一种清洗溶液热交换装置温度自动控制系统的制作方法

文档序号:12731154阅读:386来源:国知局
一种清洗溶液热交换装置温度自动控制系统的制作方法

本发明涉及清洗设备领域,具体为一种清洗溶液热交换装置温度自动控制系统。



背景技术:

在啤酒或饮料的生产过程中,啤酒瓶和饮料瓶很多都是回收清洗再利用的,在清洗过程中,用到被加热到85度的碱液,碱液开始温度在30度以下,流过热交换装置后,被150度高压高温蒸汽热交换后,可以把温度升高到85度的额定要求,85度的热碱溶液清洗啤酒瓶的效果最好。

中国专利库中公开了一体化温度控制阀与侧流管组合的热交换器(CN201110286709.9),涉及一种液力变矩器的热交换器。所要解决的技术问题是,提供一种侧置式一体化温度控制阀与侧流管组合热交换器。解决其技术问题的技术方案,包含热交换器及一体化温度控制阀与侧流管组合;热交换器包含左集液管、右集液管及扁管;一体化温度控制阀与侧流管组合装在热交换器的侧边,一体化温度控制阀与侧流管组合包含温度控制阀与侧流管;温度控制阀装在侧流管的中部,温度控制阀包含阀体、阀芯、活塞杆、活塞杆座及弹簧。应用于汽车液力变矩器的热交换器。有益效果是,制作时不需将集液管切断,制作工艺简化,降低了生产成本,能够保证产品质量。

中国专利库中公开了一种无噪声化学液冷热交换精密温度控制器(CN200920069611.6),包括冷却水热交换器、半导体制冷片、多组制冷加热热交换组件以及多组化学液塑料管,所述的冷却水热交换器上设有热交换回路以及与该回路连通的冷却水进口和冷却水出口,所述的冷却水热交换器的两面均匀设有多片半导体制冷片,所述的多组制冷加热热交换组件均匀设于多片半导体制冷片的外侧,该制冷加热热交换组件上均匀设有多路塑料管通道,所述的多组化学液塑料管分别穿绕于塑料管通道中。与现有技术相比,本发明使设备体积大为缩小,且无噪音,易精确控温,安全可靠。

由于管道壁溶液出现碱垢,不仅使得热交换效率下降,造成碱液无法升温到85度,达不到清洗效果,而且容易导致管道堵死,造成生产停工和设备报废。但是操作人员由于责任心,有意或无意的,不能及时观察和清洗。结果造成该设备实用寿命远低于实际标准。因此设备投资和维护管理高层非常急切要求,当出现设备损害,温度不足,管道压力差接近临界附近时候,必须通过移动终端手机提醒,由老板或设备科长直接电话给操作人员,要求维修或清洗管道(用高压水流)。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的是提供一种清洗溶液热交换装置温度自动控制系统,在碱液和蒸汽输入和输出端设置传感器组和控制阀,传感器组检测碱液和蒸汽进出的温度、流速、压力、流量和pH数据,检测数据实时上传云端,并与手机等移动设备直连;手机APP内置判断系统,对温度数据进行分析判断并将处理指令提示APP使用者,超过设定反应时间无操作后设定短信通知,将操作指令发送至相关操作人员进行操作;当超过设定极限时间无操作,即向调度室和公司高层发送告警信息。

为了实现上述目的,本发明采用以下方案

一种清洗溶液热交换装置温度自动控制系统,其包括,管道端、云端、移动端;

所述管道端,包括:外管1、内管2、碱液入口3、封板4、碱液上出口5、碱液下出口6、直管7、扰流板8、蒸汽入口9、蒸汽出口10、蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、设备盒17、控制芯片18、数据收发模块19、碱液入口电磁阀20、蒸汽入口电磁阀21、蒸汽出口电磁阀22、碱液上出口电磁阀23、碱液下出口电磁阀24;

