CN108973078B - 一种pvc低发泡板水冷系统及其水冷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种PVC低发泡板水冷系统及其水冷方法，该水冷系统包括一主供水回路和至少一水冷装置、一恒温恒压系统，其包括至少一储水箱和一温控单元，该温控单元包括一控制器、一温度监控装置和一加热装置，还包括至少一外循环回路，该外循环回路引主系统内的第一冷冻水与所述储水箱中的第二冷冻水进行热量交换，以及至少一内循环回路，其包括依次通过管路连接的所述储水箱、一内循环泵以及所述水冷装置，所述水冷装置通过管路与该储水箱连接保证第二冷冻水再回到所述储水箱；该水冷方法包括冷却定型模冷却定型工序和喷淋冷却工序，其应用了所述水冷系统提供的第二冷冻水。本发明为PVC低发泡板生产提供恒温、恒压力且流量恒定的第二冷冻水。

Description

一种PVC低发泡板水冷系统及其水冷方法

技术领域

本发明涉及PVC发泡板生产领域，尤其是指一种PVC低发泡板水冷系统及其水冷方法。

背景技术

PVC发泡板是以聚氯乙烯（PVC）为主要原料，它作为以塑代木的典型新型化学建材之一，是一种十分理想的绿色环保建筑装饰材料，广泛应用于车船制造、家具、厨卫材料以及装饰装修等行业。

在PVC低发泡制品中，加入高分子量聚合物，经高温加热塑化、挤出成型和冷却定型，PVC低发泡板制造工艺中冷却定型工艺显得尤为重要，冷却效果好坏直接影响低发泡板材的发泡质量、结皮质量和表面光洁度。

常用的冷却方式是采用水冷定型，针对水冷方式必定涉及到水冷系统设计，水冷系统的设计决定了冷却效果的好坏，以往水冷系统采用统一供应的方式，由一主冷冻水系统通过分支回路将冷冻水引至各个生产设备的冷却工序中，但是随着产品种类的多样化和生产设备的大量投入，不同生产线的产品和产能也存在差异，冷却工艺要求也不一样。

随着生产设备的增设，则会存在各生产设备水压和流量不稳定情况，直接导致冷却效果差，产品质量不稳定。对于不同产品的生产设备，因生产的产品性能上的差异对冷却工艺要求也不同，进而冷却时需求的水温也不一致，但以往的统一供应方式提供置各个生产设备的冷冻水温度统一，且无法针对不同生产设备的冷却工艺进行单独调节，进一步导致产品优异的性能得不到很好的展现，生产的产品使用价值也会随之降低。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种PVC低发泡板水冷系统及其水冷方法，能够为PVC低发泡板生产设备的水冷工序中的水冷装置（8）提供一种恒温、恒压及恒流的冷冻水和水冷系统，通过调节不同生产设备配备的水箱温度，使其应于不同的PVC低发泡板生产设备，进而在维持生产系统稳定生产同时，保证产品优异的性能得到很好的展现和提升其应用的价值，另一方面节省了以往老系统改造成本。

本发明提供的一种PVC低发泡板水冷系统，其应用于PVC低发泡板生产系统中，包括一主供水回路，循环输送主系统中的第一冷冻水，其包括一主进水管、一主回水管以及至少一水冷装置，用于该生产系统中模具挤压出来的PVC低发泡板的冷却和定型；所述PVC低发泡板水冷系统还包括为该水冷装置提供恒温恒压的第二冷冻水的一恒温恒压系统，所述恒温恒压系统包括：至少一储水箱，其包括一箱体，用于存储第二冷冻水；一温控单元，其包括一控制器及与所述控制器电连接的一温度监控装置和一加热装置，所述温度监控装置与加热装置分别安装在所述箱体上并延伸至所述箱体内；至少一外循环回路，该外循环回路引主系统内的第一冷冻水与所述储水箱中的第二冷冻水进行热量交换，该外循环回路引主系统内第一冷冻水与所述储水箱中的第二冷冻水进行热量交换，其在与所述主进水管连接处的管路上设有一进水阀，在回到主回水管的管路处设有一回水阀；以及至少一内循环回路，将所述储水箱内的第二冷冻水输送至所述水冷装置进行PVC低发泡板的冷却定型，其包括依次通过管路连接的所述储水箱、一内循环泵以及所述水冷装置，所述水冷装置通过管路与该储水箱连接保证第二冷冻水再回到所述储水箱。

