一种化成铝箔生产线反应槽的温控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温控系统，特别涉及一种化成铝箔生产线反应槽的温控系统。
【背景技术】
[0002]化成铝箔的生产是一种电化学反应的过程，因为工艺的要求，在连续生产的过程中，反应槽电解液温度需要准确地加以控制。目前通常使用的温度控制系统存在无法精确控制温度，从而进行精密计算所需热量的问题，譬如当温度到达设定温度时导致气动阀开关动作太快而且操作频繁，从而致使阀门容易损坏，需要不断更换新的阀门，从而增加设备成本投入；另外气动阀门也容易受到进气压力影响，压力过高、动作力量大，容易损坏，压力小开关动作不顺，甚至无法开启；超出设定温度范围时，加热器或气动阀均为全开或全关，单位时间交换热量大，待温度传感器将感知到的适宜温度值传送至温度控制器时，温度控制器再命令加热器或气动阀关闭，此时实际交换的热量易超过需求值，从而出现目前温度控制中超调量大、动态特性差、温度经常出现振荡的问题，温度控制较不准确；加热及冷却经常性动作，将导致不必要的电能损失。
[0003]在化成铝箔生产线反应过程中，如果更好的控制反应槽的温度，一种自动化程度更高，调节时间短、超调量小、耐用、鲁棒性好、稳态误差小的化成铝箔生产线反应槽温度控制系统的开发是十分必要的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了解决现有技术中存在的温度控制不准确，从而导致生产设备易损坏，生产成本过高的问题，从而达到的更好的降低生产设备的投入，获得更稳定的化成铝箔的生产工艺，从而提供更优质的产品，提供了以下技术方案。
[0005]本发明一方面提供了一种化成铝箔生产线反应槽的温控系统，包括:反应槽(I)、温度传感器(2)、温度控制器(3)、电动比例调节阀(4)、热交换器(5)、冷水池￠)、加热器
(7);其中所述温度传感器(2)、加热器(7)和热交换器(5)位于反应槽(I)中，所述温度控制器⑶与温度传感器⑵连接；所述温度控制器⑶分别与加热器(7)和电动比例调节阀(4)连接；电动比例调节阀(4)的后端连接热交换器(5)，热交换器的后端管路连接于冷水池⑶。
[0006]上述化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于中所述温度控制器(3)优选为能够进行PID运算的温度控制器。
[0007]进一步的，所述温度控制器(3)通过将采集到温度传感器(2)传输的温度信息进行PID运算后，调节电动比例调节阀(4)的开度，从而控制加热器(7)的作用时间、电压或电流的大小。
[0008]进一步的，所述电动比例调节阀⑷接受温度控制器(3)的指令后，根据需要开启调节阀的开度，精确调节进入热交换器的冷却水量。
[0009]进一步的，所述进入热交换器的冷却水，经过热交换器后再经管路流回冷水池
(6)。
[0010]进一步的，所述冷水池(6)与热交接器(5)连接，冷水池中设置有制冷设备，接受、储存并冷却经热交换器(5)流过的水；同时通过管道与电动比例调节阀(4)连接，为电动比例调节阀(6)提供冷却水。
[0011]进一步的，所述温度传感器(2)插入反应槽中液体的液面以下。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0013]1、整套设备自动化程度更高，调节时间短、超调量小、耐用、鲁棒性好、稳态误差小的化成铝箔生产线反应槽温度控制系统，不仅能够实时准确地控制反应槽温度，而且具有更好的节能效果，为生产出高品质的化成铝箔产品提供了有力保障。
[0014]2、整套设备通过温度控制器对反应槽温度进行PID运算，精准控制加热和冷却的动作。阀门改用电动比例调节阀，按温度控制器指令准确调整阀的开度，良好地防止了超量调节，从而使得正常生产后能够靠化成产生的热量维持设定温度，不用再频繁使用到加热器，节省了大量的电能。加热器与阀避免了频繁地全开全关，减少了使用频率，同时也减少了设备损坏的机率，降低了设备维护和更新所需的成本。
[0015]本发明涉及的温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，主要为接触式温度传感器。
[0016]本发明涉及的温度控制器可根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理形变，从而产生某些特殊效应，产生导通或者断开动作的一系列自动控制元件，或者电子原件在不同温度下，工作状态的不同原理来给电路提供温度数据，以供电路采集温度数据，优选PID温度控制器如日本TOHO生产的PID温度控制器。
[0017]本发明涉及的电动比例调节阀在控制形式上是通过阀门开启角度大小来实现控制开度和截面面积；控制过程是在电机转动过程中，不断以线性电阻值反馈给控制单元，控制单元根据测量值和电动调节阀的反馈电阻值进行比对和判断，发出控制信号到达目标位置即刻停止动作的原。
[0018]本发明涉及的换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置.是对流传热及热传导的一种工业应用；按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式(或称回热式)三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图，其中1、应槽，2、温度传感器，3、温度控制器，4、电动比例调节阀，5、热交换器，6、冷水池，7、加热器
