[實(shí)用新型]一種循環(huán)加熱的溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721830066.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN207661997U
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏洪永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶化工職業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): F24H9/20
• 分類號(hào): F24H9/20
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 王典彪;文怡然

本實(shí)用新型申請(qǐng)公開了一種循環(huán)加熱的溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置，包括循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)體和排放管路，循環(huán)加熱結(jié)構(gòu)體包括載熱流體管路、加熱器、換熱器和載熱流體回流管路。加熱器的熱水出口上連通有熱水管路，熱水管路的端部通過(guò)三通管件連通有熱水支路和載熱流體管路，載熱流體管路的端部與換熱器的載熱流體進(jìn)口連通，熱水支路與排放管路連接，載熱流體管路上連接有熱水泵，熱水支路上設(shè)有閥門；換熱器的載熱流體出口與加熱器的熱水進(jìn)口通過(guò)載熱流體回流管路連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)訓(xùn)裝置載熱流體運(yùn)行溫度高，溫度控制范圍較大，能有效實(shí)施加熱器、換熱器單回路溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行操作與參數(shù)整定，能有效實(shí)施串級(jí)溫度控制系統(tǒng)運(yùn)行操作與參數(shù)整定。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于熱工自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種循環(huán)加熱的溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置。

背景技術(shù)

溫度控制是流程工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的重要技術(shù)，是自動(dòng)化類專業(yè)教學(xué)的重要內(nèi)容，溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)建與控制參數(shù)整定是主要教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，溫度控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是主要的教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。現(xiàn)行主流溫度控制教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包括溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置、控制平臺(tái)兩部份。溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置用于仿真流程生產(chǎn)工藝過(guò)程、過(guò)程參數(shù)，配合控制平臺(tái)實(shí)施溫度控制系統(tǒng)構(gòu)建與調(diào)試實(shí)訓(xùn)教學(xué)。現(xiàn)行主流的溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置主要結(jié)構(gòu)為電加熱器(含電熱管、溫度檢測(cè)與液位檢測(cè))、換熱器以及冷水管路、熱水管路(含溫度、流量檢測(cè)，流體驅(qū)動(dòng)泵)。

實(shí)訓(xùn)裝置所配設(shè)備典型參數(shù)為：泵流量0-15L/min(工作流量取5-10L/min)，加熱器容量50-80L，加熱器電熱管功率三相6KW(每相2KW)。

控制平臺(tái)包括配套的控制裝置、泵的驅(qū)動(dòng)變頻器、加熱器電熱管的驅(qū)動(dòng)調(diào)壓模塊、電源系統(tǒng)等。控制平臺(tái)與圖中各流量檢測(cè)、液位檢測(cè)、溫度檢測(cè)、泵等裝置共同構(gòu)建需要的溫度控制系統(tǒng)，對(duì)仿真生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行狀態(tài)與過(guò)程參數(shù)實(shí)施控制。

要求實(shí)訓(xùn)裝置能提供足夠的工作流體、且過(guò)程參數(shù)具有顯著的可調(diào)、可控性。溫度實(shí)訓(xùn)裝置中的工作流體為連續(xù)流動(dòng)態(tài)熱水、冷水。其中，熱水既是加熱器的產(chǎn)出負(fù)荷，又是換熱器的載熱流體。實(shí)訓(xùn)裝置能否提供較高溫度上可調(diào)可控且連續(xù)足量的流動(dòng)態(tài)熱水，是實(shí)施溫度控制系統(tǒng)運(yùn)行與參數(shù)整定實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵。

現(xiàn)行溫度控制實(shí)訓(xùn)裝置運(yùn)行狀況如下：

1、加熱器運(yùn)行狀況

(1)靜態(tài)水溫的情況

通過(guò)泵入一定水量的水到加熱器后，關(guān)閉加熱器進(jìn)出水口，啟動(dòng)加熱器對(duì)水進(jìn)行加熱。此狀態(tài)下，由于沒有低溫水進(jìn)入及熱水排放帶走熱量，只有熱量累積效果，理論上可將加熱器內(nèi)靜態(tài)水加熱升溫至100度。改變電熱管功率可在100度以下可控升溫而不能可控降溫。

(2)流動(dòng)水溫的情況

以手動(dòng)或者自動(dòng)模式，連續(xù)泵冷水進(jìn)入加熱器，同時(shí)根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的不同，加熱器所產(chǎn)熱水經(jīng)平衡閥排放，或作為載熱流體泵入換熱器后再排放。以手動(dòng)或自動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)加熱器水位維持在一定量且進(jìn)出水相等，以手動(dòng)或自動(dòng)模式啟動(dòng)加熱器電熱管，對(duì)加熱器內(nèi)水實(shí)施加熱。

此狀態(tài)下，加熱器有冷水連續(xù)泵入，亦有熱水連續(xù)排出，當(dāng)電熱管產(chǎn)生熱量大于熱水排出帶走熱量時(shí)，加熱器內(nèi)熱水溫度升高，反之，加熱器內(nèi)熱水溫度降低。改變電熱管功率或改變冷水量(需平衡排放熱水)可實(shí)施水溫的升降控制。

按每度電可產(chǎn)生理論熱量860大卡、加熱器熱效率95％計(jì)算，每度電實(shí)際有效熱量840大卡，1大卡熱量可使1kg水升溫1度。在維持加熱器內(nèi)熱水溫度、水量負(fù)荷恒定的前提下，電熱管新增熱量主要用于對(duì)泵入冷水升溫。假定泵入冷水流量為0-15L(工作范圍取5-10L)，在加熱器內(nèi)滯留時(shí)間為1分鐘。電熱管全功率運(yùn)行1分鐘實(shí)際產(chǎn)生熱量84大卡，工作流量范圍內(nèi)的熱水溫度可升高16.8—8.4度。