CN203240954U - 一种冰水机热交换量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冰水机热交换量控制系统，所述循环流体通路还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输出端口与所述热交换器的第一输入端口相连通，所述第一电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通，所述第二电磁阀的输出端口与所述循环流体出口相连通，所述第二电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通。所述冰水机热交换量控制系统还包括设置于所述循环流体通路上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电磁阀的开关比例，调节一部分经过分流循环液体或气体与冷却水的热交换量，利用1个或2个以上的电磁阀比例调节达到宽温度域控制目的，从而有效地做到循环液体在一个较宽的温度范围的精确控温。

Description

一种冰水机热交换量控制系统

技术领域

本实用新型涉及热交换领域，尤其涉及一种冰水机热交换量精确控制系统。

背景技术

循环液体或气体温度控制中常利用已有的冷却水，一般是工厂设备用厂务水或冷却水塔制作的冷却水（二次冷却水），以下称冷却水，这种冷却水温度大多是固定的（例如摄氏20度），而需要被控制的物体（设备）往往需要另外一种温度或一个需要在一个可变的温度范围，例如摄氏20度至80度中的某个温度。常用的方法是使用另外一种液体或气体（一次液体或气体，以下称循环液体或循环气体）与上述冷却水通过控制热交换器的热交换功率达到精确的循环液体温度控制。这种热交换功率通常是通过控制二次水的流量来调节的，在一次水温度接近二次水温度时,由于温度差较小，要达到一定的热交换功率的话需要二次水的流量大，而在一次水温度大大高于二次水温度时(例如摄氏80度)，由于温度差大，要达到一定的热交换功率的话需要二次水的流量较小。这样的二次水调节量通常使用手动阀门或直线电动阀门。手动阀门的缺点是需要用人工调节不同一次水温时的二次水流量，而直线电动阀门在一次水温高时，即使对二次水进行小水量调节也很难将热交换量控制在合适的水平。这种水-水，水-汽温度热交换中，冷却水的水量控制（热交换量控制）一直以来是一项不好解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种冰水机热交换量控制系统，调节一次水(或气体)的部分流体的流量,使之既不影响循环流体在被控对象的流量,又达到对宽温度域的热交换量控制。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种冰水机热交换量控制系统，其包括循环流体通路，所述循环流体通路包括热交换器、循环流体入口和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述热交换器处进行热交换，所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，其特征在于，所述循环流体通路还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输出端口与所述热交换器的第一输入端口相连通，所述第一电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通，所述第二电磁阀的输出端口与所述循环流体出口相连通，所述第二电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通。

所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出。

进一步的，所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电磁阀的开关比例。

进一步的，所述电磁阀单元的开关比例是可控的。

进一步的，所述循环流体通路有二条通路，第一条通路是：所述循环流体入口、所述第一电磁阀、所述热交换器和所述循环流体出口形成的通路，

第二条通路是：所述循环流体入口、所述第二电磁阀和所述循环流体出口形成的通路。

进一步的，所述循环流体通路还包括用于储存所述循环流体的流体罐，所述流体罐的一个输入端口与所述第二电磁阀的输出端口连通，所述流体罐的另一个输入端口与所述热交换器的第一输出端口连通，所述流体罐的输出口与所述循环流体出口连通，在所述流体罐内设置有加热丝，根据所述温度传感器检测到的循环流体温度使能所述加热丝。

进一步的，所述循环流体通路还包括设置于所述流体罐的输出口处的泵和马达，以驱动所述循环流体的流动。

进一步的，在所述循环流体通路的循环流体入口后和所述循环流体通路的循环流体出口前还设置有连通所述循环流体管道的旁通阀。

更进一步的，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为冷却水。

与现有技术相比，本实用新型调节一次水(或气体)的部分分流体的流量,使之既不影响循环流体在被控对象的流量,又达到对宽温度域的热交换量控制。

附图说明

图1为本实用新型中的冰水机热交换量控制系统在一个实施例中的结构示意图。

其中：100为冰水机热交换量控制系统，110为循环流体通路，111为第一电磁阀，112为第二电磁阀，113为温度传感器，114为流体罐，115为泵和马达，116为旁通阀，117为循环流体入口，118为循环流体出口，119为热交换器，120为冷却流体通路，121为冷却水出口，122为冷却流体入口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本实用新型至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固定的指代任何特定顺序，也不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型中的冰水机热交换量控制系统在一个实施例中的结构示意图。如图1所示，所述冰水机热交换量控制系统100包括循环流体通路110和冷却流体通路120。

所述循环流体通路110包括热交换器119和第一电磁阀111。所述循环流体与冷却流体在热交换器119处进行热交换。

所述热交换器119包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口。

所述第一电磁阀111的输入端口与循环流体入口117相连通，所述第一电磁阀111的输出端口与热交换器119的第一输入端口相连通，所述热交换器119的第一输出端口与循环流体出口118连通，所述循环流体经由所述第一电磁阀111和热交换器119的第一输入端口流入热交换器119，流体从热交换器119的第一输出端口流出，并最终通过所述循环流体出口118流出。

所述冷却水入口122与所述热交换器119的第二输入端口相连通，所述冷却水出口121与所述热交换器119的第二输出端口相连通，这样所述冷却流体从热交换器119的第二输入端口流入，从热交换器119的第二输出端口流出。

所述循环流体通路还包括第二电磁阀112，所述第二电磁阀112的输入端口与循环流体入口117相连通，所述第二电磁阀112的输出端口与所述循环流体出口118相连通，这样所述循环流体从所述第二电磁阀112的输入端口流入，从所述第二电磁阀112的输出端口流出至所述循环流体出口118。

