CN107728671A - 一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其包括：第一加热管道、第二加热管道、补水口、蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统以及温度调节系统。第一加热管道、第二加热管道分别与控温设备连接，补水口与第一加热管道连通。蒸汽加热系统包括蒸汽入口、蒸汽出口以及第一换热器，电加热系统包括循环泵、电加热管。温度调节系统包括：设置在蒸汽入口处的第一电动比例阀，设置在第一换热器处的第二电动比例阀与第三电动比例阀，设置在控温设备上第一热电阻、第二热电阻，分别设置在第一加热管道与第二加热管道上的第三热电阻与第四热电阻。本实用可以根据需求将控温设备的加热源在蒸汽与电加热之间相互转换，提高温控精度。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制的技术领域，特别涉及一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换。
背景技术
在化工、石油、冶金等生产过程的物理过程和化学反应中，温度往往是一个很重要的量，需要准确地加以控制。而在一些地区，电力的负荷也达到了一点的瓶颈，因此普通电加热的机型已经满足不了客户的需求。同时，在一些采用普通电加热方式的客户现场也会有蒸汽源的存在，因此其也可以通过蒸汽将导热媒介进行加热，达到一定的温度后，再根据客户的需求，通过阀门的切换，确认最终输出到客户端导热媒介的温度，从而降低用电量。但是，蒸汽加热具有一定的局限性，其加热温度一般150℃之内，且由于蒸汽加热速度太快，其控温精度较差，一般在±5℃。因此，在控制温度大于150℃的行业还需要采用电加热辅助的作用将客户温度提升。
然而，现有就缺乏一种可以同时利用蒸汽加热与电加热的控制系统。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，该双模式切换控制系统可根据设定的温度将设备的加热来源在蒸汽加热与电加热两种模式之间进行自动切换。
为实现上述目的，本发明提出的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其包括：与控温设备连接的第一加热管道、第二加热管道，与所述第一加热管道连通的补水口，分别与所述第一加热管道和所述第二加热管道连通的蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统，分别与控温设备、蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统电连接的温度调节系统；
其中，所述蒸汽加热系统包括：蒸汽入口、蒸汽出口以及第一换热器；所述蒸汽入口与第一加热管道、第一换热器的第一入口连通，所述蒸汽出口与第二加热管道、第一换热器的第一出口连通，所述第一换热器的第二入口与第二出口均与第二加热管道连通；
所述电加热系统包括循环泵与电加热管，所述循环泵与第一加热管道连通，所述电加热管与第二加热管道、循环泵连通；
所述温度调节系统包括：设置在蒸汽入口处的管道上的第一电动比例阀，设置在第一换热器的第一入口处的第二电动比例阀，设置在第一换热器的第二出口处的第三电动比例阀，设置在控温设备上第一热电阻、第二热电阻，设置在第一加热管道上的第三热电阻，设置在第二加热管道上的第四热电阻，分别与第一电动比例阀、第一热电阻电连接的第一温控器，以及分别与第二热电阻、第三热电阻、第四热电阻、第二电动比例阀、第三电动比例阀电连接的第二温控器。
进一步地，所述蒸汽入口与第一加热管道连通的管道上第一气动阀，所述蒸汽出口与第二加热管道连通的管道上第二气动阀。
进一步地，所述第一加热管道上设有第三气动阀，所述第二加热管道上设有第四气动阀。
进一步地，所述第一加热管道上设有集气筒，所述集气筒上设有第一排气阀；所述第二加热管道上设有第二排气阀。
进一步地，所述循环泵上设有第三排气阀。
进一步地，所述第一加热管道上设有稳压罐。
进一步地，所述第二加热管道上设有压力变送器与第二压力表。
具体地，所述冷却系统包括：冷却水入口、冷却水出口以及第二换热器，所述冷却水入口与第一加热管道、第二换热器的第一入口连通，所述冷却水出口与第二加热管道、第二换热器的第一出口连通，所述第二换热器的第二入口与第二出口均与第二加热管道连通。
进一步地，所述温度调节系统还包括设置在第二换热器的第二出口处的第四电动比例阀，且所述第四电动比例阀与第二温控器电连接。
相比现有技术，本发明提供的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统通过自动温度获取，设定需要温度，通过温控器自动调节切换阀门以控制控温设备的热源是来自蒸汽还是电加热。并且，通过检测温度，可将温度精确控制在0℃-180℃任一温度点，控温精度可达到±1℃。
本发明在前期快速加热的阶段以及客户需求温度较低时，均可通过蒸汽进行加热，节省用电量，故在一些电力能源紧张的地方具有广阔的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的控制原理图；
