CN205300029U - 高低温双温阶梯控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高低温双温阶梯控制装置，包括热媒流体循环系统、冷媒流体循环系统、热泵和控制系统，所述控制系统包括控制单元和显示单元，所述控制单元的信号输出端与所述显示单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体循环系统、所述冷媒流体循环系统、所述热泵分别与所述控制单元通信连接；所述热泵的热量输入端与所述冷媒流体循环系统热量导通连接，所述热泵的热量输出端与所述热媒流体循环系统热量导通连接。本实用新型节能且减少冷媒流体，不仅可以提高热能在设备内部的自循环能力，减少能耗，还可以减少冷媒流体的使用量，尤其是冷却水的使用量。

Description

高低温双温阶梯控制装置

技术领域

本实用新型涉及工业恒温制冷设备，更具体地，涉及一种高低温双温阶梯控制装置。

背景技术

随着科学技术的进步与生活水平的提高，人们对产品的要求越来越高，例如产品外观的光洁度，制品的机械性能。这就要求在产品加工制造环节中严格控制产品加工制造的工艺条件，例如产品部件的成型温度等。为此技术人员设计了各式各样的方案，例如阶梯控温等。然而现有控温装置不仅耗能高而且需要消耗大量的冷却用品，如冷却水，这不仅不符合节能高效的经济发展要求，也不利于企业增产降耗，更不利于增强企业产品的竞争力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型目的在于是提供一种节能且减少冷媒流体使用量的高低温双温阶梯控制装置，不仅可以提高热能在设备内部的自循环能力，减少能耗，还可以减少冷媒流体的使用量，尤其是冷却水的使用量。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：高低温双温阶梯控制装置，包括热媒流体循环系统、冷媒流体循环系统、热泵和控制系统，所述控制系统包括控制单元和显示单元，所述控制单元的信号输出端与所述显示单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体循环系统、所述冷媒流体循环系统、所述热泵分别与所述控制单元通信连接；所述热泵的热量输入端与所述冷媒流体循环系统热量导通连接，所述热泵的热量输出端与所述热媒流体循环系统热量导通连接。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述热媒流体循环系统包括热媒流体储备装置、热媒流体加热装置、热媒流体加压泵和热媒流体换热装置；所述热媒流体储备装置的低温流体出口与所述热媒流体加热装置的低温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加热装置的高温流体出口与所述热媒流体加压泵的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加压泵的高温流体出口与所述热媒流体换热装置的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体换热装置的低温流体出口与所述热媒流体储备装置的低温流体入口流体导通连接；所述热泵的热量输出端设在所述热媒流体储备装置中。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述热媒流体换热装置的热媒流体入口设有热媒流体温度传感器和热媒流体压力传感器，所述热媒流体温度传感器的信号输出端和所述热媒流体压力传感器的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体加热装置的信号输入端和所述热媒流体加压泵的信号输入端分别与所述控制单元的信号输出端通信连接。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述热媒流体换热装置为板式换热器，所述板式换热器的两端均设有分流板和集流板；所述热媒流体加压泵的高温流体出口与所述分流板的高温流体入口流体导通连接，所述分流板的高温流体出口与所述板式换热器的高温流体入口流体导通连接，所述板式换热器的低温流体出口与所述集流板的低温流体入口流体导通连接，所述集流板的低温流体出口与所述热媒流体储备装置的低温流体入口流体导通连接。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述板式换热器内设有平行且等距分布的加热管；相邻的两个所述加热管管内热媒流体的流向相反；所述加热管内设有扰流片。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述冷媒流体循环系统包括冷媒流体储备装置、冷媒流体制冷装置、冷媒流体加压泵和冷媒流体换热装置；所述冷媒流体储备装置的低温流体出口与所述冷媒流体制冷装置的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体制冷装置的冷媒流体出口与所述冷媒流体加压泵的冷媒流体入口流体导通连接，所述冷媒流体加压泵的低温流体出口与所述冷媒流体换热装置的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体换热装置的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置的高温流体入口流体导通连接；所述热泵的热量输入端设在所述冷媒流体储备装置。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述冷媒流体换热装置的冷媒流体入口设有冷媒流体温度传感器和冷媒流体压力传感器，所述冷媒流体温度传感器的信号输出端和所述冷媒流体压力传感器的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述冷媒流体加压泵的信号输入端与所述控制单元的信号输出端通信连接。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述冷媒流体换热装置为板式冷却器，所述板式冷却器的两端均设有分流板和集流板；所述冷媒流体加压泵的低温流体出口与所述分流板的低温流体入口流体导通连接，所述分流板的低温流体出口与所述板式冷却器的低温流体入口流体导通连接，所述板式冷却器的高温流体出口与所述集流板的高温流体入口流体导通连接，所述集流板的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置的高温流体入口流体导通连接。

