CN111595023B - 一种化工生产用调温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种化工生产用调温装置和调温方法，通过设置气热腔室和水热腔室使得在不同的温度需求阶段可对化工材料进行阶段性加热，在需快速升温的阶段使用水和气在不断通入的情况下进行加热，而在不需要快速加热的阶段可进行选择性式的通过水和气或者气流本身对材料进行循环式加热或通入式加热，通过在不同升温阶段的不同加热方式选择，首先实现了精细化加热，同时防止了单一热源的不控制式加热使得材料升温过快超过目标温度或升温过慢，在升温结束后可通过气体的换热循环对其进行在一个温度范围的保温。

Description

一种化工生产用调温装置
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种化工生产用调温装置。
背景技术
化工原料的种类很多，用途很广，化学品在全世界有500-700万种之多，而在现有的市场上出售流通的已超过10万种，化工原料一般可分为有机化工原料和无机化工原料，其中无机化工原料产品的主要原料是含硫、钠、钾、钙等化学矿物以及和煤、石油、天然气以及空气、水等；以及很多工业部门的副产品和废渣也是无机化工的原料；化工原料在工业生产中往往面临着要保持在一定温度的问题，但其在运输和传输中往往会温度降低，因此在生产前需要加热至一定的温度进行保温储存，公开号为CN110207474A的发明专利申请公开了一种化工原料加热器，包括加热器，加热器内固设有开口朝上的加热腔，加热腔左端壁固设有主电机，主电机与加热腔端壁转动连接，加热腔外表面固设有与加热腔左右端壁转动设置的干燥块，干燥块内固设有开口朝上的存腔，存腔下端壁设置有转动腔，转动组件，转动组件使化工原料进行多重多方位的搅拌，使化工原料破碎分开，增大受热面积，加热腔左端壁连通设置气管，气管连通设置有气阀，加热腔左右端壁设置有左右对称的摆动腔，摆动腔内固设有摆动组件，摆动腔远离所述加热腔端壁设置有移动腔，移动腔内设置有移动组件，通过移动组件、摆动组件将封盖开合，加热腔下端壁连通设置有左右贯穿的通腔，通腔下端壁固设有输送机，加热腔右端壁设置有升降腔，升降腔内设置密封组件，通过密封组件将设备干燥空间进行密封，提高干燥效率，升降腔上端壁设置开口朝左的侧腔，侧腔下端壁固设有左右对称的导杆，可知现有技术中的化工原料加热装置多采用单纯的气流加热或加热装置对化工原料进行加热，对于加热温度的范围和精细度有所欠缺，并不能根据具体的原料现有温度和加热目标温度进行可选择性的热源加热，也并不能使得原料长期在一个温度范围内进行保温。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种化工生产用调温装置。
一种化工生产用调温装置，包括液体化工材料储存箱、加热保温装置、换热器；储存箱设置在加热保温装置的上方，液体化工材料设置在储存箱中，储存箱的下端设置有出料口和进料管连接，进料管上设置有进料阀。
加热保温装置包括外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒均为圆筒状且中层物料筒设置在外层气热筒的内部，中层物料筒的外圆周壁为外层气热筒的内圆周壁，内层水热筒设置在中层物料筒的内部，内层水热筒的外圆周壁为中层物料筒的内圆周壁。
进一步地，外层气热筒和中层物料筒之间形成了气热腔，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒形成的圆筒上部和底部均为密封的盖板，气热腔于外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅰ，将气热腔隔为气热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅱ，中层物料筒和内层水热筒之间形成了物料腔，物料腔的外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅱ，将物料腔隔为物料腔Ⅰ和物料腔Ⅱ，储存箱下端的进料管Ⅰ伸入到物料腔Ⅰ中，在储料阶段，打开进料管Ⅰ上的进料阀，使得储存箱中的物料进入物料腔Ⅰ。