优选的，所述内循环回路中该内循环泵与该水冷装置之间设有一分水器，集中供水减少内循环泵的数量和管路布置保证各个分支供水水量稳定。

优选的，所述内循环回路中该水冷装置与所述储水箱之间设有一集水器，集中回水减少管路布置。

进一步的，所述箱体底部设有一排污口，所述箱体上还设有一溢流口，所述排污口用于清洗该箱体内部或者及时排除该箱体内的杂质，所述溢流口的设置为了防止该水箱内因水满而溢出。

优选的，述外循环回路包括依次通过管路连接的所述主进水管、所述进水阀、一第一电动阀、所述储水箱、一第二电动阀、所述回水阀以及所述主回水管，该第一电动阀和该第二电动阀分别与所述控制器电连接，所述溢流口通过管路连接至所述第二电动阀与所述回水阀的管路上，所述控制器通过控制该第一电动阀和该第二电动阀来实现所述第一冷冻水循环经过所述箱体内和所述第二冷冻水进行混合换热。

优选的，所述箱体内还设有一补水装置，所述补水装置包括一手动补水阀和一浮球式自动补水阀，所述浮球式自动补水阀安装位置保证所述箱体内最高液面不高于所述溢流口，所述补水装置及时为所述箱体内进行补水，保证水位正常不影响生产。

优选的，所述外循环回路与所述储水箱之间设有一板式换热器，所述外循环回路依次通过管路连接有所述主进水管、所述进水阀、所述板式换热器、所述回水阀以及所述主回水管，所述储水箱与所述板式换热器之间设有一中间循环回路，所述中间循环回路依次通过管路连接有所述储水箱、一中间循环泵、所述板式换热器以及所述储水箱，所述中间循环泵与所述控制器电连接，通过控制中间循环泵实现第二冷冻水与所述第一冷冻水在所述板式换热器内换热，所述换热方式为一非接触式换热，进一步防止所述第二冷冻水中循环后的杂质混入第一冷冻水，更进一步第二冷冻水可以使用软化处理的水质，减少所述中间循环管路及所述内循环的管路和设备中水垢的形成而降低换热效率，保证设备高效生产。

优选的，所述箱体内还设有一换热管，所述换热管为一规则盘绕的铜管或者不锈钢管。

优选的，所述外循环回路依次通过管路连接有所述主进水管、所述进水阀、所述第一电动阀、所述换热管、一第一手动阀、所述回水阀以及所述主回水管，所述第一电动阀与所述控制器电连接，实现所述第一冷冻水与所述第二冷冻水在所述箱体内的换热，所述换热方式为非接触式换热，进一步防止所述第二冷冻水中循环后的杂质混入第一冷冻水，更进一步第二冷冻水可以使用软化处理的水质，减少所述内循环管路和设备中水垢的形成而降低换热效率，保证设备高效生产。

本发明提供的一种PVC低发泡板水冷方法，应用于生产系统中模具挤压出来的PVC低发泡板的冷却定型，包括下述步骤：步骤1，进入冷却定型模工序进行冷却定型；步骤2，进入喷淋工序进行喷淋冷却；所述步骤1和步骤2应用了上述任意一种所述的PVC低发泡板水冷系统提供的第二冷冻水。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的一种PVC低发泡板水冷系统及其水冷方法，具有如下优点，通过恒温恒压系统的设计，为PVC低发泡板生产设备水冷工序中的水冷装置提供一种恒温、恒压及恒流的第二冷冻水和水冷系统，本发明针对不同的PVC低发泡板生产设备可以调节其对应的储水箱内的温度，来适配其不同产品设备的冷却工艺所需求的水温，该技术方案在维持生产系统稳定生产的同时，保证低发泡板产品优异的性能得到很好的展现，进一步提升其应用价值，另一方面也为老系统改造节省了成本。另一方面也为老系统改造节省了成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的PVC低发泡板水冷系统流程框图；

