CN209877371U - 化学药液加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种化学药液加热系统，包括电控柜及水箱；所述水箱内设有电热管，以及由特氟龙管构成的换热器，所述换热器的进液口、出液口连接至水箱外部的待加热液体循环系统；所述电热管、换热器共同浸没在水箱中的水体内。该加热系统只需采用少量的电热管，就可以对化学药液进行稳定加热，并且损耗较少，经久耐用，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业加热设备领域，特别地，是涉及一种化学药液加热系统。
背景技术
化学药液加热是众多高精生产工艺中一道重要环节，传统的加热系统中，采用多个表面喷涂特氟龙的电热管，直接浸没在化学药液容器内对其进行并联加热。该系统存在的问题是，在电热管的长期高温工作过程中，表面特氟龙层损耗较快，如有干烧现象发生，则特氟龙层必然报废，因此，该种加热系统中，特氟龙电热管的寿命较短，耗损较大；并且，基于前述原因，单个电热管的功率还必须限制在较小的范围，否则表面特氟龙涂层无法支持，从而需要在加热容器内布置数量较多的特氟龙电热管，这使得系统的整体成本较高。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种化学药液加热系统，该加热系统只需采用少量的电热管，就可以对化学药液进行稳定加热，并且损耗较少，经久耐用，成本较低。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该化学药液加热系统包括电控柜及水箱；所述水箱内设有电热管，以及由特氟龙管构成的换热器，所述换热器的进液口、出液口连接至水箱外部的待加热液体循环系统；所述电热管、换热器共同浸没在水箱中的水体内。
作为优选，所述水箱内部为一个密闭空间，并可承受至少2个标准大气压；进一步地，所述水箱上设有泄压阀。
作为优选，所述水箱内设有水温传感器，所述换热器的进液口、出液口内分别设有进液温度传感器、出液温度传感器；所述水温传感器、进液温度传感器、出液温度传感、电热管共同电气连接所述电控柜中的PLC，使PLC按PID算法控制电热管的输出功率。
作为优选，所述换热器由一组并联的特氟龙毛细管盘制而成，以获得巨大的换热面。
作为优选，所述电热管设置于所述水箱的中下部，所述换热器包括相互串联的主换热器和副换热器，所述主换热器设置于水箱的中上部，所述副换热器设于水箱的中下部；所述副换热器的换热表面积小于所述主换热器的1/2；进一步地，所述主换热器、副换热器之间设有分隔板体，所述分隔板体包括上层多孔板、下层多孔板；在水箱中水温低于65℃时，所述上、下层多孔板相互贴合，上、下层多孔板上的通孔相互错开，使水箱中下部的水体不能流向水箱中上部；在水箱中水温高于75℃时，所述上层多孔板的形变量大于所述下层多孔板，以使上层多孔板向上拱起，上、下层多孔板之间形成弧形间隔，以使水箱中下部的水体可穿过所述下层多孔板、间隔、上层多孔板后，对流至水箱中上部；进一步地，所述下层多孔板的四周与水箱的内壁固定，所述上层多孔板的两条平行的边沿与水箱的内壁固定，另两条平行的边沿贴住水箱内壁，但不与水箱内壁固定，以使上层多孔板可向上拱起。
本实用新型的有益效果在于：该化学药液加热系统在工作时，由于使用普通电热管对水箱内的水体加热，因此可只采用少量的大功率电热管进行加热，并且还难以损坏，使加热装置的安装成本以及维护成本都大幅缩减；另外，待加热的化学药液通过由特氟龙管构成的换热器在水箱中的高温水体中进行换热，使化学药液与加热装置完全隔离，可彻底避免化学药液对系统设备的腐蚀，也避免杂质混入化学药液中，以得到更为纯净的被加热化学药液。
附图说明
图1是本化学药液加热系统实施例一的正视示意图。
图2是本化学药液加热系统实施例一的侧视示意图。
图3是本化学药液加热系统实施例二的正视示意图。
图4是本化学药液加热系统实施例二中，分隔板体在65℃以下时的示意图。
图5是本化学药液加热系统实施例二中，分隔板体在75℃以上时的示意图。
具体实施方式
实施例一：
在图1、图2所示的实施例一中，该化学药液加热系统包括电控柜1及水箱2；所述水箱2内设有电热管3，以及由特氟龙管构成的换热器4，所述换热器4的进液口41、出液口42连接至水箱2外部的待加热液体循环系统（未图示）；所述电热管3、换热器4共同浸没在水箱2中的水体内。
上述的系统，所述水箱2内部为一个密闭空间，并可承受至少2个标准大气压，以使电热管3可将水体加热到远高于100℃的温度，以保障所述换热器4具有较高的换热速度。进一步地，所述水箱2上设有泄压阀21；水箱2内还设有高水位传感器51、低水位传感器52，用以监测水箱中的水位，以便于维护人员日常维护。水箱2中还设有水温传感器61，以监测水箱内的平均水温。所述换热器4的进液口41、出液口42内分别设有进液温度传感器（未标记）、出液温度传感器（未标记）；所述水温传感器61、进液温度传感器、出液温度传感、电热管3共同电气连接所述电控柜1中的PLC，使PLC按PID算法控制电热管4的输出功率；由于PID算法为成熟算法，主要特点是，在流量确定的情况下，使电热管4输出功率与换热器进出液温差呈正比，具体规则不再展开赘述。
本实施例一中，所述电热管3设置于水箱2的中下部，换热器4设置于水箱2的中上部，以使电热管3产生的热量自然上流，为换热器4所吸收。电热管3与换热器4之间设有一块多孔板7。所述换热器3由一组并联的特氟龙毛细管盘制而成，以获得巨大的换热面。
