[發(fā)明專(zhuān)利]一種智能控溫冷凝設(shè)備及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011127467.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112221185B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉炳臣;岳友;李二虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 泗縣格雷制冷設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D5/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D5/00
• 代理公司: 合肥正則元起專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 王俊曉

1.一種智能控溫冷凝設(shè)備，包括風(fēng)冷箱體(1)以及水冷箱體(2)，其特征在于，所述風(fēng)冷箱體(1)側(cè)面與水冷箱體(2)側(cè)面固定連接，所述風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)頂壁固定連通有出風(fēng)管(3)，所述出風(fēng)管(3)頂部穿過(guò)風(fēng)冷箱體(1)的內(nèi)頂壁并延伸至風(fēng)冷箱體(1)的外部，所述風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)頂壁通過(guò)支架固定安裝有風(fēng)機(jī)(4)，所述風(fēng)機(jī)(4)輸入端與出風(fēng)管(3)底部固定連通，所述風(fēng)機(jī)(4)輸出端固定連通有安裝管(5)，所述安裝管(5)底部設(shè)有集風(fēng)罩(6)，所述風(fēng)冷箱體(1)兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁之間固定連通有風(fēng)冷管道(7)，所述風(fēng)冷管道(7)呈縱向螺旋設(shè)置，所述風(fēng)冷管道(7)外表面固定套接有均勻分布的第一散熱套管(8)，所述風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)底壁固定安裝有風(fēng)箱(9)，所述風(fēng)箱(9)內(nèi)頂壁固定連通有均勻分布的分流管(10)，所述風(fēng)箱(9)內(nèi)側(cè)壁固定連通有均勻分布的進(jìn)風(fēng)管(11)，所述進(jìn)風(fēng)管(11)遠(yuǎn)離風(fēng)箱(9)的一端穿過(guò)風(fēng)冷箱體(1)的內(nèi)側(cè)壁并延伸至風(fēng)冷箱體(1)的外部；

所述水冷箱體(2)內(nèi)側(cè)壁之間固定安裝有水箱(12)，所述水箱(12)內(nèi)底壁設(shè)置有均勻分布的噴頭(13)，所述水冷箱體(2)內(nèi)側(cè)壁之間固定連通有水冷管道(14)，所述水冷管道(14)呈縱向螺旋設(shè)置，所述水冷管道(14)與風(fēng)冷管道(7)相靠近的一端固定連通，所述水冷管道(14)外表面固定套接有均勻分布的第二散熱套管(15)，所述水冷箱體(2)內(nèi)底壁固定安裝有水槽(16)，所述水槽(16)內(nèi)盛裝有噴淋液(17)，所述水槽(16)內(nèi)側(cè)壁固定連通有連接管(18)，所述連接管(18)靠近水槽(16)的一端設(shè)置有抽水泵(19)，所述連接管(18)遠(yuǎn)離水槽(16)的一端穿過(guò)水冷箱體(2)的內(nèi)頂壁并設(shè)置有換熱器(20)，所述換熱器(20)的兩個(gè)側(cè)面均通過(guò)支架與水冷箱體(2)的內(nèi)頂壁固定連接，所述換熱器(20)輸出端通過(guò)固定管(21)與水箱(12)內(nèi)頂壁固定連通；

所述連接管(18)外表面固定套接有兩個(gè)相對(duì)稱(chēng)的導(dǎo)熱限位套，所述導(dǎo)熱限位套外表面與水冷箱體(2)側(cè)面之間固定安裝有支撐架；

所述水冷箱體(2)正面設(shè)置有處理器，處理器通信連接有采集模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊以及PLC控制器，所述抽水泵(19)輸入端、換熱器(20)輸入端和風(fēng)機(jī)(4)輸入端均與PLC控制器輸出端電性連接；

所述風(fēng)冷管道(7)包括風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)以及風(fēng)冷段(703)，所述風(fēng)冷段(703)兩端分別與風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)相連通，所述風(fēng)冷出口端(702)與風(fēng)冷進(jìn)口端(701)分別設(shè)置在風(fēng)冷箱體(1)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上；