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本发明提出一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统。
参照图1，图1为本发明一实施例的控制原理图。
如图1所示，在本发明实施例中，该蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其包括：与控温设备800连接的第一加热管道100、第二加热管道200，与第一加热管道100连通的补水口300，分别与第一加热管道100和第二加热管道200连通的蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统，分别与控温设备800、蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统电连接的温度调节系统。
其中，蒸汽加热系统包括：蒸汽入口410、蒸汽出口420以及第一换热器430。蒸汽入口410与第一加热管道100、第一换热器430的第一入口连通，蒸汽出口420与第二加热管道200、第一换热器430的第一出口连通，第一换热器430的第二入口与第二出口均与第二加热管道200连通。
在本实施例中，蒸汽入口410的管道上依次设有第一Y型过滤器、第一截止阀、第一压力表和第一安全阀，其与第一加热管道100连通的管道上设有第一气动阀411。蒸汽出口420的管道上设有疏水阀，其与第二加热管道200连通的管道上第二气动阀421，其与第一换热器430的第一出口连通的管道上设有第二截止阀。位于第一换热器430的第二入口与第二出口之间的第二加热管道200上设有第三截止阀。
电加热系统包括循环泵510与电加热管520，循环泵510与第一加热管道100连通，电加热管520与第二加热管道200、循环泵510连通。
冷却系统包括：冷却水入口610、冷却水出口620以及第二换热器630。冷却水入口610与第二换热器630的第一入口连通，冷却水出口620与第二换热器630的第一出口连通，第二换热器630的第二入口与第二出口均与第二加热管道200连通。
在本实施例中，冷却水入口610的管道上依次设有第二Y型过滤器与第二安全阀，冷却水出口620的管道上设有第一止回阀，位于第二换热器630的第二入口与第二出口之间的第二加热管道200上设有第四截止阀。
温度调节系统包括：设置在蒸汽入口410处的管道上的第一电动比例阀710，设置在第一换热器430的第一入口处的第二电动比例阀720，设置在第一换热器430的第二出口处的第三电动比例阀730，设置在第二换热器630的第二出口处的第四电动比例阀740，设置在控温设备800上第一热电阻750、第二热电阻760，设置在第一加热管道100上的第三热电阻770，设置在第二加热管道200上的第四热电阻780，分别与第一电动比例阀710、第一热电阻750电连接的第二温控器792，以及分别与第二热电阻760、第三热电阻770、第四热电阻780、第二电动比例阀720、第三电动比例阀730、第四电动比例阀740电连接的第一温控器791。
在本实施例中，补水口300与第一加热管道100连通的管道上依次设有第三Y型过滤器、球阀、减压阀、第二止回阀以及低压开关。
在本实施例中，第一加热管道100上设有第三气动阀110，第二加热管道200上设有第四气动阀210，第三气动阀110的左侧管道上设有第四Y型过滤阀。
在本实施例中，第一加热管道100上还设有第一排水口120，第二加热管道200上设有第二排水口220，以便于将第一加热管道100与第二加热管道200内的废水排出，补充新的热水。
本发明结合了蒸汽加热与电加热的优点，其加热过程如下：
1、首先通过蒸汽加热系统进行加热
打开第一气动阀411与第二气动阀421，给控温设备800通进蒸汽，快速加热。通过第一热电阻750检测控温设备800内的温度，当温度趋近控温设备800设定的温度时，通过第二温控器792控制第一电动比例阀710的开度，较小蒸汽的供给，至停止加热。由于蒸汽压力高，传热速率快，可将控温设备800的温度快速提升至110℃左右。
2、将蒸汽加热切换为热水循环加热
当蒸汽加热将控温设备800加热至110℃左右后，关闭第一气动阀411与第二气动阀421，打开第三气动阀110与第四气动阀210，打开循环泵510。当控温设备800的温度降至90℃左右时，通过补水口300向第一加热管道100内通入热水，在循环泵510的作用下，利用热水对控温设备800进行控温。
热水循环加热时，热水从第三气动阀110进入控温设备800后从第四气动阀210流出，通过第三热电阻770检测进入控温设备800的热水的温度，根据第四热电阻780检测从控温设备800流出的热水的温度，根据前后获取的温度值，对控温设备800进行控温。
在本实施例中，根据客户设定的温度需求，可自动选择蒸汽间接加热或者电加热进行补充加热，
