一种用于PVC-O管材的调温循环水系统的制作方法

本技术属于pvc-o管材加工，具体而言，涉及pvc-o管材生产制造中的循环水系统。

背景技术：

1、pvc(聚氯乙烯)是仅次于pe(聚乙烯)的第二大塑料，具有稳定的物理化学性质，产量大，价格便宜，被广泛应用到生活的各个领域。由pvc为原材料通过特殊的取向加工工艺制造的pvc-o管材，是一种高强度、高韧性、高抗冲、抗疲劳的新型pvc管材。

2、采用挤出方法生产的pvc-u管材经过轴向拉伸和径向拉伸，使管材中的pvc长链分子在双轴向规整排列，生产工艺流程包括混料、挤出、定型、冷却、切割、烘箱升温、取向、二次冷却、切割、扩口等工序，最终制造出pvc-o成品管。pvc-o管材生产过程中技术难点就是控制挤出、定型、冷却、取向、二次冷却、扩口的冷却温度，尤其是取向、二次冷却、扩口的温度控制，温度过高过低都会影响pvc-o管材的产品质量和装置能耗。温度过高，挤出机主机升温过快，挤出机内管材可能会出现塑化度过高甚至物料分解现象；真空定径机温度高，会导致致管材口径波动大；取向温度高，管材取向度和静液压会出现问题，严重可能出现管材开裂；冷却喷淋水箱温度高，管材收缩会比较大；扩口机冷却温度高，影响pvc的高分子取向，使管材拉伸强度降低，静液压性能变差。

3、常规的冷却方式是使用循环水冷却，循环水系统主要包括循环水泵、凉水塔、水池等设备设施，由于全国各地全年的气温差异很大，最高温度可达45℃以上，最低温度可低到-30℃以下，而常规的循环水系统的冷却温度根据环境温度的变化而波动，在夏季由于过于炎热，循环水的温度高达35℃以上，不能起到良好的冷却效果，无法满足工艺需求，导致pvc-o管材质量波动大，成品率低，能耗大。但行业内对于循环水温度对产品质量和能耗影响并不重视，未对这方面作深入研究。

4、申请号为cn201820186919.8的中国专利公开了一种pvc管材生产线循环水处理装置，提供了一种对循环水进行过滤、软化处理，防止堵塞喷头，影响设备正常运行，增加生产效率的水处理装置。包括循环水管道，在水循环管道中并联设置水处理管道，水处理管道上设置有第一阀门、处理器、第二阀门，第一阀门、第二阀门布置在处理器两侧，水循环管道沿着水流方向在水循环管道与水处理管道相交的位置后端设置有水质检测装置，在相交处设置有换向阀。该申请中，通过在pvc管材生产线的循环水系统上并联循环水处理装置，对循环后的冷却水进行除杂处理，避免循环水在带走杂质后堵塞喷头。虽然该申请指出了在循环水系统上并联处理装置来处理循环水，但是该申请并未指出对循环水的温度如何进行控制，使其适应pvc管材生产设备所处的不同工况。

5、申请号为cn201820185443.6的中国专利提供了一种可以对冷却水进行温度控制，确保水温满足冷却要求的温度控制系统，用于真空定型机的管材冷却，包括箱体，箱体上方设置有水箱，箱体内设置有供水通道，供水通道与水箱相连，供水通道前端设置有多个喷头，箱体内还设置有回收水管路，箱体外设置有风冷式冷水机，回收水管路与风冷式冷水机相连，风冷式冷水机的出口与水箱相连，形成循环水管路，减少资源浪费。虽然该申请提出了通过温度监测来对循环水降温，使温度控制后的循环水达到冷却要求，但是由于pvc-o管受温度变化影响较为敏感，该申请只是简单地测温后对循环水进行降温，并没有针对不同工况，来将冷却水控制在一定的温度。

6、申请号为cn202222692680.0的中国专利公开了一种用于降低管材纵向回缩率的冷却装置，包括：管材温度传感器、冷却水槽、循环管路、制冷模块、冷却水温度传感器、多阈值温控器和供电模块，管材温度传感器和冷却水温度传感器分别与多阈值温控器电连接；冷却水槽通过循环管路与制冷模块相连；多阈值温控器与制冷模块电连接，控制制冷模块产生冷却水并通过循环管路输入冷却水槽对管材进行冷却，降低管材的纵向回缩率；该装置通过对冷却水温的阶梯控制实现对冷却后管材温度的高精准度控制，从而保持管材在冷却过程中温度的恒定，有效降低管材的纵向回缩率，同时延长了设备寿命，更加节能。但是该申请主要是为了控制管材的纵向回缩率，使管材从冷却水箱出来一直到切割前都能维持在32.3℃～34.3℃，可调的温度范围较窄。并且对于受环境温度影响较大的管材，只是在冷却喷淋水箱的管材出口测温后反馈调节循环水的温度，并不能有效地控制管材生产的其他过程的温度，对于其他设备的用水处并没有给出如何调节循环水的温度来适应不同的工况条件。

7、综上所述，以上专利中虽然都提到了对pvc管材生产过程中的循环水进行控制，但是均没有针对不同的温度及负荷下调节循环水系统，使其在管材生产的不同工况下都具有较好的冷却效果。