图2是本发明实施例提供的第一种储水箱结构简图；

图3是本发明实施例提供的第二种储水箱结构简图；

图4是本发明图1中A区实施例1的一种水冷系统原理图；

图5是本发明图1中A区实施例2的一种水冷系统原理图；

图6是本发明图1中A区实施例3的一种水冷系统原理图；

图中：1-主回水管，2-主进水管，3-进水阀，4-排污阀，5-储水箱，6-第一电动阀，7-第二手动阀，8-水冷装置，9-第三手动阀，10-分水器，11-集水器，12-第四手动阀，13-内循环泵，14-第五手动阀，15-第二电动阀，16-回水阀，17-第一手动阀，18-第六手动阀，19-板式换热器，20-第七手动阀，21-中间循环泵，51-温度监控装置，52-加热装置，53-第一出水口，54-第二出水口，55-溢流口，56-第二进水口，57-第一进水口，58-排污口，59-（铜制或者不锈钢制）换热管，100-外循环回路，200-内循环回路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1

参阅图1，本发明提供的一种PVC低发泡板水冷系统，其应用于PVC低发泡型材生产系统中，包括一主供水回路，循环输送主系统中的第一冷冻水和一水冷装置8，和一恒温恒压系统，其包括至少一储水箱5，用于存储第二冷冻水，一温控单元，保证所述储水箱5内部第二冷冻水水温恒定，至少一外循环回路100和至少一内循环回路200。

结合图1、图2和图4和具体的：

参阅图4，所述主供水回路包括一主进水管2和一主回水管1。

参阅图1和图2，所述储水箱5包括一箱体，所述箱体上设有一第一出水口53、一第二出水口54、一溢流口55、一第一进水口57、一第二进水口56以及一排污口58，所述排污口58设置在所述箱体的底部，有利于所述箱体内的清洗和所述箱体内部的杂质及时排除，所述排污口58上安装有一排污阀4，所述排污阀4不局限为手动排污阀4，也可以选用电动排污阀4，并将其接入控制系统中控制定期排污，进一步的所述第一出水口53和所述第二出水口54处均设有一过滤网（图未示），防止所述箱体（图未示）内的杂质再次进入所述内循环回路200和所述外循环回路100中。

参阅图2，所述温控单元，包括一控制器及与所述控制器电连接的一温度监控装置51和一加热装置52，所述温度监控装置51与加热装置52安装在所述箱体（图未示）上并延伸至所述箱体（图未示）内，用以控制第二冷冻水水温。

参阅图1、图2和4，所述外循环回路100，主要引主系统内第一冷冻水与所述储水箱5中的第二冷冻水进行热量交换，其包括依次通过管路连接的所述主进水管2、所述进水阀3、一第一电动阀6、所述储水箱5、一第二电动阀15、所述回水阀16以及所述主回水管1，该第一电动阀6和该第二电动阀15分别与所述控制器电连接，其中所述第一电动阀6于所述储水箱5通过所述第一进水口57连通，该储水箱5通过所述第一进水口57与该第二电动阀15连通，所述溢流口55通过管路连接至所述第二电动阀15与回水阀16之间的管路上。

参阅图1、图2和4，所述内循环回路200，将所述储水箱5内的第二冷冻水输送至所述水冷装置8进行PVC低发泡板的冷却定型，其包括依次通过管路连接的所述储水箱5、、一第五手动阀14、一内循环泵13、一分水器10、所述水冷装置8以及一集水器11，其中所述储水箱5通过所述第二出水口54与所述第五手动阀14连通，所述集水器11与所述第二进水口56管路连接，保证第二冷冻水再回到所述储水箱5内，其中所述分水器10与所述水冷装置8之间设有预定数量的进水支路本实施例中设有四条进水支路，且每一进水支路上都对应设有一第三手动阀9，则该水冷装置8出水支路数量与所述进水支路对应设置，且每条出水支路上对应设有一第二手动阀7，进一步所述集水器11与所述第二进水口56之间设有一第四手动阀12。

