CN216011428U - 高粘度流体温度控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高粘度流体温度控制装置，涉及化工生产设备技术领域。高粘度流体温度控制装置包括输液泵、换热器、散热器、冷暖用冷水机和控制器。换热器内部为换热腔，散热器设置于换热腔内，输液泵用于向散热器泵送高粘度流体，冷暖用冷水机用于向换热腔提供冷水或者热水，控制器能够控制冷暖用冷水机的流量以及送水温度，且能够控制输液泵的泵送频率。高粘度流体温度控制装置通过输液泵、换热器、散热器、冷暖用冷水机和控制器的协同配合，相比将高粘度流体放置于专用保温装置内升温或降温的方案，可连续处理大流量高粘度流体，节省了等待时间，适合接入生产线中直接使用，也不会出现高粘度流体的阻塞，使用过程稳定可靠。

Description

高粘度流体温度控制装置

技术领域

本申请涉及化工生产设备技术领域，具体而言，涉及一种高粘度流体温度控制装置。

背景技术

化工行业生产过程中，为保持性质稳定，一般对加入的流体成分有较高的温度要求，以确保其性质稳定。经查，现有专利号CN204746262U的中国专利《一种高粘度流体恒温装置》，包括箱体、箱盖以及加热器；箱体包含外层箱体和内层箱体之间设有夹层，夹层内能够填入导热油；加热器能够对夹层内的导热油进行加热；内层箱体外侧表面上设有沿内层箱体盘绕的冷却管；内层箱体内能够加入作为工作介质的高粘度非牛顿流体，内层箱体内设有温度传感器和搅拌器，所述温度传感器能够对内层箱体的工作介质的温度进行检测，所述的搅拌器可对工作介质进行搅拌，使其温度趋于均匀。此类恒温装置可以实现流体的精确温控，但一次只能制作一箱的量，存在保温时间长、流体不连续的缺点，不适合在线连续使用，如生产需求量较大，保温时间进一步延长，流体化学性质亦可能发生改变。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种高粘度流体温度控制装置，其能够改善现有的高粘度流体的温度控制装置不能满足连续使用需求的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种高粘度流体温度控制装置，包括：输液泵、换热器、散热器、冷暖用冷水机和控制器；所述换热器内部为换热腔，所述散热器设置于所述换热腔内，所述输液泵用于向所述散热器泵送高粘度流体，所述冷暖用冷水机用于向所述换热腔提供冷水或者热水，所述控制器能够根据所述输液泵泵送的高粘度流体的温度以及目标温度，控制所述冷暖用冷水机的流量以及送水温度，且能够控制所述输液泵的泵送频率。

另外，根据本申请的实施例提供的高粘度流体温度控制装置，还可以具有如下附加的技术特征：在本申请的可选实施例中，所述散热器为翅片盘管式表冷散热器。

在本申请的可选实施例中，所述换热器包括进水管和出水管，所述进水管的进水方向、所述出水管的出水方向均与所述散热器内的高粘度流体的流动方向垂直；在本申请的可选实施例中，所述高粘度流体温度控制装置包括温度传感器，所述散热器包括流体进口和流体出口，所述流体进口用于供高粘度流体进入所述换热腔，所述流体出口用于供高粘度流体流出所述换热腔，所述流体进口、所述流体出口以及所述冷暖用冷水机的出水口均设有所述温度传感器，多个所述温度传感器均用于向所述控制器反馈温度数据。

在本申请的可选实施例中，所述输液泵包括泵体和变频器，所述控制器通过所述变频器控制所述泵体的频率。

在本申请的可选实施例中，换热器包括壳体，所述壳体内部空间为所述换热腔，所述壳体的壳壁内设有保温层。

在本申请的可选实施例中，所述壳体包括主体和盖体，所述盖体盖合于所述主体上端，所述盖体上设有进水阀，所述进水阀用于向所述换热腔注水。

在本申请的可选实施例中，所述冷暖用冷水机为可变流量冷暖用冷水机。

本申请的有益效果是：

本申请的高粘度流体温度控制装置通过输液泵、换热器、散热器、冷暖用冷水机和控制器的协同配合，相比将高粘度流体放置于专用保温装置内升温或降温的方案，可连续处理大流量高粘度流体，节省了等待时间，适合接入生产线中直接使用，也不会出现高粘度流体的阻塞，使用过程稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的高粘度流体温度控制装置的示意图；

