CN211487616U - 多温度点冷热媒共用控温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多温度点冷热媒共用控温系统，其包括反应釜，反应釜上连通有进水管，进水管上连通有调流阀，反应釜上连通有出水管；进水管内流动有冷热媒；出水管上连通有高温回流管，高温回流管上连通有高温罐，高温罐上连通有高温管，高温管连通于调流阀；出水管上连通有常温回流管，常温回流管上连通有常温罐，常温罐上连通有常温管，常温管连通于调流阀；出水管上连通有低温回流管，低温回流管上连通有低温罐，低温罐上连通有低温管，低温管连通于调流阀；低温罐的两端连通有冷冻机构；低温罐的两端连通有冷水机构。本实用新型具有稳定控制反应釜内的温度变化的效果。

Description

多温度点冷热媒共用控温系统

技术领域

本实用新型涉及温控系统的技术领域，尤其是涉及一种多温度点冷热媒共用控温系统。

背景技术

医药及化工生产时，经常需要对反应釜内的反应液进行反复的降温、升温。一般的反应釜温控系统包括反应釜，与反应釜夹层连通的热媒罐、冷媒罐，以及深冷机组和电加热器，深冷机组用于保持冷媒罐内媒介的低温度，电加热器用于保持热媒罐内媒介的温度。

授权公告号为CN203890278U的中国实用新型专利公开了一种能精确控温的聚丙烯酰胺聚合反应釜，包括带有夹套和保温层的反应釜本体，其内设有第一、第二温度传感器，其特征是，还包括与反应釜本体夹套下部连接的冷媒温控罐，其内设有一组换热器和一组冷却管，换热器和冷却管进入管路上设有电磁开关；冷媒缓冲罐，其与反应釜本体夹套上部和冷媒温控罐分别连接；单闭环直接数字控制系统，包括中央控制单元，与中央控制单元连接的键盘显示装置、A/D转换输入电路、D/A转换输出电路，与D/A转换输出电路连接的执行电路，温度传感器与A/D转换输入电路连接，执行电路与电磁开关连接。该方案能够实现精确控温，操作简便。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：电热机组对反应釜进行温度控制时，电热机组的功率小时，反应釜的温度变化速率低，电热机组的功率大时，反应釜的温度变化极易超过需求的温度范围，反应釜内的温度变化时的稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多温度点冷热媒共用控温系统，其具有稳定控制反应釜内的温度变化的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种多温度点冷热媒共用控温系统，包括反应釜，所述反应釜上连通有进水管，所述进水管上连通有调流阀，所述调流阀上设置有至少四个阀口，所述调流阀上设置有与阀口一一对应且控制阀口实际横截面积的调流开关，所述反应釜上连通有出水管；所述进水管内流动有冷热媒；所述出水管上连通有高温回流管，所述高温回流管上连通有高温罐，所述高温罐上连通有高温管，所述高温管连通于调流阀，所述高温管上连通有位于高温罐与调流阀之间的热媒泵；所述出水管上连通有常温回流管，所述常温回流管上连通有常温罐，所述常温罐上连通有常温管，所述常温管连通于调流阀，所述常温管上连通有位于常温罐与调流阀之间的常温泵；所述出水管上连通有低温回流管，所述低温回流管上连通有低温罐，所述低温罐上连通有低温管，所述低温管连通于调流阀，所述低温罐上连通有冷媒泵，冷媒泵将低温罐内的冷热媒压入低温管；所述高温罐上设置有加热机构，所述加热机构对高温罐内的冷热媒进行加热，所述常温罐上设置有冷却机构，所述冷却机构与常温罐内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温；所述低温罐的两端连通有冷冻机构，所述冷冻机构包括与低温罐的两端连通的冷冻管，所述冷冻管上设置有制冷机组；所述低温罐的两端连通有冷水机构，所述冷水机构包括与低温罐的两端连通的冷水管，所述冷水管上设置有冷水机组；所述加热机构包括伸入高温罐内的换热器，所述换热器的两端伸出高温罐，所述换热器内设置有高温流体。

通过采用上述技术方案，调流阀上的调流开关启动不同开度后，热媒泵将高温罐内冷热媒压入高温管，高温管内的高温管流向对应阀口，常温泵将常温罐内冷热媒压入常温管，常温管内的冷热媒流向对应阀口，冷媒泵将低温罐内冷热媒压入低温管，低温管内的冷热媒流向对应阀口，从而实现从进水管内流向反应釜合适温度的冷热媒；

