專(zhuān)利名稱(chēng)：一種冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換領(lǐng)域，尤其涉及一種冰水機(jī)熱交換量精確控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
循環(huán)液體或氣體溫度控制中常利用已有的冷卻水，一般是工廠設(shè)備用廠務(wù)水或冷卻水塔制作的冷卻水(二次冷卻水)，以下稱(chēng)冷卻水，這種冷卻水溫度大多是固定的(例如攝氏20度)，而需要被控制的物體(設(shè)備)往往需要另外一種溫度或一個(gè)需要在一個(gè)可變的溫度范圍，例如攝氏20度至80度中的某個(gè)溫度。常用的方法是使用另外一種液體或氣體(一次液體或氣體，以下稱(chēng)循環(huán)液體或循環(huán)氣體)與上述冷卻水通過(guò)控制熱交換器的熱交換功率達(dá)到精確的循環(huán)液體溫度控制。這種熱交換功率通常是通過(guò)控制二次水的流量來(lái)調(diào)節(jié)的，在一次水溫度接近二次水溫度時(shí)，由于溫度差較小，要達(dá)到一定的熱交換功率的話需要二次水的流量大，而在一次水溫度大大高于二次水溫度時(shí)(例如攝氏80度)，由于溫度差大，要達(dá)到一定的熱交換功率的話需要二次水的流量較小。這樣的二次水調(diào)節(jié)量通常使用手動(dòng)閥門(mén)或直線電動(dòng)閥 門(mén)。手動(dòng)閥門(mén)的缺點(diǎn)是需要用人工調(diào)節(jié)不同一次水溫時(shí)的二次水流量，而直線電動(dòng)閥門(mén)在一次水溫高時(shí)，即使對(duì)二次水進(jìn)行小水量調(diào)節(jié)也很難將熱交換量控制在合適的水平。這種水-水，水-汽溫度熱交換中，冷卻水的水量控制(熱交換量控制)一直以來(lái)是一項(xiàng)不好解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)一次水(或氣體)的部分流體的流量，使之既不影響循環(huán)流體在被控對(duì)象的流量，又達(dá)到對(duì)寬溫度域的熱交換量控制。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其包括循環(huán)流體通路，所述循環(huán)流體通路包括熱交換器、循環(huán)流體入口和循環(huán)流體出口，循環(huán)流體與冷卻流體在所述熱交換器處進(jìn)行熱交換，所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，其特征在于，所述循環(huán)流體通路還包括第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥的輸出端口與所述熱交換器的第一輸入端口相連通，所述第一電磁閥的輸入端口與所述循環(huán)流體入口相連通，所述第二電磁閥的輸出端口與所述循環(huán)流體出口相連通，所述第二電磁閥的輸入端口與所述循環(huán)流體入口相連通。所述冷卻流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出。進(jìn)一步的，所述循環(huán)流體通路還包括用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的溫度傳感器，基于所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度來(lái)控制各個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)比例。進(jìn)一步的，所述電磁閥單元的開(kāi)關(guān)比例是可控的。進(jìn)一步的，所述循環(huán)流體通路有二條通路，第一條通路是:所述循環(huán)流體入口、所述第一電磁閥、所述熱交換器和所述循環(huán)流體出口形成的通路，第二條通路是:所述循環(huán)流體入口、所述第二電磁閥和所述循環(huán)流體出口形成的通路。進(jìn)一步的，所述循環(huán)流體通路還包括用于儲(chǔ)存所述循環(huán)流體的流體罐，所述流體罐的一個(gè)輸入端口與所述第二電磁閥的輸出端口連通，所述流體罐的另一個(gè)輸入端口與所述熱交換器的第一輸出端口連通，所述流體罐的輸出口與所述循環(huán)流體出口連通，在所述流體罐內(nèi)設(shè)置有加熱絲，根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度使能所述加熱絲。進(jìn)一步的，所述循環(huán)流體通路還包括設(shè)置于所述流體罐的輸出口處的泵和馬達(dá)，以驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)流體的流動(dòng)。進(jìn)一步的，在所述循環(huán)流體通路的循環(huán)流體入口后和所述循環(huán)流體通路的循環(huán)流體出口前還設(shè)置有連通所述循環(huán)流體管道的旁通閥。更進(jìn)一步的，所述循環(huán)流體為液體或氣體，所述冷卻流體為冷卻水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明調(diào)節(jié)一次水(或氣體)的部分分流體的流量，使之既不影響循環(huán)流體在被控對(duì)象的流量，又達(dá)到對(duì)寬溫度域的熱交換量控制。


