CN103983041B - 反应釜用高放热量的制冷加热控温*** - Google Patents

反应釜用高放热量的制冷加热控温*** Download PDF

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Abstract

一种反应釜用高放热量的制冷加热控温***，包括反应釜，所述反应釜的一端通过第四管路依次连接有加热管、电动比例调节阀、第一储冷罐、蒸发换热器，所述蒸发换热器的输出端通过第一管路依次连接第一循环泵、第一单向阀、膨胀罐、排气阀，所述排气阀通过第五管路连接至反应釜的另一端；所述蒸发换热器的两端连接制冷机，所述制冷机的结构为：所述蒸发换热器的一端通过第三管路依次串联有气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、第二储冷罐、电磁阀、膨胀阀，所述膨胀阀的外端通过第八管路连接至蒸发换热器的另一端；位于电磁阀和第二储冷罐之间通过第二管路与第三管路连接，所述第二管路上安装电子膨胀阀。工作可靠性好。

Description

反应釜用高放热量的制冷加热控温***
技术领域
本发明涉及控温装置技术领域，尤其是一种反应釜用高放热量的制冷加热控温***。
背景技术
化学合成反应往往伴随着的吸放热反应，往往因为放热量较大、吸热量较大和反应釜本身反馈滞后较大原因，导致控温精度差或失控，引起最终产品质量或引起生产事故。
现有技术中的控温装置，通常采用制冷压缩机技术往往不能从高温直接进行降温，当运用于高过55度工况下降温，往往出现压缩机保护或损坏。
另外，通过先经过冷却水或冷风从高温250度降温到常温，再开启制冷机降温到低温段，虽然这种方式在高温段比较节能，但是***中需要安装电磁阀、电动阀或气动阀来切换，在低温段时会因为风冷换热器或水冷换热器额外的散发冷量，导致***降不到应有的温度或需要加大制冷机的功率（在低温段制冷机的效率较低，不节能）。因为循环***中安装有阀件，经常高温低温环境中使用降低使用寿命，增加***风险。
控温方式：一般采用控制***出口温度，因为反应釜等传热大滞后换热装置，控制***出口温度与实际目标要控制的温度滞后性太大，往往出现控温精度不良，上下波动过大，影响产品品质。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，从而提高其工作可靠性。
本发明所采用的技术方案如下：
一种反应釜用高放热量的制冷加热控温***，包括反应釜，所述反应釜的一端通过第四管路依次连接有加热管、电动比例调节阀、第一储冷罐、蒸发换热器，所述蒸发换热器的输出端通过第一管路依次连接第一循环泵、第一单向阀、膨胀罐、排气阀，所述排气阀通过第五管路连接至反应釜的另一端；所述蒸发换热器的两端连接制冷机，所述制冷机的结构为：所述蒸发换热器的一端通过第三管路依次串联有气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、干燥过滤器、第二储冷罐、电磁阀、膨胀阀，所述膨胀阀的外端通过第八管路连接至蒸发换热器的另一端；位于电磁阀和第二储冷罐之间通过第二管路与第三管路连接，所述第二管路上安装电子膨胀阀。
作为上述技术方案的进一步改进：
位于电动比例调节阀和第一储冷罐之间通过第七管路与第五管路连接，所述第七管路上安装手操阀；
位于电动比例调节阀和加热管之间通过第六管路与第五管路连接，所述第六管路上串联有第二单向阀和第二循环泵；
位于压缩机和气液分离器之间设置有第一温度测控点和压力测控点；
所述加热管处设置有第二温度测控点；
所述第五管路上设置有第三温度测控点；
所述第一储冷罐上设置有第四温度测控点；
所述反应釜内设置有第五温度测控点。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作与使用方便，能使制冷机在超高温（零下45度～250度）的工况下线性降温到低温段。
本发明应用于夹套式反应釜制冷加热精确控制温度设备，运用在合成反应时较大放热量吸热量的温度控制。
本发明在高放热反应时，快速跟进算法，以最快速度却换成制冷模式，达到快速降温，以最快速度将释放出来的热量带走。
本发明采用多点运算加无模型自建树算法，专门针对大滞后***控温，使滞后目标值的温度能恒温的控制在±1℃以内。而且不出现上下频发波动。
本发明专用于反应釜。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、排气阀；2、膨胀罐；3、第一单向阀；4、第一管路；5、第一循环泵；6、气液分离器；7、电子膨胀阀；8、第二管路；9、第三管路；10、蒸发换热器；11、第四管路；12、第一储冷罐；13、电动比例调节阀；14、加热管；15、反应釜；16、第五管路；17、第二单向阀；18、第二循环泵；19、第六管路；20、第七管路；21、手操阀；22、第八管路；23、膨胀阀；24、电磁阀；25、第二储冷罐；26、干燥过滤器；27、冷凝器；28、压缩机；29、油分离器；T、第一温度测控点；P、压力测控点；T1、第二温度测控点；T2、第三温度测控点；T3、第四温度测控点；T4、第五温度测控点。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，包括反应釜15，反应釜15的一端通过第四管路11依次连接有加热管14、电动比例调节阀13、第一储冷罐12、蒸发换热器10，蒸发换热器10的输出端通过第一管路4依次连接第一循环泵5、第一单向阀3、膨胀罐2、排气阀1，排气阀1通过第五管路16连接至反应釜15的另一端；蒸发换热器10的两端连接制冷机，制冷机的结构为：蒸发换热器10的一端通过第三管路9依次串联有气液分离器6、压缩机28、油分离器29、冷凝器27、干燥过滤器26、第二储冷罐25、电磁阀24、膨胀阀23，膨胀阀23的外端通过第八管路22连接至蒸发换热器10的另一端；位于电磁阀24和第二储冷罐25之间通过第二管路8与第三管路9连接，第二管路8上安装电子膨胀阀7。