通过所述外循环回路100与所述内循环回路200使所述第一冷冻水与所述第二冷冻水在所述储水箱5内完成混合换热。

就本实施例1中所述恒温恒压系统控制方法做以下描述：

（1）设备启动运行；

（2）温度监控装置51检测储水箱5内水温，进而判断水温是否在预设范围值内；

（3）低于最低预设温度，启动加热装置52加热储水箱5内的第二冷冻水，同时减少或者关闭第一电动阀6和第二电动阀15的开度，直到第二冷冻水的水温达到预设温度范围内，停止加热，所述第一电动阀6和所述第二电动阀15的随第二冷冻水温度自动调节开度；

（4）高于最高预设温度，控制第一电动阀6和第二电动阀15的开度，即增加开度，进而增大第一冷冻水进入储水箱5的水量，直到所述储水箱5内的第二冷冻水达到预设温度范围，所述第一电动阀6和所述第二电动阀15的随第二冷冻水温度自动调节开度。

本实施例1具有下述优点：通过恒温恒压系统的设计，为PVC低发泡板生产设备水冷工序中的水冷装置8提供一种恒温、恒压及恒流的第二冷冻水和水冷系统，本发明针对不同的PVC低发泡板生产设备可以调节其对应的储水箱5内的温度，来适配其不同产品设备的冷却工艺所需求的水温，该技术方案在维持生产系统稳定生产的同时，保证低发泡板产品优异的性能得到很好的展现，进一步提升其应用价值，另一方面也为老系统改造节省了成本。

实施例2

参阅图1和图5，与实施例1相比实施例2增设了一板式换热器19，在所述内循环回路200与所述外循环回路100之间增加了一中间循环回路，改变了实施例1中的混合换热方式，即通过所述中间循环回路与外循环回路100在所述板式换热器19内完成第二冷冻水与第一冷冻水的换热，所述换热方式为非接触换热。

结合图1、图2和图5具体的：

参阅图1和图6所述外循环回路100依次通过管路连接有主进水管2、所述进水阀3、所述板式换热器19、所述回水阀16以及主回水管1。

参阅图5，所述中间循环回路依次通过管路连接有所述储水箱5、一第七手动阀20、中间循环泵21、所述板式换热器19，一第六手动阀18，其中所述储水箱5通过所述第一出水口53与所述第七手动阀20连通，所述第六手动阀18与所述第一进水口57连通，保证中间循环回路回到所述储水箱5，所述中间循环泵21与所述控制器电连接，通过控制中间循环泵21实现第二冷冻水与所述第一冷冻水在所述板式换热器19内换热。

参阅图2，进一步的，实施例2在实施例1所述储水箱5的基础上增了一补水装置，所述补水装置包括一手动补水阀（图未示）和一浮球式自动补水阀（图未示），所述浮球式自动补水阀（图未示）安装位置保证所述箱体（图未示）内最高液面不高于所述溢流口55，所述补水装置及时给所述箱体（图未示）内进行补水，保证水位正常不影响生产，所述溢流口55通过管路接入地面预留的排水槽内。

所述温控单元沿用实施例1的方案。

所述内循环回路200沿用实施例1的方案。

就本实施例2中所述恒温恒压系统控制方法做以下描述：

（5）设备启动运行；

（6）温度监控装置51检测储水箱5内水温，进而判断水温是否在预设范围值内；

（3）低于最低预设温度，启动加热装置52加热储水箱5内的第二冷冻水，同时逐渐降低中间循环泵21的频率来降低第二冷冻水在中间循环回路中的流量和流速，进而降低第二冷冻水与第一冷冻水在所述板式换热器19内的热量交换，直到第二冷冻水的水温达到预设温度范围内，停止加热，所述中间循环泵21随第二冷冻水温度自动调节；

