专利名称：一种防腐蚀的液体加温、控温设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体温度控制技术领域，特别是一种防腐蚀的液体加温、控温设备。
背景技术：
—般而言，化学反应必须在合适的温度范围之内发生才能具有最佳的反应效率，因此，在化学工业中，经常需要采用加温设备对反应原料进行加温并使用一定的温控机制保持合适的恒定温度，以保证化学反应在较好的反应效率下持续发生；针对部分具有腐蚀性的反应原料(如腐蚀性的酸、碱等)，加温设备还必须具备相应的防腐蚀性能才能正常工作。 普通的温控机制(如双金属片温控开关)采用简单的限值体制，即设定所需温度值，当温度低于该值时，温控开关接通加热管(片)的电源开始加热；当温度达到或高于该值时，温控开关切断加热管(片)的电源停止加热。这种温控方式的主要缺点在于被加热物的温度始终是在一定的范围之内由低到高循环波动，温控误差比较大，通常使用的双金属片温控开关控温精度为±5°C。而且，在腐蚀性环境中，温控开关(双金属片温控开关)的工作可靠性不能得到有效保证。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种防腐蚀的液体加温、控温设备。 本实用新型的液体加温、控温设备，能精确控制温度波动，并且安全耐用的化工液体原料加温设备，所解决的技术问题主要是使液体原料精确保持恒定温度(温度误差
士o.5t:)，设有多重保护机制防止原料过度加热导致事故，在保障设备防腐蚀性能的前提
下有效降低设备制造成本。 本实用新型的加温容器由防腐蚀材料制成。直接接触腐蚀性液体原料的容器内壳选用耐温优异的高级防腐蚀材料(如改性聚氯乙烯CPVC)制成，或在容器内表面涂覆耐温优异的高级防腐蚀材料涂层(如聚四氟乙烯PTFE)，以达到良好的防腐蚀性能；容器外壳采用防腐蚀玻璃钢(FRP)制成，保证容器的整体结构性并提供相应的耐温、防腐、绝缘和抗机械冲击性能。 容器设有进液口、出液口和回流口，分别连接进液管、出液管和回流管。容器内设置加热管和温度传感器。在容器内部有一由同质防腐蚀材料制成的小容器，用于放置温控开关，使其与腐蚀性液体隔离。 温度传感器采集的实时温度数据传送到自控柜中的PLC(可编程逻辑控制器)按PID(比例微分积分)算法处理，形成控制信号控制加热管的电压升降，以调节加热管的功率，将被加热液体的温度波动范围精确控制在设定值±0. 5t:的范围之内。[0009] 本实用新型采用三重保护体制防止过热。当温度传感器检测到容器内液体温度达到设定上限值时，PLC将控制加热管的电压降至O伏；当温度传感器检测到容器内液体温度持续达到或超过设定上限值5秒时，将发出报警信号；当容器内液体温度达到设定极限值时，温控开关将自动切断加热管电源和进液泵的电源，停止加温瓶的工作以确保安全。[0010] —种防腐蚀的液体加温、控温设备，包括进液口 、出液口 、回流口 、加热管、小容器、温控开关、温度传感器、外壳、内壳、自控柜、PLC，进液口位于外壳的上部，出液口位于外壳的下部，回流口位于外壳的底部，加热管位于内壳的中间从上贯穿至下部，小容器位于内壳的上端，温控开关置于小容器内，温度传感器位于内壳的中部靠近加热管位置，PLC置于自控柜中，PLC连接于加热管。 所述进液口、出液口、回流口分别连接进液管、出液管和回流管。 所述加热管为钛合金加热管，加热管内装电阻丝，加热管接触液体的表面为钛合
金管壳。 所述小容器由同质防腐蚀材料制成，同质防腐蚀材料为改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚四氟乙烯PTFE的玻璃钢FRP。 所述温度传感器接触液体的表面喷涂防腐蚀涂层。[0015] 所述外壳采用防腐蚀玻璃钢制成。 所述内壳选用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在内壳内表面涂覆如聚四氟乙烯PTFE。[0017] 有益效果 本实用新型的液体加温、控温设备与同类产品相比，将温控精度提高了一个数量级，可靠性和安全性更好，容器内壁和外壳根据使用环境选用不同的防腐蚀材料，在提供了更高等级的防腐蚀性能的同时有效降低了制造成本。本实用新型保障了安全生产和化学反应的最佳效率，降低了制造成本，利于大规模推广。
