CN106527528B - 一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统 - Google Patents
一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,包括水浴加热模块和电加热模块,水浴加热模块包括工业蒸汽加热管路、冷冻水管路、补水管路和板式换热器,工业蒸汽加热管路、冷冻水管路和补水管路分别于板式换热器连接,电加热模块包括加热罐和电热管路系统,电热管路系统与加热罐连接,加热罐中竖直均匀设有多个加热管,通过水浴加热模块,实现快速升温,提高温度响应速度,换热器工业蒸汽管路上连接有工业蒸汽气动角阀,实现通过工业蒸汽加热快到设计温度时,停止工业蒸汽加热;通过冷冻水管路,实现对板式换热器进行降温;在接近设计温度时,采用电加热模块,通过控制加热罐中加热管开关数量和加热时间,能有效控制好升温精度。
Description
技术领域
本发明属于温控技术领域,具体地说,本发明涉及一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统。
背景技术
随着全球生物技术的发展,逐渐的从以前的粗狂型的生物试验条件转变成现在的高精度实验条件,生物制药是关乎到人类健康的大事,对实验条件更要求做到精准可控,我们知道生物制品对温度的要求很特殊,要求加温速度快,但是温差可控,如果温度过高会造成生物制品失去活性;另外生物制品的成本大多数都比较高,对温度的变化会很敏感,温度控制不准确会造成重大损失,而且对生物制品的温度控制直接关系到生物制品的品质,对生物制药行业不容轻视。
发明内容
本发明提供一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,目的是改变温度控制方式,加快变温速度,保证温度控制精度,实现温差可控。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:包括水浴加热模块和电加热模块,所述水浴加热模块包括工业蒸汽加热管路、冷冻水管路、补水管路和板式换热器,其中工业蒸汽加热管路、冷冻水管路和补水管路分别于板式换热器连接,所述电加热模块包括加热罐和电热管路系统,其中电热管路系统与加热罐连接,所述加热罐中竖直均匀设有多个加热管;所述补水管路包括入水端管路、换热器至气动阀前管路、冷却水输出管路和冷却水回流管路,其中所述的入水端管路与板式换热器的下端连接,换热器至气动阀前管路与板式换热器的上端连接,冷却水输出管路与换热器至气动阀前管路,冷却水回流管路一端与换热器至气动阀前管路连接,另外一端与入水端管路连接;所述入水端管路由入水端主管路、输出泵补水管路和排水管路组成,所述入水端主管路上设有清洗液流量开关,且所述清洗液流量开关上设有指示器,所述入水端主管路末端连接有气动两位三通阀,其中的一通连接有输出泵补水管路,另外一通与排水管路连接,其中所述输出泵补水管路上设有手动隔膜阀一、卫生泵、卫生型快装单向阀一、手动隔膜阀二和隔膜压力表;所述换热器至气动阀前管路上设有第一温度变送器,所述冷却水输出管路上设有气动角阀一;所述冷却水回流管路上设有气动角阀二和卫生型快装单向阀三;所述加热罐上端连接有第二温度变送器。
优选的,所述工业蒸汽加热管路包括换热器工业蒸汽管路、卫生球阀一、工业蒸汽气动角阀、换热器冷凝水管路、冷冻水气动角阀、冷凝水气动角阀、过滤器、疏水阀、单向阀和卫生球阀二,在换热器工业蒸汽管路上根据工业蒸汽前进方向依次连接有卫生球阀一、工业蒸汽气动角阀,然后再与板式换热器连接;从板式换热器出来的换热器冷凝水管路上依次连接有冷冻水气动角阀、第一冷凝水气动角阀、过滤器、疏水阀、单向阀和第一卫生球阀二。