上述高低温双温阶梯控制装置，所述板式冷却器内设有平行且等距分布的冷却管；相邻的两个所述冷却管内冷媒流体的流向相反；所述冷却管内设有扰流板。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型利用热泵将冷却过程中产生的高温流体的热量提取并传递给用于加热的热媒流体，实现了部分热能在装置中的循环，减少了整个装置的能耗，而且通过热泵进一步降低高温冷媒流体的温度，使之符合再次进入冷却器进行冷却使用的要求，有利于降低冷媒流体的使用量，对于使用自来水作为冷媒流体的企业而言，可以大大降低自来水的消耗量，从而实现节能降耗的目的。

2.本实用新型采用双向冷却或加热模式，有利于提高加热室内的温度均衡性，更利于产品加工工艺的控制，进而有利于产品质量的提高。

附图说明

图1为本实用新型高低温双温阶梯控制装置工作原理框图；

图2为本实用新型高低温双温阶梯控制装置的结构示意图；

图3为本实用新型高低温双温阶梯控制装置的板式换热器的结构示意图。

图中，10-热媒流体循环系统，11-热媒流体储备装置，12-热媒流体加热装置，13-热媒流体加压泵，14-热媒流体换热装置，14-1-加热管，14-2-扰流片，15-热媒流体压力传感器，16-热媒流体温度传感器，17-集流板，18-分流板；20-冷媒流体循环系统，21-冷媒流体储备装置，22-冷媒流体制冷装置，23-冷媒流体加压泵，24-冷媒流体换热装置，25-冷媒流体压力传感器，26-冷媒流体温度传感器；30-热泵。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，本实用新型高低温双温阶梯控制装置，包括热媒流体循环系统10、冷媒流体循环系统20、热泵30和控制系统，所述控制系统包括控制单元和显示单元，所述控制单元的信号输出端与所述显示单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体循环系统10、所述冷媒流体循环系统20、所述热泵30分别与所述控制单元通信连接；所述热泵30的热量输入端与所述冷媒流体循环系统20热量导通连接，所述热泵30的热量输出端与所述热媒流体循环系统10热量导通连接。

其中，所述热媒流体循环系统10包括热媒流体储备装置11、热媒流体加热装置12、热媒流体加压泵13和热媒流体换热装置14；所述热媒流体储备装置11的低温流体出口与所述热媒流体加热装置12的低温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加热装置12的高温流体出口与所述热媒流体加压泵13的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加压泵13的高温流体出口与所述热媒流体换热装置14的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体换热装置14的低温流体出口与所述热媒流体储备装置11的低温流体入口流体导通连接；所述热泵30的热量输出端设在所述热媒流体储备装置11中；所述冷媒流体循环系统20包括冷媒流体储备装置21、冷媒制冷装置、冷媒流体加压泵23和冷媒流体换热装置24；所述冷媒流体储备装置21的低温流体出口与所述冷媒流体制冷装置22的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体制冷装置22的冷媒流体出口与所述冷媒流体加压泵23的冷媒流体入口流体导通连接，所述冷媒流体加压泵23的低温流体出口与所述冷媒流体换热装置24的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体换热装置24的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置21的高温流体入口流体导通连接；所述热泵30的热量输入端设在所述冷媒流体储备装置21中。

