CN112304117A - 一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置 - Google Patents

一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置，包括：装置壳体和第一冷却器、第二冷却器、第三冷却器，相关冷却器之间通过连接管连通，并在连接管以及相关出口处设有电磁阀、温度传感器，还包括控制器，控制器基于温度传感器检测到的温度值与预设值比较的结果，控制电磁阀动作，进而控制导热流体的冷却流动路径，既提高了冷却效率，又避免冷却取样温度达不到预设温度。

Description

一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置
技术领域
本发明涉及导热流体锅炉取样领域，具体是涉及一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置。
背景技术
近些年来，随着我国经济的发展，导热流体炉的使用越来起广泛，数量越来越多。导热流体炉的主要危险是火灾。导热流体一旦从导热流体炉供热系统泄漏，由于自身温度很高，又接触火焰或接近火焰，就会被点燃或自燃，造成火灾。另外，导热流体炉也会因导热流体带水等原因，而发生爆炸事故。人们发现导热流体炉运行一段时间后，炉管内会因结焦积碳而影响其管壁换热效率，导致受热面超温过热，严重时爆管形成火灾。
根据《锅炉安全技术监察规程》和《导热流体安全技术条件》等要求，在用导热流体应定期取样检验，每年至少应取样检验一次。
在实际工作中在用导热流体锅炉设置取样冷却器的比例较少，且满足要求的很少。大部分取样冷却器采用水冷，容易泄露导致导热流体水分超标，且长期使用腐蚀严重；有些采用空气冷的取样冷却器冷却效果差，很难将高温导热流体温度降到50℃以下，且效率很低。取样冷却器对保证取样的准确性有着重要的作用，直接影响在用导热流体是否合格。有鉴于此，业界迫切需要能安全高效地将导热流体冷却至所希望的温度的取样冷却器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能安全高效地将导热流体冷却至所希望的温度的取样冷却装置。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置，包括：
第一冷却器，具有第一罐体，所述第一罐体内设有供所述导热流体通过的第一螺旋管道，在所述第一罐体内填充有冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第一螺旋管道包括第一入口和第一出口；
第二冷却器，具有第二罐体，所述第二罐体内设有供所述导热流体通过的第二螺旋管道，在所述第二罐体内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第二螺旋管道包括第二入口和第二出口；
第三冷却器，具有第三罐体，所述第三罐体内设有供所述导热流体通过的第三螺旋管道，在所述第三罐体内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第三螺旋管道包括第三入口和第三出口；
所述第一出口与所述第二入口之间设有第一连接管，所述第二出口与所述第三入口之间设有第二连接管；
多个温度传感器，用于检测所述第一出口、第二出口、第三出口的导热流体温度；
多个电磁阀，用于调整所述导热流体的流动方向；
控制器，根据所述多个温度传感器检测到的温度数据，控制相应的所述电磁阀开启，从而控制所述导热流体的流动方向。
进一步地，所述第一连接管上设有三通接头C1，三通接头相对两端接口分别通过第一连接管与所述第一出口、第二入口连接；所述第二连接管上设有三通接头C2，其相对两端接口分别通过第二连接管与所述第二出口、第三入口连接。
进一步地，还包括：第三连接管、第四连接管、第五连接管、四通接头和取样管；所述三通接头C1的侧向接口连接所述第三连接管的一端；所述三通接头C2的侧向接口连接所述第四连接管的一端；所述第三连接管的另一端以及所述第四连接管的另一端分别连接所述四通接头的左、右侧接口，所述第三出口经由所述第五连接管连接所述四通接头的上侧接口，所述取样管连接所述四通接头的下侧接口。
进一步地，所述多个温度传感器包括：第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述第一温度传感器设于所述第一出口处，所述第二温度传感器设于所述第二出口处，所述第三温度传感器设于所述第三出口处。
