用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，包括安装在除雪除冰车内的电源单元、分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元电源单元分别与分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元的电源输入端相连，分离式热管换热器单元的反馈端与PLC智能控制单元的信号输入端相连接，PLC智能控制单元的控制输出端分别与电源单元和分离式热管换热器单元的控制输入端相连接。本实用新型的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，既提高融雪剂溶液的温度，使其不易于结晶，又使得融雪剂溶液的温度不会太高而引起对箱体和热管的腐蚀，节约环保、高效实用，运输组装简单，便于维修，具有良好的应用前景。
【专利说明】用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热能交换【技术领域】，具体涉及一种用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器。
【背景技术】
[0002]热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，热管传热器是以热管为传热元件的换热器，其导热系数可达105 W/m.°C数量级，为一般金属材料的数百倍甚至上千倍，具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀、工作可靠等优点，目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。
[0003]热管技术以其独特的性能，在近年来的工程应用中日益普及，在各方面都取得了良好的效果，其未来发展向着更加高效、更加实用、微型化、大规模化和智能化方向前进，但是在现阶段，冬季使用的除雪除冰车中融雪剂(氯盐)溶液温度低、易结晶，导致管道阻塞，融雪剂(氯盐)溶液很难排出，影响除雪除冰车的正常工作，并没有将热管技术良好的应用于除雪除冰车中，是当前除雪除冰车急需改善的地方。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是克服现有技术中的冬季使用的除雪除冰车中氯盐融雪剂溶液温度低、易结晶，导致管道阻塞，影响除雪除冰车的正常工作的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:包括安装在除雪除冰车内的电源单元、分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元，所述电源单元分别与分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元的电源输入端相连，所述分离式热管换热器单元的反馈端与PLC智能控制单元的信号输入端相连接，所述PLC智能控制单元的控制输出端分别与电源单元和分离式热管换热器单元的控制输入端相连接。
[0007]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述分离式热管换热器单元包括吸热段、放热段和绝热控制段，所述绝热控制段位于吸热段和放热段之间，所述绝热控制段内设有循环泵和多个电动阀，所述PLC智能控制单元控制输出端分别与循环泵、多个电动阀相连接。
[0008]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述吸热段包括第二热管T2，所述第二热管T2安装在除雪除冰车的排气管周围；所述放热段包括第一热管Tl，所述第一热管Tl安装在除雪除冰车中融雪剂溶液箱体的底部；所述绝热控制段为采用绝热材料制成的管路，包括循环泵G、单向阀K及PUP2、P3、P4、P5、P6六个电动阀，所述循环泵G、第二电动阀P2和第三电动阀P3串联连接形成第一通路I，所述第四电动阀P4与单向阀K串联连接形成第二通路II，所述第一通路I与第二通路II相并联，所述第四电动阀P4的一端通过第一电动阀Pl与第一热管Tl的一端相连通,另一端通过第五电动阀P5与第二热管T2的一端相连通，第一热管Tl的另一端通过第六电动阀P6与第二热管T2的另一端相连通构成第三通路III，所述绝热控制段的第一通路1、第二通路I1、第三通路II1、吸热段内的第二热管T2和放热段内的第一热管Tl构成环路。
[0009]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述第一热管Tl、第二热管T2的管壳采用不锈钢制成，内部的工作液为水和乙二醇的混合液。
[0010]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述循环泵G为
离心泵。