所述水冷管道(14)包括水冷進(jìn)口端(1401)、水冷出口端(1402)以及水冷段(1403)，所述水冷段(1403)兩端分別與水冷進(jìn)口端(1401)、水冷出口端(1402)相連通，所述水冷出口端(1402)與水冷進(jìn)口端(1401)分別設(shè)置在水冷箱體(2)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上，所述水冷進(jìn)口端(1401)與風(fēng)冷出口端(702)相連通；

所述風(fēng)冷箱體(1)側(cè)面固定安裝有安裝罩(22)，所述安裝罩(22)遠(yuǎn)離風(fēng)冷箱體(1)的內(nèi)側(cè)壁固定連通有進(jìn)氣管(23)，所述安裝罩(22)內(nèi)底壁固定安裝有安裝板(24)，所述安裝板(24)頂面開(kāi)設(shè)有凹槽(25)，所述凹槽(25)內(nèi)底壁固定安裝有電動(dòng)推桿(26)，所述電動(dòng)推桿(26)輸入端與PLC控制器輸出端電性連接，所述電動(dòng)推桿(26)輸出端固定安裝有擋板(27)，所述擋板(27)頂部延伸至凹槽(25)外部，所述擋板(27)側(cè)面與凹槽(25)內(nèi)側(cè)壁活動(dòng)連接；

所述采集模塊包括設(shè)置在風(fēng)冷進(jìn)口端(701)內(nèi)壁的第一溫度傳感器、設(shè)置在風(fēng)冷出口端(702)內(nèi)壁的第二溫度傳感器以及設(shè)置在水冷出口端(1402)內(nèi)壁的第三溫度傳感器，所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器以及第三溫度傳感器分別用于實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空氣的溫度值，并將風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空氣的溫度值發(fā)送至分析模塊，分析模塊通過(guò)對(duì)風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空氣的溫度值進(jìn)行分析得到風(fēng)冷效率系數(shù)以及水冷效率系數(shù)，具體分析過(guò)程如下：

第一步：所述分析模塊將接收到的風(fēng)冷進(jìn)口端(701)、風(fēng)冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空氣的溫度值分別標(biāo)記為FJ、FC以及SC；

第二步：利用公式得到風(fēng)冷效率系數(shù)FX，其中δ、o以及θ均為預(yù)設(shè)比例系數(shù)，利用公式得到水冷效率系數(shù)SX，其中ω、ρ以及χ均為預(yù)設(shè)比例系數(shù)；

通過(guò)存儲(chǔ)模塊獲取風(fēng)冷效率系數(shù)閾值FXmin、水冷效率系數(shù)閾值SXmin以及水冷出口端(1402)的溫度閾值SCmax；

當(dāng)SCSCmax時(shí)，判定輸出空氣溫度符合要求；

當(dāng)SC≥SCmax時(shí)，判定輸出氣體的溫度不符合要求，需要將風(fēng)冷效率系數(shù)、水冷效率系數(shù)與風(fēng)冷效率系數(shù)閾值、水冷效率系數(shù)閾值進(jìn)行比較；

當(dāng)FX≤FXmin時(shí)，判定風(fēng)冷效率較低，分析模塊向PLC控制器發(fā)送風(fēng)冷指令；

當(dāng)SX≤SXmin時(shí)，判定水冷效率較低，分析模塊向PLC控制器發(fā)送水冷指令；

當(dāng)FXFXmin且SXSXmin時(shí)，判定風(fēng)冷效率與水冷效率符合使用要求，分析模塊向PLC控制器發(fā)送氣流緩速指令；

當(dāng)PLC控制器接收到風(fēng)冷指令時(shí)控制提高風(fēng)機(jī)(4)功率，當(dāng)PLC控制器接收到水冷信號(hào)時(shí)控制提高換熱器(20)功率，當(dāng)PLC控制器接收到氣流緩速指令時(shí)控制電動(dòng)推桿(26)伸出，電動(dòng)推桿(26)推動(dòng)擋板(27)上升，對(duì)風(fēng)冷進(jìn)口端(701)的空氣進(jìn)行阻隔，降低氣體進(jìn)入風(fēng)冷箱體(1)的速度；