反应釜内的冷热媒从出水管流出，出水管内的冷热媒经高温回流管、常温回流管、低温回流管依次流入对应的高温罐、常温罐、低温罐；

加热机构对高温罐内的冷热媒进行加热，冷却机构与常温罐内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温，从而保持高温罐、常温罐内冷热媒温度的稳定；

当需要的冷热媒温度位于100到150摄氏度时，加热机构工作，加热机构对高温罐内的冷热媒进行加热，保持高温罐内的稳度稳定；

当需要的冷热媒温度位于-50到-20摄氏度时，制冷机组工作，制冷机组对冷冻管内的冷热媒进行降温，冷冻管内的冷热媒与低温管内的冷热媒进行交换，保持低温罐内的稳度稳定；

当需要的冷热媒位于7到10摄氏度之间时，冷水机组工作，冷水机组对冷水管内的冷热媒进行降温，冷水管内的冷热媒与低温管内的冷热媒进行交换，保持低温罐内的稳度稳定；

根据需要的冷热媒使用制冷机组或冷水机组对冷热媒进行降温，提高制冷机组或冷水机组的降温效率最大化。

本实用新型进一步设置为：所述换热器包括一端伸出高温罐的两个外管，所述换热器包括位于高温罐内的换热管，所述换热管为长方形盒体，所述换热管沿其厚度方向至少间隔设置有两个，所述换热管上分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别位于换热管长度方向的两端，相邻两个所述换热管之间设置有内管，所述内管将相邻两个换热管上的进水口和出水口连通；

所述外管分别连接于换热管厚度方向的两端的换热管上。

通过采用上述技术方案，外管内的高温流体进入换热管，高温流体于换热管内的进水口流向出水口，高温流体经内管于换热管间依次流动最后经外管流入高温罐，长方形盒体的换热管与高温罐内腔的冷热媒接触面积大，提高换热器对高温罐内流体的加热效率。

本实用新型进一步设置为：所述换热管内固设有扰流板，扰流板为开口朝向出水口的弧形板，所述扰流板位于进水口和出水口之间。

通过采用上述技术方案，扰流板的设置能使从进水口进入换热管内的流体沿弧形板侧面流动扩散，流体在扰流板朝向出水口的一侧形成紊流，提高换热管内流体温度的均匀性，提高换热管与高温罐内腔冷热媒热交换的效率。

本实用新型进一步设置为：所述换热器的两端连通有蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉上设置有电加热机构，所述电加热机构包括位于蒸汽锅炉内的电加热丝，所述电加热丝与电源电连接，所述蒸汽锅炉向换热器内注入高温流体。

通过采用上述技术方案，电源为电加热丝提供电能，电加热丝产生热量对蒸汽锅炉内的流体进行加热，加热后的流体能进入换热器，实现对换热器输送高温流体。

本实用新型进一步设置为：所述电加热丝上电连接有蓄电池，蓄电池上电连接有太阳能电池板。

通过采用上述技术方案，使用太阳能板能将太阳能转化成电能储存到蓄电池中，使用蓄电池中的电能为电热丝提供能量使电热丝发热，减少对电网电力的使用。

本实用新型进一步设置为：所述换热器的两端连通有蒸汽锅炉，所述蒸汽锅炉上设置有燃料加热机构，所述燃料加热机构包括燃烧器，燃烧器使用燃料燃烧产生热量对蒸汽锅炉进行加热，所述蒸汽锅炉向换热器内注入高温流体。

通过采用上述技术方案，燃料在燃烧器处燃烧，燃烧产生的高温对蒸汽锅炉进行加热，蒸汽锅炉内的高温流体进入换热器，实现对换热器输送高温流体。

本实用新型进一步设置为：所述冷却机构包括伸入常温罐内的两个冷却管，两个所述冷却管的一端均伸出常温罐，所述冷却管上连通有闭式冷却塔。

通过采用上述技术方案，闭式冷却塔对冷却管内的流体进行冷却，常温罐内的冷热媒进入冷却管内冷却到常温后再流入常温罐内，保持常温罐向常温管输送稳定温度的冷热媒。

本实用新型进一步设置为：所述高温回流管上连通有位于出水管与高温罐之间的高温从动阀；

所述常温回流管上连通有位于出水管与常温罐之间的常温从动阀；

所述低温回流管上连通有位于出水管与低温罐之间的低温从动阀。

通过采用上述技术方案，调流阀上高温罐、常温罐、低温罐对应的调流开关开启一定的大小时，对应的高温从动阀、常温从动阀、低温从动阀开启对应的大小，使高温罐、常温罐、低温罐的流入调流阀的流量稳定。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：