图2为图1中的换热器去掉盖体的俯视图。

图标：1-输液泵；2-输液管道；3-变频器；4-控制器；5-触摸屏；6-第一传感器；7-球阀；8-盖体；9-卡扣；10-第二传感器；11-可变流量冷暖用冷水机；12-水循环管路；13-翅片盘管式表冷散热器；14-保温层；15-换热器；16-流体出口；17-第三传感器；18-流体进口；19-进水管；20-出水管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1和2，本申请的实施例提供了一种高粘度流体温度控制装置，包括：输液泵1、换热器15、散热器、冷暖用冷水机和控制器4；换热器15内部为换热腔，散热器设置于换热腔内，输液泵1用于向散热器泵送高粘度流体，冷暖用冷水机用于向换热腔提供冷水或者热水，控制器4能够根据输液泵1泵送的高粘度流体的温度以及目标温度，控制冷暖用冷水机的流量以及送水温度，且能够控制输液泵1的泵送频率。

其中，需要说明的是，图2不仅示出了换热器15，还示意了其中容置的散热器。

其中，冷暖用冷水机所提供的冷水、热水主要是指温度的差异，并不限制只能是指纯净水，其他的冷暖用于换热的易于流动的流体介质都可以在降温或者升温后作为冷水或者热水使用。本实施例中，冷暖用冷水机为可变流量冷暖用冷水机11。

具体的，在本实施例中，散热器为翅片盘管式表冷散热器13。

请结合图2，换热器15包括进水管19和出水管20，冷暖用冷水机通过水循环管路12连接进水管19和出水管20，并完成与所述换热器15连接。进水管19的进水方向、出水管20的出水方向均与散热器内的高粘度流体的流动方向垂直。这样能够使得进水管19的水能够尽可能在完成换热后再从出水管20流出，使得散热器与换热腔内的水的热交换效率更高。进一步的，进水管19在竖直方向上处于出水管20的上方，进一步提升了水的换热充分性。

请再结合图1，换热器15包括壳体，壳体内部空间为换热腔，壳体的壳壁内设有保温层14。进一步的，壳体包括主体和盖体8，盖体8盖合于主体上端，盖体8上设有进水阀，进水阀用于向换热腔注水。其中，本实施例的盖体8通过卡扣9与主体连接，进水阀则采用球阀7。

在本实施例中，高粘度流体温度控制装置包括温度传感器，散热器包括流体进口18和流体出口16，流体进口18用于供高粘度流体进入换热腔，流体出口16用于供高粘度流体流出换热腔，流体进口18、流体出口16以及冷暖用冷水机的出水口均设有温度传感器，多个温度传感器均用于向控制器4反馈温度数据。其中，流体进口18和流体出口16均穿设于壳体的侧壁且呈上下分布。

在图1中，设置于流体进口18处的为第一传感器6，设置于冷暖用冷水机的出水口处的为第二传感器10，设置于流体出口16处的为第三传感器17。

在本实施例中，输液泵1包括泵体和变频器3，控制器4通过变频器3控制泵体的频率。泵体则是通过输液管道2与流体进口18连接，而流体出口16也是通过输液管道2将温度调控后的高粘度流体送出。

本实施例的原理是：

经过实践发现，现有的装置除了存在保温时间长、流体不连续的缺点，还存在不适合在线连续使用，如生产需求量较大，保温时间进一步延长，流体化学性质亦可能发生改变的问题。此外，除了本申请所提及的装置，现有技术对于流体换热一般都是使用板式换热器，但是其流通缝隙较小，对于高粘度流体（或者称作高粘度非牛顿流体）而言，流通困难，容易产生堵塞，并不适用。

有鉴于此，本申请提供了一种高粘度流体温度控制装置，本申请可以通过输液泵1的泵送使得高粘度流体持续流动，并且通过冷暖用冷水机在换热器15内配合散热器持续对高粘度流体进行温度控制，使得高粘度流体在得到温度控制的情况下，可以在生产线上连续使用。