进一步地，所述多个电磁阀包括电磁阀K1、电磁阀K2、电磁阀K3、电磁阀K4；所述电磁阀K1设于所述三通接头C1与所述第二入口之间的所述第一连接管内；所述电磁阀K2设于所述三通接头C2与所述第三入口之间的所述第二连接管内；所述电磁阀K3设于所述第三连接管靠近所述三通接头C1的一端；所述电磁阀K4设于所述第四连接管靠近所述三通接头C2的一端。
进一步地，还包括装置外壳，所述第一入口向上延伸至装置外壳顶部之外，所述取样管穿过所述装置外壳侧部，并延伸之侧部之外，所述电磁阀为常闭型单向电磁阀。
进一步地，还包括一常开型单向电磁阀，其设于所述第五连接管内。
进一步地，若所述第一温度传感器检测到的导热流体温度小于预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K3开启；若所述第一温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K1开启。
进一步地，若所述第二温度传感器检测到的导热流体温度小于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K4开启；若所述第二温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K2开启。
进一步地，若所述第三温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述常开型单向电磁阀关闭。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)通过设置三组相互串联的冷却器，能够保证足够的冷却强度，使得导热流体得到充足的冷却，获得希望的冷却温度，实现取样。
2)采用温度传感器监测导热流体经过冷却器被冷却之后的温度，配合电磁阀和连接管路设置，能够控制导热流体的流向，经由温度传感器反馈的数据，控制器控制相应的电磁阀开启，使得导热流体流经若干冷却器进行冷却，既避免出现冷却温度过高的情况，又提高了冷却效率。
3)控制器自动控制各电磁阀动作，使得导热流体自动选择冷却器冷却，能满足不同温度导热流体的冷却需求，也能获得不同温度需求的取样结果，具有智能化有益效果。
附图说明
图1是本发明的智能冷却装置的总体外形示意图；
图2是本发明的冷却器总体布置示意图；
图3是本发明的导热流体冷却取样控制流程图；
图4是本发明的控制模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置，包括：第一冷却器100，具有第一罐体110，所述第一罐体110内设有供所述导热流体通过的第一螺旋管道104，在所述第一罐体110内填充有冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第一螺旋管道104包括第一入口101和第一出口102；第二冷却器200，具有第二罐体210，所述第二罐体210内设有供所述导热流体通过的第二螺旋管道204，在所述第二罐体210内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第二螺旋管道204包括第二入口201和第二出口202；第三冷却器300，具有第三罐体310，所述第三罐体310内设有供所述导热流体通过的第三螺旋管道304，在所述第三罐体310内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第三螺旋管道304包括第三入口301和第三出口302。
所述第一出口102与所述第二入口201之间设有第一连接管111，所述第二出口202与所述第三入口301之间设有第二连接管112。所述第一出口102与所述第二入口201分别与所述第一连接管111的两端螺纹且密封连接；所述第二出口202与所述第三入口301分别与所述第二连接管112的两端螺纹且密封连接。
在本实施例中，还包括多个温度传感器，用于检测所述第一出口102、第二出口202、第三出口302处的导热流体温度。还包括多个电磁阀，用于调整所述导热流体的流动方向。还包括控制器(未示出)，根据所述多个温度传感器检测到的温度数据，控制相应的所述电磁阀开启，从而控制所述导热流体的流动方向。
如图2所示，所述第一连接管111上设有三通接头C1(10)，三通接头C1(10)相对两端接口分别通过第一连接管111与所述第一出口102、第二入口201连接；所述第二连接管112上设有三通接头C2(20)，其相对两端接口分别通过第二连接管112与所述第二出口202、第三入口301连接。
