專利名稱：一種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液體溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備。
背景技術(shù)：
—般而言，化學(xué)反應(yīng)必須在合適的溫度范圍之內(nèi)發(fā)生才能具有最佳的反應(yīng)效率，因此，在化學(xué)工業(yè)中，經(jīng)常需要采用加溫設(shè)備對(duì)反應(yīng)原料進(jìn)行加溫并使用一定的溫控機(jī)制保持合適的恒定溫度，以保證化學(xué)反應(yīng)在較好的反應(yīng)效率下持續(xù)發(fā)生；針對(duì)部分具有腐蝕性的反應(yīng)原料(如腐蝕性的酸、堿等)，加溫設(shè)備還必須具備相應(yīng)的防腐蝕性能才能正常工作。 普通的溫控機(jī)制(如雙金屬片溫控開關(guān))采用簡單的限值體制，即設(shè)定所需溫度值，當(dāng)溫度低于該值時(shí)，溫控開關(guān)接通加熱管(片)的電源開始加熱；當(dāng)溫度達(dá)到或高于該值時(shí)，溫控開關(guān)切斷加熱管(片)的電源停止加熱。這種溫控方式的主要缺點(diǎn)在于被加熱物的溫度始終是在一定的范圍之內(nèi)由低到高循環(huán)波動(dòng)，溫控誤差比較大，通常使用的雙金屬片溫控開關(guān)控溫精度為±5°C。而且，在腐蝕性環(huán)境中，溫控開關(guān)(雙金屬片溫控開關(guān))的工作可靠性不能得到有效保證。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備。 本實(shí)用新型的液體加溫、控溫設(shè)備，能精確控制溫度波動(dòng)，并且安全耐用的化工液體原料加溫設(shè)備，所解決的技術(shù)問題主要是使液體原料精確保持恒定溫度(溫度誤差
士o.5t:)，設(shè)有多重保護(hù)機(jī)制防止原料過度加熱導(dǎo)致事故，在保障設(shè)備防腐蝕性能的前提
下有效降低設(shè)備制造成本。 本實(shí)用新型的加溫容器由防腐蝕材料制成。直接接觸腐蝕性液體原料的容器內(nèi)殼選用耐溫優(yōu)異的高級(jí)防腐蝕材料(如改性聚氯乙烯CPVC)制成，或在容器內(nèi)表面涂覆耐溫優(yōu)異的高級(jí)防腐蝕材料涂層(如聚四氟乙烯PTFE)，以達(dá)到良好的防腐蝕性能；容器外殼采用防腐蝕玻璃鋼(FRP)制成，保證容器的整體結(jié)構(gòu)性并提供相應(yīng)的耐溫、防腐、絕緣和抗機(jī)械沖擊性能。 容器設(shè)有進(jìn)液口、出液口和回流口，分別連接進(jìn)液管、出液管和回流管。容器內(nèi)設(shè)置加熱管和溫度傳感器。在容器內(nèi)部有一由同質(zhì)防腐蝕材料制成的小容器，用于放置溫控開關(guān)，使其與腐蝕性液體隔離。 溫度傳感器采集的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)傳送到自控柜中的PLC(可編程邏輯控制器)按PID(比例微分積分)算法處理，形成控制信號(hào)控制加熱管的電壓升降，以調(diào)節(jié)加熱管的功率，將被加熱液體的溫度波動(dòng)范圍精確控制在設(shè)定值±0. 5t:的范圍之內(nèi)。[0009] 本實(shí)用新型采用三重保護(hù)體制防止過熱。當(dāng)溫度傳感器檢測到容器內(nèi)液體溫度達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，PLC將控制加熱管的電壓降至O伏；當(dāng)溫度傳感器檢測到容器內(nèi)液體溫度持續(xù)達(dá)到或超過設(shè)定上限值5秒時(shí)，將發(fā)出報(bào)警信號(hào)；當(dāng)容器內(nèi)液體溫度達(dá)到設(shè)定極限值時(shí)，溫控開關(guān)將自動(dòng)切斷加熱管電源和進(jìn)液泵的電源，停止加溫瓶的工作以確保安全。