[0011]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述PLC智能控制单元包括PLC控制器、传感器模块和驱动模块，所述传感器模块包括管路流量传感器、压力传感器、温度传感器、电动阀开关状态传感器和循环泵状态传感器，各传感器分别与PLC控制器相连接，所述驱动模块包括电动阀驱动电路、循环泵驱动电路、电源单元驱动电路，PLC控制器通过电动阀驱动电路与分离式热管换热器单元内的各电动阀相连接，所述循环泵驱动电路与分离式热管换热器单元内的循环泵相连接，所述电源单元驱动电路与电源单元的控制输入端相连。
[0012]前述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述PLC智能控制单元还包括显示模块、报警模块，所述显示模块、报警模块分别与PLC控制器相连接。
[0013]本实用新型的有益效果是:本实用新型的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器及控制方法具有以下优点，
[0014](I)采用分离式智能热管换热器，可运行两种工况:强制循环工况和自运行工况，并能自动进行切换，达到节约能源、废热利用的目的，使用方便；
[0015](2)采用PLC控制单元来对热管换热器进行智能化监测与控制，将融雪剂溶液的温度控制在一定范围内(IO0C-SO0C )，既提高了溶液的温度，使其不易于结晶，又使得溶液温度不会太高而引起对箱体和热管的腐蚀，高效实用；
[0016](3)采用分离式的智能热管换热器结构，各段之间采用电动阀来进行控制，运输、组装简单，便于维修；
[0017]本实用新型的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器及控制方法，既提高融雪剂溶液的温度，使其不易于结晶，又使得融雪剂溶液的温度不会太高而引起对箱体和热管的腐蚀，节约环保、高效实用，运输组装简单，便于维修，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器的系统框图。
[0019]图2是本实用新型的分离式热管换热器单元的结构示意图。
[0020]图3是本实用新型的PLC智能控制单元的系统框图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
[0022]如图1所示，一种用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，包括安装在除雪除冰车内的电源单元、分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元，所述电源单元分别与分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元的电源输入端相连，所述分离式热管换热器单元的反馈端与PLC智能控制单元的信号输入端相连接，所述PLC智能控制单元的控制输出端分别与电源单元和分离式热管换热器单元的控制输入端相连接。
[0023]如图2所示，所述分离式热管换热器单元包括吸热段、放热段和绝热控制段，绝热控制段位于吸热段和放热段之间，绝热控制段内设有循环泵和多个电动阀，PLC智能控制单元控制输出端分别与循环泵、多个电动阀相连接，吸热段包括第二热管T2，所述第二热管T2安装在除雪除冰车的排气管周围；放热段包括第一热管Tl，所述第一热管Tl安装在除雪除冰车中融雪剂溶液箱体的底部；绝热控制段为采用绝热材料制成的管路，包括循环泵G、单向阀K及P1、P2、P3、P4、P5、P6六个电动阀，循环泵G、第二电动阀P2和第三电动阀P3串联连接形成第一通路I，第四电动阀P4与单向阀K串联连接形成第二通路11，所述第一通路I与第二通路II相并联,第四电动阀P4的一端通过第一电动阀Pl与第一热管Tl的一端相连通，另一端通过第五电动阀P5与第二热管T2的一端相连通，第一热管Tl的另一端通过第六电动阀P6与第二热管T2的另一端相连通构成第三通路III，绝热控制段的第一通路1、第二通路11、第三通路II1、吸热段内的第二热管T2和放热段内的第一热管TI构成环路，关闭电动阀P1、P5、P6，主要便于对本实用新型的分离式智能热管换热器进行检修。
[0024]所述第一热管Tl、第二热管T2的管壳采用不锈钢制成，具体为316L不锈钢，且内部的工作液为水和乙二醇的混合液，具体混合比例可依据设定的升华温度的要求而改变，本实用新型的混合液在80°C情况下升华为气态，不锈钢制成的管壳，能够有效的防止泄露，而且本混合液也不会对环境及除雪工作造成危害，所述循环泵G为离心泵。
[0025]如图3所示，所述PLC智能控制单元包括PLC控制器、传感器模块和驱动模块，传感器模块包括管路流量传感器、压力传感器、温度传感器、电动阀开关状态传感器和循环泵状态传感器，各传感器分别与PLC控制器相连接，驱动模块包括电动阀驱动电路、循环泵驱动电路、电源单元驱动电路，PLC控制器通过电动阀驱动电路与分离式热管换热器单元内的各电动阀相连接，所述循环泵驱动电路与分离式热管换热器单元内的循环泵相连接，所述电源单元驱动电路与电源单元的控制输入端相连。
[0026]所述PLC智能控制单元还包括显示模块、报警模块，所述显示模块、报警模块分别与PLC控制器相连接。
[0027]基于上述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器的控制方法，包括以下步骤，