所述外管1设置有设备盒17,所述外管1两侧分别设置有碱液上出口5、碱液下出口6,所述外管1一端与封板4固定连接,所述外管1另一端与内管2固定连接,所述内管2一端与碱液入口3固定连接,所述内管2内部设置若干根直管7,所述内管2两端设置有密封板,所述直管7两端分别穿过密封板且与密封板固定连接,所述内管2两侧分别设置有蒸汽入口9、蒸汽出口10,所述直管7上设置有扰流板8,所述碱液入口3处设置有碱液入口传感器组13,所述碱液入口3与碱液入口电磁阀20连接,所述内管2一端设置有直管出口传感器组14,所述碱液上出口5处设置有碱液上出口传感器组15,所述碱液上出口5与碱液上出口电磁阀23连接,所述碱液下出口6处设置有碱液下出口传感器组16,所述碱液下出口6与碱液下出口电磁阀24连接,所述蒸汽入口9处设置有蒸汽入口传感器组11,所述蒸汽入口9与蒸汽入口电磁阀21连接,所述蒸汽出口10处设置有蒸汽出口传感器组12,所述蒸汽出口10与蒸汽出口电磁阀22连接,所述设备盒17包括控制芯片18、数据收发模块19,所述控制芯片18分别与蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、数据收发模块19、碱液入口电磁阀20、蒸汽入口电磁阀21、蒸汽出口电磁阀22、碱液上出口电磁阀23、碱液下出口电磁阀24连接,所述数据收发模块19与云端、移动端连接;

所述云端包括云服务器和云管理系统,提供实时存储和访问功能;

所述移动端为基于移动终端开发的APP软件,其包括数据同步、数据分析、专家判断、指令执行;

所述数据同步,移动APP周期性地与云端进行数据同步,获取管道端的测量数据并将分析处理结果上传至云端保存;

所述数据分析,移动APP根据测量的温度数据进行分析计算,由于热交换器的容积一定,需要碱液排出的温度一定,碱液进入的温度、碱液排出的温度与蒸汽进入的温度、蒸汽排出的温度存在一种线性关系,可由此得出需要调整 的参数;

所述专家判断,移动APP内置判断系统,根据分析出需要调整的参数,再结合当前碱液入口、碱液出口、蒸汽入口、蒸汽出口的流速和压力数据,做出指令判断;

所述指令执行,当指令产生时,提醒手机APP使用者进行指令下发,经指令下发至管道端,管道端根据指令调整碱液入口、碱液出口、蒸汽入口、蒸汽出口的阀门;如果设定的反应时间内使用者没有进行处理,则发送短信通知,将指令发送至相关操作人员进行近端操作;当超过设定的极限时间无操作,即向调度室和公司高层发送预警危险告警信息;

所述管道端将测量数据上传至云端,所述云端与移动端进行周期性的数据同步,所述移动端根据测量数据进行分析判断并做出相应处理。

优选地,所述管道端包括警示灯,当指令产生时,移动端向管道端中的控制芯片18发送指令,警示灯点亮;当指令执行后,警示灯灭掉。

优选地,所述蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16都包括无线温度传感器、无线压力传感器、无线流速传感器、无线流量传感器、无线pH传感器。

优选地,所述云端与移动端数据采用周期性同步方式,同步周期为1-3m。

优选地,所述移动设备包括但不限于手机、移动PC、个人平板。

优选地,所述移动APP包括Windows版本、安卓版本、ios版本。

优选地,在指令执行中,使用者可根据实际情况设定、调整反应时间和极限时间。

本发明的有益效果是:及时检测清洗溶液热交换管道中的温度等;数据实时上传云端,方便随时访问;当碱液出口的温度不达标时,及时发现、及时分析、及时下发指令、及时处理,减少因此造成的损失;管道端、云端和移动端 三者联动,共同构成了远程温度控制系统,可远程查看数据和对端口阀门进行控制。

附图说明

图1为本发明的应用原理示意图;

图2为本发明的工作原理框图;

图3为本发明中管道端的结构示意图;

图4为本发明中移动端APP的架构示意图。

图3中,1-外管、2-内管、3-碱液入口、4-封板、5-碱液上出口、6-碱液下出口、7-直管、8-扰流板、9-蒸汽入口、10-蒸汽出口、11-蒸汽入口传感器组、12-蒸汽出口传感器组、13-碱液入口传感器组、14-直管出口传感器组、15-碱液上出口传感器组、16-碱液下出口传感器组、17-设备盒、18-控制芯片、19-数据收发模块、20-碱液入口电磁阀、21-蒸汽入口电磁阀、22-蒸汽出口电磁阀、23-碱液上出口电磁阀、24-碱液下出口电磁阀。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的技术方案,下面将结合附图、实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示,本发明基于物联网理念,采用大量传感器进行热交换设备运行参数的监测,监测数据实时上传云端服务器,云端服务器进行保存,移动设备利用定制开发的APP对设备进行远程管理,采用线下监测,线上管理的远端管理模式。

如图3所示,所述管道端包括:外管1、内管2、碱液入口3、封板4、碱液上出口5、碱液下出口6、直管7、扰流板8、蒸汽入口9、蒸汽出口10、蒸汽入 口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、设备盒17、控制芯片18、数据收发模块19、碱液入口电磁阀20、蒸汽入口电磁阀21、蒸汽出口电磁阀22、碱液上出口电磁阀23、碱液下出口电磁阀24;