[0010] —種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，包括進(jìn)液口 、出液口 、回流口 、加熱管、小容器、溫控開關(guān)、溫度傳感器、外殼、內(nèi)殼、自控柜、PLC，進(jìn)液口位于外殼的上部，出液口位于外殼的下部，回流口位于外殼的底部，加熱管位于內(nèi)殼的中間從上貫穿至下部，小容器位于內(nèi)殼的上端，溫控開關(guān)置于小容器內(nèi)，溫度傳感器位于內(nèi)殼的中部靠近加熱管位置，PLC置于自控柜中，PLC連接于加熱管。 所述進(jìn)液口、出液口、回流口分別連接進(jìn)液管、出液管和回流管。 所述加熱管為鈦合金加熱管，加熱管內(nèi)裝電阻絲，加熱管接觸液體的表面為鈦合
金管殼。 所述小容器由同質(zhì)防腐蝕材料制成，同質(zhì)防腐蝕材料為改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚四氟乙烯PTFE的玻璃鋼FRP。 所述溫度傳感器接觸液體的表面噴涂防腐蝕涂層。[0015] 所述外殼采用防腐蝕玻璃鋼制成。 所述內(nèi)殼選用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在內(nèi)殼內(nèi)表面涂覆如聚四氟乙烯PTFE。[0017] 有益效果 本實(shí)用新型的液體加溫、控溫設(shè)備與同類產(chǎn)品相比，將溫控精度提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，可靠性和安全性更好，容器內(nèi)壁和外殼根據(jù)使用環(huán)境選用不同的防腐蝕材料，在提供了更高等級(jí)的防腐蝕性能的同時(shí)有效降低了制造成本。本實(shí)用新型保障了安全生產(chǎn)和化學(xué)反應(yīng)的最佳效率，降低了制造成本，利于大規(guī)模推廣。

圖1是本實(shí)用新型防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備加熱75%濃度硫酸液的溫度變化
曲線圖。 圖3是本實(shí)用新型防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備加熱30%濃度氯酸鈉溶液的溫度變化曲線圖。 圖4是本實(shí)用新型防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備加熱5%濃度過氧化氫溶液的溫度變化曲線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型。 如圖l所示，本實(shí)用新型的加溫容器由防腐蝕材料制成。直接接觸腐蝕性液體原料的容器內(nèi)殼9選用耐溫優(yōu)異的高級(jí)防腐蝕材料(如改性聚氯乙烯CPVC)制成，或在容器內(nèi)表面涂覆耐溫優(yōu)異的高級(jí)防腐蝕材料涂層(如聚四氟乙烯PTFE)，以達(dá)到良好的防腐蝕性能；容器外殼8采用防腐蝕玻璃鋼(FRP)制成，保證容器的整體結(jié)構(gòu)性并提供相應(yīng)的耐溫、防腐、絕緣和抗機(jī)械沖擊性能。容器的設(shè)計(jì)制造工藝符合HG 20520-92、HG/T 21633-91、HG/T 20679-90、 HG/T21636-87、HG 20536-93、 HG/T 20696-99等相關(guān)行業(yè)防腐標(biāo)準(zhǔn)。[0025] —種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，包括進(jìn)液口 1、出液口 2、回流口 3、加熱管4、小容器5 、溫控開關(guān)6 、溫度傳感器7 、外殼8 、內(nèi)殼9 、自控柜10 、PLC 11 ，進(jìn)液口 1位于外殼8的上部，出液口 2位于外殼8的下部，回流口 3位于外殼8的底部，加熱管4位于內(nèi)殼9的中間從上貫穿至下部，小容器5位于內(nèi)殼9的上端。 容器設(shè)有進(jìn)液口 1、出液口 2和回流口 3，分別連接進(jìn)液管、出液管和回流管。容器內(nèi)設(shè)置加熱管4和溫度傳感器7。在容器內(nèi)部有一由同質(zhì)防腐蝕材料制成的小容器5，用于放置溫控開關(guān)6，使其與腐蝕性液體隔離，保證溫控開關(guān)6在腐蝕性環(huán)境中長期有效工作。[0027] 加熱管為鈦合金加熱管，加熱管4內(nèi)裝電阻絲，加熱管4接觸液體的表面為鈦合金菅冗。 小容器5由同質(zhì)防腐蝕材料制成，同質(zhì)防腐蝕材料為改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚
