CN110094883B - 一体式液体温度控制*** - Google Patents
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Abstract
一体式液体温度控制***，用于将相同种类的低温原液和恒温原液混合，并分别送出不同温度的恒温输出液，包括水浴箱、换热箱、混液器、管路、输送泵和循环泵，换热箱位于水浴箱的内腔中，换热箱中沿竖直方向间隔设置有多个隔板，使换热箱中沿竖直方向间隔形成多个换热室，混液器的进口与***的低温原液进口连接，混液器的出口与换热箱顶部连接，使混液器中的液体能够流入换热箱中最上方的换热室，多个换热室分别通过各自的一个换热室出液电磁阀与输送泵的出口连接，换热室中设置有温度传感器，通过温度传感器将多个换热室中的液体温度传递至控制器，通过控制器使多个换热室出液电磁阀的其中一个开启，使所需温度的恒温输出液从***中送出。
Description
技术领域
本发明涉及温度控制***领域，尤其涉及一种一体式液体温度控制***。
背景技术
在现代化工业的诸多生产过程中，都需要使用特定温度的液体，更常见的是会分别需要使用不同温度的液体，因此对液体温度进行控制就尤为重要，而换热法是最常用的温度控制方法，即让不同温度的液体分别位于管路或箱体等容器的内外部，从而实现两种液体之间的热交换，达到对其中一种液体的温度进行控制的目的，但现有的液体温度换热控制中，当需要对同种液体进行不同温度的实时控制时，需要采用多套独立的换热设备，每套设备分别负责输出某个温度的液体，这种换热形式导致温度控制***需要的设备较多占用大量场地，造成生产过程的繁琐不利于各套设备配合协同工作，而且换热效率较低，难以满足现代化生产中对液体温度控制的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体式液体温度控制***，实现了一体化要求从而避免了现有的温度控制***需要采用多套独立的换热设备的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一体式液体温度控制***，用于将相同种类的低温原液和恒温原液混合，并分别送出不同温度的恒温输出液，该***包括水浴箱、换热箱、混液器、管路、输送泵和循环泵，所述水浴箱上开设有恒温原液进口和恒温原液出口，所述换热箱位于水浴箱的内腔中，换热箱中沿竖直方向间隔设置有多个隔板，使换热箱中沿竖直方向间隔形成多个换热室，每个隔板上均开设有一个供其上方换热室中的液体流入其下方换热室的通孔，所有通孔均靠近换热箱的侧壁，且相邻两个隔板的通孔分别位于换热箱沿竖直方向中轴线的两侧；
所述混液器的进口通过低温进液电磁阀与***的低温原液进口连接，混液器的出口通过贯穿换热室侧壁的管路与换热箱顶部连接，使混液器中的液体能够流入换热箱中最上方的换热室，多个换热室分别通过各自的一个换热室出液电磁阀与输送泵的进口连接，输出泵的出口连接有液体输出电磁阀；
所述换热室中设置有温度传感器，通过温度传感器将多个换热室中的液体温度传递至控制器，通过控制器使多个换热室出液电磁阀的其中一个开启，使所需温度的恒温输出液能够流入输出泵并从***中送出；
所述输出泵的出口还通过换热后循环液电磁阀与循环泵的进口连接，循环泵的出口通过循环进液电磁阀与混液器的进口连接，当输出泵送出的恒温输出液过多时，控制器使换热后循环液电磁阀与循环进液电磁阀打开，从而使恒温输出液能够通过循环泵流入混液器并与低温原液混合；
所述循环泵的进口还通过恒温原液电磁阀与水浴箱的内腔连通，当换热后循环液电磁阀关闭时，控制器使恒温原液电磁阀开启，从而使恒温原液能够通过循环泵流入混液器并与低温原液混合；
所述循环泵的出口还通过循环回液电磁阀与水浴箱的内腔连通，供多余的液体流回水浴箱中。