（4）高于最高预设温度，逐渐伸高中间循环泵21的频率来增加第二冷冻水在中间循环回路中的流量和流速，进而促进第二冷冻水与第一冷冻水在所述板式换热器19内的热量交换，直到第二冷冻水的水温达到预设温度范围内，停止加热，所述中间循环泵21随第二冷冻水温度自动调节。

本实施例2在保留实施例1的优点的同时还具有以下优势：非接触式换热，有效的防止所述第二冷冻水中循环后的杂质混入第一冷冻水，进一步第二冷冻水可以使用软化处理的水质，减少所述中间循环管路及所述内循环回路200的管路和设备中水垢的形成而降低换热效率，保证设备高效生产。

实施例3

与实施例1或实施例2相比，实施例3沿用了实施例2中非接触式换热方案，以实施例1的系统为基础，对所述储水箱5做了改进。

结合图1、图3和图6,具体的：

参阅图3，在该储水箱5的所述箱体（图未示）内设有一换热管59，所述换热管59为规则盘绕的铜管或者不锈钢管，本实施例中采用规则盘绕的不锈钢管制成的换热管59，所述换热管59的一端与所述第一进水口57连通，其另一端与所述第一出水口53连通，进一步的，所述储水箱5内还设有实施例2中的补水装置，其作用同实施例2，实施例3不再赘述，其中所述溢流口55通过管路接入地面预留的排水槽内。

所述温控单元沿用实施例1的方案。

参阅图1和图6，所述外循环回路100依次通过管路连接有所述主进水管2、所述进水阀3、所述第一电动阀6、所述箱体（图未示）的换热管59、第一手动阀17、所述回水阀16以及主回水管1，所述第一电动阀6与所述控制器电连接，实现所述第一冷冻水与所述第二冷冻水在所述箱体（图未示）内的换热，所述换热方式为非接触式换热。

所述内循环回路200沿用实施例1的方案。

就本实施例3中所述恒温恒压系统控制方法做以下描述：

（1）设备启动运行；

（2）温度监控装置51检测储水箱5内水温，进而判断水温是否在预设范围值内；

（3）低于最低预设温度，启动加热装置52加热储水箱5内的第二冷冻水，同时减少或者关闭第一电动阀6开度，减少第一冷冻水与第二冷冻水在水所储水箱5内的热量交换，直到第二冷冻水的水温达到预设温度范围内，停止加热，所述第一电动阀6随第二冷冻水温度自动调节开度；

（4）高于最高预设温度，控制第一电动阀6开度，即增大开度，进而增大外循环回路100中第一冷冻水流量，促进所述储水箱5内与第二冷冻水与第一冷冻水进行热量交换，直到所述储水箱5内的第二冷冻水达到预设温度范围，所述第一电动阀6随第二冷冻水温度自动调节开度。

本实施例3保留了实施例1的优点，同时还具有以下优势：非接触式换热，防止所述第二冷冻水中循环后的杂质混入第一冷冻水，进一步第二冷冻水可以使用软化处理的水质，减少所述内循环管路和设备中水垢的形成而降低换热效率，保证设备高效生产。

实施例4

本发明提供的一种PVC低发泡板水冷方法，应用于生产系统中模具挤压出来的PVC低发泡板的冷却定型，包括下述步骤：

步骤1，进入冷却定型模工序进行冷却定型；

步骤2，进入喷淋工序进行喷淋冷却；

所述步骤1和步骤2采用了上述任意一种实施例所述的PVC低发泡板水冷系统提供的水温恒定、水压恒定以及水流恒定的第二冷冻水，维持生产系统稳定生产的同时，保证低发泡板产品优异的性能得到很好的展现，进一步提升其应用价值。

需要注意的，一般情况第一冷冻水水温要不高于第二冷冻水水温，上述实施例中描述的第一冷冻水水温以及第二冷冻水水温在实际生产中的水冷所述温度范围：第一冷冻水：15℃~20℃，第二冷冻水：15℃-32℃。

以上描述仅为本发明的较佳的实施方案，但是本领域的技术人员应当理解，这里只是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书所限定的。因此就本发明申请专利范围所作的同等变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种PVC低发泡板水冷系统，其应用于PVC低发泡板生产系统中，包括一主供水回路，循环输送主系统中的第一冷冻水，该主供水回路包括一主进水管（2）、一主回水管（1）；以及

