双料罐双温控冗余热备低温温控系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双料罐双温控冗余热备低温温控系统，包括第一料罐、第一低温温控单元、第二料罐和第二低温温控单元。本发明专利技术还公开了上述双料罐双温控冗余热备低温温控系统的控制方法，按照八种工作模式、四种步骤进行，具有非常高的容错性能，任何一个单一设备出现故障，均不影响系统的正常运行。本发明专利技术能够自动在八种工作模式之间进行切换，常规的定时切换能够使系统各部件均得到使用、避免长期闲置给设备带来负面影响。发生故障时自动切换，在套多数情况下都能够利用系统自身的容错性能解决问题，大大减少了人工干预的次数，降低了劳动强度，提高了工作效率和系统运行的自动化程度。

Double tank temperature control double redundant hot standby low temperature control system and its control method

The invention discloses a double tank temperature control double redundant hot standby low temperature control system, including the first tank, the first low temperature control unit, second tank and second low temperature control unit. The control method of the invention also discloses the double tank temperature control double redundant hot standby low temperature control system, in accordance with the eight working modes, four steps, with fault tolerance performance is very high, any single equipment failure, shall not affect the normal operation of the system. The invention can automatically switch between the eight working modes, and the conventional timing switch can make the components of the system be used and avoid the negative influence of the long term idle equipment. Automatic switching failure, can be used to solve the problem of fault tolerance of the system itself are set in most cases, which greatly reduces the number of manual intervention, reduce labor intensity, improve work efficiency and degree of automation system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及香料加热罐的温控结构及控制方法。
技术介绍
在烟草行业实际生产过程中，香料加热罐多采用双料罐循环温控的方式，既有效提高生产效率也可避免料罐故障影响生产。低温温控系统（也叫低温加热系统）是采用循环热水或循环冷水对料罐内料液进行温控（加热或冷却）的系统。为与本专利技术的双料罐双温控冗余热备低温温控系统进行区别，将现有的低温温控系统称为低温温控单元。随着社会的进步和工业的发展，提高香烟产品质量已经变得刻不容缓，尤其是在市场竞争日益激烈的环境下，节约材料、降低成本、精确控制加工的每一个环节都非常紧迫。在传统的加热搅拌釜中使用高温蒸汽作为加热介质，搅拌槽内部分料液的糊化现象，同时由于蒸汽比热容很小，温度难以控制，造成料液加热不均匀，加热后温差很大等现象，容易引起料液的废弃，这就间接的提高了生产成本。若能在生产中大规模使用低温温控单元，不但能彻底改善传统搅拌釜的缺点，还能精确控制温控水的温度和流量，降低生产成本。低温温控单元内设有用于对循环水加压的循环泵、水汽混合装置和两位三通阀；两位三通阀使水汽混合装置选择连通外接的冷水管或蒸汽管，外部进入的蒸汽或冷水在水汽混合装置中与循环水混合，从而使循环水的温度升高或降低，循环水在循环泵的加压作用下沿循环管路在料罐和低温温控单元之间循环流动，加热料罐或者冷却料罐。料罐内的液位预设有上设定液位和下设定液位，工作时料罐内的液位需要保持在上设定液位和下设定液位之间，以保证料罐能够正常工作。在实际生产过程中，香料温控灌多采用双料罐循环温控的方式，既有效提高生产效率也可避免料罐故障影响生产。单个低温温控单元完全能够满足对两个料罐的循环温控保温工作，但是，单个低温温控单元一旦出现故障或维修维护，就会对生产造成直接影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双料罐双温控冗余热备低温温控系统。为实现上述目的，本专利技术的双料罐双温控冗余热备低温温控系统包括第一料罐、第一低温温控单元、第二料罐和第二低温温控单元；第一低温温控单元连接有第一冷水进管和第一蒸汽进管，第二低温温控单元连接有第二冷水进管和第二蒸汽进管；第一冷水进管上设有第一冷水阀，第一蒸汽进管上设有第一蒸汽阀，第二冷水进管上设有第二冷水阀，第二蒸汽进管上设有第二蒸汽阀；第一料罐外围设有第一水夹套，第二料罐外围设有第二水夹套；第一低温温控单元和第二低温温控单元结构相同，均包括用于对循环水加压的循环泵、水汽混合装置和两位三通阀；第一低温温控单元的两位三通阀用于使第一低温温控单元的循环泵的进水口选择连通第一低温温控单元进液管或第一冷水进管，第二低温温控单元的两位三通阀用于使第二低温温控单元的水汽混合装置选择连通第二冷水进管或第二蒸汽进管；第一低温温控单元连接有第一单元出液管，第一单元出液管通过第一出液阀门连接有第一水夹套进液管，第一水夹套进液管连接第一料罐的第一水夹套；第一水夹套连接第一水夹套出液管，第一水夹套出液管通过第一回液阀门连接第一低温温控单元进液管，第一低温温控单元进液管连接第一低温温控单元；第二低温温控单元连接有第二单元出液管，第二单元出液管通过第二出液阀门连接有第二水夹套进液管，第二水夹套进液管连接第二料罐的第二水夹套；第二水夹套连接第二水夹套出液管，第二水夹套出液管通过第二回液阀门连接第二低温温控单元进液管，第二低温温控单元进液管连接第二低温温控单元；所述第一水夹套进液管连接有第一连通管，第一连通管连接第二单元出液管，第一连通管上设有第一连通阀；所述第一单元出液管连接有第二连通管，第二连通管连接第二水夹套进液管，第二连通管上设有第二连通阀；所述第二水夹套出液管连接有第三连通管，第三连通管连接第一低温温控单元进液管，第三连通管上设有第三连通阀；所述第一水夹套出液管连接有第四连通管，第四连通管连接第二低温温控单元进液管，第四连通管上设有第四连通阀。