一种单盘管反应釜控温装置的制作方法

本实用新型涉及化工设备领域，特别涉及一种单盘管反应釜控温装置。

背景技术：

目前反应釜控温大多采用外盘管加热，内盘管制冷。此法存在以下弊端：

1、釜内有盘管，影响物料的搅拌均匀性；

2、内盘管长期因热胀冷缩易导致破裂，从而带来产品报废的风险；

3、内盘管的存在，给安装、维护带来诸多不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种单盘管反应釜控温装置，该装置具有结构简单、安全可靠，自动控温迅速及追踪记录温度变化的特点，对安全生产提供了可靠的保障和问题追踪提供方便。

本实用新型提供一种单盘管反应釜控温装置包括：

控制装置；

单盘管，单盘管环绕设置于反应釜的外周；

温度变送器，设于反应釜上，与控制装置电连接，用于测量反应釜的温度并将信号传输到控制装置；

蒸汽管道，蒸汽管道与单盘管连通，用于输送蒸汽；

冷却水管道，冷却水管道与单盘管连通，用于输送冷却水；

第一电磁阀，第一电磁阀设于蒸汽管道，与控制装置电连接，用于控制蒸汽管道的启闭；

第二电磁阀，第二电磁阀设于冷却水管道，与控制装置电连接，用于控制冷却水管道的启闭。

在一些实施方式中，控制装置包括人机交互设备、分布式过程控制站、温度控制专用程序，人机交互设备与分布式过程控制站相连，分布式过程控制站的I/O模拟量输入模块与温度变送器连接，I/O模拟量输出模块分别与第一电磁阀和第二电磁阀连接。

本方案中HMI(人机交互界面)还提供了温度自动记录功能，即DCS将采集到的反应釜温度信号自动生成趋势图，以图表的形式呈现反应釜内部的温度变化趋势，以便追踪。

在一些实施方式中，分布式过程控制站包括中央处理器CPU和I/O模块，一个I/O模块上有若干I/O通道，I/O模块的输入通道与温度变送器相连，I/O模块的输出通道分别与第一电磁阀和第二电磁阀连接。

该装置通过温度变送器采集反应釜实时温度PV，中央处理器CPU将采集到的温度信号与设定值SP(人工输入的温度设定值)作比较，当PV低于SP的10°时，则产生2个模拟输出信号经I/O的AO通道分别第一电磁阀打开和第二电磁阀关闭，直至PV值与SP之差小于5°时，2个AO信号消失，第一电磁阀打开和第二电磁阀均关闭，完成反应釜升温动作。

在一些实施方式中，人机交互设备包括工程师站、操作员站、历史站和通讯站。其中工程师站、操作员站、历史站和通讯站均通过网络通讯系统与分布式过程控制站的中央处理器进行数据传输。

工程师站可以用来实现逻辑控制和对显示画面的更改，操作员站用于输入设定值进行人工干预，以决定是升温还是降温。历史站用来记录所有检测数据，通讯站用来实现分布式过程控制站与外部系统之间的信息交换。

有益效果：

1、该装置具有结构简单、安全可靠，自动控温迅速及追踪记录温度变化的特点，对安全生产提供了可靠的保障和问题追踪提供方便；

2、该装置在保证反应釜光壁的情况下，利用单盘管进行蒸汽和冷却水切换达到控制反应釜温度的目的。且采用单盘管代替内外双盘管控温，除了克服技术背景所述弊端之外，还因冷热源在同一点，带来系统响应快，反应釜升降温快速的优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式中一种单盘管反应釜控温装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1所示，

一种单盘管反应釜控温装置，该装置与反应釜10连接，包括：

控制装置；

单盘管11，单盘管11环绕设置于反应釜10的外周；

温度变送器12，设于反应釜10上，与控制装置电连接，用于测量反应釜10的温度并将信号传输到控制装置；

蒸汽管道20，蒸汽管道20与单盘管11连通，用于输送蒸汽；

冷却水管道30，冷却水管道30与单盘管11连通，用于输送冷却水；

第一电磁阀40，第一电磁阀40设于蒸汽管道20，与控制装置电连接，用于控制蒸汽管道20的启闭；

第二电磁阀50，第二电磁阀50设于冷却水管道30，与控制装置电连接，用于控制冷却水管道30的启闭。

其中，温度变送器采用热电偶、热电阻作为测温元件，从测温元件输出信号送到变送器模块，经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后，转换成与温度成线性关系的4～20mA电流信号0-5V/0-10V电压信号，RS485数字信号输出。

