CN106524822A - 一种变换热量的冷却过程的混液调温方法 - Google Patents

一种变换热量的冷却过程的混液调温方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种变换热量的冷却过程的混液调温方法，该方法的实施方式是在原有的循环回路中，加设一路回液分支路(7)，使经过在热交换器(5)以后的一部分流体重新流回至循环泵(4)的入口，通过流量调节阀Ⅰ(9)和流量调节阀Ⅱ(11)的开度来调节回流冷流体的流量，以得到不同的热交换器(5)入口的温度，从而得到不同的出口的温度和两者的温差，最终实现对冷流体换热量的调节，满足工程使用要求。

Description

一种变换热量的冷却过程的混液调温方法
技术领域
本发明是一种变换热量的冷却过程的混液调温方法，属于热交换技术领域。
背景技术
热交换器的工作过程：冷热流体通过换热器进行热量交换，冷流体的吸热量恒等于热流体的放热量。应用实例模型中，换热器是作为空气冷却器使用，也就是说，列管换热器，置于空气流通的风道内，列管竖置，流动的热空气横掠多排管束。低温载冷剂在管内流动，低流入、高流出。对热空气而言，流速v一定，则单位时间流经的空气流量一定。工程条件空气入口温度有多个工况，如20度，0度，-10度，而出口温度也不一定，分多个工况，如-25度，-55度等，那么空气流经换热器所需的放热量Q1是个变量，Q1＝c×m×Δt。式中，c是流体的热物理特性参数，m是流量，Δt是进出口温差。为了满足热流体的多种工况，需要冷流体的吸热量随着热流体的放热量的改变而改变。对于冷流体而言，其吸热量Q2＝c×m×Δt，可调节量是流量m和出口温差Δt，如果调节流量，即调节换热器入口流速，则伴随着也会改变换热器的换热性能和效率。因为换热器的换热量Q3＝k╳A╳△t，k是对流换热系数，A是有效换热面积，Δt是进出口温差，对于既定的换热器而言，A是定值；如果流体流速恒定，那么对流换热系数k是定值；如果流体流速是变量，那么代表流动特性的雷诺数Re普朗特数Pr格朗肖夫数Gr均是变量，其对流换热系数k也是变量，且k与v呈复杂的非线性关系。对于调节流量的过程，是个复杂的过程，不易实现。
例如：热空气的放热量，工况1时，Q1是100kW,即Q2＝Q1，则需冷流体的流量为20m3/min，其经过换热面的流速为2m/s；而当热空气的放热量，工况2时，是80kW，即Q2＝Q1，则需冷流体的流量为16m3/min，其经过换热面的流速为1.8m/s。可以看出，流体流速是变量，那么，换热器的对流换热系数k会随着v呈复杂的非线性关系。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种变换热量的冷却过程的混液调温方法，其目的是通过调节冷流体在热交换器的进出口温差代替调节冷流体流量，大大简化了调节换热量的控制原理，提高了工艺调节过程的精度与响应速度。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
该种变换热量的冷却过程的混液调温方法，该变换热量的冷却循环的过程为：冷流体经管道(3)由恒低温储罐(1)、截止阀Ⅰ(2)、循环泵(4)流至热交换器(5)，在热交换器(5)完成热量变换后再经过截止阀Ⅱ(6)流回至恒低温储罐(1)，在该回路中，在循环泵(4)的入口处设置有温度测点和流量测点，其特征在于：在截止阀Ⅰ(2)和循环泵(4)之间的管道(3)上，设置一个三通Ⅰ(7)形成一个回液分支路，回液分支路的另一端通过另一个三通Ⅱ(8)连接在截止阀Ⅱ(6)和恒低温储罐(1)之间的管道(3)上，回液分支路上设置有流量调节阀Ⅰ(9)和截止阀Ⅲ(10)，回液分支路中冷流体的流向是从三通Ⅱ(8)流向三通Ⅰ(7)，另外，在三通Ⅱ(8)和恒低温储罐(1)之间的管道(3)上再设置一个流量调节阀Ⅱ(11)和截止阀Ⅳ(12)；
