CN213090521U - 一种水温控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水温控制系统，包括水温控制装置本体，所述水温控制装置本体的连接端设有设备水循环支路，所述设备水循环支路两端之间设有储冷水池，所述储冷水池的连接端设有制冷水循环支路，所述储冷水池一侧设有热水池，所述热水池的连接端设有热水循环支路。本实用新型通过用冷设备供水管和用冷设备回水管配合下，水泵、止回阀和电动执行阀协作，并在PT100热敏电阻、压力表和PID控制器作用下智能控制回水流动循环，达到制冷温度可控的效果，使水温控制精度提升到±1℃，极大的提升设备的加工品质，减少产品因温度不稳定造成的产品睱疵，与现有技术相比，制冷水温精度控制效果好，水温上下波动幅度小。

Description

一种水温控制系统

技术领域

本实用新型涉及用冷设备冷却水温度控制技术领域，具体涉及一种水温控制系统。

背景技术

当前应用的用冷设备制冷方式主要有三种，一种是一个冷却塔+一个冷却水池，这种方式的水温度只能做到比室外温度低5℃，仅适用于要求较低的场合，夏天极难保证温度。第二种是一个冷却水池+一个热水池+制冷机+冷却塔，冷却水池的水和制冷机连接起来，通过水泵将冷却水池的水经制冷机流向用冷设备，再回到冷却水池，热水池和制冷机、冷却塔连接起来，用于将制冷机的热量排出室外，这种控制方式的水温控制效果较好，可以达到设定值的，适用于要求不太高的场合。第三种较复杂，利用四个水槽和制冷机、冷却塔组合，分两个温度梯级进行冷热循环，可以将制冷水温稳定的控制在设定值，上下偏差不超过±0.5℃。

第三种制冷方式多见于冷却要求较高的化工厂场合，投资较大，一些较小规模的工厂较难实施和应用。一个冷却水池+一个热水池+制冷机+冷却塔的用冷设备制冷方式最为普遍，但是该制冷方式对制冷水温精度控制效果差，水温上下波动幅度大于±2℃，不符合生产工艺标准规定的水温波动幅度小于±1℃的要求，导致生产的产品部分不达标，且无法准确控制产品质量的一致性。

因此，发明一种水温控制系统来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水温控制系统，通过用冷设备供水管和用冷设备回水管配合，水泵、止回阀和电动执行阀协作，并在PT100热敏电阻、压力表和PID控制器作用下智能控制回水流动循环，达到制冷温度可控的效果，使水温控制精度提升到±1℃，极大的提升设备的加工品质，减少产品因温度不稳定造成的产品睱疵，与现有技术相比，制冷水温精度控制效果好，水温上下波动幅度小，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水温控制系统，包括水温控制装置本体，所述水温控制装置本体的连接端设有设备水循环支路，所述设备水循环支路两端之间设有储冷水池，所述储冷水池的连接端设有制冷水循环支路，所述储冷水池一侧设有热水池，所述热水池的连接端设有热水循环支路，所述热水循环支路上设有冷却塔，所述制冷水循环支路与热水循环支路之间设有制冷机组，且冷水循环支路和热水循环支路均与制冷机组连通；

所述水温控制装置本体包括用冷设备供水管和用冷设备回水管，所述用冷设备回水管并联在用冷设备供水管上，所述用冷设备供水管上设有用冷设备本体，所述用冷设备回水管内部设有止回阀，所述用冷设备供水管靠近其输入端的一侧内部设有闸阀，所述闸阀的输出端设有电动执行阀，所述电动执行阀的输出端设有水泵，所述水泵输出端设有压力表，所述压力表一侧设有PT100热敏电阻，所述压力表和PT100热敏电阻并联在用冷设备供水管上，所述用冷设备回水管设置在电动执行阀与水泵输入端之间；

所述水温控制装置本体还包括自动控制仪，所述自动控制仪内部设有 PID控制器，所述PID控制器的输入端设有A/D转换器，所述PID控制器的输出端设有D/A转换器，所述压力表和PT100热敏电阻均与A/D转换器电性连接，所述电动执行阀和止回阀均与D/A转换器电性连接。