实施例二：
在图3-图5所示的实施例二中，与实施例一不同的是，所述电热管3设置于所述水箱2的中下部，所述换热器包括相互串联的主换热器4a和副换热器4b，所述主换热器4a设置于水箱2的中上部，所述副换热器4b设于水箱2的中下部；所述副换热器4b的换热表面积小于所述主换热器4a的1/2。由此，在电热管3工作初期，水箱2中的整体水温较低时，水箱中下部靠近电热管3的区域的即时水温远高于水箱中上部，此时，如需要对少量的化学药液进行加热时，使化学药液以较慢的流速流经所述副换热器4b后，即可获得明显的加热效应。
而在本实施例二中，还进一步地在所述主换热器4a、副换热器4b之间设置了分隔板体8。所述分隔板体8包括上层多孔板81、下层多孔板82；在水箱中水温低于65℃时，如图4所示，所述上、下层多孔板81、82相互贴合，上、下层多孔板81、82上的通孔相互错开，使水箱2中下部的水体不能流向水箱中上部（实际产品中，有少量水体通过缝隙向上对流并不影响整体效果，也应在本申请的保护范围内）；在水箱2中水温高于75℃时，如图5所示，所述上层多孔板81的形变量大于所述下层多孔板82，以使上层多孔板81向上拱起，上、下层多孔板81、82之间形成弧形间隔80，以使水箱中下部的水体可穿过所述下层多孔板82、间隔80、上层多孔板81后，对流至水箱中上部；具体地，可以使所述下层多孔板82的四周与水箱2的内壁固定，所述上层多孔板81的两条平行的边沿与水箱2的内壁固定，另两条平行的边沿贴住水箱内壁，但不与水箱内壁固定，以使上层多孔板81可向上拱起，而下层多孔板82难以向上形变。所述上下层多孔板81、82可以由铝板、铜板，或不锈钢板构成。
根据实施例二中的分隔板体8的特点，当电热管3的工作初期，水箱2中整体水温较低时，电热管3的热量被限制在水箱的中下部，由此，可以使水箱的中下部快速发热，通过所述副换热器4b，即可对小流量的化学药液进行快速加热，而无需等待至整体水箱内的水体加热到较高温度时才能实现显著换热效果。这对于临时需要加热的少量化学药液而言，可以在较大程度上节约整个加热系统的能耗，并大幅节约加热时间。
上述化学药液加热系统在工作时，由于使用普通电热管3对水箱2内的水体加热，因此可只采用少量的大功率电热管进行加热，并且还难以损坏，使加热装置的安装成本以及维护成本都大幅缩减；另外，待加热的化学药液通过由特氟龙管构成的换热器在水箱中的高温水体中进行换热，使化学药液与加热装置完全隔离，可彻底避免化学药液对系统设备的腐蚀，也避免杂质混入化学药液中，以得到更为纯净的被加热化学药液。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种化学药液加热系统，包括电控柜（1）及水箱（2）；其特征在于：所述水箱（2）内设有电热管（3），以及由特氟龙管构成的换热器（4），所述换热器（4）的进液口（41）、出液口（42）连接至水箱外部的待加热液体循环系统；所述电热管（3）、换热器（4）共同浸没在水箱（2）中的水体内。
2.根据权利要求1所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述水箱（2）内部为一个密闭空间，并可承受至少2个标准大气压。
3.根据权利要求2所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述水箱（2）上设有泄压阀（21）。
4.根据权利要求1所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述换热器（4）由一组并联的特氟龙毛细管盘制而成。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述电热管（3）设置于所述水箱（2）的中下部，所述换热器包括相互串联的主换热器（4a）和副换热器（4b），所述主换热器（4a）设置于水箱（2）的中上部，所述副换热器（4b）设于水箱（2）的中下部；所述副换热器（4b）的换热表面积小于所述主换热器（4a）的1/2。
6.根据权利要求5所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述主换热器（4a）、副换热器（4b）之间设有分隔板体（8），所述分隔板体（8）包括上层多孔板（81）、下层多孔板（82）；在水箱（2）中水温低于65℃时，所述上层多孔板（81）、下层多孔板（82）相互贴合，上层多孔板（81）、下层多孔板（82）上的通孔相互错开，使水箱中下部的水体不能流向水箱中上部；在水箱中水温高于75℃时，所述上层多孔板（81）的形变量大于所述下层多孔板（82），以使上层多孔板（81）向上拱起，上层多孔板（81）、下层多孔板（82）之间形成弧形间隔（80），以使水箱（2）中下部的水体可穿过所述下层多孔板（82）、间隔（80）、上层多孔板（81）后，对流至水箱中上部。
7.根据权利要求6所述的化学药液加热系统，其特征在于：所述下层多孔板（82）的四周与水箱（2）的内壁固定，所述上层多孔板（81）的两条平行的边沿与水箱（2）的内壁固定，另两条平行的边沿贴住水箱内壁，但不与水箱内壁固定，以使上层多孔板（81）可向上拱起。
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