[發明專利]熱管真空灌裝封裝控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210946725.4
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115289886A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 馬素霞;錢海;尹建國;趙貫甲;張嘉杰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/06
• 代理公司: 太原倍智知識產權代理事務所(普通合伙) 14111
• 代理人: 張宏

本發明涉及一種熱管真空灌裝封裝控制系統及控制方法，屬于熱管充注技術領域。所述熱管真空灌裝封裝系統主要包括系統密封單元、抽真空單元、灌裝單元和封裝單元。光電感應開關動作，感應熱管安裝，充氣電磁閥打開后，將壓縮氣體送入氣囊，對氣囊進行充氣，氣囊膨脹實現系統密封。真空電磁閥和真空泵打開，對系統抽真空；系統抽真空完成后，灌液調節閥打開，向熱管灌裝工質；油缸推動活動密封模塊前進，活動密封模塊和固定密封模塊將熱管灌注管夾斷密封；熱管封裝完成后，進行工質回收和工質吹除。本發明實現了系統密封、抽真空、熱管灌裝、封裝、殘留工質回收、吹除等工序的自動化控制，熱管真空封裝效果好，熱管工作壽命顯著增加。

技術領域

本發明涉及熱管充注技術領域，具體而言，涉及一種熱管真空灌裝封裝控制系統及控制方法。

背景技術

目前，我國的余熱資源占到總能耗的23%-67%，可回收率達65%，回收潛力十分巨大。現在尚未被回收的余熱資源，主要以中低溫余熱為主。因中低溫余熱資源分布較為分散，溫度較低，難以回收，對回收設備的傳熱效率、經濟成本等要求也比較高，成為制約中低溫余熱回收的一大瓶頸。

熱管是一種通過熱管介質汽化和冷凝的高效換熱元件，具有傳熱效率高、結構簡單、性能穩定、無需動力、無運動部件、可靠性高、結構緊湊、適用溫度范圍寬、熱阻小、溫差小等一系列優點。

現有技術中，熱管的充注方法主要有兩種：①沸騰排氣法；②抽真空灌注法。沸騰排氣法很難精準控制工質的充注量，但工質充注時間較短。抽真空灌注法可以精準控制工質充注量，但需要使用真空泵機組及定量灌裝泵，每個定量灌裝泵每次只能為一根熱管實現定量灌裝，成本較高，充注時間較長。且現有熱管真空封裝技術不過關，絕大部分熱管工作一段時間后真空就維持不住，不能正常工作。

熱管灌裝封裝過程包含若干工序，現有灌裝封裝工藝自動化程度低，各工序不能快速精準銜接，熱管的生產效率和生產質量不高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種熱管真空灌裝封裝控制系統及控制方法，以實現對熱管充注的自動化控制，提高熱管的生產效率。

為解決以上技術問題，根據本發明的一個方面，提供一種熱管真空灌裝封裝控制系統，包括PLC控制器、系統密封控制單元、抽真空控制單元、灌裝控制單元和封裝控制單元；

——所述系統密封控制單元，包括光電感應開關、空壓機、氣囊、空壓機出口壓力傳感器和充氣電磁閥；氣囊設置于熱管灌注管與灌注管路的接口處，通過氣囊膨脹對系統進行密封；氣囊通過充氣管路與空壓機出口端相連；所述光電感應開關，設置在熱管安裝位置，用于感應熱管是否安裝；所述空壓機壓力傳感器，設置于空壓機出口處的充氣管路上，用于獲得空壓機出口壓力；所述充氣電磁閥，設置于空壓機出口壓力傳感器和氣囊之間的充氣管路上，用于開始或結束向氣囊充氣；空壓機、充氣電磁閥作為執行器分別與PLC控制器連接；空壓機出口壓力傳感器與PLC控制器信號輸入端連接；

——所述抽真空控制單元，包括真空泵、真空電磁閥和真空計；所述真空泵通過抽真空管路連接至灌注管路；所述真空電磁閥和真空計均設置于抽真空管路上并分別與PLC控制器連接；

——所述灌裝控制單元，包括儲液罐、灌液調節閥和電磁流量計；儲液罐通過灌注管路與熱管灌注管相連接，灌液調節閥、電磁流量計均設置于灌注管路上并分別與PLC控制器連接；

——所述封裝控制單元，包括油缸、活動密封模塊、固定密封模塊、前限位器和后限位器；活動密封模塊和固定密封模塊分別設置于熱管灌注管的兩側，活動密封模塊連接油缸活塞桿，油缸活塞移動帶動活動密封模塊前進或后退；前限位器和后限位器分別與PLC控制器連接。

進一步地，所述熱管真空灌裝封裝控制系統還包括工質回收控制單元；工質回收控制單元包括溶液回收泵、回收罐、回收電磁閥、放氣電磁閥和回收管道壓力傳感器；溶液回收泵與回收罐相連，回收罐通過回收管路連接至灌注管路，回收電磁閥和回收管道壓力傳感器設置于回收管路上并分別與PLC控制器連接；放氣電磁閥設置于充氣電磁閥和氣囊之間的充氣管路上。