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明:
[0021]如图1所示，本实用新型包括:反应槽(1)、温度传感器(2)、温度控制器(3)、电动比例调节阀(4)、热交换器(5)、冷水池(6)、加热器(7)。
[0022]温度传感器(2)设置于反应槽(I)，与反应槽电解液接触感知电解液温度；温度控制器(3)连接温度传感器(2)，接收温度传感器(2)收集的信息，与设定值进行比较，分析应加温或降温；加热器(7)连接于温度控制器(3)上，当电解液温度过低时，由温度控制器进行PID运算，指示加热器开放时间、电压或电流的大小，从而准确控制供热量，当温度达到设定值后自动关闭；电动比例调节阀(4)连接于温度控制器(3)，后端连接热交换器(5)，热交换器(5)连接冷水池(6)，当电解液温度过高时，由温度控制器进行PID运算，精确指示电动比例调节阀的开度，精确控制带走的热量，经热交换器的水再流入冷水池出经冷却设备制冷。冷水池(6)通过管道连接于电动比例调节阀(4)，为其提供冷水，使水资源得到循环利用。
[0023]温度传感器⑵的精度决定感知到的实际温度的准确性，因此可以根据温度控制的精度来选择不同精度的温度传感器(2)。
[0024]温度控制器(3)是整个温度控制系统的核心，其精度决定整个系统温度控制的精准度。它具备能够进行温度基本参数的显示和设置，能够进行PID运算，能够保留槽液温度变化的历史曲线及变化规律等功能。采集到温度传感器传输的温度信息后，进行PID运算，精确判断出电动比例调节阀的开度，精确控制降温大小，或加热器的作用时间、电压或电流的大小，精确控制供出的热量。
[0025]实际生产过程中，当槽液温度升温至生产时所需温度后进行生产，电化学反应过程中所产生的热能足以维持槽液温度，如不进行冷却控制反而会造成超温现象。因此，正常情况下，当温度控制器(3)执行几次PID运算及下达相关指令后，它将记忆及掌握槽液温度变化规律，从而适应并良好地调节温度变化。只有当槽液初始升温时才用到加热器(7)，正常生产进行后不需再对槽液进行加热处理，正常生产过程中，加热器(7)会自动处于关闭状态，节省大量电能。
[0026]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和保护范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种化成铝箔生产线反应槽的温控系统，包括:反应槽(I)、温度传感器(2)、温度控制器(3)、电动比例调节阀(4)、热交换器(5)、冷水池￠)、加热器(7);所述温度传感器(2)、加热器(7)和热交换器位于反应槽(I)中，所述温度控制器(3)与温度传感器(2)连接；所述温度控制器⑶分别与加热器(7)和电动比例调节阀⑷连接；电动比例调节阀(4)的后端连接热交换器(5)，热交换器的后端管路连接于冷水池(6)。
2.根据权利要求1所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述温度控制器(3)为能够进行PID运算的温度控制器。
3.根据权利要求1所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述温度控制器⑶通过将采集到温度传感器⑵传输的温度信息进行PID运算后，根据需要调节电动比例调节阀⑷的开度，从而控制加热器(7)的作用时间、电压或电流的大小。
4.根据权利要求1所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述电动比例调节阀(4)接受温度控制器(3)的指令后，开启调节阀的开度，精确调节进入热交换器的冷却水量。
5.根据权利要求4所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述进入热交换器的冷却水，经过热交换器后再经管路流回冷水池(6)。
6.根据权利要求1所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述冷水池(6)与热交接器(5)连接，冷水池中设置有制冷设备，接受、储存并冷却经热交换器(5)流过的水；同时通过管道与电动比例调节阀(4)连接，为电动比例调节阀(6)提供冷却水。
7.根据权利要求1所述的化成铝箔生产线反应槽的温控系统，其特征在于所述温度传感器(2)插入反应槽中液体的液面以下。
【专利摘要】本实用新型涉及一种化成铝箔生产线反应槽的温控系统，包括：反应槽、温度传感器、温度控制器、电动比例调节阀、热交换器、冷水池、加热器；其中所述温度传感器、加热器和热交换器位于反应槽中，所述温度控制器与温度传感器连接；所述温度控制器分别与加热器和电动比例调节阀连接；电动比例调节阀的后端连接热交换器，热交换器的后端管路连接于冷水池；整套设备自动化程度更高，调节时间短、超调量小、耐用、鲁棒性好、稳态误差小的化成铝箔生产线反应槽温度控制系统，不仅能够实时准确地控制反应槽温度，而且具有更好的节能效果，为生产出高品质的化成铝箔产品提供了有力保障。
【IPC分类】G05D23-20
【公开号】CN204423192
【申请号】CN201520099022
【发明人】古坤仁, 李东荣, 叶德平, 汤智铭, 张思蓉
【申请人】立敦电子科技（阿坝州）有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年2月12日