所述外管1设置有设备盒17,所述外管1两侧分别设置有碱液上出口5、碱液下出口6,所述外管1一端与封板4固定连接,所述外管1另一端与内管2固定连接,所述内管2一端与碱液入口3固定连接,所述内管2内部设置若干根直管7,所述内管2两端设置有密封板,所述直管7两端分别穿过密封板且与密封板固定连接,所述内管2两侧分别设置有蒸汽入口9、蒸汽出口10,所述直管7上设置有扰流板8,所述碱液入口3处设置有碱液入口传感器组13,所述碱液入口3与碱液入口电磁阀20连接,所述内管2一端设置有直管出口传感器组14,所述碱液上出口5处设置有碱液上出口传感器组15,所述碱液上出口5与碱液上出口电磁阀23连接,所述碱液下出口6处设置有碱液下出口传感器组16,所述碱液下出口6与碱液下出口电磁阀24连接,所述蒸汽入口9处设置有蒸汽入口传感器组11,所述蒸汽入口9与蒸汽入口电磁阀21连接,所述蒸汽出口10处设置有蒸汽出口传感器组12,所述蒸汽出口10与蒸汽出口电磁阀22连接,所述设备盒17包括控制芯片18、数据收发模块19,所述控制芯片18分别与蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、数据收发模块19、碱液入口电磁阀20、蒸汽入口电磁阀21、蒸汽出口电磁阀22、碱液上出口电磁阀23、碱液下出口电磁阀24连接,所述数据收发模块19与云端、移动端连接。

如图2、图4所示,所述云端包括云服务器和云管理系统,提供实时存储和访问功能;

所述移动端为基于移动终端开发的APP软件,其包括数据同步、数据分析、专家判断、指令执行;

所述数据同步,移动APP周期性地与云端进行数据同步,获取管道端的测量数据并将分析处理结果上传至云端保存;

所述数据分析,移动APP根据测量的温度数据进行分析计算,由于热交换器的容积一定,需要碱液排出的温度一定,碱液进入的温度、碱液排出的温度与蒸汽进入的温度、蒸汽排出的温度存在一种线性关系,可由此得出需要调整的参数;

所述专家判断,移动APP内置判断系统,根据分析出需要调整的参数,再结合当前碱液入口、碱液出口、蒸汽入口、蒸汽出口的流速和压力数据,做出指令判断;

所述指令执行,当指令产生时,提醒手机APP使用者进行指令下发,经指令下发至管道端,管道端根据指令调整碱液入口、碱液出口、蒸汽入口、蒸汽出口的阀门;如果设定的反应时间内使用者没有进行处理,则发送短信通知,将指令发送至相关操作人员进行近端操作;当超过设定的极限时间无操作,即向调度室和公司高层发送告警信息;

所述管道端将测量数据上传至云端,所述云端与移动端进行周期性的数据同步,所述移动端根据测量数据进行分析判断并做出相应处理。

指令执行可分三个过程,APP使用者收到指令提示后向控制芯片18发送指令,控制芯片18根据指令调整碱液入口电磁阀20、蒸汽入口电磁阀21、蒸汽出口电磁阀22、碱液上出口电磁阀23、碱液下出口电磁阀24的工作状态;在设定的反应时间内没有处理,自动发短信通知近端的操作人员进行处理;在设定的极限时间内没有处理,即向调度室和公司高层发送告警信息。

本发明中自动控制三要素:

输入:检测装置;输出:工作执行和报警执行装置;控制:控制策略;

检测装置:检测位置,检测信号特征,信号传输方式;

工作执行装置:电磁阀开闭,电磁阀打开程度等;由于碱液池容量一定, 因此碱液流量和压力几乎不变,否者出现溢出和不足情况,因此微调碱液电磁阀打开程度。可调节蒸汽电磁阀打开程度,以确保蒸汽流量。确保85温度稳定合理范围;

报警执行装置:如果超出调节,需要警示灯和报警喇叭;

控制策略:(设定程序和专家程序)

1、碱液出口温度达到85℃是目标:目的是温度调控,确保清洗效果;

2、碱液流量、流速和压力是考核值,流量不足时可能会造成管道堵塞,需要确保碱液池容量足够;

3、压力波动是除垢和输入条件波动,故障反映;

4、pH值是管道破损提示,当蒸汽出口处的pH值有变动,而且超过7,说明碱液管道有泄漏。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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