控温原理：

当反应釜10需要升温时，通过人工对控制装置输入一个设定值，温度变送器12检测反应釜10内部温度，并将检测的温度值和设定值作比较，当检测的温度值低于设定值10°时，控制装置发出指令，先关闭第二电磁阀50，再打开第一电磁阀40，将蒸汽引入反应釜单盘管11并赶走单盘管11内残留的冷却水，使得反应釜10内温度不断升高，当温度变送器12检测到反应釜内温度接近设定值5°以内时关闭第一电磁阀40，完成反应釜10升温过程；

当反应釜10需要降温时，通过人工对对控制装置输入一个设定值，温度变送器12检测反应釜10内部温度，并将检测的温度值和设定值作比较，当检测的温度值高于设定值10°时，控制装置发出指令，先关闭第一电磁阀40，再打开第二电磁阀50，将冷却水引入反应釜单盘管11并赶走单盘管11内残留的蒸汽，使得反应釜10内温度不断下降，当温度变送器12检测到反应釜内温度接近设定值5°以内时关闭第二电磁阀50，完成反应釜10降温过程；

当反应釜进入恒温时，温度变送器12检测反应釜10内部温度，并将检测的温度值和设定值作比较，当检测的温度值与设定值的差小于5°时，保持第一电磁阀40和第二电磁阀50关闭，维持反应釜10内温度不变，温度变送器12检测到反应釜10内温度低于设定温度10°时则执行上述升温过程，若检测到反应釜10内温度高于设定温度10°时则执行上述降温过程。

进一步的，蒸汽管道20包括蒸汽进口管道21和蒸汽出口管道22，蒸汽进口管道21和蒸汽出口管道22均与单盘管11连通，蒸汽进口管道21用于升温时通入蒸汽，蒸汽出口管道22用于降温时排出蒸汽，蒸汽进口管道21上设有第一阀门23，第一阀门23控制蒸汽进口管道21的启闭，蒸汽出口管道22上设有第二阀门24，第二阀门24控制蒸汽出口管道22的启闭；

冷却水管道30包括冷却水进口管道31和冷却水出口管道32，冷却水进口管道31和冷却水出口管道32均与单盘管11连通，冷却水进口管道31用于降温时通入冷却水，冷却水出口管道32用于升温时排出冷却水，冷却水进口管道31上设有第三阀门33，第三阀门33控制冷却水进口管道31的启闭，冷却水出口管道32上设有第四阀门34，第四阀门34控制冷却水出口管道32的启闭。

进一步的，控制装置包括人机交互设备、分布式过程控制站、温度控制专用程序，人机交互设备与分布式过程控制站相连，分布式过程控制站的I/O模拟量输入模块与温度变送器连接，I/O模拟量输出模块分别与第一电磁阀40和第二电磁阀50连接。

进一步的，分布式过程控制站包括中央处理器CPU和I/O模块，一个I/O模块上有若干I/O通道，I/O模块的输入通道与温度变送器相连，I/O模块的输出通道分别与第一电磁阀40和第二电磁阀50连接。

进一步的，人机交互设备包括工程师站、操作员站、历史站和通讯站。

本实用新型提供的实施方案中的一种单盘管反应釜控温装置可以大幅降低设备成本和生产过程的风险，同时整个过程只需输入设定值，其他均为自动控制，也节省了人工，又由于HMI具备了数据记录跟踪的功能，为故障分析提供了方便的特点。

且该装置在保证反应釜光壁的情况下，利用单盘管进行蒸汽和冷却水切换达到控制反应釜温度的目的。采用单盘管代替内外双盘管控温，除了克服技术背景所述弊端之外，还因冷热源在同一点，带来系统响应快，反应釜升降温快速的优点。

以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。