当客户需求的温度较低时，在蒸汽入口410通入蒸汽，通过第一换热器430对热水进行加热，通过第二换热器630进行降温，通过第一温控器791控制第三电动比例阀730与第四电动比例阀740的开度，进而控制对热水加热与降温的比例，进行精确控制；
当客户需求的温度较高时，通过电加热管520对热水进行补充加热，通过第二换热器630进行降温，通过第一温控器791控制第四电动比例阀740的开度，进而控制对进入第二换热器630的冷却水的水量，进行精确控温。
相比现有技术，本发明通过自动温度获取，设定需要温度，通过温控器自动调节切换阀门以控制控温设备800的热源是来自蒸汽还是电加热。并且，通过检测温度，可将温度精确控制在0℃-180℃任一温度点，控温精度可达到±1℃。
本发明在前期快速加热的阶段以及客户需求温度较低时，均可通过蒸汽进行加热，节省用电量，故在一些电力能源紧张的地方具有广阔的市场前景。
进一步地，第一加热管道100上设有集气筒130，集气筒130上设有第一排气阀，且在集气筒130的左侧管道上设有第三安全阀。第二加热管道200上设有第二排气阀230。
在本实施例中，热水循环加热时，第一加热管道100与第二加热管道200内将会产生一定量的水蒸汽，通过在第一加热管道100上设有集气筒130，以进行水汽分离，并将多余的水蒸汽排出去。通过在第二加热上设置第二排气阀230，可进一步提高排气的效率。
进一步地，循环泵510上设有第三排气阀511，以排出循环泵510内的水蒸汽，使得循环泵510可以更加稳定的运行。
进一步地，第一加热管道100上设有稳压罐140，以维持第一加热管道100与第二加热管道200内的压力。
进一步地，第二加热管道200上设有压力变送器240与第二压力表250，以便于第二压力表250检测第二加热管道200内的压力，从而调节第二加热管道200内的压力，避免压力过大。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，包括：与控温设备连接的第一加热管道、第二加热管道，与所述第一加热管道连通的补水口，分别与所述第一加热管道和所述第二加热管道连通的蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统，分别与控温设备、蒸汽加热系统、电加热系统、冷却系统电连接的温度调节系统；
所述蒸汽加热系统包括：蒸汽入口、蒸汽出口以及第一换热器；所述蒸汽入口与第一加热管道、第一换热器的第一入口连通，所述蒸汽出口与第二加热管道、第一换热器的第一出口连通，所述第一换热器的第二入口与第二出口均与第二加热管道连通；
所述电加热系统包括循环泵与电加热管，所述循环泵与第一加热管道连通，所述电加热管与第二加热管道、循环泵连通；
所述温度调节系统包括：设置在蒸汽入口处的管道上的第一电动比例阀，设置在第一换热器的第一入口处的第二电动比例阀，设置在第一换热器的第二出口处的第三电动比例阀，设置在控温设备上第一热电阻、第二热电阻，设置在第一加热管道上的第三热电阻，设置在第二加热管道上的第四热电阻，分别与第一电动比例阀、第一热电阻电连接的第一温控器，以及分别与第二热电阻、第三热电阻、第四热电阻、第二电动比例阀、第三电动比例阀电连接的第二温控器。
2.如权利要求1所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述蒸汽入口与第一加热管道连通的管道上第一气动阀，所述蒸汽出口与第二加热管道连通的管道上第二气动阀。
3.如权利要求1所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述第一加热管道上设有第三气动阀，所述第二加热管道上设有第四气动阀。
4.如权利要求1所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述第一加热管道上设有集气筒，所述集气筒上设有第一排气阀；所述第二加热管道上设有第二排气阀。
5.如权利要求4所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述循环泵上设有第三排气阀。
6.如权利要求1所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述第一加热管道上设有稳压罐。
7.如权利要求1所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述第二加热管道上设有压力变送器与第二压力表。
8.如权利要求1～7任意一项所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述冷却系统包括：冷却水入口、冷却水出口以及第二换热器，所述冷却水入口与第一加热管道、第二换热器的第一入口连通，所述冷却水出口与第二加热管道、第二换热器的第一出口连通，所述第二换热器的第二入口与第二出口均与第二加热管道连通。
9.如权利要求8所述的蒸汽控制与电加热控制的双模式切换控制系统，其特征在于，所述温度调节系统还包括设置在第二换热器的第二出口处的第四电动比例阀，且所述第四电动比例阀与第二温控器电连接。
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