应箱内的温度和相对湿度，具有操作简单、控制精确的优点。（2）本发明的温度湿度控制系统在温度控制部分和湿度控制部分均设有两个气动调节阀，这样可以更好的控制蒸汽的加入量，进一步提高控制精度。（3）本发明的温度湿度控制系统还设有压力容器和压力缓冲气包，并且设置在两个气动调节阀之间，这样可以防止压力的波动而导致气动调节阀产生振荡。因为如果发生振荡，那么排气机在湿度高时就会自动高速运行排出湿气，造成浪费蒸汽。（4）本发明的温度湿度控制系统将温度传感器和湿度变送器设置在循环风机的出风口处，这样可以快速反应短湿蒸反应箱内的温度变化和相对湿度变化。（5）本发明的温度湿度控制系统采用的蒸汽为饱和蒸汽，这样在较高的温度下也可以达到较高的湿度，克服了过热蒸汽在较高温度下湿度只能控制在15%以下的局限，大大提高了使用范围。

附图说明

图1为本发明的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统的结构示意图。

具体实施方式

（实施例）

见图1，本实施例的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统包括温度控制部分和湿度控制部分。 

温度控制部分包括一个蒸汽源11、两个控温气动调节阀12、一个控温气动压力调节器13、一个控温电/气信号转换器14、一个热交换器15、一个温度传感器16、一个控温压力容器17、一个控温蒸汽过滤器18和一个控温减压调节阀19。

热交换器15和温度传感器16设置在短湿蒸反应箱3内。热交换器15用于将蒸汽转换成热量，从而提高短湿蒸反应箱3内的温度，转换后产生的冷凝水则经疏水器15-1排出。温度传感器16用于检测短湿蒸反应箱3内的实际温度，并将温度信号传递给控温电/气信号转换器14。本实施例的温度传感器16采用的是PT100温度传感器，其温度检测范围为-70℃～180℃。

蒸汽源11、两个控温气动调节阀12、控温气动压力调节器13、控温电/气信号转换器14、控温压力容器17、控温蒸汽过滤器18以及控温减压调节阀19均设置在短湿蒸反应箱3外，且两个控温气动调节阀12、控温压力容器17、控温蒸汽过滤器18以及控温减压调节阀19均设置在蒸汽源11与热交换器15之间的控温蒸汽管道上。其中控温压力容器17位于两个控温气动调节阀12之间，控温蒸汽过滤器18和控温减压调节阀19位于蒸汽源11和靠近该蒸汽源11的一个控温气动调节阀12之间，且控温减压调节阀19更靠近蒸汽源11。

蒸汽源11用于向短湿蒸反应箱3内提供蒸汽，且该蒸汽为饱和蒸汽。两个控温气动调节阀12用于控制蒸汽的加入量。控温气动压力调节器13用于控制靠近蒸汽源11的一个控温气动调节阀12的开启度。控温气动压力调节器13与控温压力容器17连接，且连接的管道上还设有一个控温压力缓冲气包17-1。控温电/气信号转换器14用于控制另一个控温气动调节阀12的开启度。控温电/气信号转换器14用于将4mA～20mA的电信号相应地转换成20kPa～100kPa的气信号。

湿度控制部分包括一个与温度控制部分相同的蒸汽源11、两个控湿气动调节阀22、一个控湿气动压力调节器23、一个控湿电/气信号转换器24、两个循环风机25、一个湿度传感器26、一个控湿压力容器27、一个控湿蒸汽过滤器28、一个控湿减压调节阀29以及一个排风机4。

两个循环风机25和湿度传感器26设置在短湿蒸反应箱3内。湿度传感器器26用于检测短湿蒸反应箱3内的实际湿度，并将湿度信号传递给控湿电/气信号转换器24。本实施例的湿度传感器26采用的是芬兰VAISALA 公司生产的HMT335温度传感器，其湿度检测范围为0～100%。温度传感器16和湿度传感器器26均设置在循环风机25的出风口25-1处。排风机4固定在短湿蒸反应箱3上方，。

两个控湿气动调节阀22、控湿气动压力调节器23、控湿电/气信号转换器24、控湿压力容器27、控湿蒸汽过滤器28以及控湿减压调节阀29均设置在短湿蒸反应箱3外，且两个控湿气动调节阀22、控湿压力容器27、控湿蒸汽过滤器28以及控湿减压调节阀29均设置在蒸汽源11与循环风机25之间的控湿蒸汽管道上。其中控湿压力容器27位于两个控湿气动调节阀22之间，控湿蒸汽过滤器28和控湿减压调节阀29位于蒸汽源11和靠近该蒸汽源11的一个控湿气动调节阀22之间，且控湿减压调节阀29更靠近蒸汽源11。

两个控湿气动调节阀22用于控制蒸汽加入量。控湿气动压力调节器23用于控制靠近蒸汽源11的一个控湿气动调节阀22的开启度。控湿气动压力调节器23与控湿压力容器27连接，且连接的管道上设有一个控湿压力缓冲气包27-1。控湿电/气信号转换器24用于控制另一个控湿气动调节阀22的开启度。同样，控湿电/气信号转换器24也用于将4mA～20mA的电信号相应地转换成20kPa～100 kPa的气信号。

控温气动压力调节器13、控湿气动压力调节器23、控温电/气信号转换器14以及控湿电/气信号转换器24均与压缩空气源10连接，且连接的管道上还设有减压过滤器10-1。

