CN103752246B - 一种反应釜温度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明设计反应釜控制领域，公开了一种能够根据反应釜内部的温度变化，快速的调整反应釜内部温度的反应釜温度控制系统，本发明的温度控制系统，依照反应釜本体内部的导热管设计，以及和导热管连通的温度转换装置，利用温度转换装置中的加热液体和冷却液体的比例及电磁阀的开合程度，从而快速调节反应釜本体内部的温度，实现了温度控制系统根据反应釜本体内部的温度强度工作，保证了温度快速变换的情况下，避免了能源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种反应釜温度控制系统。
背景技术
反应釜作为一种容器，在现代工业中应用极为广泛，按照不同的需求有各种不同的反应釜，但是，在反应釜的温度控制中，一直存在控制精度不高，温度转换不迅速，而且，对热源的使用严重浪费，对整个系统造成能源的浪费。
发明内容
本发明设计了一种反应釜温度控制系统，本发明的温度控制系统，依照反应釜本体的双层反应釜本体设计，以及和双层反应釜本体之间的导热管连通的温度转换装置，利用温度转换装置中的加热液体和冷却液体的比例及电磁阀的开合程度，从而快速调节反应釜本体内部的温度，实现了温度控制系统根据反应釜本体内部的温度强度工作，保证了温度快速变换的情况下，避免了能源的浪费。
本发明提供的技术方案为：
一种反应釜温度控制系统，包括：
反应釜本体，其内部设置有导热管，其入口设置在所述反应釜本体的侧上部，出口设置在所述反应釜本体的底部，并都延伸至所述反应釜本体的外部，所述导热管包括两个分管道，两个分管道呈螺旋形，并间隔设置，铺满所述反应釜本体内部；
温度转换装置，其包括：第一储液箱和第二储液箱，其内部盛放液体，设置在所述反应釜本体的上方，并在内部分别设置有加热装置或冷却装置，分别对内部盛放的液体进行加热或冷却处理；第一管道，其一端与所述入口连通，并设置有第一电磁阀，另一端有两个端口，分别与第一储液箱和第二储液箱连通，并分别设置有第二电磁阀和第三电磁阀；第二管道，其一端与所述出口连通，并设置有第四电磁阀，另一端有两个端口，分别与第一储液箱和第二储液箱连通；
温度传感器，其分别设置在反应釜本体内部、第一储液箱和第二储液箱内部，用于检测反应釜本体、第一储液箱和第二储液箱内部不同时间对应的温度；
控制装置，其设置在釜盖上，并与加热装置、冷却装置、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀连接，且所述控制装置还包括有记录所述反应釜本体内部反应物的参考表面温度范围的温度参数记录模块，所述反应釜本体内部的温度传感器向控制装置传递反应釜本体内部的即时表面温度信号，所述控制装置将接收到的即时表面温度信号与所述温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据所述强度，确定所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置根据第一储液箱内部的温度传感器和第二储液箱内部的温度传感器的测量数据，控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的开启及开启程度，以使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，所述控制装置控制第一电磁阀开启及开启程度，以使所述反应釜本体内部的温度达到所述参考表面温度范围。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，包括：所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比介于0.0～1.0之间。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，所述温度转换装置还包括：第五电磁阀和第六电磁阀，其分别设置在所述第二管道的另一端的两个端口处，将第二管道分为三部分，并与所述控制装置电连接；
其中，第一部分与所述导热管连通，接收从所述导热管中流出的液体，第二部分与第一储液箱连通，将第一部分中的液体回收至第一储液箱中，第三部分与第二储液箱连通，将第一部分中的液体回收至第二储液箱中。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，还包括：驱动机构，其与控制装置电连接，并驱动所述第一储液箱和所述第二储液箱上下运动，使所述第一储液箱和所述第二储液箱中的加热液体和冷却液体按照预定体积比，根据从液体从高处往低处流的特点，在所述第一管道、所述导热管及所述第二管道间循环流动；