其中第一电磁阀111和第二电磁阀112的开关比例是可调的，比如100%开启至0%开启，每5%一个调整等级，那么则有0%，5%，10%，…——95%，100%这么多的开关比例等级，这样相对于整体控制系统流量口径来讲，可以非常精确的调整流量，从而可以精确的控制热交换的功率，进而精确的控制循环流体的温度。每个电磁阀带有控制开关比例的步进电机或直流电机，通过控制所述步进电机或直流电机来控制所述电磁阀的开关比例。高温时，如80度，让第一电磁阀111的打开时间减少，减少分流液体热交换时间，抑制过度的热交换；低温时，如25度，让第一电磁阀111的打开时间增加，增加分流液体热交换时间，提高热交换量；低温时，也可以交替第一电磁阀111与第二电磁阀112的关闭，或关闭第二电磁阀112，常开第一电磁阀111用来增加热交换量。

可以看出，所述循环流体通路110有二条通路，第一条通路是：所述循环流体入口117、第一电磁阀111、所述热交换器119和所述循环流体出口118形成的通路，具体的，所述循环流体从所述循环流体入口117进入，流经第一电磁阀111和所述热交换器119，在所述热交换器119处进行热交换，随后经过所述循环流体出口118流出。

第二条通路是：所述循环流体入口117、第二电磁阀112和所述循环流体出口118形成的通路，具体的，所述循环流体从所述循环流体入口117进入，流经第二电磁阀112，经过所述循环流体出口118流出。

在本实施例中，所述循环流体通路110还包括用于储存所述循环流体的流体罐114，所述流体罐114的一个输入端口与第二电磁阀112的输出端口连通，所述流体罐114的另一个输入端口与所述热交换器119的第一输出端口连通，所述流体罐114的输出口与所述循环流体出口118连通，在所述流体罐114内设置有加热丝。在所述循环流体通路110上还包括温度传感器113，其用于检测所述循环流体的温度。所述温度传感器113的输入端口与所述热交换器119第一输出端口连通，所述温度传感器113的输出端口与所述循环流体出口118相连通。所述循环流体从所述热交换器119第一输出端口流出，经流体罐114和温度传感器113，到达循环流体出口118。

基于所述温度传感器113检测到的循环流体温度来控制第一电磁阀111和第二电磁阀112的开关比例，从而实现对冰水机热换量控制系统100中对循环流体流量的控制，进而实现被控对象的精确温度控制。

在本实施例中，所述冰水机热换量控制系统100还包括设置于所述流体罐的输出口处的用以驱动所述循环流体的流动的泵和马达115，以及在所述循环流体入口117后和所述循环流体出口118前设置的旁通阀116，以减小设备出口的循环液体压力损失。

在本实施例中，所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为冷却水。

综上所述，本实用新型的冰水机热交换量控制系统100在所述循环流体入口117和所述热交换器119的第一输入端口之间设置第一电磁阀111；在所述循环流体入口117和所述循环流体出口118之间设置第二电磁阀112。所述冰水机热交换量控制系统100还包括设置于所述循环流体通路110上的用于检测所述循环流体温度的温度传感器113，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电磁阀的开关比例，调节一部分经过分流循环液体或气体与冷却水的热交换量。利用1个或2个以上的电磁阀比例调节达到宽温度域控制目的，从而有效地做到循环液体在一个较宽的温度范围的精确控温。

其具体工作原理为：所述循环流体从循环流体入口117流入，一部分经第一电磁阀111、热交换器119、流体罐114、泵和马达115、温度传感器113从循环流体出口118流出，另一部分经第二电磁阀112、流体罐114、泵和马达115、温度传感器113从循环流体出口118流出，或者另一部分经第二电磁阀112、流体罐114、泵和马达115、旁通阀116流入循环流体入口。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种冰水机热交换量控制系统，其包括循环流体通路，所述循环流体通路包括热交换器、循环流体入口和循环流体出口，循环流体与冷却流体在所述热交换器处进行热交换，所述热交换器包括第一输入端口、与第一输入端口连通的第一输出端口、第二输入端口和与第二输入端口连通的第二输出端口，其特征在于，所述循环流体通路还包括第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀的输出端口与所述热交换器的第一输入端口相连通，所述第一电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通，所述第二电磁阀的输出端口与所述循环流体出口相连通，所述第二电磁阀的输入端口与所述循环流体入口相连通，

所述冷却流体从所述热交换器的第二输入端口流入，从所述热交换器的第二输出端口流出。

2.如权利要求1所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述循环流体通路还包括用于检测所述循环流体温度的温度传感器，基于所述温度传感器检测到的循环流体温度来控制各个电磁阀的开关比例。

3.如权利要求2所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述电磁阀的开关比例是可控的。

4.如权利要求1所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述循环流体通路有二条通路，第一条通路是：所述循环流体入口、所述第一电磁阀、所述热交换器和所述循环流体出口形成的通路，

第二条通路是：所述循环流体入口、所述第二电磁阀和所述循环流体出口形成的通路。

5.如权利要求4所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述循环流体通路还包括用于储存所述循环流体的流体罐，所述流体罐的一个输入端口与所述第二电磁阀的输出端口连通，所述流体罐的另一个输入端口与所述热交换器的第一输出端口连通，所述流体罐的输出口与所述循环流体出口连通，在所述流体罐内设置有加热丝，根据所述温度传感器检测到的循环流体温度使能所述加热丝。

6.如权利要求5所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述循环流体通路还包括设置于所述流体罐的输出口处的泵和马达，以驱动所述循环流体的流动。

7.如权利要求1所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：在所述循环流体通路的循环流体入口后和所述循环流体通路的循环流体出口前还设置有连通所述循环流体管道的旁通阀。

8.如权利要求1所述的冰水机热交换量控制系统，其特征在于：所述循环流体为液体或气体，所述冷却流体为冷却水。