CN107488870A - 一种电解池加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解池加热系统，旨在提供一种对不同升温幅度需求的电解池加热系统，其技术方案要点是：一种电解池加热系统，包括至少两组具有不同升温幅度需求的电解池；利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的电解池进行加热的第一供热子系统；以及利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的电解池进行加热的第二供热子系统，第一供热子系统的热传导效率高于第二供热子系统的热传导效率；热传导效率相对较高的第一供热子系统利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的电解池进行加热，第二供热子系统利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的电解池进行加热，从而满足了不同升温幅度需求的电解池的温控精度要求。

Description

一种电解池加热系统

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，更具体地说，它涉及一种电解池加热系统。

背景技术

电镀生产线的电解池在电镀前需要将电解池内的电解液加热至指定温度才能进行后续的电镀过程。

当进行不同对象的电镀时，通常电解池中电解液要加热到不同的指定温度，有些温度要求较高，有些温度要求较低，从同一个基础温度进行加热升温处理达到指定温度，升温幅度会不同。现有一般是通过空气源热泵热水器输出高温气态冷媒，从而对不同指定温度需求的电解池中电解液进行加热。由于空气源热泵热水器所构成的供热系统的热传导效率较高，在进行升温处理时，温度变化率较快，可以满足从基础温度升温到较高的指定温度的温控精度要求，但是对于从基础温度升温到较低的指定温度的情况，温控精度难以保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解池加热系统，以满足不同升温幅度需求的电解池的温控精度要求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电解池加热系统，包括至少两组具有不同升温幅度需求的电解池；利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的所述电解池进行加热的第一供热子系统；以及利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的所述电解池进行加热的第二供热子系统，所述第一供热子系统的热传导效率高于所述第二供热子系统的热传导效率。

通过采用上述技术方案，热传导效率相对较高的第一供热子系统利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的电解池进行加热，实现了对升温幅度需求较大的电解池快速加热的同时，保证了温控精度，第二供热子系统利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的电解池进行加热，实现了对升温幅度需求较小的电解池加热的同时，保证了温控精度，从而满足了不同升温幅度需求的电解池的温控精度要求。

优选的，所述第一热传导介质为气态冷媒，所述第二热传导介质为水，或者所述第一热传导介质为水，所述第二热传导介质为油。

通过采用上述技术方案，利用一定条件下气态冷媒、水、油中两者之间的导热系数的差异，来实现对不同升温幅度需求的电解池的加热。

优选的，当所述第一热传导介质为气态冷媒，所述第二热传导介质为水时，所述第一供热子系统为用于提供加热用高温气态冷媒的空气源热泵热水器，所述第二供热子系统为用于提供加热用水的储水系统，所述空气源热泵热水器还将所述高温气态冷媒输送到所述储水系统以对所述储水系统中的水进行加热得到加热用水。

通过采用上述技术方案，空气源热泵热水器具有高效节能的特点，从而使得整个系统能实现高效节能的效果；第一供热子系统可将高温气态冷媒输送至第二供热子系统以供热，提高了第一供热子系统的有效利用率，并且使整个系统结构的组成更加有机。

优选的，所述第一供热子系统、所述第二供热子系统及所述电解池之间通过管道输送所述第一热传导介质及所述第二热传导介质，所述管道位于所述电解池外部的部分包覆有隔热层，所述管道位于所述电解池内部的部分包覆有防腐层。

通过采用上述技术方案，管道在传输热传导介质的过程中，会发生热量的耗散，采用包覆有隔热层的管道，有效减少了上述热量耗散，进一步增强了系统高效节能的效果；由于电解液有较强的腐蚀性，采用包覆有防腐层的管道，可将管道和电解液有效隔开，以防管道被电解液腐蚀而导致管道破裂，保证了加工生产的顺利进行。

优选的，所述隔热层从所述管道的径向由内向外依次包括红外线反射层，以及铝箔层。

通过采用上述技术方案，红外线反射层将管道内散发的热量向内反射，减少了管道内热量的散失，铝箔层具有较好的隔热效果，减少了管道内的热量与外界的热交换，进一步减少了管道内热量的散失。

优选的，所述储水系统包括用于存储水的水箱；包覆在所述水箱的外侧、用于与所述水箱之间形成供所述高温气态冷媒流通的腔体的壳体，以及用于对加热用水提供输送动力以使加热用水在所述水箱与升温幅度需求较小的所述电解池之间循环的水泵。

通过采用上述技术方案，通过将高温气态冷媒通入壳体内对水箱内的水进行加热，利用水泵构成的水循环系统可实现资源的重复利用。

优选的，所述管道的位于所述电解池内部的部分设置为U形管。

通过采用上述技术方案，相比直线型管道，单U形管或U形管的组合，可使管道与电解液的接触面积更大、对电解液的加热更加充分，提高了加热系统的加热效率。

优选的，所述空气源热泵热水器包括：用于将低温冷媒与从外部输入的高温空气进行热交换以得到所述高温气态冷媒及低温空气的蒸发器，所述空气源热泵热水器还用于对外部输出所述低温空气。