其中，所述第一管道和第二管道具有弹性。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，所述控制装置还包括有计时模块，所述计时模块用于设定所述温度控制系统以一定的时间间隔工作，当到达所述计时模块所设定的时间间隔时，所述控制装置将接收到的即时表面温度信号与所述温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据所述强度，确定所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置根据第一储液箱内部的温度传感器和第二储液箱内部的温度传感器的测量数据，控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的开启及开启程度，以使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，所述控制装置控制第一电磁阀开启及开启程度，以使所述反应釜本体内部的温度达到所述参考表面温度范围。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，所述温度参数记录模块所记录的所述反应釜本体内部反应物的参考表面温度范围是通过以下方式确定的，
反应釜中的反应物在反应过程所需求的理论温度范围。
优选的是，所述的反应釜温度控制系统中，所述第一管道、所述导热管及所述第二管道间的循环流动的方式为：
所述反应釜本体内部的温度变化时，所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比流入所述导热管中，所述控制装置记录流入到所述导热管中的液体的温度，并判断所述导热管中液体的温度与第一储液箱或第二储液箱的温度的接近度；当所述反应釜本体内部的温度继续变化时，所述控制装置开启第四电磁阀，使导热管中的液体流入第二管道的第一部分中，同时，所述控制装置开启第三电磁阀和第二电磁阀，使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比混合，当导热管中的液体流出，控制装置关闭第四控制阀，打开第一控制阀，将所述温度转换装置中混合的液体流入至所述导热管中，所述导热管中充满液体时，关闭第一控制阀；然后，所述控制装置开启所述驱动装置，所述驱动装置驱动与所述导热管中液体的温度较接近的所述第一储液箱或第二储液箱向下运动，所述控制装置开启所述第一储液箱或所述第二储液箱上的第五电磁阀或第六电磁阀，使所述导热管中的液体回流至第二管道的第二部分或第三部分，将第二管道的第一部分空出，所述控制装置关闭所述第五电磁阀或所述第六电磁阀；驱动装置驱动所述第一储液箱或所述第二储液箱向上运动至反应釜本体的上方。
本发明所述的反应釜的温度控制系统，依照反应釜本体内部导热管的设计，以及和导热管连通的温度转换装置，利用温度转换装置中的加热液体和冷却液体的比例及电磁阀的开合程度，从而快速调节反应釜本体内部的温度，实现了温度控制系统根据反应釜本体内部的温度强度工作，保证了温度快速变换的情况下，避免了能源的浪费。
附图说明
图1为本发明所述的反应釜温度控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供了一种反应釜温度控制系统，包括：反应釜本体1，其内部设置有导热管3，其入口设置在反应釜本体1的侧上部，出口设置在反应釜本体1的底部，并都延伸至所述反应釜本体1的外部，导热管3包括两个分管道，两个分管道呈螺旋形，并间隔设置，铺满反应釜本体1内部；两个分管道的设计，增加了导热管3内部液体的流速，加快了导热管3的导热能力，而且，两个分管道间隔设置，两个分管道共用一个入口，一个出口，铺满反应釜本体1内部，增加了导热面积，加快了导热管3的导热能力哦，加快了反应釜本体1内部的温度变化；温度转换装置，其包括：第一储液箱4，其内部盛放液体，设置在反应釜本体1的上方，并在内部设置有加热装置，对内部盛放的液体进行加热处理；第二储液箱5，其内部盛放液体，设置在反应釜本体1的上方，并在内部设置有冷却装置，对内部盛放的液体进行冷却处理，(或在第一储液箱4内部也可以设置冷却装置，第二储液箱5的内部相应的设置加热装置，最后起到的作用是相同的)；第一管道6，其一端与入口连通，并设置有第一电磁阀61，另一端有两个端口，分别与第一储液箱4和第二储液箱5连通，并在第一储液箱4上设置有第二电磁阀62，在第二储液箱5上设置有第三电磁阀63；第二管道7，其一端与出口连通，并设置有第四电磁阀71，另一端有两个端口，分别与第一储液箱4和第二储液箱5连通；温度传感器，其分别设置在反应釜本体1内部、第一储液箱4和第二储液箱5内部，用于检测反应釜本体1、第一储液箱4和第二储液箱5内部不同时间对应的温度；控制装置8，其设置在釜盖2上，并与加热装置、冷却装置、温度传感器、第一电磁阀61、第二电磁阀62、第三电磁阀63及第四电磁阀71连接，且控制装置8还包括有记录反应釜本体1内部反应物的参考表面温度范围的温度参数记录模块，反应釜本体1内部的温度传感器向控制装置8传递反应釜本体1内部的即时表面温度信号，控制装置8将接收到的即时表面温度信号与温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据该强度，确定温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置根据第一储液箱4内部的温度传感器和第二储液箱5内部的温度传感器的测量数据，控制第二电磁阀62和第三电磁阀63的开启及开启程度，以使温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，控制装置8控制第一电磁阀61开启及开启程度，以使反应釜本体1内部的温度达到参考表面温度范围。