图1是本实用新型防腐蚀的液体加温、控温设备的结构示意图。 图2是本实用新型防腐蚀的液体加温、控温设备加热75%浓度硫酸液的温度变化
曲线图。 图3是本实用新型防腐蚀的液体加温、控温设备加热30%浓度氯酸钠溶液的温度变化曲线图。 图4是本实用新型防腐蚀的液体加温、控温设备加热5%浓度过氧化氢溶液的温度变化曲线。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例详细说明本实用新型。 如图l所示，本实用新型的加温容器由防腐蚀材料制成。直接接触腐蚀性液体原料的容器内壳9选用耐温优异的高级防腐蚀材料(如改性聚氯乙烯CPVC)制成，或在容器内表面涂覆耐温优异的高级防腐蚀材料涂层(如聚四氟乙烯PTFE)，以达到良好的防腐蚀性能；容器外壳8采用防腐蚀玻璃钢(FRP)制成，保证容器的整体结构性并提供相应的耐温、防腐、绝缘和抗机械冲击性能。容器的设计制造工艺符合HG 20520-92、HG/T 21633-91、HG/T 20679-90、 HG/T21636-87、HG 20536-93、 HG/T 20696-99等相关行业防腐标准。[0025] —种防腐蚀的液体加温、控温设备，包括进液口 1、出液口 2、回流口 3、加热管4、小容器5 、温控开关6 、温度传感器7 、外壳8 、内壳9 、自控柜10 、PLC 11 ，进液口 1位于外壳8的上部，出液口 2位于外壳8的下部，回流口 3位于外壳8的底部，加热管4位于内壳9的中间从上贯穿至下部，小容器5位于内壳9的上端。 容器设有进液口 1、出液口 2和回流口 3，分别连接进液管、出液管和回流管。容器内设置加热管4和温度传感器7。在容器内部有一由同质防腐蚀材料制成的小容器5，用于放置温控开关6，使其与腐蚀性液体隔离，保证温控开关6在腐蚀性环境中长期有效工作。[0027] 加热管为钛合金加热管，加热管4内装电阻丝，加热管4接触液体的表面为钛合金菅冗。 小容器5由同质防腐蚀材料制成，同质防腐蚀材料为改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚
四氟乙烯PTFE的玻璃钢FRP。 温控开关6置于小容器5内。 温度传感器7位于内壳9的中部靠近加热管位置，温度传感器7接触液体的表面喷涂防腐蚀涂层。 外壳8采用防腐蚀玻璃钢制成。 内壳9选用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在内壳9内表面涂覆聚四氟乙烯PTFE。[0033] PLC置于自控柜中。 工作时，待加热液体由进液口 l输入容器中，被加热管4(由内装电阻丝加热)加热后由出液口 2输出；输入的待加热液体超过容器额定容量时，由回流口 3流出容器，避免溢出事故的发生。 温度传感器7采集的实时温度数据传送到自控柜10中的PLC11按PID (比例微分积分)算法处理，形成控制信号控制加热管4内的电阻丝的电压升降，以调节加热管的功率，将被加热液体的温度波动范围精确控制在设定值±0. 5t:的范围之内。[0036] 温控开关6采集的温度数据可由自控柜10中的PLC11处理。 本实用新型采用三重保护体制防止过热。当温度传感器7检测到容器内液体温度达到设定上限值时，PLCll将控制加热管4的电压降至0伏；当温度传感器7检测到容器内液体温度持续达到或超过设定上限值5秒时，将发出报警信号提示操作人员进行处理；当容器内液体温度达到设定极限值时，温控开关6将自动切断加热管4电源和进液泵的电源，停止加温瓶的工作以确保安全。 本实用新型的温控精度为士o.5t:，将常见双金属片温控开关控制的加热设备± 5 °C的温控精度提高了 一个数量级。 实施例1，将浓度75 %的稀硫酸液体通过进液管道输入加温瓶，使加温瓶处于工作状态，设定温度为7(TC，在进液口前测得液体温度为26t:，在出液口处以每IO秒一次的频率检测出液温度，根据测温结果绘制温度变化曲线(见图2)，如图2所示，加热75%浓度硫酸液的温度变化曲线(设定出液温度70°C )。 从第0分钟开始，出液温度从26t:迅速上升，第4分钟时达到设定温度70°C ，之后