优选的，所述用冷设备供水管上连接有减震阀，所述减震阀的数量设置为两个，两个减震阀分别与水泵输入端和输出端均相匹配。

优选的，所述设备水循环支路上设有连接段，且连接段两端分别设置为前接A点和后接B点，所述用冷设备供水管两端分别设置为前接A’接口和后接B’接口，所述前接A点与前接A’接口相匹配，所述后接B点与后接B’接口相匹配。

优选的，所述用冷设备供水管和用冷设备回水管的连接处设有三通管，所述三通管的端口处设有密封胶圈。

优选的，所述用冷设备本体设置在水泵与用冷设备回水管之间，所述自动控制仪设置在用冷设备本体一侧。

优选的，所述止回阀输入端与用冷设备本体输出端相匹配，所述止回阀输出端与水泵输入端相匹配。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

1、通过在现有的制冷机+冷却塔+冷却水池制冷系统上增加水温控制装置本体，在用冷设备供水管和用冷设备回水管配合下，水泵、止回阀和电动执行阀协作，并在PT100热敏电阻、压力表和PID控制器作用下智能控制回水流动循环，达到制冷温度可控的效果，使水温控制精度提升到± 1℃，极大的提升设备的加工品质，减少产品因温度不稳定造成的产品睱疵，与现有技术相比，制冷水温精度控制效果好，水温上下波动幅度小；

2、通过在现有的制冷机+冷却塔+冷却水池制冷系统的基础上，无需做大的投入，只增加少量的装置，即可实现制冷设备的升级，提高制冷水温控制精度，减少水温上下浮动的误差，达到将冷却水温度控制在工艺标准要求的范围以内的效果，另外，在水泵输入端和输出端均设置减震阀，降低水泵工作和关闭时的振动，提高装置的稳定性，避免空震和负压造成的装置损耗，延长其使用寿命，与现有技术相比，制冷设备升级维护成本低，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型水温控制装置本体的结构示意图；

图3为本实用新型的水温控制系统控制流程图。

附图标记说明：

1水温控制装置本体、2设备水循环支路、3储冷水池、4制冷水循环支路、5热水池、6热水循环支路、7冷却塔、8制冷机组、9用冷设备供水管、10用冷设备回水管、11用冷设备本体、12止回阀、13闸阀、14电动执行阀、 15水泵、16压力表、17PT100热敏电阻、18自动控制仪、19PID控制器、 20减震阀、21前接A点、22后接B点。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-3所示的一种水温控制系统，包括水温控制装置本体1，所述水温控制装置本体1的连接端设有设备水循环支路2，所述设备水循环支路2两端之间设有储冷水池3，所述储冷水池3的连接端设有制冷水循环支路4，所述储冷水池3一侧设有热水池5，所述热水池5的连接端设有热水循环支路6，所述热水循环支路6上设有冷却塔7，所述制冷水循环支路4与热水循环支路6之间设有制冷机组8，且冷水循环支路和热水循环支路6均与制冷机组8连通；

所述水温控制装置本体1包括用冷设备供水管9和用冷设备回水管10，所述用冷设备回水管10并联在用冷设备供水管9上，所述用冷设备供水管 9上设有用冷设备本体11，所述用冷设备回水管10内部设有止回阀12，所述用冷设备供水管9靠近其输入端的一侧内部设有闸阀13，所述闸阀13 的输出端设有电动执行阀14，所述电动执行阀14的输出端设有水泵15，所述水泵15输出端设有压力表16，所述压力表16一侧设有PT100热敏电阻17，所述压力表16和PT100热敏电阻17并联在用冷设备供水管9上，所述用冷设备回水管10设置在电动执行阀14与水泵15输入端之间；

所述水温控制装置本体1还包括自动控制仪18，所述自动控制仪18 内部设有PID控制器19，所述PID控制器19的输入端设有A/D转换器，所述PID控制器19的输出端设有D/A转换器，所述压力表16和PT100热敏电阻17均与A/D转换器电性连接，所述电动执行阀14和止回阀12均与 D/A转换器电性连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述用冷设备供水管9和用冷设备回水管10的连接处设有三通管，所述三通管的端口处设有密封胶圈。