通过采用上述技术方案，空气源热泵热水器在工作过程中蒸发器会产生冷气，如果把冷气直接排放掉，会造成极大的浪费，如果将输出的冷气排放至房间内供降温或排放至冷库内以保持低温状态，将会提高空气源热泵热水器乃至整个系统的使用效率，更加节能环保。

综上所述，本发明具有以下有益效果：热传导效率相对较高的第一供热子系统利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的电解池进行加热，实现了对升温幅度需求较大的电解池快速加热的同时，保证了温控精度，第二供热子系统利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的电解池进行加热，实现了对升温幅度需求较小的电解池加热的同时，保证了温控精度，从而满足了不同升温幅度需求的电解池的温控精度要求。

附图说明

图1是本发明实施例中电解池加热系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中管道的截面图；

图3是本发明实施例中U形管的截面图；

图4是本发明实施例中空气源热泵热水器的剖视图。

图中：1、电解池；2、空气源热泵热水器；3、管道；4、防腐层；5、红外线反射层；6、铝箔层；7、水箱；8、壳体；9、水泵；10、U形管；11、蒸发器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一：

一种电解池加热系统，如图1所示，包括至少两组具有不同升温幅度需求的电解池1；利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的电解池1进行加热的第一供热子系统；以及利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的电解池1进行加热的第二供热子系统，第一供热子系统的热传导效率高于第二供热子系统的热传导效率。

如图1所示，第一热传导介质为气态冷媒，第二热传导介质为水，或者第一热传导介质为水，第二热传导介质为油等。其中，冷媒可以是氟元素化合物或者由不同氟元素化合物等组成的混合物，冷媒的选用可参考现有技术，此处不再赘述; 利用一定条件下气态冷媒、水、油中两者之间的导热系数的差异，来实现对不同升温幅度需求的电解池1的加热。升温幅度只是从一基础温度上升到指定温度之间的温度差，而为了满足不同产品的电镀要求，电镀加工处理所用电解池1中电解液的电镀加工温度要求可能不同，从而电解池1中电解液从一基础温度上升到指定的电镀加工温度也可能不同。

当第一热传导介质为气态冷媒，第二热传导介质为水时，第一供热子系统为用于提供加热用高温气态冷媒的空气源热泵热水器2，第二供热子系统为用于提供加热用水的储水系统，空气源热泵热水器2还将高温气态冷媒输送到储水系统以对储水系统中的水进行加热得到加热用水; 空气源热泵热水器2具有高效节能的特点，从而使得整个系统能实现高效节能的效果；第一供热子系统可将高温气态冷媒输送至第二供热子系统以供热，提高了第一供热子系统的有效利用率，并且使整个系统结构的组成更加有机。

如图2和图3所示，第一供热子系统、第二供热子系统及电解池1之间通过管道3输送第一热传导介质及第二热传导介质，管道3位于电解池1外部的部分包覆有隔热层，管道3位于电解池1内部的部分包覆有防腐层4; 管道3在传输热传导介质的过程中，会发生热量的耗散，采用包覆有隔热层的管道3，有效减少了上述热量耗散，进一步增强了系统高效节能的效果；由于电解液有较强的腐蚀性，采用包覆有防腐层4的管道3，可将管道3和电解液有效隔开，以防管道3被电解液腐蚀而导致管道3破裂，保证了加工生产的顺利进行。隔热层从管道3的径向由内向外依次包括红外线反射层5，以及铝箔层6, 红外线反射层5将管道3内散发的热量向内反射，减少了管道3内热量的散失，铝箔层6具有较好的隔热效果，减少了管道3内的热量与外界的热交换，进一步减少了管道3内热量的散失。其中，红外线反射层5可采用铝、铜等具有红外反射作用的金属或合金材料，同时，也可以在这些材料上加载电介质膜加以保护，电介质膜可以为一氧化硅、氟化镁等材料。

如图1所示，储水系统包括用于存储水的水箱7；包覆在水箱7的外侧、用于与水箱7之间形成供高温气态冷媒流通的腔体的壳体8，以及用于对加热用水提供输送动力以使加热用水在水箱7与升温幅度需求较小的电解池1之间循环的水泵9; 通过将高温气态冷媒通入壳体8内对水箱7内的水进行加热，利用水泵9及其管道3构成的水循环系统可实现资源的重复利用。管道3位于电解池1内部的部分设置为U形管10, 相比直线型管道3，单U形管10或U形管10的组合，可使管道3与电解液的接触面积更大、对电解液的加热更加充分，提高了加热系统的加热效率。