温度曲线围绕设定温度作近似于正弦曲线的上下波动，而且随着加温瓶工作时间增加，温
度曲线的上下波动逾趋平缓，波动范围始终控制在69. 5°C 70. 5t:的区间之内。 实施例2，将浓度30%的氯酸钠溶液通过进液管道输入加温瓶，使加温瓶处于工作状态，设定温度为7(TC，在进液口前测得液体温度为15t:，在出液口处以每10秒一次的频率检测出液温度，根据测温结果绘制温度变化曲线(见图3)，如图3所示，加热30%浓度氯酸钠溶液的温度变化曲线(设定出液温度70°C )。 从第0分钟开始，出液温度从15t:迅速上升，第5分钟时达到设定温度70°C ，之后
温度曲线围绕设定温度作近似于正弦曲线的上下波动，而且随着加温瓶工作时间增加，温
度曲线的上下波动逾趋平缓，波动范围始终控制在69. 5°C 70. 5t:的区间之内。 实施例3，将浓度5%的过氧化氢溶液通过进液管道输入加温瓶，使加温瓶处于工
作状态，设定温度为7(TC，在进液口前测得液体温度为18t:，在出液口处以每IO秒一次的
频率检测出液温度，根据测温结果绘制温度变化曲线(见图4)，如图4所示，加热5%浓度
过氧化氢溶液的温度变化曲线(设定出液温度70°C )。 从第0分钟开始，出液温度从18t:迅速上升，第5分钟时达到设定温度70°C ，之后温度曲线围绕设定温度作近似于正弦曲线的上下波动，而且随着加温瓶工作时间增加，温度曲线的上下波动逾趋平缓，波动范围始终控制在69. 5°C 70. 5t:的区间之内。
权利要求一种防腐蚀的液体加温、控温设备，包括进液口(1)、出液口(2)、回流口(3)、加热管(4)、小容器(5)、温控开关(6)、温度传感器(7)、外壳(8)、内壳(9)、自控柜(10)、PLC(11)，其特征在于，进液口(1)位于外壳(8)的上部，出液口(2)位于外壳(8)的下部，回流口(3)位于外壳(8)的底部，加热管(4)位于内壳(9)的中间从上贯穿至下部，小容器(5)位于内壳(9)的上端，温控开关(6)置于小容器(5)内，温度传感器(7)位于内壳(9)的中部靠近加热管(4)位置，PLC(11)置于自控柜(10)中，PLC(11)连接于加热管(4)。
2. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述进液口 (1)、 出液口 (2)、回流口 (3)分别连接进液管、出液管和回流管。
3. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述加热管(4) 为钛合金加热管，加热管(4)内装电阻丝，加热管(4)接触液体的表面为钛合金管壳。
4. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述小容器(5) 由同质防腐蚀材料制成，同质防腐蚀材料为改性聚氯乙烯CPVC或涂覆聚四氟乙烯PTFE的 玻璃钢FRP。
5. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述温度传感器 (7)接触液体的表面喷涂防腐蚀涂层。
6. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述外壳(8)采 用防腐蚀玻璃钢制成。
7. 根据权利要求1所述的防腐蚀的液体加温、控温设备，其特征在于，所述内壳(9)选 用改性聚氯乙烯CPVC制成，或在内壳(9)内表面涂覆聚四氟乙烯PTFE。
专利摘要一种防腐蚀的液体加温、控温设备，包括进液口、出液口、回流口、加热管、小容器、温控开关、温度传感器、外壳、内壳、自控柜、PLC，进液口位于外壳的上部，出液口位于外壳的下部，回流口位于外壳的底部，加热管位于内壳的中间从上贯穿至下部，小容器位于内壳的上端，温度传感器位于内壳的中部靠近加热管。本实用新型的液体加温、控温设备能精确保持恒定温度(温度误差±0.5℃)。
文档编号B01J19/00GK201482471SQ20092014738
公开日2010年5月26日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者易峰, 邱密雄 申请人:邱密雄;易峰