[实用新型]一种三级控温冷却水箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及控制领域，尤其涉及一种用于电厂尾部烟气换热实验中的三级控温冷却水箱。

背景技术

冷却水箱属于工业领域和科研领域常用的仪器设备，在一些需要精确控制冷却过程参数的场合，如激光器的腔体冷却或者某些科学实验中，常常需要向冷却管中通入温度恒定的冷却水。

常用的冷却水箱一般具有两个特点：一、冷却水一般循环利用，需要对冷却水进行降温，降温的方法往往是使用冷却装置，如压缩机冷却或换热器散热冷却，然而，这些冷却装置一般体积比较大，使用额外的冷却装置使得本来就需要占用很大空间的水箱更加笨重，非常不适合于在空间狭小的场所使用；二、在需要对冷却水进行精确控温的场合，通常采用的是自动控制中的闭环控制方法，这一方面需要增加电路设计和控制操作的复杂度，另一方面由于环境变化，需要实时地调整的各种设定参数以保证控温的精确性。

图1所示为现有技术中的冷却水箱，该冷却水箱使用鼓风机和抽气机配合对冷却水进行冷却，该冷却水箱需要额外的鼓风装置和抽气装置，增大了冷却水箱的体积，同时不具备精确控制冷却水温度的功能。

目前，在研究锅炉尾部烟气的换热特性和腐蚀特性的实验中，为了研究换热器壁温对换热器换热性能的影响，需要通过精确控制冷却水的温度来控制换热器壁温。在该实验中，由于锅炉尾部烟气成分复杂、温度高，实验室搭建模拟实验台困难，所以实验主要在电厂的实际运行环境中完成，实验条件受到很多限制。比如电厂的布局一般非常紧凑，操作空间狭小，常规的带有压缩机的冷却水箱不适用于这种工作场合；另一方面电厂实验条件简陋，环境嘈杂，实验人员希望能够使用尽量简单的控制方法完成实验。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述问题，提供一种三级控温冷却水箱，根据实验需要，针对电厂的特殊环境，适用于在电厂使用的实验用冷却水箱。

本实用新型采用的技术方案：

一种三级控温冷却水箱，包括盛冷却水的箱体，箱体内竖直设有第一隔板和第二隔板将箱体分隔成第一箱体、第二箱体和第三箱体，第一箱体中安装有第一加热装置，底部安装有泄流管，顶部安装有回水管和补水管，第二箱体中安装有第二加热装置，第三箱体中安装有第三加热装置，第三箱体侧壁的上部安装有溢流管，下部安装有供水管道，泄流管和溢流管均与排水管连接，第一箱体与第二箱体底部相通，第二箱体与第三箱体顶部相通。

所述溢流管位于第二箱体的侧壁上方位置并且其高度低于所述第二隔板的高度，从而使得冷却水从第一箱体通过第二箱体向第三箱体单向的流动。

所述的第一箱体的体积大于所述第二箱体的体积，具体地，第一箱体的体积是所述第二箱体的体积的两倍。所述第一加热装置的功率大于所述第二加热装置的功率，第二加热装置的功率大于第三加热装置的功率，具体地，所述第一加热装置的功率为4KW，所述第二加热装置的功率为1KW，第三加热装置的功率为500W。

所述的隔板上均安装有测水箱内水温的温度传感器，所述供水管道内部安装有测供水水温的温度传感器。

所述的供水管道上安装有第一调节阀和水泵，所述补水管上安装有第二调节阀，所述泄流管上安装有第三调节阀。各温度传感器及加热装置与控制器连接，受控制器控制。

控制器包括电源、与所述第一温度传感器相连的第一温控仪，与所述第二温度传感器相连的第二温控仪，与所述第三温度传感器相连的第三温控仪，所述第一温控仪通过第一继电器控制所述第一加热装置的工作，所述第二温控仪通过第二继电器控制所述第二加热装置工作，第三温控仪通过第三继电器控制所述第三加热装置工作。

供水管道通过水泵向外供水。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果：

1）本发明涉及的电厂换热实验中，所需冷却水的温度范围为35℃-80℃，针对这一控温范围，本发明充分利用了电厂工业水源丰富的特点，直接使用注入常温水的方法对循环冷却水进行冷却，相比传统的冷却水箱减少了压缩机，节省了空间，适合于在电厂进行现场实验使用。2）本发明将水箱设计为三箱体结构，采用三级控温设计，使用大功率加热装置在大箱体中粗调温度，使用小功率加热装置在小箱体中对温度进行微调，同时保证了控温效率和控温精度，无需复杂的控制方法即可以实现精确控温，误差达到0.5℃以内。

附图说明

图1是现有的冷却水箱示意图；

图2是本实用新型实施例中控温装置的示意图；

图3是本实用新型实施例中控制器的示意图。