1、调流阀上的调流开关启动不同开度后，热媒泵将高温罐内冷热媒压入高温管，高温管内的高温管流向对应阀口，常温泵将常温罐内冷热媒压入常温管，常温管内的冷热媒流向对应阀口，冷媒泵将低温罐内冷热媒压入低温管，低温管内的冷热媒流向对应阀口，从而实现从进水管内流向反应釜合适温度的冷热媒；

反应釜内的冷热媒从出水管流出，出水管内的冷热媒经高温回流管、常温回流管、低温回流管依次流入对应的高温罐、常温罐、低温罐；

加热机构对高温罐内的冷热媒进行加热，冷却机构与常温罐内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温，从而保持高温罐、常温罐内冷热媒温度的稳定；

当需要的冷热媒温度位于100到150摄氏度时，加热机构工作，加热机构对高温罐内的冷热媒进行加热，保持高温罐内的稳度稳定；

当需要的冷热媒温度位于-50到-20摄氏度时，制冷机组工作，制冷机组对冷冻管内的冷热媒进行降温，冷冻管内的冷热媒与低温管内的冷热媒进行交换，保持低温罐内的稳度稳定；

当需要的冷热媒位于7到10摄氏度之间时，冷水机组工作，冷水机组对冷水管内的冷热媒进行降温，冷水管内的冷热媒与低温管内的冷热媒进行交换，保持低温罐内的稳度稳定；

根据需要的冷热媒使用制冷机组或冷水机组对冷热媒进行降温，提高制冷机组或冷水机组的降温效率最大化。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是实施例一中显示换热器的剖面结构示意图；

图3是实施例二中显示燃料加热机构的结构示意图。

图中，1、反应釜；11、进水管；12、出水管；2、调流阀；21、阀口；22、调流开关；3、高温罐；31、高温管；32、高温回流管；33、热媒泵；34、高温从动阀；4、常温罐；41、常温管；42、常温回流管；43、常温泵；44、常温从动阀；5、低温罐；51、低温管；52、低温回流管；53、冷媒泵；54、低温从动阀；6、加热机构；61、换热器；611、外管；612、换热管；6121、进水口；6122、出水口；613、内管；614、扰流板；62、蒸汽锅炉；63、电加热机构；631、电加热丝；632、蓄电池；633、太阳能电池板；64、燃料加热机构；641、燃烧器；71、冷冻机构；711、冷冻管；712、制冷机组；72、冷水机构；721、冷水管；722、冷水机组；8、冷却机构；81、冷却管；82、闭式冷却塔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本实用新型公开了一种多温度点冷热媒共用控温系统，包括反应釜1，反应釜1上连通有进水管11，进水管11内流动有冷热媒，进水管11向反应釜1内注入合适温度的冷热媒；进水管11上连通有调流阀2，调流阀2上设置有四个阀口21，调流阀2上设置有与阀口21一一对应且控制阀口21实际横截面积的调流开关22，反应釜1上连通有出水管12，反应釜1内的冷热媒经过出水管12流出。

出水管12上连通有高温回流管32，高温回流管32上连通有高温罐3，高温回流管32上连通有位于出水管12与高温罐3之间的高温从动阀34，高温从动阀34控制高温回流管32的流量。高温罐3上连通有高温管31，高温管31连通于调流阀2的其中一个阀口21，高温管31上连通有位于高温罐3与调流阀2之间的热媒泵33，热媒泵33将高温罐3内的冷热媒经高温管31压入调流阀2。

高温罐3上设置有加热机构6，加热机构6对高温罐3内的冷热媒进行加热。加热机构6包括伸入高温罐3内的换热器61，换热器61的两端伸出高温罐3。

参照图1和图2，换热器61包括一端伸出高温罐3的两个外管611，换热器61包括位于高温罐3内的换热管612，换热管612为长方形盒体，换热管612沿其厚度方向间隔设置有七个。换热管612上分别设置有进水口6121和出水口6122，进水口6121和出水口6122分别位于换热管612长度方向的两端且分别位于换热管612厚度方向的两侧，换热管612内固设有扰流板614，扰流板614为开口朝向出水口6122的弧形板，扰流板614的轴线沿换热管612厚度方向，扰流板614沿其轴线方向的两端与换热管612内腔厚度方向的两内表面接触，扰流板614沿换热管612宽度方向的两端与换热管612宽度方向的两内表面之间有间隙，扰流板614位于进水口6121和出水口6122之间。

相邻两个换热管612之间设置有内管613，内管613将相邻两个换热管612上的进水口6121和出水口6122连通；外管611分别连接于换热管612厚度方向的两端的换热管612上。