进一步的，在上述技术方案中，所述用冷设备本体11设置在水泵15与用冷设备回水管10之间，所述自动控制仪18设置在用冷设备本体11一侧。

进一步的，在上述技术方案中，所述止回阀12输入端与用冷设备本体 11输出端相匹配，所述止回阀12输出端与水泵15输入端相匹配。

实施方式具体为：本实用新型在使用时，储冷水池3中的水从设备水循环支路2进入水温控制装置本体1，并在水泵15引导下流向用冷设备本体11，进入用冷设备供水管9后经过闸阀13流向电动执行阀14，再分作两路，一路经水泵15流向用冷设备本体11，从用冷设备流出后一路经带有止回阀12的用冷设备回水管10暖水回流，压力表16实时观察水的压力，PT100热敏电阻 17实时观察用冷设备本体11进水点温度，并将监测信号发送至自动控制仪18，经A/D转换器转换为数据信号后由PID控制器19分析处理并与设定值比对，进行PID运算，实时控制电动执行阀14的开度，当设定水温低于测量水温时，电动执行阀2的开度增大，制冷水经过闸阀13流向电动执行阀14，因止回阀 12阻隔，只能流向水泵15，送至用冷设备本体11处，回水流经用冷设备回水管10从止回阀12回流至储冷水池3，在止回阀12支路上因为水泵15的吸力，有部分回流水经止回阀12流回了循环回路，参与了又一次的设备用水循环，当设定水温远低于测量水温时，电动执行阀14的开度达到最大，此时止回阀 12前的压力为设备水循环支路2中的水泵15泵压，而用冷设备本体11到储冷水池3的管道压力为泵压经过了用冷设备本体11阻力后的压力，前压力大于后压力，则止回阀12处基本处于关闭状态，水泵15制冷水来源全部来自于前接A点21，此时的制冷能力最大，当测量水温逐渐接近设定水温时，电动执行阀14逐渐关闭，从前接A点21流入水泵15的水量减少，止回阀12前的压力减小，低于后接B点22压力，止回阀12打开，从用冷设备本体11流出的水被负压吸回到水泵15输入端，减小了制冷能力，当测量水温等于或大于设定水温时，电动执行阀14被完全关闭，此时水泵15输入端因吸水形成负压，止回阀12前端的压力低于后端压力，水从用冷设备本体11出水口被完全吸入水泵15的输入端，此时基本没有制冷，完全由水泵15输入端和用冷设备本体11、经止回阀12形成了一个循环，此时没有用到前接A点21的制冷水，达到制冷温度可控的效果，该实施方式具体解决了现有技术中存在的用冷设备制冷方式制冷水温精度控制效果差，水温上下波动幅度大的问题。

如图1-2所示：所述用冷设备供水管9上连接有减震阀20，所述减震阀 20的数量设置为两个，两个减震阀20分别与水泵15输入端和输出端均相匹配。

进一步的，在上述技术方案中，所述设备水循环支路2上设有连接段，且连接段两端分别设置为前接A点21和后接B点22，所述用冷设备供水管9两端分别设置为前接A’接口和后接B’接口，所述前接A点21与前接 A’接口相匹配，所述后接B点22与后接B’接口相匹配。

进一步的，在上述技术方案中，所述PT100热敏电阻17的型号设置为 HD-PT100/PT1000，所述压力表的型号设置为IEBD-801K，所述PID控制器的型号设置为ABC。

实施方式具体为：本实用新型在实际使用时，首先将水温控制装置本体 1通过前接A，接口和后接B，接口分别与前接A点21和后接B点22对应安装，在现有的制冷机+冷却塔+冷却水池制冷系统的基础上，无需做大的投入，只增加少量的装置，即可实现制冷设备的升级，提高制冷水温控制精度，减少水温上下浮动的误差，达到将冷却水温度控制在工艺标准要求的范围以内的效果，升级成本较低，便于推广使用，另外，在水泵15输入端和输出端均设置减震阀20，降低水泵15工作和关闭时的振动，提高装置的稳定性，避免空震和负压造成的装置损耗，延长其使用寿命，该实施方式具体解决了现有技术中存在的制冷设备升级维护成本高的问题。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-3，储冷水池3中的水从设备水循环支路2进入水温控制装置本体1，并在水泵15引导下流向用冷设备本体11，进入用冷设备供水管9后经过闸阀13流向电动执行阀14，再分作两路，一路经水泵15流向用冷设备本体11，从用冷设备流出后一路经带有止回阀12的用冷设备回水管10 暖水回流，压力表16实时观察水的压力，PT100热敏电阻17实时观察用冷设备本体11进水点温度，并将监测信号发送至自动控制仪18，经A/D转换器转换为数据信号后由PID控制器19分析处理并与设定值比对，进行PID运算，实时控制电动执行阀14的开度，配合止回阀12阻隔作用和水泵15的吸力，达到制冷温度可控的效果；