圖1為本發(fā)明中的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:100為冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng),110為循環(huán)流體通路,111為第一電磁閥，112為第二電磁閥，113為溫度傳感器， 114為流體罐，115為泵和馬達(dá)，116為旁通閥，117為循環(huán)流體入口，118為循環(huán)流體出口，119為熱交換器，120為冷卻流體通路，121為冷卻水出口，122為冷卻流體入口。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱(chēng)的“ 一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指與所述實(shí)施例相關(guān)的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性至少可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非必須都指同一個(gè)實(shí)施例，也不必須是與其他實(shí)施例互相排斥的單獨(dú)或選擇實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。圖1為本發(fā)明中的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)100包括循環(huán)流體通路110和冷卻流體通路120。所述循環(huán)流體通路110包括熱交換器119和第一電磁閥111。所述循環(huán)流體與冷卻流體在熱交換器119處進(jìn)行熱交換。所述熱交換器119包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口。所述第一電磁閥111的輸入端口與循環(huán)流體入口 117相連通，所述第一電磁閥111的輸出端口與熱交換器119的第一輸入端口相連通，所述熱交換器119的第一輸出端口與循環(huán)流體出口 118連通，所述循環(huán)流體經(jīng)由所述第一電磁閥111和熱交換器119的第一輸入端口流入熱交換器119，流體從熱交換器119的第一輸出端口流出，并最終通過(guò)所述循環(huán)流體出口 118流出。所述冷卻水入口 122與所述熱交換器119的第二輸入端口相連通，所述冷卻水出口 121與所述熱交換器119的第二輸出端口相連通，這樣所述冷卻流體從熱交換器119的第二輸入端口流入，從熱交換器119的第二輸出端口流出。所述循環(huán)流體通路還包括第二電磁閥112，所述第二電磁閥112的輸入端口與循環(huán)流體入口 117相連通，所述第二電磁閥112的輸出端口與所述循環(huán)流體出口 118相連通，這樣所述循環(huán)流體從所述第二電磁閥112的輸入端口流入，從所述第二電磁閥112的輸出端口流出至所述循環(huán)流體出口 118。其中第一電磁閥111和第二電磁閥112的開(kāi)關(guān)比例是可調(diào)的，比如100%開(kāi)啟至
0%開(kāi)啟，每5% —個(gè)調(diào)整等級(jí)，那么則有0%，5%，10%,----95%，100%這么多的開(kāi)關(guān)比例等
級(jí)，這樣相對(duì)于整體控制系統(tǒng)流量口徑來(lái)講，可以非常精確的調(diào)整流量，從而可以精確的控制熱交換的功率，進(jìn)而精確的控制循環(huán)流體的溫度。每個(gè)電磁閥帶有控制開(kāi)關(guān)比例的步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)，通過(guò)控制所述步進(jìn)電機(jī)或直流電機(jī)來(lái)控制所述電磁閥的開(kāi)關(guān)比例。高溫時(shí)，如80度，讓第一電磁閥111的打開(kāi)時(shí)間減少，減少分流液體熱交換時(shí)間，抑制過(guò)度的熱交換；低溫時(shí)，如25度，讓第一電磁閥111的打開(kāi)時(shí)間增加，增加分流液體熱交換時(shí)間，提高熱交換量；低溫時(shí)，也可以交替第一電磁閥111與第二電磁閥112的關(guān)閉，或關(guān)閉第二電磁閥112，常開(kāi)第一電磁閥111用來(lái)增加熱交換量?？