优选的,所述冷冻水管路分为换热器冷冻水入水管路和换热器冷冻水出水管路,其中所述换热器冷冻水入水管路上设有卫生球阀三、排污气动角阀,所述换热器冷冻水入水管路连接在换热器冷凝水管路上,且连接处位于板式换热器与冷冻水气动角阀之间;所述换热器冷冻水出水管路上设有第二冷凝水气动角阀、第二卫生球阀二,所述换热器冷冻水出水管路连接在换热器工业蒸汽管路上,且连接处位于板式换热器与工业蒸汽气动角阀之间。
优选的,所述电热管路系统通过气动角阀三与换热器至气动阀前管路连接,其中所述电热管路系统由气动阀至加热罐前管路、热水回流管路和加热罐热水输出管路组成,所述的气动阀至加热罐前管路一端与加热罐底部连接,另外一端与热水回流管路连接,热水回流管路与加热罐热水输出管路连接,加热罐热水输出管路与加热罐上端连接,所述气动阀至加热罐前管路上设有卫生型快装单向阀二,所述热水回流管路上设有气动角阀四。
优选的,所述卫生泵上设有手动隔膜阀三。
本发明是用于改变温度控制方式,加快变温速度,保证温度控制精度,实现温差可控,对温度控制系统做了全新的设计,采用以上技术方案的有益效果是:通过水浴加热模块利用工业蒸汽经过换热器工业蒸汽管路后到达板式换热器,与板式换热器进行换热,实现了快速升温,提高了温度响应速度,为了保证快要达到设计的温度时,停止工业蒸汽加热,因此在换热器工业蒸汽管路上连接有工业蒸汽气动角阀,该工业蒸汽气动角阀根据设定的温度自动调节开度,实现了通过工业蒸汽加热快到设计温度时,停止工业蒸汽加热;通过冷冻水管路,实现了对板式换热器进行降温;在接近设计温度时,采用电加热模块,通过控制加热罐中的加热管的开关数量和加热时间,能有效的控制好升温精度,达到±0.1度的设计精度。
附图说明
图1是本发明的温度控制系统图;
其中:
VHB613、卫生球阀一;VPG607、工业蒸汽气动角阀;VPG611、冷冻水气动角阀;VPG608、冷凝水气动角阀;F602、过滤器;ST602、疏水阀;VC603、单向阀;VHB614、卫生球阀二;VHB615、卫生球阀三;VPG609、排污气动角阀;FS401、清洗液流量开关;VP3G401、气动两位三通阀;VHD401、手动隔膜阀一;VHD405、手动隔膜阀三;VC401、卫生型快装单向阀一;VHD402、手动隔膜阀二;PI403、隔膜压力表;TT401、温度变送器;VPG404、气动角阀一;VPG405、气动角阀二;VC403、卫生型快装单向阀三;VPG402、气动角阀三;VC402、卫生型快装单向阀二;VPG403、气动角阀四。
WK-HE-401、板式换热器;WK-T-400、加热罐;WK-P-401、卫生泵;SM-401-1”-650、换热器工业蒸汽管路;CL-401-1”-650、换热器冷凝水管路;WR-404-1”-650、换热器冷冻水入水管路;WR-403-1”-650、换热器冷冻水出水管路;WK-401-”-650、输出泵补水管路;WK-402-”-650、排水管路;WK-403-”-650、换热器至气动阀前管路;WK-404-”-650、加热罐热水输出管路;WK-405-”-650、热水回流管路;WK-406-”-650、气动阀至加热罐前管路;WR-401-”-650、冷却水输出管路;WR-402-”-650、冷却水回流管路。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解,并有助于其实施。
如图1所示,本发明是一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,是用于改变温度控制方式,加快变温速度,保证温度控制精度,实现温差可控。
具体的说,如图1所示,包括水浴加热模块和电加热模块,所述水浴加热模块包括工业蒸汽加热管路、冷冻水管路、补水管路和板式换热器WK-HE-401,其中工业蒸汽加热管路、冷冻水管路和补水管路分别于板式换热器WK-HE-401连接,所述电加热模块包括加热罐WK-T-400和电热管路系统,其中电热管路系统与加热罐WK-T-400连接,所述加热罐WK-T-400中竖直均匀设有多个加热管。