参照说明书附图1-2，首先将水温控制装置本体1通过前接A’接口和后接B’接口分别与前接A点21和后接B点22对应安装，在现有的制冷机+冷却塔+冷却水池制冷系统的基础上，只增加少量的装置，实现制冷设备的升级，达到将冷却水温度控制在工艺标准要求的范围以内的效果，在水泵15输入端和输出端均设置减震阀20，降低水泵15工作和关闭时的振动。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种水温控制系统，包括水温控制装置本体(1)，其特征在于：所述水温控制装置本体(1)的连接端设有设备水循环支路(2)，所述设备水循环支路(2)两端之间设有储冷水池(3)，所述储冷水池(3)的连接端设有制冷水循环支路(4)，所述储冷水池(3)一侧设有热水池(5)，所述热水池(5)的连接端设有热水循环支路(6)，所述热水循环支路(6)上设有冷却塔(7)，所述制冷水循环支路(4)与热水循环支路(6)之间设有制冷机组(8)，且冷水循环支路和热水循环支路(6)均与制冷机组(8)连通；

所述水温控制装置本体(1)包括用冷设备供水管(9)和用冷设备回水管(10)，所述用冷设备回水管(10)并联在用冷设备供水管(9)上，所述用冷设备供水管(9)上设有用冷设备本体(11)，所述用冷设备回水管(10)内部设有止回阀(12)，所述用冷设备供水管(9)靠近其输入端的一侧内部设有闸阀(13)，所述闸阀(13)的输出端设有电动执行阀(14)，所述电动执行阀(14)的输出端设有水泵(15)，所述水泵(15)输出端设有压力表(16)，所述压力表(16)一侧设有PT100热敏电阻(17)，所述压力表(16)和PT100热敏电阻(17)并联在用冷设备供水管(9)上，所述用冷设备回水管(10)设置在电动执行阀(14)与水泵(15)输入端之间；

所述水温控制装置本体(1)还包括自动控制仪(18)，所述自动控制仪(18)内部设有PID控制器(19)，所述PID控制器(19)的输入端设有A/D转换器，所述PID控制器(19)的输出端设有D/A转换器，所述压力表(16)和PT100热敏电阻(17)均与A/D转换器电性连接，所述电动执行阀(14)和止回阀(12)均与D/A转换器电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种水温控制系统，其特征在于：所述用冷设备供水管(9)上连接有减震阀(20)，所述减震阀(20)的数量设置为两个，两个减震阀(20)分别与水泵(15)输入端和输出端均相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种水温控制系统，其特征在于：所述设备水循环支路(2)上设有连接段，且连接段两端分别设置为前接A点(21)和后接B点(22)，所述用冷设备供水管(9)两端分别设置为前接A’接口和后接B’接口，所述前接A点(21)与前接A’接口相匹配，所述后接B点(22)与后接B’接口相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种水温控制系统，其特征在于：所述用冷设备供水管(9)和用冷设备回水管(10)的连接处设有三通管，所述三通管的端口处设有密封胶圈。

5.根据权利要求1所述的一种水温控制系统，其特征在于：所述用冷设备本体(11)设置在水泵(15)与用冷设备回水管(10)之间，所述自动控制仪(18)设置在用冷设备本体(11)一侧。

6.根据权利要求1所述的一种水温控制系统，其特征在于：所述止回阀(12)输入端与用冷设备本体(11)输出端相匹配，所述止回阀(12)输出端与水泵(15)输入端相匹配。

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