如图4所示，空气源热泵热水器2包括：用于将低温冷媒与从外部输入的高温空气进行热交换以得到高温气态冷媒及低温空气的蒸发器11，空气源热泵热水器2还用于对外部输出低温空气; 空气源热泵热水器2在工作过程中蒸发器11会产生冷气，如果把冷气直接排放掉，会造成极大的浪费，如果将输出的冷气排放至房间内供降温或排放至冷库内以保持低温状态，将会提高空气源热泵热水器2乃至整个系统的使用效率，更加节能环保。当然，空气源热泵热水器2还可以包括其他部件，例如：压缩机、冷凝器等，这些为空气源热泵热水器2的常规部件，此处不作赘述。

使用过程：启动空气源热泵热水器2，第一供热子系统通过管道3将热气直接通入升温幅度需求较大的电解池1内通过U形管10进行加热；加热过的热气排至壳体8内，与第一供热子系统共同对水箱7内的水进行加热，待水温到达一定温度后，启动水泵9将热水通过管道3将热水通入U形管10对升温幅度需求较小的电解池1进行加热；空气源热泵热水器2在工作过程中产生的冷气通过管道3通至房间或冷库内，全面利用空气源热泵热水器2的功能，符合人性化设计。在进行温度控制时，需要在电解池1相应位置（例如：电解池1内壁或外壁或悬于电解池1中电解液中等位置）设置温度感应器，外部的控制中心可根据温度感应器所反馈的电解池1中电解液的实时温度，进行第一供热子系统及第二供热子系统工作的控制，以当上述实时温度到达或接近电解池1中电解液的目标电镀加工温度时，控制第一供热子系统或第二供热子系统不继续进行加热。

实施例二：

本实施例与上述实施例区别主要在于：

本实施例中，第二供热子系统同时还通过管道3可对升温幅度需求较大的电解池1进行加热处理。具体地，当升温幅度需求较大的电解池1需要通过加热处理从一基础温度升温至某一电镀加工温度时，控制器可控制第一供热子系统执行对该电解池1的加热处理，使该电解池1内的电解液从一基础温度较快地升温至一中间温度，该中间温度介于上述基础温度与电镀加工温度之间，然后控制器停止第一供热子系统执行对该电解池1的加热处理，并控制第二供热子系统执行对该电解池1的加热处理，使该电解池1内的电解液从上述中间温度相对较慢地升温至上述电镀加工温度，从而，更进一步保证了电解池1中电解液升温过程中的温控精度。

Claims (8)

1.一种电解池加热系统，其特征是，包括：

至少两组具有不同升温幅度需求的电解池(1)；

利用第一热传导介质对升温幅度需求较大的所述电解池(1)进行加热的第一供热子系统；以及，

利用第二热传导介质对升温幅度需求较小的所述电解池(1)进行加热的第二供热子系统；

所述第一供热子系统的热传导效率高于所述第二供热子系统的热传导效率。

2.根据权利要求1所述的电解池加热系统，其特征是，所述第一热传导介质为气态冷媒，所述第二热传导介质为水；或者，所述第一热传导介质为水，所述第二热传导介质为油。

3.根据权利要求2所述的电解池加热系统，其特征是，当所述第一热传导介质为气态冷媒，所述第二热传导介质为水时，所述第一供热子系统为用于提供加热用高温气态冷媒的空气源热泵热水器(2)，所述第二供热子系统为用于提供加热用水的储水系统；所述空气源热泵热水器(2)还将所述高温气态冷媒输送到所述储水系统以对所述储水系统中的水进行加热得到加热用水。

4.根据权利要求1所述的电解池加热系统，其特征是，所述第一供热子系统、所述第二供热子系统及所述电解池之间通过管道(3)输送所述第一热传导介质及所述第二热传导介质，所述管道(3)位于所述电解池(1)外部的部分包覆有隔热层，所述管道(3)位于所述电解池(1)内部的部分包覆有防腐层(4)。

5.根据权利要求4所述的电解池加热系统，其特征是，所述隔热层从所述管道(3)的径向由内向外依次包括红外线反射层(5)，以及，铝箔层(6)。

6.根据权利要求3所述的电解池加热系统，其特征是，所述储水系统包括：

用于存储水的水箱(7)；

包覆在所述水箱(7)的外侧、用于与所述水箱(7)之间形成供所述高温气态冷媒流通的腔体的壳体(8)；以及，

用于对加热用水提供输送动力以使加热用水在所述水箱(7)与升温幅度需求较小的所述电解池(1)之间循环的水泵(9)。

7.根据权利要求4所述的电解池加热系统，其特征是：所述管道(3)的位于所述电解池(1)内部的部分设置为U形管(10)。

8.根据权利要求3所述的电解池加热系统，其特征在于，所述空气源热泵热水器(2)包括：

用于将低温冷媒与从外部输入的高温空气进行热交换以得到所述高温气态冷媒及低温空气的蒸发器(11)，所述空气源热泵热水器(2)还用于对外部输出所述低温空气。