参照图1，换热器61的两端连通有蒸汽锅炉62，蒸汽锅炉62分别与两个外管611连通，蒸汽锅炉62内放置有清水，蒸汽锅炉62上设置有电加热机构63，电加热机构63包括位于蒸汽锅炉62内的电加热丝631，电加热丝631与电源电连接，电源使用市政电网，电加热丝631上同样电连接有蓄电池632，蓄电池632与市政电网均能对电加热丝631供电，蓄电池632上电连接有太阳能电池板633。蒸汽锅炉62的水汽化成高温蒸汽后进入换热器61，高温蒸汽从其中一个外管611进入换热管612后从另一外管611回流到蒸汽锅炉62内。

出水管12上连通有常温回流管42，常温回流管42上连通有常温罐4，常温回流管42上连通有位于出水管12与常温罐4之间的常温从动阀44。常温罐4上连通有常温管41，常温管41连通于调流阀2，常温管41上连通有位于常温罐4与调流阀2之间的常温泵43，常温泵43将常温罐4内的常温冷热媒经常温管41压入调流阀2内。

常温罐4上设置有冷却机构8，冷却机构8与常温罐4内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温。冷却机构8包括伸入常温罐4内的两个冷却管81，两个冷却管81的一端均伸出常温罐4，冷却管81上连通有闭式冷却塔82，常温罐4内的冷热媒从其中一冷却管81进入闭式冷却塔82与空气进行热交换后从另一冷却管81回流到常温罐4内。

出水管12上连通有低温回流管52，低温回流管52上连通有低温罐5，低温回流管52上连通有位于出水管12与低温罐5之间的低温从动阀54；低温罐5上连通有低温管51，低温管51连通于调流阀2，低温罐5上连通有冷媒泵53，冷媒泵53将低温罐5内的冷热媒压入低温管51。

低温罐5的两端连通有冷冻机构71，冷冻机构71包括与低温罐5的两端连通的冷冻管711，冷冻管711上设置有制冷机组712，制冷机组712能将冷热媒降温到5摄氏度以下。

低温罐5的两端连通有冷水机构72，冷水机构72包括与低温罐5的两端连通的冷水管721，冷水管721上设置有冷水机组722，冷水机组722能将冷热媒降温到4到9摄氏度之间。冷水机组722、制冷机构和低温罐5之间相互并联。

高温管31、常温管41和低温管51外侧均设置有保温管。冷热媒在本实施例中选用陶普斯冷媒。

上述实施例的实施原理为：

调流阀2上的调流开关22启动不同开度后，热媒泵33将高温罐3内冷热媒压入高温管31，高温管31内的高温管31流向对应阀口21，常温泵43将常温罐4内冷热媒压入常温管41，常温管41内的冷热媒流向对应阀口21，冷媒泵53将低温罐5内冷热媒压入低温管51，低温管51内的冷热媒流向对应阀口21，从而实现从进水管11内流向反应釜1合适温度的冷热媒；

反应釜1内的冷热媒从出水管12流出，出水管12内的冷热媒经高温回流管32、常温回流管42、低温回流管52依次流入对应的高温罐3、常温罐4、低温罐5；

加热机构6对高温罐3内的冷热媒进行加热，冷却机构8与常温罐4内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温，从而保持高温罐3、常温罐4内冷热媒温度的稳定；

当需要的冷热媒温度位于-50到-20摄氏度时，制冷机组712工作，制冷机组712对冷冻管711内的冷热媒进行降温，冷冻管711内的冷热媒与低温管51内的冷热媒进行交换，保持低温罐5内的稳度稳定；

当需要的冷热媒位于7到10摄氏度之间时，冷水机组722工作，冷水机组722对冷水管721内的冷热媒进行降温，冷水管721内的冷热媒与低温管51内的冷热媒进行交换，保持低温罐5内的稳度稳定；

当需要的冷热媒温度位于100到150摄氏度时，加热机构6工作，加热机构6对高温罐3内的冷热媒进行加热，保持高温罐3内的稳度稳定；

根据需要的冷热媒使用制冷机组712或冷水机组722对冷热媒进行降温，提高制冷机组712或冷水机组722的降温效率最大化。

实施例二

参照图3，一种多温度点冷热媒共用控温系统，与实施例1不同之处在于，换热器61的两端连通有蒸汽锅炉62，蒸汽锅炉62上设置有燃料加热机构64，燃料加热机构64包括燃烧器641，燃烧器641使用燃料燃烧产生热量对蒸汽锅炉62进行加热，蒸汽锅炉62向换热器61内注入高温蒸汽。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种多温度点冷热媒共用控温系统，包括反应釜(1)，其特征在于：所述反应釜(1)上连通有进水管(11)，所述进水管(11)上连通有调流阀(2)，所述调流阀(2)上设置有至少四个阀口(21)，所述调流阀(2)上设置有与阀口(21)一一对应且控制阀口(21)实际横截面积的调流开关(22)，所述反应釜(1)上连通有出水管(12)；所述进水管(11)内流动有冷热媒；