至少一水冷装置（8），用于该生产系统中模具挤压出来的PVC低发泡板的冷却和定型；

其特征在于，所述PVC低发泡板水冷系统还包括为该水冷装置（8）提供恒温恒压的第二冷冻水的一恒温恒压系统，所述恒温恒压系统包括：

至少一储水箱（5），其包括一箱体，用于存储第二冷冻水；

一温控单元，其包括一控制器及与所述控制器电连接的一温度监控装置（51）和一加热装置（52），所述温度监控装置（51）与加热装置（52）分别安装在所述箱体上并延伸至所述箱体内；

至少一外循环回路（100），该外循环回路（100）包括管路依次连接的所述主进水管（2）、所述储水水箱以及所述主回水管（1），用以引主系统内第一冷冻水与所述储水箱（5）中的第二冷冻水进行热量交换，其在与所述主进水管（2）连接处的管路上设有一进水阀（3），在回到主回水管的管路处设有一回水阀（16）；以及

至少一内循环回路（200），将所述储水箱（5）内的第二冷冻水输送至所述水冷装置（8）进行PVC低发泡板的冷却定型，其包括依次通过管路连接的所述储水箱（5）、一内循环泵（13）以及所述水冷装置（8），所述水冷装置（8）通过管路与该储水箱（5）连接保证第二冷冻水再回到所述储水箱（5）。

2.根据权利要求1所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述内循环回路（200）中该内循环泵（13）与该水冷装置（8）之间设有一分水器（10）。

3.根据权利要求1所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述内循环回路（200）中该水冷装置（8）与所述储水箱（5）之间设有一集水器（11）。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述箱体底部设有一排污口（58），所述箱体上还设有一溢流口（55）。

5.根据权利要求4所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述外循环回路（100）包括依次通过管路连接的所述主进水管（2）、所述进水阀（3）、一第一电动阀（6）、所述储水箱（5）、一第二电动阀（15）、所述回水阀（16）以及所述主回水管（1），该第一电动阀（6）和该第二电动阀（15）分别与所述控制器电连接，所述溢流口（55）通过管路连接至所述第二电动阀（15）与回水阀（16）之间的管路上。

6.根据权利要求4所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述箱体内还设有一补水装置，所述补水装置包括一手动补水阀和一浮球式自动补水阀，所述浮球式自动补水阀安装位置保证所述箱体内最高液面不高于所述溢流口（55）。

7.根据权利要求6所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述外循环回路（100）与所述储水箱（5）之间设有一板式换热器（19），所述外循环回路（100）依次通过管路连接有所述主进水管（2）、所述进水阀（3）、所述板式换热器（19）、所述回水阀（16）以及所述主回水管（1），所述储水箱（5）与所述板式换热器（19）之间设有一中间循环回路，所述中间循环回路依次通过管路连接有所述储水箱（5）、一中间循环泵（21）、所述板式换热器（19）以及所述储水箱（5），所述中间循环泵（21）与所述控制器电连接。

8.根据权利要求6所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述箱体内还设有一换热管（59），所述换热管（59）为规则盘绕的铜管或者不锈钢管。

9.根据权利要求8所述的PVC低发泡板水冷系统，其特征在于，所述外循环回路（100）依次通过管路连接有所述主进水管（2）、所述进水阀（3）、一第一电动阀（6）、所述换热管、一第一手动阀（17）、所述回水阀（16）以及所述主回水管（1），所述第一电动阀（6）与所述控制器电连接。

10.一种PVC低发泡板水冷方法，应用于生产系统中模具挤压出来的PVC低发泡板的冷却定型，包括下述步骤：

步骤1，进入冷却定型模工序进行冷却定型；

步骤2，进入喷淋工序进行喷淋冷却；

其特征在于，所述步骤1和步骤2采用权利要求1~9中任意一项所述的PVC低发泡板水冷系统为冷却定型模和喷淋冷却提供恒温恒压的第二冷冻水。

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