进一步地，内层水热筒中形成了水热腔，内层水热筒的外圆周壁两侧之间连接有隔板Ⅲ，将水热腔分成了水热腔室Ⅰ和水热腔室Ⅱ。
进一步地，隔板Ⅰ-Ⅲ的底部均设置有流通孔。
进一步地，换热器设置在加热保温装置的下部，换热器内设置有热水室和热气室以及换热室，换热器的侧壁设置有出气口，出气口和出气管连接，出气管的另一端和气热腔室Ⅰ连通，出气管上设置有出气阀。
进一步地，换热器上还设置有进气管，进气管的另一端和气热腔室Ⅱ连通，进气管的上设置有三通阀，进气管于三通阀处延伸出进气旁管Ⅰ和进气旁管Ⅱ，进气旁管Ⅰ的另一端和出气管连通，进气旁管Ⅱ与外部的加热装置连接。
进一步地，换热器上还设置有出水管，出水管的另一端和水热腔室Ⅰ连通，而换热器上还设置有进水管，进水管的另一端和水热腔室Ⅱ连通，进水管上设置有三通阀，进水管于三通阀处延伸出进水旁管Ⅰ和进水旁管Ⅱ，进水旁管Ⅰ的另一端和出水管连通，进水旁管Ⅱ的另一端和外部的加热装置连接。
进一步地，设置有温度检测装置和加热控制装置，加热阶段分为四个阶段，初始时对化工原料进行检测,由加热控制装置设定第一目标温度为A,第二目标温度B,第三目标温度C，其中C＞B＞A，并设定上下偏离温度ε，在检测到现有的原料温度低于第一目标温度A时，开启出气管和出水管上的阀门，使得热水和热气分别进入水热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅰ，对中层物料筒的物料进行迅速加热，同时对原料温度进行检测，此时经过换热的水和气从水热腔室Ⅱ和气热腔室Ⅱ中流出进入进气管和进水管，通过控制三通阀使其从进气旁管Ⅱ和进水旁管Ⅱ导出。
进一步地，当检测到原料温度大于A小于B时，关闭出气管和出水管上的阀门，控制进气管和进水管上的三通阀，使得从水热腔室Ⅱ和气热腔室Ⅱ中流出进入进气管和进水管的经过一次换热的水和气通过进气旁管Ⅰ和进水旁管Ⅰ再次进入出气管和出水管，随之再次进入水热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅰ对物料进行二次换热，形成循环换热过程。
进一步地，当检测到原料温度大于B小于D时，先通过控制进水管上的三通阀使得从水热腔室Ⅱ中流出进入进水管的水通过进水旁管Ⅱ排走，使得水热腔室Ⅰ中不在有热水，同时继续通过上步骤的气流循环加热使得材料温度升高，当检测到材料温度升高速度减缓或不在升高时，继续控制三通阀使得通过循环换热的气体排出外部，打开进气管上的阀门使得新气体进入气热腔室。
进一步地，当检测到原料温度达到第三目标温度C时，通过调整出气管上的三通阀使得经过循环换热的气流再次回到换热器内，在换热器内的换热室内对换热后的气体冷却或加热，使其温度处于C±ε的范围内，在对其进行换热后通过进气管再次进入气热腔室Ⅰ进行保温操作，使得达到温度C时的原料长期保持在温度C±ε的范围内的范围内，形成气体循环保温过程。
与现有技术相比，本发明提供了一种化工生产用调温装置和调温方法，具备以下有益效果：
本发明通过设置气热腔室和水热腔室使得在不同的温度需求阶段可对化工材料进行阶段性加热，在需快速升温的阶段使用水和气在不断通入的情况下进行加热，而在不需要快速加热的阶段可进行选择性式的通过水和气或者气流本身对材料进行循环式加热或通入式加热，通过在不同升温阶段的不同加热方式选择，首先实现了精细化加热，同时防止了单一热源的不控制式加热使得材料升温过快超过目标温度或升温过慢，在升温结束后可通过气体的换热循环对其进行在一个温度范围的保温。