所述工业蒸汽加热管路包括换热器工业蒸汽管路SM-401-1”-650、卫生球阀一VHB613、工业蒸汽气动角阀VPG607、换热器冷凝水管路CL-401-1”-650、冷冻水气动角阀VPG611、冷凝水气动角阀VPG608、过滤器F602、疏水阀ST602、单向阀VC603和卫生球阀二VHB614,在换热器工业蒸汽管路SM-401-1”-650上根据工业蒸汽前进方向依次连接有卫生球阀一VHB613、工业蒸汽气动角阀VPG607,然后再与板式换热器WK-HE-401连接;从板式换热器WK-HE-401出来的换热器冷凝水管路CL-401-1”-650上依次连接有冷冻水气动角阀VPG611、冷凝水气动角阀VPG608、过滤器F602、疏水阀ST602、单向阀VC603和卫生球阀二VHB614。
所述冷冻水管路分为换热器冷冻水入水管路WR-404-1”-650和换热器冷冻水出水管路WR-403-1”-650,其中所述换热器冷冻水入水管路WR-404-1”-650上设有卫生球阀三VHB615、排污气动角阀VPG609,所述换热器冷冻水入水管路WR-404-1”-650连接在换热器冷凝水管路CL-401-1”-650上,且连接处位于板式换热器WK-HE-401与冷冻水气动角阀VPG611之间;所述换热器冷冻水出水管路WR-403-1”-650上设有冷凝水气动角阀VPG608、卫生球阀二VHB614,所述换热器冷冻水出水管路WR-403-1”-650连接在换热器工业蒸汽管路SM-401-1”-650上,且连接处位于板式换热器WK-HE-401与工业蒸汽气动角阀VPG607之间。
所述补水管路包括入水端管路、换热器至气动阀前管路WK-403-”-650、冷却水输出管路WR-401-”-650和冷却水回流管路WR-402-”-650,其中所述的入水端管路与板式换热器WK-HE-401的下端连接,换热器至气动阀前管路WK-403-”-650与板式换热器WK-HE-401的上端连接,冷却水输出管路WR-401-”-650与换热器至气动阀前管路WK-403-”-650,冷却水回流管路WR-402-”-650一端与换热器至气动阀前管路WK-403-”-650连接,另外一端与入水端管路连接。
所述入水端管路由入水端主管路、输出泵补水管路WK-401-”-650和排水管路WK-402-”-650组成,所述入水端主管路上设有清洗液流量开关FS401,且所述清洗液流量开关FS401上设有指示器,所述入水端主管路末端连接有气动两位三通阀VP3G401,其中的一通连接有输出泵补水管路WK-401-”-650,另外一通与排水管路WK-402-”-650连接,其中所述输出泵补水管路WK-401-”-650上设有手动隔膜阀一VHD401、卫生泵WK-P-401、卫生型快装单向阀一VC401、手动隔膜阀二VHD402和隔膜压力表PI403;所述换热器至气动阀前管路WK-403-”-650上设有温度变送器TT401,所述冷却水输出管路WR-401-”-650上设有气动角阀一VPG404;所述冷却水回流管路WR-402-”-650上设有气动角阀二VPG405和卫生型快装单向阀三VC403。
所述电热管路系统通过气动角阀三VPG403与换热器至气动阀前管路WK-403-”-650连接,其中所述电热管路系统由气动阀至加热罐前管路WK-406-”-650、热水回流管路WK-405-”-650和加热罐热水输出管路WK-404-”-650组成,所述的气动阀至加热罐前管路WK-406-”-650一端与加热罐WK-T-400底部连接,另外一端与热水回流管路WK-405-”-650连接,热水回流管路WK-405-”-650与加热罐热水输出管路WK-404-”-650连接,加热罐热水输出管路WK-404-”-650与加热罐WK-T-400上端连接,所述气动阀至加热罐前管路WK-406-”-650上设有卫生型快装单向阀二VC402,所述热水回流管路WK-405-”-650上设有气动角阀四VPG403。