四氟乙烯PTFE的玻璃鋼FRP。 溫控開關(guān)6置于小容器5內(nèi)。 溫度傳感器7位于內(nèi)殼9的中部靠近加熱管位置，溫度傳感器7接觸液體的表面噴涂防腐蝕涂層。 外殼8采用防腐蝕玻璃鋼制成。 內(nèi)殼9選用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在內(nèi)殼9內(nèi)表面涂覆聚四氟乙烯PTFE。[0033] PLC置于自控柜中。 工作時(shí)，待加熱液體由進(jìn)液口 l輸入容器中，被加熱管4(由內(nèi)裝電阻絲加熱)加熱后由出液口 2輸出；輸入的待加熱液體超過容器額定容量時(shí)，由回流口 3流出容器，避免溢出事故的發(fā)生。 溫度傳感器7采集的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)傳送到自控柜10中的PLC11按PID (比例微分積分)算法處理，形成控制信號(hào)控制加熱管4內(nèi)的電阻絲的電壓升降，以調(diào)節(jié)加熱管的功率，將被加熱液體的溫度波動(dòng)范圍精確控制在設(shè)定值±0. 5t:的范圍之內(nèi)。[0036] 溫控開關(guān)6采集的溫度數(shù)據(jù)可由自控柜10中的PLC11處理。 本實(shí)用新型采用三重保護(hù)體制防止過熱。當(dāng)溫度傳感器7檢測到容器內(nèi)液體溫度達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，PLCll將控制加熱管4的電壓降至0伏；當(dāng)溫度傳感器7檢測到容器內(nèi)液體溫度持續(xù)達(dá)到或超過設(shè)定上限值5秒時(shí)，將發(fā)出報(bào)警信號(hào)提示操作人員進(jìn)行處理；當(dāng)容器內(nèi)液體溫度達(dá)到設(shè)定極限值時(shí)，溫控開關(guān)6將自動(dòng)切斷加熱管4電源和進(jìn)液泵的電源，停止加溫瓶的工作以確保安全。 本實(shí)用新型的溫控精度為士o.5t:，將常見雙金屬片溫控開關(guān)控制的加熱設(shè)備± 5 °C的溫控精度提高了 一個(gè)數(shù)量級(jí)。 實(shí)施例1，將濃度75 %的稀硫酸液體通過進(jìn)液管道輸入加溫瓶，使加溫瓶處于工作狀態(tài)，設(shè)定溫度為7(TC，在進(jìn)液口前測得液體溫度為26t:，在出液口處以每IO秒一次的頻率檢測出液溫度，根據(jù)測溫結(jié)果繪制溫度變化曲線(見圖2)，如圖2所示，加熱75%濃度硫酸液的溫度變化曲線(設(shè)定出液溫度70°C )。 從第0分鐘開始，出液溫度從26t:迅速上升，第4分鐘時(shí)達(dá)到設(shè)定溫度70°C ，之后
溫度曲線圍繞設(shè)定溫度作近似于正弦曲線的上下波動(dòng)，而且隨著加溫瓶工作時(shí)間增加，溫
度曲線的上下波動(dòng)逾趨平緩，波動(dòng)范圍始終控制在69. 5°C 70. 5t:的區(qū)間之內(nèi)。 實(shí)施例2，將濃度30%的氯酸鈉溶液通過進(jìn)液管道輸入加溫瓶，使加溫瓶處于工作狀態(tài)，設(shè)定溫度為7(TC，在進(jìn)液口前測得液體溫度為15t:，在出液口處以每10秒一次的頻率檢測出液溫度，根據(jù)測溫結(jié)果繪制溫度變化曲線(見圖3)，如圖3所示，加熱30%濃度氯酸鈉溶液的溫度變化曲線(設(shè)定出液溫度70°C )。 從第0分鐘開始，出液溫度從15t:迅速上升，第5分鐘時(shí)達(dá)到設(shè)定溫度70°C ，之后