优选的，所述水浴箱为竖直放置的筒形结构，所述恒温原液进口和恒温原液出口分别位于水浴箱筒形结构的顶面和底面，以便于恒温原液在水浴箱中持续流动。
优选的，所述换热箱为竖直放置在水浴箱内腔底部的筒形结构。
优选的，所述多个隔板均为与换热箱内径匹配的圆板，且多个隔板均为水平设置。
优选的，所有通孔的一侧边沿均与换热箱的侧壁相接，相邻两个隔板上通孔的轴线关于换热箱的轴线对称。
优选的，所述换热箱的底部连接有排液管道，排液管道贯穿水浴箱的侧壁，供换热箱中的液体在***停机时排出。
优选的，所述排液管道与换热箱中最下方的换热室连通，排液管道上安装有手动阀。
优选的，所述温度传感器采用无线温度传感器。
优选的，所述低温原液和恒温原液均采用去离子水。
优选的，所述混液器中开设有三维螺纹，以便于液体在混液器中充分混合。
工作原理：本发明的水浴箱中放置有换热箱，通过向水浴箱中通入恒温原液，使恒温原液与换热箱中的液体进行换热，通过控制恒温原液持续从水浴箱的恒温原液进口流入，并持续从恒温原液出口流出，从而在换热的过程中保证水浴箱内的恒温原液温度不变，并且也利于对换热箱中的液体温度进行精确控制；
在***工作时，向混液器中输送低温原液，并且通过循环泵将水浴箱中的恒温原液也送至混液器中，液体混合后送至换热箱中最上方的换热室，并逐步向换热箱底部的换热室中流动，由于隔板的通孔均靠近换热箱的侧壁，且相邻两个隔板的通孔分别位于换热箱沿竖直方向中轴线的两侧，所以液体在一个换热室中流动一定时间后才会进入下方的换热室，导致不同换热室中的液体进入换热箱后的时长各不相同，而时长越长，换热箱中的液体与外部的恒温原液之间的热交换时间就越长，所以不同的换热室中就会存有不同温度的液体，通过温度传感器监测各个换热室中的液体温度，再根据对输出液体温度的需要，通过控制器使与所需液体温度相对应的换热室出液电磁阀开启，利用输出泵就能使***输出某一温度的液体，当需要另一温度的液体时，通过控制器使另一个换热室出液电磁阀开启即可；
当输出泵向***外输出的液体流量过大时，换热后循环液电磁阀开启，使过多的输出液体流至循环泵，再流入混液器中，同时停止从水浴箱中向混液器输送恒温原液，就能将多余的输出液体与低温原液混合后再次进行换热，实现循环利用，并且在输出泵向***外输出的液体流量超出***循环上限时，通过开启循环回液电磁阀就能使过多的输出液体直接流回水浴箱中，避免浪费。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供的一体式液体温度控制***，实现了一体化要求，结构简单可靠，能够方便的实现对不同液体温度的实时控制，避免了现有的温度控制***由于需要采用多套独立的换热设备，而导致设备较多占用大量场地并造成生产过程的繁琐不利于各套设备配合协同工作等问题，并且本发明能够对热交换过程中使用的液体进行循环重复利用，不仅避免了液体的浪费，还能大幅提高对低温冷却液体的利用率从而提升了换热效率，能够满足现代化生产中对液体温度控制的要求，便于推广运用。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中标记：1、水浴箱，2、换热箱，3、循环泵，4、输出泵，5、混液器，6、温度传感器，7、恒温原液进口，8、恒温原液出口，a1-a5、换热室出液电磁阀，b、液体输出电磁阀，c、换热后循环液电磁阀，d、恒温原液电磁阀，e、循环进液电磁阀，f、循环回液电磁阀，g、低温进液电磁阀，h、手动阀。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一体式液体温度控制***，用于将相同种类的低温原液和恒温原液混合，并分别送出不同温度的恒温输出液，该***包括水浴箱1、换热箱2、混液器5、管路、输送泵4和循环泵3，所述水浴箱1上开设有恒温原液进口7和恒温原液出口8，水浴箱1为竖直放置的筒形结构，恒温原液进口7和恒温原液出口8分别位于水浴箱1筒形结构的顶面和底面，以便于恒温原液在水浴箱1中持续流动，所述混液器5中开设有三维螺纹，以便于液体在混液器5中充分混合。