为了实现对需加热设备待控温部位的精确控温，且所述热媒流体换热装置14的热媒流体入口设有热媒流体温度传感器16和热媒流体压力传感器15，所述热媒流体温度传感器16的信号输出端和所述热媒流体压力传感器15的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体加热装置12的信号输入端和所述热媒流体加压泵13的信号输入端分别与所述控制单元的信号输出端通信连接，且所述冷媒流体换热装置24的冷媒流体入口设有冷媒流体温度传感器26和冷媒流体压力传感器25，所述冷媒流体温度传感器26的信号输出端和所述冷媒流体压力传感器25的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述冷媒流体加压泵23的信号输入端与所述控制单元的信号输出端通信连接。当所述热媒流体温度传感器16将所测得的温度传递给所述控制单元，当所述控制单元通过将所述热媒流体温度传感器16所测温度与所述待控温部位的温度进行比较之后，如果两者接近且所述待控温部位的温度略高于所述热媒流体温度传感器16所测温度，则所述控制单元则会向所述热媒流体加压泵13发送提高泵压的指令，从而使所述热媒流体换热装置14中高温热媒流体的流速，或者所述控制单元向所述热媒流体加热装置12发送升高高温热媒流体温度的指令。而当时所述冷媒流体传感器将所测得的温度传递给所述控制单元，当所述控制单元通过将所述冷媒流体传感器所测温度与所述待控温部位的温度进行比较之后，如果两者接近且所述待控温部位的温度略高于所述冷媒流体温度传感器26所测温度，并且待控温部位的温度高于工艺要求的温度，则所述控制单元会向所述冷媒流体加压泵23发送提高泵压的指令，从而提高所述冷媒流体换热装置24中的低温冷媒流体的流速。

而为了便于对待控温部位的温度控制，尤其是为了提高加热室内的温度均衡性，本实施例中采用板式换热器作为热媒流体换热装置14，采用板式冷却器作为所述冷媒流体换热装置24，且所述热媒流体换热装置14为板式换热器，如图3所示，所述板式换热器的两端均设有分流板18和集流板17；所述热媒流体加压泵13的高温流体出口与所述板式换热器上的所述分流板18的高温流体入口流体导通连接，所述板式换热器上的所述分流板18的高温流体出口与所述板式换热器的高温流体入口流体导通连接，所述板式换热器的低温流体出口与所述板式换热器上的所述集流板17的低温流体入口流体导通连接，所述板式换热器上的所述集流板17的低温流体出口与所述热媒流体储备装置11的低温流体入口流体导通连接并且所述板式换热器内设有平行且等距分布的加热管14-1，相邻的两个所述加热管14-1管内热媒流体的流向相反，所述加热管14-1内设有扰流片14-2，而且所述板式冷却器的两端也均设有分流板18和集流板17；所述板式冷却器上的所述冷媒流体加压泵23的低温流体出口与所述分流板18的低温流体入口流体导通连接，所述板式冷却器上的所述分流板18的低温流体出口与所述板式冷却器的低温流体入口流体导通连接，所述板式冷却器的高温流体出口与所述板式冷却器上的所述集流板17的高温流体入口流体导通连接，所述板式冷却器上的所述集流板17的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置21的高温流体入口流体导通连接，并且所述板式冷却器内设有平行且等距分布的冷却管；相邻的两个所述冷却管内冷媒流体的流向相反；所述冷却管内设有扰流片14-2。

采用双向加热或冷却，使得所述待控温部位各个位置温度较为均衡，不会出现局部温度过低或过热，从而有利于对所述待控温部位的整体控温，有利于提高产品整批次的质量以及产品质量的均衡性。

而采用所述热泵30使得冷媒流体与热媒流体之间的热能流动，不仅有利于减少热媒流体加热过程中的能源消耗，而且有利于减少冷媒流体的消耗量，尤其是采用冷却水作为冷媒流体使用时，将温度较高的冷却水通过所述热泵30转变成温度较低的冷却水，不仅可以将热能转移给热媒流体，而且还可以使温度较低的冷却水再次进入冷却管路对所述待控温部位进行冷却，从而降低了冷却水的消耗量，有利于降低企业的供水压力。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (9)