所述卫生泵WK-P-401上设有手动隔膜阀三VHD405;所述加热罐WK-T-400上端连接有温度变送器TT401。
以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述:
实施例1:
当我们让温度控制系统开始工作,先启动水浴加热模块,利用工业蒸汽进行加热,先手动打开卫生球阀一VBH613,工业蒸汽气动角阀VPG607根据设定的温度自动调节开度,然后工业蒸汽通过工业蒸汽气动角阀VPG607,到达板式换热器WK-HE-401,通过板式换热器WK-HE-401进行换热,将热水加热到设定的温度,被板式换热器WK-HE-401里的热水吸收过热量的工业蒸汽液化,然后从板式换热器WK-HE-401流出到达冷冻水气动角阀VPG611,然后经过冷凝水气动角阀VPG608后被过滤器F602过滤,然后依次经过疏水阀ST602、单向阀VC603和卫生球阀二VHB614从温度控制系统中流出,其中的过滤器F602保证了流出的液态水不含杂质,所述单向阀VC603防止液体倒流,使板式换热器WK-HE-401的温度不可控,当热水的温度快到达设定的温度时,也就是到达工业蒸汽气动角阀VPG607所设定的温度,此时工业蒸汽气动角阀VPG607关闭,然后手动关闭卫生球阀一VBH613,通过水浴加热模块利用工业蒸汽经过换热器工业蒸汽管路SM-401-1”-650后到达板式换热器WK-HE-401,与板式换热器WK-HE-401进行换热,实现了快速升温,提高了温度响应速度,为了保证快要达到设计的温度时,停止工业蒸汽加热,因此在换热器工业蒸汽管路SM-401-1”-650上连接有工业蒸汽气动角阀VPG607,该工业蒸汽气动角阀VPG607根据设定的温度自动调节开度,实现了通过工业蒸汽加热快到设计温度时,停止工业蒸汽加热。
如果温度控制系统的温度过高,可以通过冷冻水管路向板式换热器WK-HE-401的壳层中通入冷冻水,冷冻水从卫生球阀三VHB615进入,然后经过排污气动角阀VPG609后到达板式换热器WK-HE-401,实现降温目的,冷冻水只是经过板式换热器WK-HE-401,将板式换热器WK-HE-401的热量带走,所以冷冻水从板式换热器WK-HE-401中出来后通过冷凝水气动角阀VPG608,然后经卫生球阀二VHB614排出。
随着加热的进行,实现水浴加热的热水可能会因为温度升高而蒸发,热水量会减少,当热水量减少,我们通过补水管路进行补水,我们先打开输出泵补水管路WK-401-”-650上的手动隔膜阀一VHD401,然后让卫生泵SM-401-1”-650工作,补充的水流过卫生型快装单向阀一VC401以及手动隔膜阀二VHD402,然后经过气动两位三通阀VP3G401后到达入水端主管路,然后给板式换热器WK-HE-401补充水,被板式换热器WK-HE-401换热后的冷却水一部分可以从换热器至气动阀前管路WK-403-”-650到达气动角阀一VPG404,然后经冷却水输出管路WR-401-”-650输出系统;另外一部分从换热器至气动阀前管路WK-403-”-650,然后打开气动角阀二VPG405经过冷却水回流管路WR-402-”-650到达卫生型快装单向阀三VC403,然后回流到入水端主管路,当补充的水过量时,我们可以通过气动两位三通阀VP3G401将过量的水从排水管路WK-402-”-650排除。
实施例2:
在接近设计温度时,采用电加热模块,冷却水通过气动角阀三VPG402流入气动阀至加热罐前管路WK-406-”-650,然后流入加热罐WK-T-400中,被加热罐WK-T-400加热后的热水能够从加热罐热水输出管路WK-404-”-650流出,同时也可以流过气动角阀四VPG403后经过热水回流管路WK-405-”-650回流到气动阀至加热罐前管路WK-406-”-650,通过控制加热罐WK-T-400中的加热管的开关数量和加热时间,能有效的控制好升温精度,达到±0.1度的设计精度。