反应釜本体1内部的导热管3中流入温度转换装置中的加热液体和冷却液体的体积比，导热管3中的液体将整个反应釜本体1包覆，使反应釜本体1的温度迅速得到变换。
温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比介于0.0～1.0之间。
温度转换装置还包括：第五电磁阀72和第六电磁阀73，其分别设置在第二管道7的另一端的两个端口处，将第二管道7分为三部分，并与控制装置8电连接，其中，第一部分与导热管3连通，接收从导热管3中流出的液体，第二部分与第一储液箱4连通，将第一部分中的液体回收至第一储液箱4中，第三部分与第二储液箱5连通，将第一部分中的液体回收至第二储液箱5中。
在该反应釜温度控制系统中，还包括：驱动机构9，其与控制装置8电连接，并驱动第一储液箱4和/或第二储液箱5上下运动，使第一储液箱4和第二储液箱5中的加热液体和冷却液体按照预定体积比，根据液体从高处往低处流的特点，在第一管道6、导热管3及第二管道7间循环流动；其中，第一管道6和第二管道7具有弹性。
当驱动装置8驱动第一储液箱4或第二储液箱5运动时，第一管道6和第二管道7具有弹性，避免第一管道6或第二管道7由于拉力的作用损坏，增加了使用的寿命。
控制装置8还包括有计时模块，该计时模块用于设定温度控制系统以一定的时间间隔工作，当到达计时模块所设定的时间间隔时，控制装置8将接收到的即时表面温度信号与温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据该强度，确定温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置8根据第一储液箱4内部的温度传感器和第二储液箱5内部的温度传感器的测量数据，控制第二电磁阀62和所述第三电磁阀63的开启及开启程度，以使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，控制装置8控制第一电磁阀61开启及开启程度，以使反应釜本体1内部的温度达到所述参考表面温度范围。
温度参数记录模块所记录的所述反应釜本体内部反应物的参考表面温度范围是通过以下方式确定的，反应釜中的反应物在反应过程所需求的理论温度范围。
在反应釜温度控制系统中，第一管道6、导热管3及第二管道7间的循环流动的方式为：反应釜本体1内部的温度变化时，温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比流入导热管3中，控制装置8记录流入到导热管3中的液体的温度，并判断导热管3中液体的温度与第一储液箱4或第二储液箱5的温度的接近度；当反应釜本体1内部的温度继续变化时，控制装置8开启第四电磁阀71，使导热管3中的液体流入第二管道7的第一部分中，同时，控制装置8开启第三电磁阀63和第二电磁阀62，使温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比混合，当导热管3中的液体流出，控制装置关闭第四控制阀71，打开第一控制阀61，将温度转换装置中混合的液体流入至导热管3中，导热管3中充满液体时，关闭第一控制阀61；然后，控制装置8开启驱动装置9，驱动装置9驱动与导热管3中液体的温度较接近的第一储液箱4或第二储液箱5向下运动，控制装置8开启第一储液箱4或第二储液箱5上的第五电磁阀72或第六电磁阀73，使导热管3中的液体回流至第二管道7的第二部分或第三部分，将第二管道7的第一部分空出，控制装置8关闭第五电磁阀72或第六电磁阀73；驱动装置8驱动第一储液箱4或第二储液箱5向上运动至反应釜本体1的上方。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种反应釜温度控制系统，其特征在于，包括：
反应釜本体，其内部设置有导热管，其入口设置在所述反应釜本体的侧上部，出口设置在所述反应釜本体的底部，并都延伸至所述反应釜本体的外部，所述导热管包括两个分管道，两个分管道呈螺旋形，并间隔设置，铺满所述反应釜本体内部；
温度转换装置，其包括：第一储液箱和第二储液箱，其内部盛放液体，设置在所述反应釜本体的上方，并在内部分别设置有加热装置或冷却装置，分别对内部盛放的液体进行加热或冷却处理；第一管道，其一端与所述入口连通，并设置有第一电磁阀，另一端有两个端口，分别与第一储液箱和第二储液箱连通，并分别设置有第二电磁阀和第三电磁阀；第二管道，其一端与所述出口连通，并设置有第四电磁阀，另一端有两个端口，分别与第一储液箱和第二储液箱连通；
温度传感器，其分别设置在反应釜本体内部、第一储液箱和第二储液箱内部，用于检测反应釜本体、第一储液箱和第二储液箱内部不同时间对应的温度；