1.高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，包括热媒流体循环系统(10)、冷媒流体循环系统(20)、热泵(30)和控制系统，所述控制系统包括控制单元和显示单元，所述控制单元的信号输出端与所述显示单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体循环系统(10)、所述冷媒流体循环系统(20)、所述热泵(30)分别与所述控制单元通信连接；所述热泵(30)的热量输入端与所述冷媒流体循环系统(20)热量导通连接，所述热泵(30)的热量输出端与所述热媒流体循环系统(10)热量导通连接。

2.根据权利要求1所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述热媒流体循环系统(10)包括热媒流体储备装置(11)、热媒流体加热装置(12)、热媒流体加压泵(13)和热媒流体换热装置(14)；所述热媒流体储备装置(11)的低温流体出口与所述热媒流体加热装置(12)的低温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加热装置(12)的高温流体出口与所述热媒流体加压泵(13)的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体加压泵(13)的高温流体出口与所述热媒流体换热装置(14)的高温流体入口流体导通连接，所述热媒流体换热装置(14)的低温流体出口与所述热媒流体储备装置(11)的低温流体入口流体导通连接；所述热泵(30)的热量输出端设在所述热媒流体储备装置(11)中。

3.根据权利要求2所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述热媒流体换热装置(14)的热媒流体入口设有热媒流体温度传感器(16)和热媒流体压力传感器(15)，所述热媒流体温度传感器(16)的信号输出端和所述热媒流体压力传感器(15)的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述热媒流体加热装置(12)的信号输入端和所述热媒流体加压泵(13)的信号输入端分别与所述控制单元的信号输出端通信连接。

4.根据权利要求3所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述热媒流体换热装置(14)为板式换热器，所述板式换热器的两端均设有分流板(18)和集流板(17)；所述热媒流体加压泵(13)的高温流体出口与所述分流板(18)的高温流体入口流体导通连接，所述分流板(18)的高温流体出口与所述板式换热器的高温流体入口流体导通连接，所述板式换热器的低温流体出口与所述集流板(17)的低温流体入口流体导通连接，所述集流板(17)的低温流体出口与所述热媒流体储备装置(11)的低温流体入口流体导通连接。

5.根据权利要求4所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述板式换热器内设有平行且等距分布的加热管(14-1)；相邻的两个所述加热管(14-1)管内热媒流体的流向相反；所述加热管(14-1)内设有扰流片(14-2)。

6.根据权利要求1～5任一所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述冷媒流体循环系统(20)包括冷媒流体储备装置(21)、冷媒流体制冷装置(22)冷媒流体加压泵(23)和冷媒流体换热装置(24)；所述冷媒流体储备装置(21)的低温流体出口与所述冷媒流体制冷装置(22)的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体制冷装置(22)的冷媒流体出口与所述冷媒流体加压泵(23)的冷媒流体入口流体导通连接，所述冷媒流体加压泵(23)的低温流体出口与所述冷媒流体换热装置(24)的低温流体入口流体导通连接，所述冷媒流体换热装置(24)的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置(21)的高温流体入口流体导通连接；所述热泵(30)的热量输入端设在所述冷媒流体储备装置(21)。

7.根据权利要求6所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述冷媒流体换热装置(24)的冷媒流体入口设有冷媒流体温度传感器(26)和冷媒流体压力传感器(25)，所述冷媒流体温度传感器(26)的信号输出端和所述冷媒流体压力传感器(25)的信号输出端分别与所述控制单元的信号输入端通信连接；所述冷媒流体加压泵(23)的信号输入端与所述控制单元的信号输出端通信连接。

8.根据权利要求7所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述冷媒流体换热装置(24)为板式冷却器，所述板式冷却器的两端均设有分流板(18)和集流板(17)；所述冷媒流体加压泵(23)的低温流体出口与所述分流板(18)的低温流体入口流体导通连接，所述分流板(18)的低温流体出口与所述板式冷却器的低温流体入口流体导通连接，所述板式冷却器的高温流体出口与所述集流板(17)的高温流体入口流体导通连接，所述集流板(17)的高温流体出口与所述冷媒流体储备装置(21)的高温流体入口流体导通连接。

9.根据权利要求8所述的高低温双温阶梯控制装置，其特征在于，所述板式冷却器内设有平行且等距分布的冷却管；相邻的两个所述冷却管内冷媒流体的流向相反；所述冷却管内设有扰流片(14-2)。