溫度曲線圍繞設(shè)定溫度作近似于正弦曲線的上下波動(dòng)，而且隨著加溫瓶工作時(shí)間增加，溫
度曲線的上下波動(dòng)逾趨平緩，波動(dòng)范圍始終控制在69. 5°C 70. 5t:的區(qū)間之內(nèi)。 實(shí)施例3，將濃度5%的過氧化氫溶液通過進(jìn)液管道輸入加溫瓶，使加溫瓶處于工
作狀態(tài)，設(shè)定溫度為7(TC，在進(jìn)液口前測得液體溫度為18t:，在出液口處以每IO秒一次的
頻率檢測出液溫度，根據(jù)測溫結(jié)果繪制溫度變化曲線(見圖4)，如圖4所示，加熱5%濃度
過氧化氫溶液的溫度變化曲線(設(shè)定出液溫度70°C )。 從第0分鐘開始，出液溫度從18t:迅速上升，第5分鐘時(shí)達(dá)到設(shè)定溫度70°C ，之后溫度曲線圍繞設(shè)定溫度作近似于正弦曲線的上下波動(dòng)，而且隨著加溫瓶工作時(shí)間增加，溫度曲線的上下波動(dòng)逾趨平緩，波動(dòng)范圍始終控制在69. 5°C 70. 5t:的區(qū)間之內(nèi)。
權(quán)利要求一種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，包括進(jìn)液口(1)、出液口(2)、回流口(3)、加熱管(4)、小容器(5)、溫控開關(guān)(6)、溫度傳感器(7)、外殼(8)、內(nèi)殼(9)、自控柜(10)、PLC(11)，其特征在于，進(jìn)液口(1)位于外殼(8)的上部，出液口(2)位于外殼(8)的下部，回流口(3)位于外殼(8)的底部，加熱管(4)位于內(nèi)殼(9)的中間從上貫穿至下部，小容器(5)位于內(nèi)殼(9)的上端，溫控開關(guān)(6)置于小容器(5)內(nèi)，溫度傳感器(7)位于內(nèi)殼(9)的中部靠近加熱管(4)位置，PLC(11)置于自控柜(10)中，PLC(11)連接于加熱管(4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)液口 (1)、 出液口 (2)、回流口 (3)分別連接進(jìn)液管、出液管和回流管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述加熱管(4) 為鈦合金加熱管，加熱管(4)內(nèi)裝電阻絲，加熱管(4)接觸液體的表面為鈦合金管殼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述小容器(5) 由同質(zhì)防腐蝕材料制成，同質(zhì)防腐蝕材料為改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚四氟乙烯PTFE的 玻璃鋼FRP。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器 (7)接觸液體的表面噴涂防腐蝕涂層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述外殼(8)采 用防腐蝕玻璃鋼制成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)殼(9)選 用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在內(nèi)殼(9)內(nèi)表面涂覆聚四氟乙烯PTFE。
專利摘要一種防腐蝕的液體加溫、控溫設(shè)備，包括進(jìn)液口、出液口、回流口、加熱管、小容器、溫控開關(guān)、溫度傳感器、外殼、內(nèi)殼、自控柜、PLC，進(jìn)液口位于外殼的上部，出液口位于外殼的下部，回流口位于外殼的底部，加熱管位于內(nèi)殼的中間從上貫穿至下部，小容器位于內(nèi)殼的上端，溫度傳感器位于內(nèi)殼的中部靠近加熱管。本實(shí)用新型的液體加溫、控溫設(shè)備能精確保持恒定溫度(溫度誤差±0.5℃)。
文檔編號(hào)B01J19/00GK201482471SQ20092014738
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者易峰, 邱密雄 申請(qǐng)人:邱密雄;易峰