在本实施例中，还包括：第三连接管113、第四连接管114、第五连接管115、四通接头C3(30)和取样管116；所述三通接头C1(10)的侧向接口连接所述第三连接管113的一端；所述三通接头C2(20)的侧向接口连接所述第四连接管114的一端；所述第三连接管113的另一端以及所述第四连接管114的另一端分别连接所述四通接头C3(30)的上、下侧接口，所述第三出口302经由所述第五连接管115连接所述四通接头C3(30)的左侧接口，所述取样管116连接所述四通接头C3(30)的右侧接口。
如图2所示，所述多个温度传感器包括：第一温度传感器103、第二温度传感器203和第三温度传感器303；所述第一温度传感器103设于所述第一出口102处，所述第二温度传感器203设于所述第二出口202处，所述第三温度传感器303设于所述第三出口302处。
所述多个电磁阀包括电磁阀K1(11)、电磁阀K2(21)、电磁阀K3(31)、电磁阀K4(41)；所述电磁阀K1(11)设于所述三通接头C1(10)与所述第二入口201之间的所述第一连接管111内；所述电磁阀K2(21)设于所述三通接头C2(20)与所述第三入口301之间的所述第二连接管112内；所述电磁阀K3(31)设于所述第三连接管113靠近所述三通接头C1(10)的一端；所述电磁阀K4(41)设于所述第四连接管114靠近所述三通接头C2(20)的一端；上述电磁阀均为常闭型单向电磁阀，具有单向导通功能，使导热流体只能朝单向流动。
如图1所示，所述智能冷却装置还包括装置外壳60，所述第一入口101向上延伸至装置外壳60的顶部61之外，所述取样管116穿过所述装置外壳60的侧部62，并延伸至侧部62之外；所述装置外壳60底部设有滚轮70，所述滚轮70包括万向轮，由此能够轻易地移动所述智能冷却装置。
在本实施例中，所述第一冷却器100、第二冷却器200、第三冷却器300纵向排列，相互紧靠，以减小占用空间，缩小装置外壳60所需的尺寸，从而减小所述智能冷却装置的体积。然而，第一冷却器100、第二冷却器200、第三冷却器300的排布方式不限于此，在其他实施例中，所述第一冷却器100、第二冷却器200、第三冷却器300可作为正三角形的三个顶点的位置关系布置，从而减小所述智能冷却装置的体积。
在本实施例中，还包括一常开型单向电磁阀51以及电源，所述常开型单向电磁阀51设于所述第五连接管内115，所述电源为所述控制器、多个温度传感器和多个电磁阀供电，所述控制器与所述多个温度传感器、所述多个电磁阀电连接。
如图1、2所示，所述第一螺旋管道104、第二螺旋管道204、第三螺旋管道304都具有双螺旋结构，具体是，均包含内螺旋管道和外螺旋管道，由此，增大与冷却剂的接触面积，提高冷却效果。更进一步地，所述第一螺旋管道104、第二螺旋管道204、第三螺旋管道304的管壁可采用波纹构造，即所述第一螺旋管道104、第二螺旋管道204、第三螺旋管道304为波纹管，从而进一步增大管壁与冷却剂的接触面积，提高冷却效果。
本发明工作过程如下：使锅炉内的导热流体从第一入口101注入，导热流体通过第一冷却器100冷却后从第一出口102流出，若所述第一温度传感器103检测到的导热流体温度小于预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K3(31)开启，则导热流体直接通过第三连接管113流出至取样管116，获得取样；若所述第一温度传感器103检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K1(11)开启，由于电磁阀K3(31)为常闭电磁阀，导热流体将通过电磁阀K1(11)经由第二入口201流入第二冷却器200，继续进行冷却，之后从第二出口202流出，若所述第二温度传感器203检测到的导热流体温度小于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K4(41)开启，则导热流体通过第四连接管114流出至取样管116，获得取样；若所述第二温度传感器203检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K2(21)开启，导热流体将通过电磁阀K2(21)经由第三入口301流入第二冷却器300，继续进行冷却，之后从第三出口302流出，若所述第三温度传感器303检测到的导热流体温度小于所述预设值，则常开型单向电磁阀51不动作，导热流体直接流入取样管116，获得取样；若所述第三温度传感器303检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述常开型单向电磁阀51关闭，这说明此时经过三个冷却器仍不足以将导热流体冷却至预设温度，需填充冷却剂或者等待降温。