控制装置，其设置在釜盖上，并与加热装置、冷却装置、温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀及第四电磁阀连接，且所述控制装置还包括有记录所述反应釜本体内部反应物的参考表面温度范围的温度参数记录模块，所述反应釜本体内部的温度传感器向控制装置传递反应釜本体内部的即时表面温度信号，所述控制装置将接收到的即时表面温度信号与所述温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据所述强度，确定所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置根据第一储液箱内部的温度传感器和第二储液箱内部的温度传感器的测量数据，控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的开启及开启程度，以使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，所述控制装置控制第一电磁阀开启及开启程度，以使所述反应釜本体内部的温度达到所述参考表面温度范围。
2.如权利要求1所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，包括：所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比介于0.0～1.0之间。
3.如权利要求1所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，所述温度转换装置还包括：第五电磁阀和第六电磁阀，其分别设置在所述第二管道的另一端的两个端口处，将第二管道分为三部分，并与所述控制装置电连接；
其中，第一部分与所述导热管连通，接收从所述导热管中流出的液体，第二部分与第一储液箱连通，将第一部分中的液体回收至第一储液箱中，第三部分与第二储液箱连通，将第一部分中的液体回收至第二储液箱中。
4.如权利要求1所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，还包括：驱动机构，其与控制装置电连接，并驱动所述第一储液箱和所述第二储液箱上下运动，使所述第一储液箱和所述第二储液箱中的加热液体和冷却液体按照预定体积比，根据从液体从高处往低处流的特点，在所述第一管道、所述导热管及所述第二管道间循环流动；
其中，所述第一管道和第二管道具有弹性。
5.如权利要求1所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括有计时模块，所述计时模块用于设定所述温度控制系统以一定的时间间隔工作，当到达所述计时模块所设定的时间间隔时，所述控制装置将接收到的即时表面温度信号与所述温度参数记录模块中记录的参考表面温度范围进行比较，并根据比较的结果，确定当前温度控制系统是否需要启动工作，以及如果需要启动工作时所需加热或冷却的强度，并根据所述强度，确定所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体的预定体积比，随后，控制装置根据第一储液箱内部的温度传感器和第二储液箱内部的温度传感器的测量数据，控制所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的开启及开启程度，以使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体混合达到预定温度，所述控制装置控制第一电磁阀开启及开启程度，以使所述反应釜本体内部的温度达到所述参考表面温度范围。
6.如权利要求1或5所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，所述温度参数记录模块所记录的所述反应釜本体内部反应物的参考表面温度范围是通过以下方式确定的，
反应釜中的反应物在反应过程所需求的理论温度范围。
7.如权利要求1或4所述的反应釜温度控制系统，其特征在于，所述第一管道、所述导热管及所述第二管道间的循环流动的方式为：
所述反应釜本体内部的温度变化时，所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比流入所述导热管中，所述控制装置记录流入到所述导热管中的液体的温度，并判断所述导热管中液体的温度与第一储液箱或第二储液箱的温度的接近度；当所述反应釜本体内部的温度继续变化时，所述控制装置开启第四电磁阀，使导热管中的液体流入第二管道的第一部分中，同时，所述控制装置开启第三电磁阀和第二电磁阀，使所述温度转换装置内的加热液体与冷却液体按预定体积比混合，当导热管中的液体流出，控制装置关闭第四控制阀，打开第一控制阀，将所述温度转换装置中混合的液体流入至所述导热管中，所述导热管中充满液体时，关闭第一控制阀；然后，所述控制装置开启所述驱动装置，所述驱动装置驱动与所述导热管中液体的温度较接近的所述第一储液箱或第二储液箱向下运动，所述控制装置开启所述第一储液箱或所述第二储液箱上的第五电磁阀或第六电磁阀，使所述导热管中的液体回流至第二管道的第二部分或第三部分，将第二管道的第一部分空出，所述控制装置关闭所述第五电磁阀或所述第六电磁阀；驱动装置驱动所述第一储液箱或所述第二储液箱向上运动至反应釜本体的上方。
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| CN103752246A (zh) | 2014-04-30 |
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