该系统还包括有电控装置，所述两位三通阀、第一出液阀门、第一回液阀门、第二出液阀门、第二回液阀门、第一连通阀、第二连通阀、第三连通阀和第四连通阀均为气动阀并分别与电控装置相连接；所述电控装置连接有用于发出声光警报的声光报警器、第一温度传感器、第二温度传感器、循环泵温度传感器、第一上液位传感器、第一下液位传感器、第二上液位传感器、第二下液位传感器和用于检测循环泵电流的电流传感器；第一温度传感器设于第一水夹套进液管或第一水夹套出液管上并用于检测第一料罐处循环水的温度是否超出设定的温度范围；第二温度传感器设于第二水夹套进液管或第二水夹套出液管上并用于检测第二料罐处循环水的温度是否超出设定的温度范围；循环泵温度传感器设于循环泵处并用于检测循环泵处的温度是否超出循环泵允许的最高温度；第一上液位传感器设于第一水夹套内上部并用于检测第一水夹套内的液位是否超出上设定液位；第一下液位传感器设于第一水夹套内下部并用于检测第一水夹套内的液位是否低于下设定液位；第二上液位传感器设于第二水夹套内上部并用于检测第二水夹套内的液位是否超出上设定液位；第二下液位传感器设于第二水夹套内下部并用于检测第二水夹套内的液位是否低于下设定液位；电流传感器设于循环泵处。本专利技术的目的还在于提供一种上述双料罐双温控冗余热备低温温控系统进行的控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术的双料罐双温控冗余热备低温温控系统的控制方法按以下步骤进行：本专利技术的控制方法具有8种工作模式；第一种工作模式是第一低温温控单元为第一料罐进行调温，第二料罐和第二低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第一回液阀门、第一出液阀门、第一冷水阀和第一蒸汽阀处于打开状态，第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第一低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第一单元出液管和第一水夹套进液管进入第一料罐的第一水夹套，从而将第一料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第一水夹套出液管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成完整的循环过程；当第一水夹套内的水位低于下设定液位时，第一下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一冷水进管，对系统进行补水；当第一水夹套内的水位上升至上设定液位时，第一上液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，恢复正常的循环过程；第二种工作模式是第一低温温控单元为第二料罐进行调温，第一料罐和第二低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第二连通阀、第三连通阀、第一冷水阀和第一蒸汽阀打开；第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第一低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第一单元出液管、第二连通管和第二水夹套进液管进入第二料罐的第二水夹套，从而将第二料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第二水夹套出液管、第三连通管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成完整的循环过程；当第二水夹套内的水位低于下设定液位时，第二下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一冷水进管，对系统进行补水；当第二水夹套内的水位上升至上本文档来自技高网...

【技术保护点】
双料罐双温控冗余热备低温温控系统，其特征在于：包括第一料罐、第一低温温控单元、第二料罐和第二低温温控单元；第一低温温控单元连接有第一冷水进管和第一蒸汽进管，第二低温温控单元连接有第二冷水进管和第二蒸汽进管；第一冷水进管上设有第一冷水阀，第一蒸汽进管上设有第一蒸汽阀，第二冷水进管上设有第二冷水阀，第二蒸汽进管上设有第二蒸汽阀；第一料罐外围设有第一水夹套，第二料罐外围设有第二水夹套；第一低温温控单元和第二低温温控单元结构相同，均包括用于对循环水加压的循环泵、水汽混合装置和两位三通阀；第一低温温控单元的两位三通阀用于使第一低温温控单元的循环泵的进水口选择连通第一低温温控单元进液管或第一冷水进管，第二低温温控单元的两位三通阀用于使第二低温温控单元的水汽混合装置选择连通第二冷水进管或第二蒸汽进管；第一低温温控单元连接有第一单元出液管，第一单元出液管通过第一出液阀门连接有第一水夹套进液管，第一水夹套进液管连接第一料罐的第一水夹套；第一水夹套连接第一水夹套出液管，第一水夹套出液管通过第一回液阀门连接第一低温温控单元进液管，第一低温温控单元进液管连接第一低温温控单元；第二低温温控单元连接有第二单元出液管，第二单元出液管通过第二出液阀门连接有第二水夹套进液管，第二水夹套进液管连接第二料罐的第二水夹套；第二水夹套连接第二水夹套出液管，第二水夹套出液管通过第二回液阀门连接第二低温温控单元进液管，第二低温温控单元进液管连接第二低温温控单元；所述第一水夹套进液管连接有第一连通管，第一连通管连接第二单元出液管，第一连通管上设有第一连通阀；所述第一单元出液管连接有第二连通管，第二连通管连接第二水夹套进液管，第二连通管上设有第二连通阀；所述第二水夹套出液管连接有第三连通管，第三连通管连接第一低温温控单元进液管，第三连通管上设有第三连通阀；所述第一水夹套出液管连接有第四连通管，第四连通管连接第二低温温控单元进液管，第四连通管上设有第四连通阀。...