本发明通过控制器自动控制导热流体选择冷却路径，提高了冷却取样效率和适用性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于导热流体锅炉快速取样的智能冷却装置，包括：
第一冷却器，具有第一罐体，所述第一罐体内设有供所述导热流体通过的第一螺旋管道，在所述第一罐体内填充有冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第一螺旋管道包括第一入口和第一出口；
第二冷却器，具有第二罐体，所述第二罐体内设有供所述导热流体通过的第二螺旋管道，在所述第二罐体内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第二螺旋管道包括第二入口和第二出口；
第三冷却器，具有第三罐体，所述第三罐体内设有供所述导热流体通过的第三螺旋管道，在所述第三罐体内填充有所述冷却剂，用于冷却所述导热流体，所述第三螺旋管道包括第三入口和第三出口；
所述第一出口与所述第二入口之间设有第一连接管，所述第二出口与所述第三入口之间设有第二连接管；
多个温度传感器，用于检测所述第一出口、第二出口、第三出口的导热流体温度；
多个电磁阀，用于调整所述导热流体的流动方向；
控制器，根据所述多个温度传感器检测到的温度数据，控制相应的所述电磁阀开启，从而控制所述导热流体的流动方向。
2.根据权利要求1所述的智能冷却装置，其特征在于，所述第一连接管上设有三通接头C1，三通接头相对两端接口分别通过第一连接管与所述第一出口、第二入口连接；所述第二连接管上设有三通接头C2，其相对两端接口分别通过第二连接管与所述第二出口、第三入口连接。
3.根据权利要求2所述的智能冷却装置，其特征在于，还包括：第三连接管、第四连接管、第五连接管、四通接头和取样管；所述三通接头C1的侧向接口连接所述第三连接管的一端；所述三通接头C2的侧向接口连接所述第四连接管的一端；所述第三连接管的另一端以及所述第四连接管的另一端分别连接所述四通接头的上、下侧接口，所述第三出口经由所述第五连接管连接所述四通接头的左侧接口，所述取样管连接所述四通接头的右侧接口。
4.根据权利要求3所述的智能冷却装置，其特征在于，所述多个温度传感器包括：第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述第一温度传感器设于所述第一出口处，所述第二温度传感器设于所述第二出口处，所述第三温度传感器设于所述第三出口处。
5.根据权利要求4所述的智能冷却装置，其特征在于，所述多个电磁阀包括电磁阀K1、电磁阀K2、电磁阀K3、电磁阀K4；所述电磁阀K1设于所述三通接头C1与所述第二入口之间的所述第一连接管内；所述电磁阀K2设于所述三通接头C2与所述第三入口之间的所述第二连接管内；所述电磁阀K3设于所述第三连接管靠近所述三通接头C1的一端；所述电磁阀K4设于所述第四连接管靠近所述三通接头C2的一端；上述电磁阀均为常闭型单向电磁阀。
6.根据权利要求3所述的智能冷却装置，其特征在于，还包括装置外壳，所述第一入口向上延伸至装置外壳顶部之外，所述取样管穿过所述装置外壳侧部，并延伸至侧部之外，所述装置外壳底部设有滚轮。
7.根据权利要求4所述的智能冷却装置，其特征在于，还包括一常开型单向电磁阀K5，其设于所述第五连接管内。
8.根据权利要求5所述的智能冷却装置，其特征在于，若所述第一温度传感器检测到的导热流体温度小于预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K3开启；若所述第一温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K1开启。
9.根据权利要求8所述的智能冷却装置，其特征在于，若所述第二温度传感器检测到的导热流体温度小于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K4开启；若所述第二温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述电磁阀K2开启。
10.根据权利要求7所述的智能冷却装置，其特征在于，若所述第三温度传感器检测到的导热流体温度大于或等于所述预设值，则所述控制器控制所述常开型单向电磁阀关闭。
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