所述换热箱2为竖直放置在水浴箱1内腔底部的筒形结构，换热箱2中沿竖直方向间隔设置有多个隔板，多个隔板均为与换热箱2内径匹配的圆板，且多个隔板均为水平设置，使换热箱2中沿竖直方向间隔形成多个换热室，每个隔板上均开设有一个供其上方换热室中的液体流入其下方换热室的通孔，所有通孔的一侧边沿均与换热箱2的侧壁相接，相邻两个隔板上通孔的轴线关于换热箱2的轴线对称；
所述混液器5的进口通过低温进液电磁阀g与***的低温原液进口连接，混液器5的出口通过贯穿换热室侧壁的管路与换热箱2顶部连接，使混液器5中的液体能够流入换热箱2中最上方的换热室，多个换热室分别通过各自的一个换热室出液电磁阀与输送泵4的进口连接，输出泵4的出口连接有液体输出电磁阀b；换热箱2的底部连接有排液管道，排液管道贯穿水浴箱1的侧壁，供换热箱2中的液体在***停机时排出，排液管道与换热箱2中最下方的换热室连通，排液管道上安装有手动阀h。
所述换热室中设置有温度传感器6，温度传感器6采用无线温度传感器，通过温度传感器6将多个换热室中的液体温度传递至控制器，通过控制器使多个换热室出液电磁阀a1-a5的其中一个开启，使所需温度的恒温输出液能够流入输出泵4并从***中送出。
所述输出泵4的出口还通过换热后循环液电磁阀c与循环泵3的进口连接，循环泵3的出口通过循环进液电磁阀e与混液器5的进口连接，当输出泵4送出的恒温输出液过多时，控制器使换热后循环液电磁阀c与循环进液电磁阀e打开，从而使恒温输出液能够通过循环泵3流入混液器5并与低温原液混合。
所述循环泵3的进口还通过恒温原液电磁阀d与水浴箱1的内腔连通，当换热后循环液电磁阀c关闭时，控制器使恒温原液电磁阀d开启，从而使恒温原液能够通过循环泵3流入混液器5并与低温原液混合。
所述循环泵3的出口还通过循环回液电磁阀f与水浴箱1的内腔连通，供多余的液体流回水浴箱1中。
工作过程：***开始工作时，恒温原液通过恒温原液进口7和恒温原液出口8在水浴箱1中持续流动，从而在换热的过程中保证水浴箱1内的恒温原液温度不变，并且也利于对换热箱2中的液体温度进行精确控制，通过低温原液进口向混液器5中送入低温原液，同时开启恒温原液电磁阀d和循环进液电磁阀e，使恒温原液通过循环泵3流入混液器5中并与低温原液混合，再流入换热箱2中最上方的换热室，并在换热箱2中向下依次流入各个换热室中，使各个换热室中分别具有因为换热时长不同所以温度各不相同的液体，同时无线温度传感器将各个换热室中的液体温度均传递至控制器，当需要***向外输出某个温度的液体时，控制器使换热室出液电磁阀a1-a5的其中一个、即换热室中液体温度与所需温度相对应的一个开启，并且液体输出电磁阀b也开启，通过输送泵4就能将所需温度的液体送出，需要另一温度的液体时，控制器使另一个换热室出液电磁阀开启即可；当输出泵4向***外输出的液体流量过大时，换热后循环液电磁阀c开启，使过多的输出液体流至循环泵3，再流入混液器5中，同时关闭恒温原液电磁阀d，停止从水浴箱1中向混液器5输送恒温原液，就能将多余的输出液体与低温原液混合后再次进行换热，实现循环利用；当输出泵4向***外输出的液体流量超出***循环上限时，通过开启循环回液电磁阀f就能使过多的输出液体直接流回水浴箱1中，避免浪费；当***停机时，将排液管道上的手动阀h开启，就能将换热箱2中剩余的液体排出。
Claims (10)