技术实现思路

1、针对pvc-o管材生产过程中，使用循环水控制设备冷却温度，本技术的第一目的在于，提供一种用于pvc-o管材的调温循环水系统，可以针对pvc-o管材生产过程中的不同工况启用不同的降温系统，做到节约能耗的同时，使各个待冷却设备都能获得较好的冷却效果。

2、本技术第二目的在于，提供一种用于pvc-o管材的调温循环水系统的使用方法，可以环境温度可能出现的三种情况分别对应采用三种不同的工艺路线，并根据具体的待冷却设备精确调节循环水的入水温度，使循环水系统的温度可调范围广，可以适应各种环境温度以及各种型号的pvc-o产品的生产需求和质量要求。

3、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：

4、一种用于pvc-o管材的调温循环水系统，包括：循环水池、凉水塔、冷冻机组和上水泵，循环水系统包括基础循环和降温循环，上述循环水池的上游连接有回水池，上述回水池和上述循环水池之间的连通管道上设置有控制阀，待冷却设备与上述回水池之间的连通管道为回水管道，上述回水管道上设置有第一温度变送器，用于反馈控制循环水进入上述基础循环和上述降温循环的流量比；上述上水泵上设置有三个并联的出水口，分别为第一上水口、第二上水口和第三上水口；上述基础循环包括：上述回水池、上述循环水池、上述第一上水口与待冷却设备之间依次连接，形成闭合的循环回路；上述降温循环包括：中低温循环和低温循环，上述中低温循环包括：循环水流经上述第二上水口，并使用上述凉水塔给循环水降温，上述低温循环包括：循环水流经上述第三上水口，并使用上述冷冻机组给循环水降温。

5、由于pvc-o管材的质量受温度影响较大，传统的生产设备就需要循环水系统对其进行冷却，而循环水系统往往无法针对不同工况自主调节温度。本技术的循环水系统在回水管道处设置第一温度变送器，用于反映待冷却设备所需的冷却温度，并能控制循环水系统对应匹配不同的循环以针对不同工况对待冷却设备进行冷却，从而提升循环水温度的控制精度，以提高产品的生产质量和生产均匀性。

6、进一步地，上述中低温循环包括：上述回水池、上述循环水池、上述第二上水口、上述凉水塔、上述循环水池、上述第一上水口与待冷却设备之间依次连接，形成闭合的循环回路。

7、进一步地，上述回水池和上述凉水塔之间串联有凉水塔泵，上述冷冻机组上设置有夹套，上述循环水池和上述夹套之间串联有冷冻机泵；上述低温循环包括：上述回水池、上述凉水塔泵、上述凉水塔、上述循环水池、上述第一上水口与待冷却设备之间依次连接，形成闭合的循环回路；上述回水池、上述凉水塔泵、上述凉水塔、上述循环水池、上述第三上水口、上述冷冻机组与待冷却设备之间依次连接，形成闭合的循环回路；上述循环水池、上述冷冻机泵、上述夹套与上述凉水塔之间依次连接，形成闭合的循环回路。

8、进一步地，上述第一上水口与待冷却设备之间的连通管道为常温管道，上述冷冻机组与待冷却设备之间的连通管道为低温管道。

9、进一步地，上述常温管道上设置有第一调节阀；上述第二上水口与上述凉水塔之间的连通管道上设置有第二调节阀；上述第三上水口与上述冷冻机组之间的连通管道上设置有第三调节阀；上述低温管道和上述常温管道上分别设置有第一流量变送器和第二流量变送器，用于反馈调节上述第一调节阀、上述第二调节阀和上述第三调节阀。

10、一种用于pvc-o管材的调温循环水系统的使用方法，包括以下步骤：

11、s1：温度划分：由上述第一温度变送器监控上述循环水系统的回水温度，并根据温度情况控制上述循环水系统进入上述基础循环、上述中低温循环和上述低温循环的流量比。

12、s2：流量控制：由流量变送器反馈调节上述循环水系统的出水流量。

13、s3：产线控制：根据上述第二温度变送器监测的温度情况反馈调节上述常温水调节阀和上述低温水调节阀，分别用于控制上述常温管道和上述低温管道中循环水的流量，直到上述入水总管道中的循环水温度达到设定值。

14、本技术通过在循环水系统的回水管道上设置第一温度变送器，实时监测循环水的回水温度，并控制循环水系统匹配实际温度情况进入不同循环，其中匹配中低温循环时则开启凉水塔，匹配低温循环时则开启冷冻机组，实现不同生产状况匹配不同工艺路线，对温度的控制精度高，节约能耗；在入水总管道上设置第二温度变送器，针对每一个待冷却设备设置单独的温度控制点，并反馈调节常温水调节阀和低温水调节阀的开度，以精确控制循环水的入水温度，提高产品的生产质量、成品率以及生产均匀性。

15、相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下有益效果：

16、1、本技术的循环水系统采用了包括常温循环水和低温循环水等多种不同温度的循环水，通过对循环水系统调节控制温度，并分析pvc-o生产线中各个生产设备对温度要求的不同加以精准控制，提高了产品质量的均匀性和成品率。

17、2、本技术的循环水系统实现了对循环水温度和流量的复合控制，可以根据实际环境温度和生产负荷等复杂情况自主采取不同的工艺路线，工艺流程简单，具有广泛性，能有效解决pvc-o管材生产中的各种冷却问题。

18、3、本技术针对循环水系统中各种设备和阀门仪表设计监测控制点，提高了设备的利用率，节约能耗，可提高生产质量、减少生产成本。