位于电动比例调节阀13和第一储冷罐12之间通过第七管路20与第五管路16连接，第七管路20上安装手操阀21。
位于电动比例调节阀13和加热管14之间通过第六管路19与第五管路16连接，第六管路19上串联有第二单向阀17和第二循环泵18。
位于压缩机28和气液分离器6之间设置有第一温度测控点T和压力测控点P。
加热管14处设置有第二温度测控点T1。
第五管路16上设置有第三温度测控点T2。
第一储冷罐12上设置有第四温度测控点T3。
反应釜15内设置有第五温度测控点T4。
本发明的工作原理为：
（一）循环***：
1）、全密闭制冷加热控温***与外接反应器（换热器）相连接，全密闭制冷加热控温***中出油口与反应器（换热器）的下进口相连接，***进油口与反应器（换热器）的上出口相连接，使之构成一个密闭式循环***。
2）、***中的导热油加注：将导热油加注到膨胀罐中，开启排气阀门，打开第一循环泵5，从膨胀罐2中抽导热油到***中，同时将***中的空气排出，通过不断的加注导热油使***中的空气不断的排出，直到***中绝大部分的空气排出，关闭排气阀门。使构成一个不与空气接触的循环***。（第一次排气可能***中有少许残留空气，通过几次升降温过程会顺着膨胀过程将残留空气带出）
（二）制冷***
1）、当***反馈信号显示需要降温时，***启动循环泵和制冷机，通过导热介质与制冷***蒸发器中的制冷剂进行换热，从而***降温。
2）、制冷***工作：压缩机28压缩→油分离器29→冷凝器27冷凝→干燥过滤器26→第二储冷罐25→电磁阀24→膨胀阀23→蒸发换热器10→气液分离器6→回到压缩机28；
这个过程中除一般制冷原理之外，温控仪控制好回气的温度、压力，通过设定好的回气温度和压力值调节进入汽液分离器节流阀冷媒流量。即使在200度高温制冷时，吸气温度和压力都控制较好的范围。
本发明电动比例调节阀13的设计，当***制冷工作时，不需使用即关闭，需要加热工作时，即打开。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：包括反应釜（15），所述反应釜（15）的一端通过第四管路（11）依次连接有加热管（14）、电动比例调节阀（13）、第一储冷罐（12）、蒸发换热器（10），所述蒸发换热器（10）的输出端通过第一管路（4）依次连接第一循环泵（5）、第一单向阀（3）、膨胀罐（2）、排气阀（1），所述排气阀（1）通过第五管路（16）连接至反应釜（15）的另一端；所述蒸发换热器（10）的两端连接制冷机，所述制冷机的结构为：所述蒸发换热器（10）的一端通过第三管路（9）依次串联有气液分离器（6）、压缩机（28）、油分离器（29）、冷凝器（27）、干燥过滤器（26）、第二储冷罐（25）、电磁阀（24）、膨胀阀（23），所述膨胀阀（23）的外端通过第八管路（22）连接至蒸发换热器（10）的另一端；位于电磁阀（24）和第二储冷罐（25）之间通过第二管路（8）与第三管路（9）连接，所述第二管路（8）上安装电子膨胀阀（7）。
2.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：位于电动比例调节阀（13）和第一储冷罐（12）之间通过第七管路（20）与第五管路（16）连接，所述第七管路（20）上安装手操阀（21）。
3.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：位于电动比例调节阀（13）和加热管（14）之间通过第六管路（19）与第五管路（16）连接，所述第六管路（19）上串联有第二单向阀（17）和第二循环泵（18）。
4.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：位于压缩机（28）和气液分离器（6）之间设置有第一温度测控点（T）和压力测控点（P）。
5.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：所述加热管（14）处设置有第二温度测控点（T1）。
6.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：所述第五管路（16）上设置有第三温度测控点（T2）。
7.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：所述第一储冷罐（12）上设置有第四温度测控点（T3）。
8.如权利要求1所述的反应釜用高放热量的制冷加热控温***，其特征在于：所述反应釜（15）内设置有第五温度测控点（T4）。
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