上述两个流量调节阀Ⅰ(9)和流量调节阀Ⅱ(11)的开度之和等于1。
本发明方法中，放弃了对冷流体的流量调节，改用调节温差，即调节冷流体在热交换器(5)入口的温度，入口温度的变化使出口的温度和两者的温差产生相应的变化，以达到调节冷流体吸热量的目的，满足工程使用要求。该方法的实施方式是在原有的循环回路中，加设一路回液分支路(7)，使经过在热交换器(5)以后的一部分流体重新流回至循环泵(4)的入口，通过流量调节阀Ⅰ(9)和流量调节阀Ⅱ(11)的开度来调节回流冷流体的流量，以得到不同的热交换器(5)入口的温度，从而得到不同的出口的温度和两者的温差，最终实现对冷流体换热量的调节，满足工程使用要求。
因为换热量Q3＝k╳A╳△t，对于既定的换热器而言，A是定值；本方法中设计流经热交换器(5)的冷流体流量恒定即流速恒定，那么对流换热系数k是定值；调节温差Δt，可以实现调节换热量Q3的目的。
两个流量调节阀Ⅰ(9)和流量调节阀Ⅱ(11)的开度之和等于1是为了保证重新流回至循环泵(4)的入口的冷流体流量满足控制要求。
附图说明
图1为本发明方法所述冷却循环过程的示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1所示，该种变换热量的冷却过程的混液调温方法，该变换热量的冷却循环的过程为：冷流体经管道3由恒低温储罐1、截止阀Ⅰ2、循环泵4流至热交换器5，在热交换器5完成热量变换后再经过截止阀Ⅱ6流回至恒低温储罐1，在该回路中，在循环泵4的入口处设置有温度测点和流量测点，其特征在于：在截止阀Ⅰ2和循环泵4之间的管道3上，设置一个三通Ⅰ7形成一个回液分支路，回液分支路的另一端通过另一个三通Ⅱ8连接在截止阀Ⅱ6和恒低温储罐1之间的管道3上，回液分支路上设置有流量调节阀Ⅰ9和截止阀Ⅲ10，回液分支路中冷流体的流向是从三通Ⅱ8流向三通Ⅰ7，另外，在三通Ⅱ8和恒低温储罐1之间的管道3上再设置一个流量调节阀Ⅱ11和截止阀Ⅳ12；
上述两个流量调节阀Ⅰ9和流量调节阀Ⅱ11的开度之和等于1。
工作过程中，冷流体流经热交换器5后吸收热量。根据不同的工况，冷流体的放热量也会不同。图中所示，冷流体在经过热交换器5后从三通Ⅱ8分为两个回液分为两个支路，其中一分支路流回至循环泵4前与低温供液路汇合于三通Ⅰ7，另一分支路流回到恒低温储罐1中。回液分支路7中冷流体的流向是从三通Ⅱ8流向三通Ⅰ7，另外，在三通Ⅱ8和恒低温储罐1之间的管道3上再设置一个流量调节阀Ⅱ11和截止阀Ⅳ12。通过调节流量调节阀Ⅰ9的开度来调节回液分支路7的回液流量，得到不同的冷流体的入口温度，从而冷流体的热交换器5前后温差Δt不同，热交换器的换热量不同，满足不同工况的换热要求。
循环回路中，在循环泵4前设置一个温度测点，采集此处温度，并用它作为反馈信号，编入控制程序来控制流量调节阀Ⅰ9的开度。流量调节阀Ⅰ9和流量调节阀Ⅱ11均为气动调节阀或是电动调节阀。流量调节阀Ⅰ9和流量调节阀Ⅱ11可以实现联锁控制，即两阀开度比例的总合等于1，其中流量调节阀Ⅰ9为主控阀。
与现有技术相比，本发明方法通过调整调节流量调节阀的开度，以获得热交换器不同的换热量，大大简化了调节换热量的控制原理，提高了工艺调节过程的精度与响应速度。