所述采集模塊包括設(shè)置在連接管(18)內(nèi)壁的第四溫度傳感器、設(shè)置在固定管(21)內(nèi)壁的第五溫度傳感器以及設(shè)置在連接管(18)內(nèi)壁的流速傳感器，第四溫度傳感器、第五溫度傳感器以及流速傳感器分別用于實(shí)時(shí)檢測(cè)連接管(18)內(nèi)水的溫度值、固定管(21)內(nèi)水的溫度值以及連接管(18)內(nèi)水的流速值，并將連接管(18)內(nèi)水的溫度值、固定管(21)內(nèi)水的溫度值以及連接管(18)內(nèi)水的流速值發(fā)送至分析模塊；

分析模塊將接收到的連接管(18)內(nèi)水的溫度值、固定管(21)內(nèi)水的溫度值以及連接管(18)內(nèi)水的流速值分別標(biāo)記為L(zhǎng)W、GW以及LS，通過(guò)存儲(chǔ)模塊獲取連接管(18)的流速范圍最小值LSmin與最大值LSmax；

當(dāng)LS≤LSmin時(shí)，分析模塊向PLC控制器發(fā)送水流增速指令；

當(dāng)LS≥LSmax時(shí)，分析模塊向PLC控制器發(fā)送水流降速指令；

當(dāng)LSminLSLSmax且SX≤SXmin時(shí)，利用公式得到換熱器(20)的換熱效率系數(shù)HX，其中α、β以及λ均為預(yù)設(shè)比例系數(shù)，通過(guò)存儲(chǔ)模塊獲取換熱效率系數(shù)閾值HXmin；

當(dāng)HXHXmin時(shí)，判定換熱器(20)工作狀態(tài)正常；

當(dāng)HX≤HXmin時(shí)，判定換熱器(20)工作狀態(tài)異常，分析模塊向處理器發(fā)送換熱器(20)工作異常指令，處理器接收到換熱器(20)工作異常指令后將換熱工作異常指令發(fā)送至管理人員的手機(jī)終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能控溫冷凝設(shè)備的使用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

第一步：氣體通過(guò)進(jìn)氣管(23)與安裝罩(22)進(jìn)入到風(fēng)冷管道(7)內(nèi)部，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)(4)將風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)的空氣抽出，風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)的氣壓迅速降低，外部大氣壓將空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)管(11)、風(fēng)箱(9)以及分流管(10)進(jìn)入到風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)部，加快風(fēng)冷箱體(1)內(nèi)部的空氣流速對(duì)風(fēng)冷管道(7)內(nèi)的氣體進(jìn)行風(fēng)冷散熱；

第二步：經(jīng)過(guò)風(fēng)冷散熱的氣體通過(guò)風(fēng)冷出口端(702)與水冷進(jìn)口端(1401)進(jìn)入到水冷管道(14)內(nèi)部，啟動(dòng)抽水泵(19)將水槽(16)內(nèi)的噴淋液(17)抽入連接管(18)，連接管(18)內(nèi)的噴淋液(17)通過(guò)換熱器(20)降溫后進(jìn)入到水箱(12)內(nèi)，并通過(guò)多個(gè)噴頭(13)噴射在水冷管道(14)外表面，對(duì)水冷管道(14)進(jìn)行噴淋降溫，噴淋液(17)滴落在水槽(16)后再次通過(guò)抽水泵(19)、連接管(18)以及換熱器(20)進(jìn)入水箱(12)內(nèi)，完成水冷降溫后的空氣通過(guò)水冷管道(14)的水冷出口端(1402)排出。