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述,显然,本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进,将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:包括水浴加热模块和电加热模块,所述水浴加热模块包括工业蒸汽加热管路、冷冻水管路、补水管路和板式换热器,其中工业蒸汽加热管路、冷冻水管路和补水管路分别与板式换热器连接,所述电加热模块包括加热罐和电热管路系统,其中电热管路系统与加热罐连接,所述加热罐中竖直均匀设有多个加热管;所述补水管路包括入水端管路、换热器至气动阀前管路、冷却水输出管路和冷却水回流管路,其中所述的入水端管路与板式换热器的下端连接,换热器至气动阀前管路与板式换热器的上端连接,冷却水输出管路与换热器至气动阀前管路连接,冷却水回流管路一端与换热器至气动阀前管路连接,另外一端与入水端管路连接;所述入水端管路由入水端主管路、输出泵补水管路和排水管路组成,所述入水端主管路上设有清洗液流量开关,且所述清洗液流量开关上设有指示器,所述入水端主管路末端连接有气动两位三通阀,其中的一通连接有输出泵补水管路,另外一通与排水管路连接,其中所述输出泵补水管路上设有手动隔膜阀一、卫生泵、卫生型快装单向阀一、手动隔膜阀二和隔膜压力表;所述换热器至气动阀前管路上设有温度变送器,所述冷却水输出管路上设有气动角阀一;所述冷却水回流管路上设有气动角阀二和卫生型快装单向阀三;所述加热罐上端连接有第二温度变送器。
2.根据权利要求1所述的一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:所述工业蒸汽加热管路包括换热器工业蒸汽管路、卫生球阀一、工业蒸汽气动角阀、换热器冷凝水管路、冷冻水气动角阀、冷凝水气动角阀、过滤器、疏水阀、单向阀和卫生球阀二,在换热器工业蒸汽管路上根据工业蒸汽前进方向依次连接有卫生球阀一、工业蒸汽气动角阀,然后再与板式换热器连接;从板式换热器出来的换热器冷凝水管路上依次连接有冷冻水气动角阀、第一冷凝水气动角阀、过滤器、疏水阀、单向阀和第一卫生球阀二。
3.根据权利要求2所述的一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:所述冷冻水管路分为换热器冷冻水入水管路和换热器冷冻水出水管路,其中所述换热器冷冻水入水管路上设有卫生球阀三、排污气动角阀,所述换热器冷冻水入水管路连接在换热器冷凝水管路上,且连接处位于板式换热器与冷冻水气动角阀之间;所述换热器冷冻水出水管路上设有第二冷凝水气动角阀、第二卫生球阀二,所述换热器冷冻水出水管路连接在换热器工业蒸汽管路上,且连接处位于板式换热器与工业蒸汽气动角阀之间。
4.根据权利要求1所述的一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:所述电热管路系统通过气动角阀三与换热器至气动阀前管路连接,其中所述电热管路系统由气动阀至加热罐前管路、热水回流管路和加热罐热水输出管路组成,所述的气动阀至加热罐前管路一端与加热罐底部连接,另外一端与热水回流管路连接,热水回流管路与加热罐热水输出管路连接,加热罐热水输出管路与加热罐上端连接,所述气动阀至加热罐前管路上设有卫生型快装单向阀二,所述热水回流管路上设有气动角阀四。
5.根据权利要求1所述的一种应用于生物制品药液解冻保温的温度控制系统,其特征在于:所述卫生泵上设有手动隔膜阀三。
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- 2016-08-24 CN CN201610707006.1A patent/CN106527528B/zh active Active
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