Claims (2)

1.一种变换热量的冷却过程的混液调温方法，该变换热量的冷却循环的过程为：冷流体经管道(3)由恒低温储罐(1)、截止阀Ⅰ(2)、循环泵(4)流至热交换器(5)，在热交换器(5)完成热量变换后再经过截止阀Ⅱ(6)流回至恒低温储罐(1)，在该回路中，在循环泵(4)的入口处设置有温度测点和流量测点，其特征在于：在截止阀Ⅰ(2)和循环泵(4)之间的管道(3)上，设置一个三通Ⅰ(7)形成一个回液分支路，回液分支路的另一端通过另一个三通Ⅱ(8)连接在截止阀Ⅱ(6)和恒低温储罐(1)之间的管道(3)上，回液分支路上设置有流量调节阀Ⅰ(9)和截止阀Ⅲ(10)，回液分支路中冷流体的流向是从三通Ⅱ(8)流向三通Ⅰ(7)，另外，在三通Ⅱ(8)和恒低温储罐(1)之间的管道(3)上再设置一个流量调节阀Ⅱ(11)和截止阀Ⅳ(12)。
2.根据权利要求1所述的变换热量的冷却过程的混液调温方法，其特征在于：上述两个流量调节阀Ⅰ(9)和流量调节阀Ⅱ(11)的开度之和等于1。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107356471A (zh) * 2017-08-15 2017-11-17 塔里木大学 一种与直剪仪配套的简易低温智能温控装置及方法
CN108709435A (zh) * 2018-06-28 2018-10-26 华电重工股份有限公司 工质输送设备及其管壳式换热器的循环系统
CN109278342A (zh) * 2018-09-10 2019-01-29 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种实现温等静压机缸内可控降温的系统与方法
CN109381887A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 变换单元高氨氮酸性冷凝液的预处理系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03102153A (ja) * 1989-09-18 1991-04-26 Hitachi Ltd 冷却装置の温度制御方法
US5443112A (en) * 1994-06-21 1995-08-22 Scheideman; Floyd P. Water flow and heat exchange control system and method between heat source and water reservoir
CN101936424A (zh) * 2010-08-17 2011-01-05 周玉林 调温液态流体供应设备输出流体温度的调节方法
CN101968331A (zh) * 2010-10-19 2011-02-09 天津渤海化工有限责任公司天津碱厂 一种控制换热温度的方法
CN105371692A (zh) * 2015-11-02 2016-03-02 长沙山水节能研究院有限公司 换热器冷却水流量控制系统及其调节方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03102153A (ja) * 1989-09-18 1991-04-26 Hitachi Ltd 冷却装置の温度制御方法
US5443112A (en) * 1994-06-21 1995-08-22 Scheideman; Floyd P. Water flow and heat exchange control system and method between heat source and water reservoir
CN101936424A (zh) * 2010-08-17 2011-01-05 周玉林 调温液态流体供应设备输出流体温度的调节方法
CN101968331A (zh) * 2010-10-19 2011-02-09 天津渤海化工有限责任公司天津碱厂 一种控制换热温度的方法
CN105371692A (zh) * 2015-11-02 2016-03-02 长沙山水节能研究院有限公司 换热器冷却水流量控制系统及其调节方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109381887A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 变换单元高氨氮酸性冷凝液的预处理系统及方法
CN109381887B (zh) * 2017-08-03 2021-10-08 中国石油化工股份有限公司 变换单元高氨氮酸性冷凝液的预处理系统及方法
CN107356471A (zh) * 2017-08-15 2017-11-17 塔里木大学 一种与直剪仪配套的简易低温智能温控装置及方法
CN108709435A (zh) * 2018-06-28 2018-10-26 华电重工股份有限公司 工质输送设备及其管壳式换热器的循环系统
CN109278342A (zh) * 2018-09-10 2019-01-29 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种实现温等静压机缸内可控降温的系统与方法

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