1.一体式液体温度控制***，用于将相同种类的低温原液和恒温原液混合，并分别送出不同温度的恒温输出液，其特征在于：该***包括水浴箱（1）、换热箱（2）、混液器（5）、管路、输送泵（4）和循环泵（3），所述水浴箱（1）上开设有恒温原液进口（7）和恒温原液出口（8），所述换热箱（2）位于水浴箱（1）的内腔中，换热箱（2）中沿竖直方向间隔设置有多个隔板，使换热箱（2）中沿竖直方向间隔形成多个换热室，每个隔板上均开设有一个供其上方换热室中的液体流入其下方换热室的通孔，所有通孔均靠近换热箱（2）的侧壁，且相邻两个隔板的通孔分别位于换热箱（2）沿竖直方向中轴线的两侧；
所述混液器（5）的进口通过低温进液电磁阀与***的低温原液进口连接，混液器（5）的出口通过贯穿换热室侧壁的管路与换热箱（2）顶部连接，使混液器（5）中的液体能够流入换热箱（2）中最上方的换热室，多个换热室分别通过各自的一个换热室出液电磁阀与输送泵（4）的进口连接，输出泵（4）的出口连接有液体输出电磁阀；
所述换热室中设置有温度传感器（6），通过温度传感器（6）将多个换热室中的液体温度传递至控制器，通过控制器使多个换热室出液电磁阀的其中一个开启，使所需温度的恒温输出液能够流入输出泵（4）并从***中送出；
所述输出泵（4）的出口还通过换热后循环液电磁阀与循环泵（3）的进口连接，循环泵（3）的出口通过循环进液电磁阀与混液器（5）的进口连接，当输出泵（4）送出的恒温输出液过多时，控制器使换热后循环液电磁阀与循环进液电磁阀打开，从而使恒温输出液能够通过循环泵（3）流入混液器（5）并与低温原液混合；
所述循环泵（3）的进口还通过恒温原液电磁阀与水浴箱（1）的内腔连通，当换热后循环液电磁阀关闭时，控制器使恒温原液电磁阀开启，从而使恒温原液能够通过循环泵（3）流入混液器（5）并与低温原液混合；
所述循环泵（3）的出口还通过循环回液电磁阀与水浴箱（1）的内腔连通，供多余的液体流回水浴箱（1）中。
2.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述水浴箱（1）为竖直放置的筒形结构，所述恒温原液进口（7）和恒温原液出口（8）分别位于水浴箱（1）筒形结构的顶面和底面，以便于恒温原液在水浴箱（1）中持续流动。
3.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述换热箱（2）为竖直放置在水浴箱（1）内腔底部的筒形结构。
4.根据权利要求3所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述多个隔板均为与换热箱（2）内径匹配的圆板，且多个隔板均为水平设置。
5.根据权利要求4所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所有通孔的一侧边沿均与换热箱（2）的侧壁相接，相邻两个隔板上通孔的轴线关于换热箱（2）的轴线对称。
6.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述换热箱（2）的底部连接有排液管道，排液管道贯穿水浴箱（1）的侧壁，供换热箱（2）中的液体在***停机时排出。
7.根据权利要求6所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述排液管道与换热箱（2）中最下方的换热室连通，排液管道上安装有手动阀。
8.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述温度传感器（6）采用无线温度传感器。
9.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述低温原液和恒温原液均采用去离子水。
10.根据权利要求1所述的一体式液体温度控制***，其特征在于：所述混液器（5）中开设有三维螺纹，以便于液体在混液器（5）中充分混合。
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