[0028]步骤(1)，除雪除冰车开启，PLC智能控制单元打开电动阀PU P2、P3、P5、P6，关闭第四电动阀P4，循环泵G控制第一通路1、第三通路II1、第一热管和第二热管T2，实现强制正向循环；
[0029]步骤(2)，第二热管T2内部的工作液吸热后，工作液为液态，经第一通路I将热量传送给第一热管Tl进行放热，热量传递给除雪除冰车中融雪剂溶液箱体的融雪剂，实现液态换热交换；
[0030]步骤(3)当温度传感器监测到排气管的排气温度达到设定温度(80摄氏度)时，第二热管T2内部工作液为由液态转变为气态，通过PLC智能控制单元控制循环泵G逆向运行，经第三通路III到达第一热管Tl进行放热，放热后气态工作液转变为液态，并经循环泵G的逆向作用返回第二热管T2，循环泵G控制第一通路1、第三通路II1、第一热管和第二热管T2实现强制反向循环，实现气态换热交换；
[0031]步骤(4)当温度传感器监测到除雪除冰车中融雪剂的温度达到设定温度(15-20摄氏度之间)时，PLC智能控制单元打开电动阀Ρ1、Ρ4、Ρ5、Ρ6和单向阀K，关闭电动阀Ρ2、Ρ3，循环泵G停止工作，第二热管Τ2内的工作液在吸热后，管内压力增大，工作液在压力作用下经第三通路III到达第一热管Tl进行放热，工作液通过管内压力和重力作用经第二通路II，实现自循环，第一热管Tl放出的热量使除雪除冰车中融雪剂保温，避免了融雪剂的温度达到合理的温度时，在继续运行循环泵G消耗能量，达到节能的目的。
[0032]此外，当除雪除冰车停止运行时，无论此前换热器处于强制正向循环、强制反向循环或者自循环何种状态，一律转换为自循环，这样既可以吸收排气管的余温，又避免了继续运行循环泵G消耗能量，达到节能的目的。
[0033]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:包括安装在除雪除冰车内的电源单元、分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元，所述电源单元分别与分离式热管换热器单元和PLC智能控制单元的电源输入端相连，所述分离式热管换热器单元的反馈端与PLC智能控制单元的信号输入端相连接，所述PLC智能控制单元的控制输出端分别与电源单元和分离式热管换热器单元的控制输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述分离式热管换热器单元包括吸热段、放热段和绝热控制段，所述绝热控制段位于吸热段和放热段之间，所述绝热控制段内设有循环泵和多个电动阀，所述PLC智能控制单元控制输出端分别与循环泵、多个电动阀相连接。
3.根据权利要求2所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述吸热段包括第二热管T2，所述第二热管T2安装在除雪除冰车的排气管周围；所述放热段包括第一热管Tl，所述第一热管Tl安装在除雪除冰车中融雪剂溶液箱体的底部；所述绝热控制段为采用绝热材料制成的管路，包括循环泵G、单向阀K及P1、P2、P3、P4、P5、P6六个电动阀，所述循环泵G、第二电动阀P2和第三电动阀P3串联连接形成第一通路I，所述第四电动阀P4与单向阀K串联连接形成第二通路II，所述第一通路I与第二通路II相并联，所述第四电动阀P4的一端通过第一电动阀Pl与第一热管Tl的一端相连通,另一端通过第五电动阀P5与第二热管T2的一端相连通,第一热管Tl的另一端通过第六电动阀P6与第二热管T2的另一端相连通构成第三通路III，所述绝热控制段的第一通路1、第二通路I1、第三通路II1、吸热段内的第二热管T2和放热段内的第一热管Tl构成环路。
4.根据权利要求3所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述第一热管Tl、第二热管T2的管壳采用不锈钢制成，内部的工作液为水和乙二醇的混合液。
5.根据权利要求3所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述循环泵G为离心泵。
6.根据权利要求1所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述PLC智能控制单元包括PLC控制器、传感器模块和驱动模块，所述传感器模块包括管路流量传感器、压力传感器、温度传感器、电动阀开关状态传感器和循环泵状态传感器，各传感器分别与PLC控制器相连接，所述驱动模块包括电动阀驱动电路、循环泵驱动电路、电源单元驱动电路，PLC控制器通过电动阀驱动电路与分离式热管换热器单元内的各电动阀相连接，所述循环泵驱动电路与分离式热管换热器单元内的循环泵相连接，所述电源单元驱动电路与电源单元的控制输入端相连。
7.根据权利要求1所述的用于除雪除冰车的分离式智能热管换热器，其特征在于:所述PLC智能控制单元还包括显示模块、报警模块，所述显示模块、报警模块分别与PLC控制器相连接。
【文档编号】E01H5/10GK203501866SQ201320460176
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】童水光, 葛俊旭, 洪挺 申请人:苏州新华软智能装备有限公司