本实施例的温度湿度控制系统的工作过程如下：

①首先，根据纱线或者织物5的品种设定蒸汽压力和压缩空气压力。这样可以防止蒸汽压力过高而导致气动调节阀产生振荡与超调。因为如果发生振荡与超调，那么排气机4在湿度高时就会自动高速运行排出湿气，造成浪费蒸汽。

本实施例设定的蒸汽源11中的饱和蒸汽压力为0.6MPa。设定的压缩空气源10中的压缩空气压力也为0.6MPa。而经过减压过滤器10-1减压后的压缩空气压力则为0.16MPa。

②然后，再根据纱线或者织物5的品种设定初始温度和初始相对湿度（本实施例为120℃和30%）。

③接着，将经过热风干燥后纱线或者织物5引入短湿蒸反应箱3中，并对其进行温度湿度控制。

其中湿度控制方法为：即时湿度传感器26检测短湿蒸反应箱3中的相对湿度，并将湿度信号送给计算机，通过PID运算其与设定的初始相对湿度进行比较。

a、当检测到的湿度低于设定的初始相对湿度时，则开启两个控湿气动调节阀22进行加湿，加湿过程中控制两个控湿气动调节阀22的开启度。

b、当检测到的湿度高于设定的初始相对湿度时，或者上述加湿导致湿度高于设定的初始相对湿度时，则关闭控湿气动调节阀22，等待一段时间后，若湿度仍然高于设定的初始相对湿度，则开启排风机4，并逐渐增加其频率进行排湿。这样可以减少蒸汽的损耗，避免浪费。若排湿的过程中湿度又低于设定的初始相对湿度时，则逐渐降低排风机4的频率，等待一段时间后，若湿度仍然低于设定的初始相对湿度，则再开启两个控湿气动调节阀22进行加湿。如此循环操作可以保证湿度在要求设定范围内。

温度控制方法为：即时温度传感器16检测短湿蒸反应箱3内的温度，并将温度信号送给计算机，通过PID运算其与设定的初始温度进行比较。

a、当检测到的温度低于设定的初始温度时，则开启两个控温气动调节阀12进行加温。加温的过程中，控制两个控温气动调节阀22的开启度。

b、当检测到的温度高于设定的初始温度时，或者上述加温导致温度高于设定的初始温度时，则减小两个控温气动调节阀22的开启度进行降温，等待一段时间后，若温度仍然高于设定的温度时，则关闭两个控温气动调节阀22进行降温。降温的过程中温度又低于设定的初始温度时，则再开启两个控温气动调节阀22或者增大两个控温气动调节阀22的开启度进行加温。如此循环操作这样可以保证温度在设定的范围内。 

Claims (5)

1.一种用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，其特征在于：包括温度控制部分和湿度控制部分；

所述温度控制部分包括：一个蒸汽源（11），用于向短湿蒸反应箱（3）内提供蒸汽；两个控温气动调节阀（12），用于控制蒸汽的加入量；一个控温气动压力调节器（13），用于控制其中一个控温气动调节阀（12）的开启度；一个控温电/气信号转换器（14），用于控制另一个控温气动调节阀（12）的开启度；一个热交换器（15）；一个温度传感器（16），用于检测短湿蒸反应箱（3）内的实际温度；

所述热交换器（15）和所述温度传感器（16）设置在所述短湿蒸反应箱（3）内；所述蒸汽源（11）、两个控温气动调节阀（12）、控温气动压力调节器（13）以及控温电/气信号转换器（14）设置在所述短湿蒸反应箱（3）外，且所述两个控温气动调节阀（12）位于所述蒸汽源（11）与所述热交换器（15）之间的控温蒸汽管道上；

所述湿度控制部分包括：与温度控制部分相同的蒸汽源（11）；两个控湿气动调节阀（22），用于控制蒸汽加入量；一个控湿气动压力调节器（23），用于控制其中一个控湿气动调节阀（22）的开启度；一个控湿电/气信号转换器（24），用于控制另一个控湿气动调节阀（22）的开启度；两个循环风机（25）；一个湿度传感器（26），用于检测短湿蒸反应箱（3）内的实际湿度；一个排风机（4）；

所述两个循环风机（25）和所述湿度传感器（26）设置在所述短湿蒸反应箱（3）内；所述排风机（4）固定在所述短湿蒸反应箱（3）上方；所述两个控湿气动调节阀（22）、控湿气动压力调节器（23）以及控湿电/气信号转换器（24）设置在所述短湿蒸反应箱（3）外，且所述两个控湿气动调节阀（22）位于所述蒸汽源（11）与所述循环风机（25）之间的控湿蒸汽管道上。

2.根据权利要求1所述的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，其特征在于：所述两个控温气动调节阀（12）之间的控温蒸汽管道上还设有一个控温压力容器（17），所述控温气动压力调节器（13）与所述控温压力容器（17）连接，且连接的管道上还设有一个控温压力缓冲气包（17-1）；所述两个控湿气动调节阀（22）之间的控湿蒸汽管道上还设有一个控湿压力容器（27），所述控湿气动压力调节器（23）与所述控湿压力容器（27）连接，且连接的管道上还设有一个控湿压力缓冲气包（27-1）。

3.根据权利要求1或2所述的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，其特征在于：所述温度传感器（16）和所述湿度传感器（26）均设置在所述循环风机（25）的出风口（25-1）处。

4.根据权利要求1或2所述的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，其特征在于：所述蒸汽源（11）中的蒸汽为饱和蒸汽。

5.根据权利要求3所述的用于短湿蒸反应箱的温度湿度控制系统，其特征在于：所述蒸汽源（11）中的蒸汽为饱和蒸汽。

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