高低溫一體機(jī)通過集成制冷與加熱系統(tǒng),結(jié)合循環(huán)介質(zhì)與智能控制算法,實(shí)現(xiàn)寬溫域、高精度的動(dòng)態(tài)控溫,其核心協(xié)同控制原理如下:
1.制冷系統(tǒng):壓縮制冷循環(huán)實(shí)現(xiàn)低溫控制
制冷系統(tǒng)以壓縮機(jī)為核心,驅(qū)動(dòng)制冷劑(如R404A)完成循環(huán)。壓縮機(jī)將低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮為高溫高壓氣體,進(jìn)入冷凝器釋放熱量并冷凝為液態(tài);液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓后,進(jìn)入蒸發(fā)器吸收循環(huán)介質(zhì)(如導(dǎo)熱油)的熱量,蒸發(fā)為氣態(tài)并返回壓縮機(jī),形成閉環(huán)制冷循環(huán)。通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)啟停頻率與制冷劑流量,系統(tǒng)可精準(zhǔn)控制降溫速率,實(shí)現(xiàn)-80℃至常溫的低溫環(huán)境。
2.加熱系統(tǒng):電熱元件直接升溫
加熱系統(tǒng)采用電加熱管(如不銹鋼材質(zhì))直接對(duì)循環(huán)介質(zhì)通電加熱,將電能轉(zhuǎn)化為熱能。加熱功率根據(jù)工藝需求設(shè)計(jì)(如10kW、50kW),確保在設(shè)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)高溫(如200℃)。加熱后的介質(zhì)通過循環(huán)泵輸送至目標(biāo)設(shè)備,利用熱傳導(dǎo)原理提升其溫度。
3.協(xié)同控制:PID算法動(dòng)態(tài)平衡冷熱輸出
升溫模式:優(yōu)先啟動(dòng)加熱系統(tǒng),快速提升溫度;PID控制器根據(jù)溫度偏差實(shí)時(shí)調(diào)整加熱功率,防止過沖。
降溫模式:優(yōu)先啟動(dòng)制冷系統(tǒng),同時(shí)加熱系統(tǒng)以“補(bǔ)償式控溫”介入,避免溫度驟降導(dǎo)致設(shè)備應(yīng)力損傷。
恒溫模式:當(dāng)溫度接近設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)降低加熱/制冷功率,通過PID算法微調(diào)輸出,維持溫度穩(wěn)定(精度可達(dá)±0.1℃)。
快速切換:通過冷熱切換閥等部件,系統(tǒng)可在高溫(如200℃)與低溫(如-40℃)間秒級(jí)切換,滿足聚合反應(yīng)等工藝的突變需求。
4.循環(huán)系統(tǒng):密閉管道提升效率與安全性
采用全密閉管道設(shè)計(jì),減少導(dǎo)熱介質(zhì)消耗與氧化風(fēng)險(xiǎn);內(nèi)置板式換熱器與磁力驅(qū)動(dòng)泵,提升熱能利用率并防止泄漏。膨脹容器隔離介質(zhì)與空氣接觸,避免高溫下油霧產(chǎn)生或低溫下水汽凝結(jié),延長(zhǎng)介質(zhì)壽命。
5.安全保護(hù):多級(jí)防護(hù)確保穩(wěn)定運(yùn)行
系統(tǒng)配備Pt100溫度傳感器、壓力開關(guān)、液位傳感器等,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、壓力、液位等參數(shù)。當(dāng)超溫、過壓、漏電等異常發(fā)生時(shí),設(shè)備自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警,保障人員與設(shè)備安全。