进一步的，考虑到高粘度流体在板式换热器内流通不流畅，本申请选用了翅片盘管式表冷散热器13，其管路适合高粘度流体流动。此外，其换热系数为固定值，可以方便对温度进行精确控制。

具体的，第一传感器6可以检测到进入的高粘度流体的温度，而从第三传感器17获取的温度则是调控后的温度，需要使得调控控的温度符合目标温度。此时，由于翅片盘管式表冷散热器13的换热系数为固定值，可以通过计算获知需要冷暖用冷水机输出什么温度的水，则第二传感器10可以检测到相应的出水数据，并反馈给控制器4。

基于此，可以预先确定好改变温度时，输液泵1的频率需要怎样改变，冷暖用冷水机的流量需要怎样改变，以及冷暖用冷水机的温度需要改变，然后将预设的调控算法（比如PID算法）集成在控制器4内。如此，当操作人员在控制器4的触摸屏5上输入高粘度流体的人工测量温度以及目标温度后，控制器4则可以具体控制各个部件工作，如果在第一传感器6检测到的温度和人工测量温度不同的时候，也可以及时调整，以使得第三传感器17检测的温度符合目标温度。

详细的，工作时，先通过球阀7向换热器15内注满水，在触摸屏5上输入高粘度流体的人工测量温度及目标温度，按开机按钮，冷暖用冷水机先启动，待水温达到本申请的控制装置的需求时，输液泵1自动启动，开始自动换热工序。

当第三传感器17检测输出流体温度高于目标值时，控制器4降低输液泵1频率、提高冷暖用冷水机流量、降低水温；当第三传感器17检测输出流体温度低于目标值时，控制器4降提高输液泵1频率、降低冷暖用冷水机流量、升高水温，因水温降低、升高时间相对较长，本申请的控制装置首先通过变流量实现控温，并采用PID算法，可预先调节水温，这样可以提高粘度流体温度控制精度、效率，节省时间。

经过实践，本申请的高粘度流体温度控制装置能够适用粘度范围1厘帕・秒~500厘帕・秒的流体，也即是说，除了那些在板式换热器内流通困难的高粘度流体可以被本申请进行温度控制，对于低粘度的流体，本申请同样能够进行温度控制，使用范围广，方便不同的生产企业按需使用。

综上所述，本申请的高粘度流体温度控制装置通过输液泵1、换热器15、散热器、冷暖用冷水机和控制器4的协同配合，相比将高粘度流体放置于专用保温装置内升温或降温的方案，可连续处理大流量高粘度流体，节省了等待时间，适合接入生产线中直接使用，也不会出现高粘度流体的阻塞，使用过程稳定可靠。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高粘度流体温度控制装置，其特征在于，包括：输液泵、换热器、散热器、冷暖用冷水机和控制器；所述换热器内部为换热腔，所述散热器设置于所述换热腔内，所述输液泵用于向所述散热器泵送高粘度流体，所述冷暖用冷水机用于向所述换热腔提供冷水或者热水，所述控制器能够根据所述输液泵泵送的高粘度流体的温度以及目标温度，控制所述冷暖用冷水机的流量以及送水温度，且能够控制所述输液泵的泵送频率。

2.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述散热器为翅片盘管式表冷散热器。

3.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述换热器包括进水管和出水管，所述进水管的进水方向、所述出水管的出水方向均与所述散热器内的高粘度流体的流动方向垂直。

4.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述高粘度流体温度控制装置包括温度传感器，所述散热器包括流体进口和流体出口，所述流体进口用于供高粘度流体进入所述换热腔，所述流体出口用于供高粘度流体流出所述换热腔，所述流体进口、所述流体出口以及所述冷暖用冷水机的出水口均设有所述温度传感器，多个所述温度传感器均用于向所述控制器反馈温度数据。

5.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述输液泵包括泵体和变频器，所述控制器通过所述变频器控制所述泵体的频率。

6.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，换热器包括壳体，所述壳体内部空间为所述换热腔，所述壳体的壳壁内设有保温层。

7.根据权利要求6所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述壳体包括主体和盖体，所述盖体盖合于所述主体上端，所述盖体上设有进水阀，所述进水阀用于向所述换热腔注水。

8.根据权利要求1所述的高粘度流体温度控制装置，其特征在于，所述冷暖用冷水机为可变流量冷暖用冷水机。

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