梢钥闯觯鲅h(huán)流體通路110有二條通路，第一條通路是:所述循環(huán)流體入口117、第一電磁閥111、所述熱交換器119和所述循環(huán)流體出口 118形成的通路，具體的，所述循環(huán)流體從所述循環(huán)流體入口 117進(jìn)入，流經(jīng)第一電磁閥111和所述熱交換器119，在所述熱交換器119處進(jìn)行熱交換，隨后經(jīng)過(guò)所述循環(huán)流體出口 118流出。第二條通路 是:所述循環(huán)流體入口 117、第二電磁閥112和所述循環(huán)流體出口 118形成的通路，具體的，所述循環(huán)流體從所述循環(huán)流體入口 117進(jìn)入，流經(jīng)第二電磁閥112，經(jīng)過(guò)所述循環(huán)流體出口 118流出。在本實(shí)施例中，所述循環(huán)流體通路110還包括用于儲(chǔ)存所述循環(huán)流體的流體罐114，所述流體罐114的一個(gè)輸入端口與第二電磁閥112的輸出端口連通，所述流體罐114的另一個(gè)輸入端口與所述熱交換器119的第一輸出端口連通，所述流體罐114的輸出口與所述循環(huán)流體出口 118連通，在所述流體罐114內(nèi)設(shè)置有加熱絲。在所述循環(huán)流體通路110上還包括溫度傳感器113，其用于檢測(cè)所述循環(huán)流體的溫度。所述溫度傳感器113的輸入端口與所述熱交換器119第一輸出端口連通，所述溫度傳感器113的輸出端口與所述循環(huán)流體出口 118相連通。所述循環(huán)流體從所述熱交換器119第一輸出端口流出，經(jīng)流體罐114和溫度傳感器113，到達(dá)循環(huán)流體出口 118?；谒鰷囟葌鞲衅?13檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度來(lái)控制第一電磁閥111和第二電磁閥112的開(kāi)關(guān)比例，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冰水機(jī)熱換量控制系統(tǒng)100中對(duì)循環(huán)流體流量的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象的精確溫度控制。在本實(shí)施例中，所述冰水機(jī)熱換量控制系統(tǒng)100還包括設(shè)置于所述流體罐的輸出口處的用以驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)流體的流動(dòng)的泵和馬達(dá)115，以及在所述循環(huán)流體入口 117后和所述循環(huán)流體出口 118前設(shè)置的旁通閥116，以減小設(shè)備出口的循環(huán)液體壓力損失。
在本實(shí)施例中，所述循環(huán)流體為液體或氣體，所述冷卻流體為冷卻水。綜上所述，本發(fā)明的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)100在所述循環(huán)流體入口 117和所述熱交換器119的第一輸入端口之間設(shè)置第一電磁閥111 ;在所述循環(huán)流體入口 117和所述循環(huán)流體出口 118之間設(shè)置第二電磁閥112。所述冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)100還包括設(shè)置于所述循環(huán)流體通路110上的用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的溫度傳感器113，基于所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度來(lái)控制各個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)比例，調(diào)節(jié)一部分經(jīng)過(guò)分流循環(huán)液體或氣體與冷卻水的熱交換量。利用I個(gè)或2個(gè)以上的電磁閥比例調(diào)節(jié)達(dá)到寬溫度域控制目的，從而有效地做到循環(huán)液體在一個(gè)較寬的溫度范圍的精確控溫。其具體工作原理為:所述循環(huán)流體從循環(huán)流體入口 117流入，一部分經(jīng)第一電磁閥111、熱交換器119、流體罐114、泵和馬達(dá)115、溫度傳感器113從循環(huán)流體出口 118流出，另一部分經(jīng)第二電磁閥112、流體罐114、泵和馬達(dá)115、溫度傳感器113從循環(huán)流體出口118流出，或者另一部分經(jīng)第二電磁閥112、流體罐114、泵和馬達(dá)115、旁通閥116流入循環(huán)流體入口。