所述出水管(12)上连通有高温回流管(32)，所述高温回流管(32)上连通有高温罐(3)，所述高温罐(3)上连通有高温管(31)，所述高温管(31)连通于调流阀(2)，所述高温管(31)上连通有位于高温罐(3)与调流阀(2)之间的热媒泵(33)；

所述出水管(12)上连通有常温回流管(42)，所述常温回流管(42)上连通有常温罐(4)，所述常温罐(4)上连通有常温管(41)，所述常温管(41)连通于调流阀(2)，所述常温管(41)上连通有位于常温罐(4)与调流阀(2)之间的常温泵(43)；

所述出水管(12)上连通有低温回流管(52)，所述低温回流管(52)上连通有低温罐(5)，所述低温罐(5)上连通有低温管(51)，所述低温管(51)连通于调流阀(2)，所述低温罐(5)上连通有冷媒泵(53)，冷媒泵(53)将低温罐(5)内的冷热媒压入低温管(51)；

所述高温罐(3)上设置有加热机构(6)，所述加热机构(6)对高温罐(3)内的冷热媒进行加热，所述常温罐(4)上设置有冷却机构(8)，所述冷却机构(8)与常温罐(4)内的冷热媒进行热交换使冷热媒保持常温；

所述低温罐(5)的两端连通有冷冻机构(71)，所述冷冻机构(71)包括与低温罐(5)的两端连通的冷冻管(711)，所述冷冻管(711)上设置有制冷机组(712)；

所述低温罐(5)的两端连通有冷水机构(72)，所述冷水机构(72)包括与低温罐(5)的两端连通的冷水管(721)，所述冷水管(721)上设置有冷水机组(722)；

所述加热机构(6)包括伸入高温罐(3)内的换热器(61)，所述换热器(61)的两端伸出高温罐(3)，所述换热器(61)内设置有高温流体。

2.根据权利要求1所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述换热器(61)包括一端伸出高温罐(3)的两个外管(611)，所述换热器(61)包括位于高温罐(3)内的换热管(612)，所述换热管(612)为长方形盒体，所述换热管(612)沿其厚度方向至少间隔设置有两个，所述换热管(612)上分别设置有进水口(6121)和出水口(6122)，所述进水口(6121)和出水口(6122)分别位于换热管(612)长度方向的两端，相邻两个所述换热管(612)之间设置有内管(613)，所述内管(613)将相邻两个换热管(612)上的进水口(6121)和出水口(6122)连通；

所述外管(611)分别连接于换热管(612)厚度方向的两端的换热管(612)上。

3.根据权利要求2所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述换热管(612)内固设有扰流板(614)，扰流板(614)为开口朝向出水口(6122)的弧形板，所述扰流板(614)位于进水口(6121)和出水口(6122)之间。

4.根据权利要求1所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述换热器(61)的两端连通有蒸汽锅炉(62)，所述蒸汽锅炉(62)上设置有电加热机构(63)，所述电加热机构(63)包括位于蒸汽锅炉(62)内的电加热丝(631)，所述电加热丝(631)与电源电连接，所述蒸汽锅炉(62)向换热器(61)内注入高温流体。

5.根据权利要求4所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述电加热丝(631)上电连接有蓄电池(632)，蓄电池(632)上电连接有太阳能电池板(633)。

6.根据权利要求1所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述换热器(61)的两端连通有蒸汽锅炉(62)，所述蒸汽锅炉(62)上设置有燃料加热机构(64)，所述燃料加热机构(64)包括燃烧器(641)，燃烧器(641)使用燃料燃烧产生热量对蒸汽锅炉(62)进行加热，所述蒸汽锅炉(62)向换热器(61)内注入高温流体。

7.根据权利要求1所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述冷却机构(8)包括伸入常温罐(4)内的两个冷却管(81)，两个所述冷却管(81)的一端均伸出常温罐(4)，所述冷却管(81)上连通有闭式冷却塔(82)。

8.根据权利要求1所述的多温度点冷热媒共用控温系统，其特征在于：所述高温回流管(32)上连通有位于出水管(12)与高温罐(3)之间的高温从动阀(34)；

所述常温回流管(42)上连通有位于出水管(12)与常温罐(4)之间的常温从动阀(44)；

所述低温回流管(52)上连通有位于出水管(12)与低温罐(5)之间的低温从动阀(54)。

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