[发明专利]一种智能控温冷凝设备及其工作方法

权利要求书

1.一种智能控温冷凝设备，包括风冷箱体(1)以及水冷箱体(2)，其特征在于，所述风冷箱体(1)侧面与水冷箱体(2)侧面固定连接，所述风冷箱体(1)内顶壁固定连通有出风管(3)，所述出风管(3)顶部穿过风冷箱体(1)的内顶壁并延伸至风冷箱体(1)的外部，所述风冷箱体(1)内顶壁通过支架固定安装有风机(4)，所述风机(4)输入端与出风管(3)底部固定连通，所述风机(4)输出端固定连通有安装管(5)，所述安装管(5)底部设有集风罩(6)，所述风冷箱体(1)两个内侧壁之间固定连通有风冷管道(7)，所述风冷管道(7)呈纵向螺旋设置，所述风冷管道(7)外表面固定套接有均匀分布的第一散热套管(8)，所述风冷箱体(1)内底壁固定安装有风箱(9)，所述风箱(9)内顶壁固定连通有均匀分布的分流管(10)，所述风箱(9)内侧壁固定连通有均匀分布的进风管(11)，所述进风管(11)远离风箱(9)的一端穿过风冷箱体(1)的内侧壁并延伸至风冷箱体(1)的外部；

所述水冷箱体(2)内侧壁之间固定安装有水箱(12)，所述水箱(12)内底壁设置有均匀分布的喷头(13)，所述水冷箱体(2)内侧壁之间固定连通有水冷管道(14)，所述水冷管道(14)呈纵向螺旋设置，所述水冷管道(14)与风冷管道(7)相靠近的一端固定连通，所述水冷管道(14)外表面固定套接有均匀分布的第二散热套管(15)，所述水冷箱体(2)内底壁固定安装有水槽(16)，所述水槽(16)内盛装有喷淋液(17)，所述水槽(16)内侧壁固定连通有连接管(18)，所述连接管(18)靠近水槽(16)的一端设置有抽水泵(19)，所述连接管(18)远离水槽(16)的一端穿过水冷箱体(2)的内顶壁并设置有换热器(20)，所述换热器(20)的两个侧面均通过支架与水冷箱体(2)的内顶壁固定连接，所述换热器(20)输出端通过固定管(21)与水箱(12)内顶壁固定连通；

所述连接管(18)外表面固定套接有两个相对称的导热限位套，所述导热限位套外表面与水冷箱体(2)侧面之间固定安装有支撑架；

所述水冷箱体(2)正面设置有处理器，处理器通信连接有采集模块、存储模块、分析模块以及PLC控制器，所述抽水泵(19)输入端、换热器(20)输入端和风机(4)输入端均与PLC控制器输出端电性连接；

所述风冷管道(7)包括风冷进口端(701)、风冷出口端(702)以及风冷段(703)，所述风冷段(703)两端分别与风冷进口端(701)、风冷出口端(702)相连通，所述风冷出口端(702)与风冷进口端(701)分别设置在风冷箱体(1)的两个内侧壁上；

所述水冷管道(14)包括水冷进口端(1401)、水冷出口端(1402)以及水冷段(1403)，所述水冷段(1403)两端分别与水冷进口端(1401)、水冷出口端(1402)相连通，所述水冷出口端(1402)与水冷进口端(1401)分别设置在水冷箱体(2)的两个内侧壁上，所述水冷进口端(1401)与风冷出口端(702)相连通；

所述风冷箱体(1)侧面固定安装有安装罩(22)，所述安装罩(22)远离风冷箱体(1)的内侧壁固定连通有进气管(23)，所述安装罩(22)内底壁固定安装有安装板(24)，所述安装板(24)顶面开设有凹槽(25)，所述凹槽(25)内底壁固定安装有电动推杆(26)，所述电动推杆(26)输入端与PLC控制器输出端电性连接，所述电动推杆(26)输出端固定安装有挡板(27)，所述挡板(27)顶部延伸至凹槽(25)外部，所述挡板(27)侧面与凹槽(25)内侧壁活动连接；