附图说明
图1为本发明加热保温结构示意图。
图2为本发明加热保温结构俯视图。
图3为本发明换热器结构示意图。
图中：1-气热腔室Ⅰ、2-气热腔室Ⅱ、3-物料腔Ⅰ、4-物料腔Ⅱ、 5-进料管、6-水热腔室Ⅰ、7-水热腔室Ⅱ、8-隔板Ⅰ、9-隔板Ⅱ、10- 隔板Ⅲ、11-换热器、12-出气管、13-进气管、14-出水管、15-进水管、16-进气旁管Ⅰ、17-进气旁管Ⅱ、18-进水旁管Ⅰ、19-进水旁管Ⅱ、20-三通阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1-3：一种化工生产用调温装置，包括液体化工材料储存箱、加热保温装置、换热器；储存箱设置在加热保温装置的上方，液体化工材料设置在储存箱中，储存箱的下端设置有出料口和进料管5 连接，进料管5上设置有进料阀，加热保温装置包括外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒均为圆筒状且中层物料筒设置在外层气热筒的内部，中层物料筒的外圆周壁为外层气热筒的内圆周壁，内层水热筒设置在中层物料筒的内部，内层水热筒的外圆周壁为中层物料筒的内圆周壁，外层气热筒和中层物料筒之间形成了气热腔，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒形成的圆筒上部和底部均为密封的盖板，气热腔于外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅰ(8)，将气热腔隔为气热腔室Ⅰ(1)和气热腔室Ⅱ(2)，中层物料筒和内层水热筒之间形成了物料腔，物料腔的外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅱ(9)，将物料腔隔为物料腔Ⅰ(3) 和物料腔Ⅱ(4)，储存箱下端的进料管5伸入到物料腔Ⅰ(3)中，在储料阶段，打开进料管5上的进料阀，使得储存箱中的物料进入物料腔Ⅰ(3)，内层水热筒中形成了水热腔，内层水热筒的外圆周壁两侧之间连接有隔板Ⅲ(10)，将水热腔分成了水热腔室Ⅰ(6)和水热腔室Ⅱ(7)，隔板Ⅰ-Ⅲ的底部均设置有流通孔，换热器11设置在加热保温装置的下部，换热器11内设置有热水室和热气室以及换热室，换热器的侧壁设置有出气口，出气口和出气管12连接，出气管12的另一端和气热腔室Ⅰ(1)连通，出气管12上设置有出气阀，换热器 11上还设置有进气管13，进气管13的另一端和气热腔室Ⅱ(2)连通，进气管13的上设置有三通阀20，进气管13于三通阀20处延伸出进气旁管Ⅰ(16)和进气旁管Ⅱ(17)，进气旁管Ⅰ(16)的另一端和出气管12连通，进气旁管Ⅱ(17)与外部的加热装置连接，换热器11上还设置有出水管14，出水管14的另一端和水热腔室Ⅰ(6) 连通，而换热器11上还设置有进水管15，进水管15的另一端和水热腔室Ⅱ(7)连通，进水管上设置有三通阀20，进水管15于三通阀20处延伸出进水旁管Ⅰ(18)和进水旁管Ⅱ(19)，进水旁管Ⅰ(18) 的另一端和出水管14连通，进水旁管Ⅱ(19)的另一端和外部的加热装置连接。

Claims (6)