應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而 不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其包括循環(huán)流體通路，所述循環(huán)流體通路包括熱交換器、循環(huán)流體入口和循環(huán)流體出口，循環(huán)流體與冷卻流體在所述熱交換器處進(jìn)行熱交換，所述熱交換器包括第一輸入端口、與第一輸入端口連通的第一輸出端口、第二輸入端口和與第二輸入端口連通的第二輸出端口，其特征在于，所述循環(huán)流體通路還包括第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥的輸出端口與所述熱交換器的第一輸入端口相連通，所述第一電磁閥的輸入端口與所述循環(huán)流體入口相連通，所述第二電磁閥的輸出端口與所述循環(huán)流體出口相連通，所述第二電磁閥的輸入端口與所述循環(huán)流體入口相連通， 所述冷卻流體從所述熱交換器的第二輸入端口流入，從所述熱交換器的第二輸出端口流出。
2.如權(quán)利要求1所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)流體通路還包括用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的溫度傳感器，基于所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度來(lái)控制各個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)比例。
3.如權(quán)利要求2所 述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁閥的開(kāi)關(guān)比例是可控的。
4.如權(quán)利要求1所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)流體通路有二條通路，第一條通路是:所述循環(huán)流體入口、所述第一電磁閥、所述熱交換器和所述循環(huán)流體出口形成的通路， 第二條通路是:所述循環(huán)流體入口、所述第二電磁閥和所述循環(huán)流體出口形成的通路。
5.如權(quán)利要求4所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)流體通路還包括用于儲(chǔ)存所述循環(huán)流體的流體罐，所述流體罐的一個(gè)輸入端口與所述第二電磁閥的輸出端口連通，所述流體罐的另一個(gè)輸入端口與所述熱交換器的第一輸出端口連通，所述流體罐的輸出口與所述循環(huán)流體出口連通，在所述流體罐內(nèi)設(shè)置有加熱絲，根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度使能所述加熱絲。
6.如權(quán)利要求5所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)流體通路還包括設(shè)置于所述流體罐的輸出口處的泵和馬達(dá)，以驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)流體的流動(dòng)。
7.如權(quán)利要求1所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:在所述循環(huán)流體通路的循環(huán)流體入口后和所述循環(huán)流體通路的循環(huán)流體出口前還設(shè)置有連通所述循環(huán)流體管道的旁通閥。
8.如權(quán)利要求1所述的冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，其特征在于:所述循環(huán)流體為液體或氣體，所述冷卻流體為冷卻水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)，通過(guò)在所述循環(huán)流體入口和所述熱交換器第一入口端之間設(shè)置第一電磁閥；在所述循環(huán)流體入口和所述循環(huán)流體出口之間設(shè)置第二電磁閥。所述冰水機(jī)熱交換量控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于所述循環(huán)流體通路上的用于檢測(cè)所述循環(huán)流體溫度的溫度傳感器，基于所述溫度傳感器檢測(cè)到的循環(huán)流體溫度來(lái)控制各個(gè)電磁閥的開(kāi)關(guān)比例，調(diào)節(jié)一部分經(jīng)過(guò)分流循環(huán)液體或氣體與冷卻水的熱交換量，利用1個(gè)或2個(gè)以上的電磁閥比例調(diào)節(jié)達(dá)到寬溫度域控制目的，從而有效地做到循環(huán)液體在一個(gè)較寬的溫度范圍的精確控溫。
文檔編號(hào)F28F27/02GK103217058SQ201310140528
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者王光光 申請(qǐng)人:無(wú)錫溥匯機(jī)械科技有限公司