[實用新型]一種三級控溫冷卻水箱

有效

• 申請號: 201320843746.X
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN203642460U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 馬磊;孫奉仲;史月濤
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F24H1/20
• 分類號: F24H1/20;F24H9/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 崔苗苗

技術領域

本實用新型涉及控制領域，尤其涉及一種用于電廠尾部煙氣換熱實驗中的三級控溫冷卻水箱。

背景技術

冷卻水箱屬于工業領域和科研領域常用的儀器設備，在一些需要精確控制冷卻過程參數的場合，如激光器的腔體冷卻或者某些科學實驗中，常常需要向冷卻管中通入溫度恒定的冷卻水。

常用的冷卻水箱一般具有兩個特點：一、冷卻水一般循環利用，需要對冷卻水進行降溫，降溫的方法往往是使用冷卻裝置，如壓縮機冷卻或換熱器散熱冷卻，然而，這些冷卻裝置一般體積比較大，使用額外的冷卻裝置使得本來就需要占用很大空間的水箱更加笨重，非常不適合于在空間狹小的場所使用；二、在需要對冷卻水進行精確控溫的場合，通常采用的是自動控制中的閉環控制方法，這一方面需要增加電路設計和控制操作的復雜度，另一方面由于環境變化，需要實時地調整的各種設定參數以保證控溫的精確性。

圖1所示為現有技術中的冷卻水箱，該冷卻水箱使用鼓風機和抽氣機配合對冷卻水進行冷卻，該冷卻水箱需要額外的鼓風裝置和抽氣裝置，增大了冷卻水箱的體積，同時不具備精確控制冷卻水溫度的功能。

目前，在研究鍋爐尾部煙氣的換熱特性和腐蝕特性的實驗中，為了研究換熱器壁溫對換熱器換熱性能的影響，需要通過精確控制冷卻水的溫度來控制換熱器壁溫。在該實驗中，由于鍋爐尾部煙氣成分復雜、溫度高，實驗室搭建模擬實驗臺困難，所以實驗主要在電廠的實際運行環境中完成，實驗條件受到很多限制。比如電廠的布局一般非常緊湊，操作空間狹小，常規的帶有壓縮機的冷卻水箱不適用于這種工作場合；另一方面電廠實驗條件簡陋，環境嘈雜，實驗人員希望能夠使用盡量簡單的控制方法完成實驗。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服上述問題，提供一種三級控溫冷卻水箱，根據實驗需要，針對電廠的特殊環境，適用于在電廠使用的實驗用冷卻水箱。

本實用新型采用的技術方案：

一種三級控溫冷卻水箱，包括盛冷卻水的箱體，箱體內豎直設有第一隔板和第二隔板將箱體分隔成第一箱體、第二箱體和第三箱體，第一箱體中安裝有第一加熱裝置，底部安裝有泄流管，頂部安裝有回水管和補水管，第二箱體中安裝有第二加熱裝置，第三箱體中安裝有第三加熱裝置，第三箱體側壁的上部安裝有溢流管，下部安裝有供水管道，泄流管和溢流管均與排水管連接，第一箱體與第二箱體底部相通，第二箱體與第三箱體頂部相通。

所述溢流管位于第二箱體的側壁上方位置并且其高度低于所述第二隔板的高度，從而使得冷卻水從第一箱體通過第二箱體向第三箱體單向的流動。

所述的第一箱體的體積大于所述第二箱體的體積，具體地，第一箱體的體積是所述第二箱體的體積的兩倍。所述第一加熱裝置的功率大于所述第二加熱裝置的功率，第二加熱裝置的功率大于第三加熱裝置的功率，具體地，所述第一加熱裝置的功率為4KW，所述第二加熱裝置的功率為1KW，第三加熱裝置的功率為500W。

所述的隔板上均安裝有測水箱內水溫的溫度傳感器，所述供水管道內部安裝有測供水水溫的溫度傳感器。

所述的供水管道上安裝有第一調節閥和水泵，所述補水管上安裝有第二調節閥，所述泄流管上安裝有第三調節閥。各溫度傳感器及加熱裝置與控制器連接，受控制器控制。

控制器包括電源、與所述第一溫度傳感器相連的第一溫控儀，與所述第二溫度傳感器相連的第二溫控儀，與所述第三溫度傳感器相連的第三溫控儀，所述第一溫控儀通過第一繼電器控制所述第一加熱裝置的工作，所述第二溫控儀通過第二繼電器控制所述第二加熱裝置工作，第三溫控儀通過第三繼電器控制所述第三加熱裝置工作。

供水管道通過水泵向外供水。

本實用新型與現有技術相比具有的有益效果：

1）本發明涉及的電廠換熱實驗中，所需冷卻水的溫度范圍為35℃-80℃，針對這一控溫范圍，本發明充分利用了電廠工業水源豐富的特點，直接使用注入常溫水的方法對循環冷卻水進行冷卻，相比傳統的冷卻水箱減少了壓縮機，節省了空間，適合于在電廠進行現場實驗使用。2）本發明將水箱設計為三箱體結構，采用三級控溫設計，使用大功率加熱裝置在大箱體中粗調溫度，使用小功率加熱裝置在小箱體中對溫度進行微調，同時保證了控溫效率和控溫精度，無需復雜的控制方法即可以實現精確控溫，誤差達到0.5℃以內。

附圖說明

圖1是現有的冷卻水箱示意圖；

圖2是本實用新型實施例中控溫裝置的示意圖；

圖3是本實用新型實施例中控制器的示意圖。