1.一种化工生产用调温装置，包括液体化工材料储存箱、加热保温装置、换热器；储存箱设置在加热保温装置的上方，液体化工材料设置在储存箱中，储存箱的下端设置有出料口和进料管连接，进料管上设置有进料阀，加热保温装置包括外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒均为圆筒状且中层物料筒设置在外层气热筒的内部，中层物料筒的外圆周壁为外层气热筒的内圆周壁，内层水热筒设置在中层物料筒的内部，内层水热筒的外圆周壁为中层物料筒的内圆周壁，外层气热筒和中层物料筒之间形成了气热腔，外层气热筒、中层物料筒和内层水热筒形成的圆筒上部和底部均为密封的盖板，气热腔于外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅰ，将气热腔隔为气热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅱ，中层物料筒和内层水热筒之间形成了物料腔，物料腔的外圆周壁和内圆周壁的中间设置隔板Ⅱ，将物料腔隔为物料腔Ⅰ和物料腔Ⅱ，储存箱下端的进料管Ⅰ伸入到物料腔Ⅰ中，在储料阶段，打开进料管Ⅰ上的进料阀，使得储存箱中的物料进入物料腔Ⅰ；
设置有温度检测装置和加热控制装置，加热阶段分为四个阶段，初始时对化工原料进行检测,由加热控制装置设定第一目标温度为A,第二目标温度B,第三目标温度C，其中C＞B＞A，并设定上下偏离温度ε，在检测到现有的原料温度低于第一目标温度A时，开启出气管和出水管上的阀门，使得热水和热气分别进入水热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅰ，对中层物料筒的物料进行迅速加热，同时对原料温度进行检测，此时经过换热的水和气从水热腔室Ⅱ和气热腔室Ⅱ中流出进入进气管和进水管，通过控制三通阀使其从进气旁管Ⅱ和进水旁管Ⅱ导出；
当检测到原料温度大于A小于B时，关闭出气管和出水管上的阀门，控制进气管和进水管上的三通阀，使得从水热腔室Ⅱ和气热腔室Ⅱ中流出进入进气管和进水管的经过一次换热的水和气通过进气旁管Ⅰ和进水旁管Ⅰ再次进入出气管和出水管，随之再次进入水热腔室Ⅰ和气热腔室Ⅰ对物料进行二次换热，形成循环换热过程；
当检测到原料温度大于B小于D时，先通过控制进水管上的三通阀使得从水热腔室Ⅱ中流出进入进水管的水通过进水旁管Ⅱ排走，使得水热腔室Ⅰ中不在有热水，同时继续通过上步骤的气流循环加热使得材料温度升高，当检测到材料温度升高速度减缓或不在升高时，继续控制三通阀使得通过循环换热的气体排出外部，打开进气管上的阀门使得新气体进入气热腔室；
当检测到原料温度达到第三目标温度C时，通过调整出气管上的三通阀使得经过循环换热的气流再次回到换热器内，在换热器内的换热室内对换热后的气体冷却或加热，使其温度处于C±ε的范围内，在对其进行换热后通过进气管再次进入气热腔室Ⅰ进行保温操作，使得达到温度C时的原料长期保持在温度C±ε的范围内的范围内，形成气体循环保温过程。
2.根据权利要求1所述的一种化工生产用调温装置，其特征在于：内层水热筒中形成了水热腔，内层水热筒的外圆周壁两侧之间连接有隔板Ⅲ，将水热腔分成了水热腔室Ⅰ和水热腔室Ⅱ。
3.根据权利要求1所述的一种化工生产用调温装置，其特征在于：隔板Ⅰ-Ⅲ的底部均设置有流通孔。
4.根据权利要求1所述的一种化工生产用调温装置，其特征在于：换热器设置在加热保温装置的下部，换热器内设置有热水室和热气室以及换热室，换热器的侧壁设置有出气口，出气口和出气管连接，出气管的另一端和气热腔室Ⅰ连通，出气管上设置有出气阀。
5.根据权利要求1所述的一种化工生产用调温装置，其特征在于：换热器上还设置有进气管，进气管的另一端和气热腔室Ⅱ连通，进气管的上设置有三通阀，进气管于三通阀处延伸出进气旁管Ⅰ和进气旁管Ⅱ，进气旁管Ⅰ的另一端和出气管连通，进气旁管Ⅱ与外部的加热装置连接。
6.根据权利要求1所述的一种化工生产用调温装置，其特征在于：换热器上还设置有出水管，出水管的另一端和水热腔室Ⅰ连通，而换热器上还设置有进水管，进水管的另一端和水热腔室Ⅱ连通，进水管上设置有三通阀，进水管于三通阀处延伸出进水旁管Ⅰ和进水旁管Ⅱ，进水旁管Ⅰ的另一端和出水管连通，进水旁管Ⅱ的另一端和外部的加热装置连接。
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