所述采集模块包括设置在风冷进口端(701)内壁的第一温度传感器、设置在风冷出口端(702)内壁的第二温度传感器以及设置在水冷出口端(1402)内壁的第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器分别用于实时检测风冷进口端(701)、风冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空气的温度值，并将风冷进口端(701)、风冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空气的温度值发送至分析模块，分析模块通过对风冷进口端(701)、风冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空气的温度值进行分析得到风冷效率系数以及水冷效率系数，具体分析过程如下：

第一步：所述分析模块将接收到的风冷进口端(701)、风冷出口端(702)以及水冷出口端(1402)空气的温度值分别标记为FJ、FC以及SC；

第二步：利用公式得到风冷效率系数FX，其中δ、o以及θ均为预设比例系数，利用公式得到水冷效率系数SX，其中ω、ρ以及χ均为预设比例系数；

通过存储模块获取风冷效率系数阈值FXmin、水冷效率系数阈值SXmin以及水冷出口端(1402)的温度阈值SCmax；

当SCSCmax时，判定输出空气温度符合要求；

当SC≥SCmax时，判定输出气体的温度不符合要求，需要将风冷效率系数、水冷效率系数与风冷效率系数阈值、水冷效率系数阈值进行比较；

当FX≤FXmin时，判定风冷效率较低，分析模块向PLC控制器发送风冷指令；

当SX≤SXmin时，判定水冷效率较低，分析模块向PLC控制器发送水冷指令；

当FXFXmin且SXSXmin时，判定风冷效率与水冷效率符合使用要求，分析模块向PLC控制器发送气流缓速指令；

当PLC控制器接收到风冷指令时控制提高风机(4)功率，当PLC控制器接收到水冷信号时控制提高换热器(20)功率，当PLC控制器接收到气流缓速指令时控制电动推杆(26)伸出，电动推杆(26)推动挡板(27)上升，对风冷进口端(701)的空气进行阻隔，降低气体进入风冷箱体(1)的速度；

所述采集模块包括设置在连接管(18)内壁的第四温度传感器、设置在固定管(21)内壁的第五温度传感器以及设置在连接管(18)内壁的流速传感器，第四温度传感器、第五温度传感器以及流速传感器分别用于实时检测连接管(18)内水的温度值、固定管(21)内水的温度值以及连接管(18)内水的流速值，并将连接管(18)内水的温度值、固定管(21)内水的温度值以及连接管(18)内水的流速值发送至分析模块；

分析模块将接收到的连接管(18)内水的温度值、固定管(21)内水的温度值以及连接管(18)内水的流速值分别标记为LW、GW以及LS，通过存储模块获取连接管(18)的流速范围最小值LSmin与最大值LSmax；

当LS≤LSmin时，分析模块向PLC控制器发送水流增速指令；

当LS≥LSmax时，分析模块向PLC控制器发送水流降速指令；

当LSminLSLSmax且SX≤SXmin时，利用公式得到换热器(20)的换热效率系数HX，其中α、β以及λ均为预设比例系数，通过存储模块获取换热效率系数阈值HXmin；

当HXHXmin时，判定换热器(20)工作状态正常；

当HX≤HXmin时，判定换热器(20)工作状态异常，分析模块向处理器发送换热器(20)工作异常指令，处理器接收到换热器(20)工作异常指令后将换热工作异常指令发送至管理人员的手机终端。

2.根据权利要求1所述的一种智能控温冷凝设备的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：气体通过进气管(23)与安装罩(22)进入到风冷管道(7)内部，启动风机(4)将风冷箱体(1)内的空气抽出，风冷箱体(1)内的气压迅速降低，外部大气压将空气通过进风管(11)、风箱(9)以及分流管(10)进入到风冷箱体(1)内部，加快风冷箱体(1)内部的空气流速对风冷管道(7)内的气体进行风冷散热；

第二步：经过风冷散热的气体通过风冷出口端(702)与水冷进口端(1401)进入到水冷管道(14)内部，启动抽水泵(19)将水槽(16)内的喷淋液(17)抽入连接管(18)，连接管(18)内的喷淋液(17)通过换热器(20)降温后进入到水箱(12)内，并通过多个喷头(13)喷射在水冷管道(14)外表面，对水冷管道(14)进行喷淋降温，喷淋液(17)滴落在水槽(16)后再次通过抽水泵(19)、连接管(18)以及换热器(20)进入水箱(12)内，完成水冷降温后的空气通过水冷管道(14)的水冷出口端(1402)排出。