[发明专利]单一介质多温度冷却加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种单一介质多温度冷却加热系统。

背景技术

反应釜是化工行业中最常见的一种设备，生产中用它来完成各种工艺过程。在各种工艺过程中常常需要加热或冷却，采用夹套反应釜，在需要加热时在夹套中通入热介质，在需要冷却时在夹套中通入冷介质，是生产中最常见的做法。

化工厂最常用的热介质是饱和蒸汽（0.2~0.8MPa），最常用的冷介质是循环冷却水(+35℃)、循环冷冻水(+5℃)和循环低温盐水(-20℃)。以某个反应釜为例，某时刻需要加热时，就将饱和蒸汽（0.2~0.8MPa）通入夹套，某时刻需要冷却时，就将循环冷却水(+35℃)通入夹套，某时刻需要较低温度时，则将循环冷冻水(+5℃)通入夹套，而某时刻需要更低温度时，则将循环低温盐水(-20℃)通入夹套。这种冷却（加热）系统我们称之为多介质冷却（加热）系统。

多介质冷却（加热）系统带来的影响是，四种介质交替进入夹套，引起相互之间的混淆污染，对四种介质都造成很大的影响，具体表现在：

1.     加热用的蒸汽因为被盐水污染而无法回收，造成能量的浪费；

2.     冷却水中含盐大量增加，使得冷却水系统的管路和设备腐蚀严重；

3.     冷冻水中含盐大量增加，使得冷冻水系统的管路和设备腐蚀严重；

4.     冷冻盐水的浓度不断降低，为防止结冰，需要不断补充盐分，造成费用的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种不存在介质污染、密闭性好、节能环保、使用寿命长、能提高产品质量的单一介质多温度冷却加热系统。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

单一介质多温度冷却加热系统，包括用户端、低温冷源端、中温冷源端、常温冷源端、高温热源端，其特征在于：所述用户端包括反应釜和控制反应釜温度的用户端控制器，所述反应釜的夹套底部与第一集管连通，所述第一集管上接有多根进液管，所述进液管分别与低温冷源端、中温冷源端、常温冷源端、高温热源端连接；所述反应釜的夹套顶部与第二集管连通，所述第二集管上接有多根出液管，所述出液管分别与低温冷源端、中温冷源端、常温冷源端、高温热源端连接，所述进液管与出液管上均设有电磁阀，所述电磁阀与控制其开闭的用户端控制器连接；

所述低温冷源端包括与出液管连接的低温储液器，所述低温储液器上依次连接有低温循环泵、低温制冷机，所述低温制冷机的输出端与进液管连接，所述低温循环泵与低温制冷机均与低温冷源端控制器连接；

所述中温冷源端包括与出液管连接的中温储液器，所述中温储液器上依次连接有中温循环泵、中温制冷机，所述中温制冷机的输出端与进液管连接，所述中温循环泵与中温制冷机均与中温冷源端控制器连接；

所述常温冷源端包括与出液管连接的常温储液器，所述常温储液器上依次连接有常温循环泵、闭式冷却塔，所述闭式冷却塔的输出端与进液管连接，所述常温循环泵与闭式冷却塔均与常温冷源端控制器连接；

所述高温热源端包括与出液管连接的高温储液器，所述高温储液器上依次连接有高温循环泵、汽水换热器，所述汽水换热器的输出端与进液管连接，所述高温循环泵与汽水换热器均与高温冷源端控制器连接；

所述低温储液器、中温储液器、常温储液器、高温储液器内均存储有同一载冷热介质。

进一步，所述载冷热介质是质量浓度为40%~53%的乙二醇水溶液。

进一步，所述低温储液器、中温储液器、常温储液器、高温储液器的位置高度均高于反应釜的位置高度。

进一步，所述低温储液器、中温储液器、常温储液器、高温储液器均采用氮封隔绝空气，所述氮封压力为400~600Pa。

进一步，所述反应釜内安装有温度传感器，所述温度传感器与用户端控制器连接。

进一步，所述第一集管与各出液管之间均连接有压回管，所述压回管上也设有由用户端控制器控制开闭的电磁阀。

进一步，所述第一集管上连接有氮气接管、放空管，所述氮气接管上也设有由用户端控制器控制开闭的电磁阀。

本发明采用质量浓度为40%~53%的乙二醇水溶液，作为载冷热介质，该介质的凝固点为-27.5℃，沸点为106.7℃，可在-20~95℃的温度范围保持液态。本发明通过设置低温冷源端、中温冷源端、常温冷源端、高温热源端与用户端连接，可实现单一介质对反应釜的多温度冷却加热控制。