【技术特征摘要】
1.双料罐双温控冗余热备低温温控系统，其特征在于：包括第一料罐、第一低温温控单元、第二料罐和第二低温温控单元；第一低温温控单元连接有第一冷水进管和第一蒸汽进管，第二低温温控单元连接有第二冷水进管和第二蒸汽进管；第一冷水进管上设有第一冷水阀，第一蒸汽进管上设有第一蒸汽阀，第二冷水进管上设有第二冷水阀，第二蒸汽进管上设有第二蒸汽阀；第一料罐外围设有第一水夹套，第二料罐外围设有第二水夹套；第一低温温控单元和第二低温温控单元结构相同，均包括用于对循环水加压的循环泵、水汽混合装置和两位三通阀；第一低温温控单元的两位三通阀用于使第一低温温控单元的循环泵的进水口选择连通第一低温温控单元进液管或第一冷水进管，第二低温温控单元的两位三通阀用于使第二低温温控单元的水汽混合装置选择连通第二冷水进管或第二蒸汽进管；第一低温温控单元连接有第一单元出液管，第一单元出液管通过第一出液阀门连接有第一水夹套进液管，第一水夹套进液管连接第一料罐的第一水夹套；第一水夹套连接第一水夹套出液管，第一水夹套出液管通过第一回液阀门连接第一低温温控单元进液管，第一低温温控单元进液管连接第一低温温控单元；第二低温温控单元连接有第二单元出液管，第二单元出液管通过第二出液阀门连接有第二水夹套进液管，第二水夹套进液管连接第二料罐的第二水夹套；第二水夹套连接第二水夹套出液管，第二水夹套出液管通过第二回液阀门连接第二低温温控单元进液管，第二低温温控单元进液管连接第二低温温控单元；所述第一水夹套进液管连接有第一连通管，第一连通管连接第二单元出液管，第一连通管上设有第一连通阀；所述第一单元出液管连接有第二连通管，第二连通管连接第二水夹套进液管，第二连通管上设有第二连通阀；所述第二水夹套出液管连接有第三连通管，第三连通管连接第一低温温控单元进液管，第三连通管上设有第三连通阀；所述第一水夹套出液管连接有第四连通管，第四连通管连接第二低温温控单元进液管，第四连通管上设有第四连通阀。2.根据权利要求1所述的双料罐双温控冗余热备低温温控系统，其特征在于：该系统还包括有电控装置，所述两位三通阀、第一出液阀门、第一回液阀门、第二出液阀门、第二回液阀门、第一连通阀、第二连通阀、第三连通阀和第四连通阀均为气动阀并分别与电控装置相连接；所述电控装置连接有用于发出声光警报的声光报警器、第一温度传感器、第二温度传感器、循环泵温度传感器、第一上液位传感器、第一下液位传感器、第二上液位传感器、第二下液位传感器和用于检测循环泵电流的电流传感器；第一温度传感器设于第一水夹套进液管或第一水夹套出液管上并用于检测第一料罐处循环水的温度是否超出设定的温度范围；第二温度传感器设于第二水夹套进液管或第二水夹套出液管上并用于检测第二料罐处循环水的温度是否超出设定的温度范围；循环泵温度传感器设于循环泵处并用于检测循环泵处的温度是否超出循环泵允许的最高温度；第一上液位传感器设于第一水夹套内上部并用于检测第一水夹套内的液位是否超出上设定液位；第一下液位传感器设于第一水夹套内下部并用于检测第一水夹套内的液位是否低于下设定液位；第二上液位传感器设于第二水夹套内上部并用于检测第二水夹套内的液位是否超出上设定液位；第二下液位传感器设于第二水夹套内下部并用于检测第二水夹套内的液位是否低于下设定液位；电流传感器设于循环泵处。3.权利要求2中所述双料罐双温控冗余热备低温温控系统的控制方法，其特征在于按以下步骤进行：本发明的控制方法具有8种工作模式；第一种工作模式是第一低温温控单元为第一料罐进行调温，第二料罐和第二低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第一回液阀门、第一出液阀门、第一冷水阀和第一蒸汽阀处于打开状态，第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第一低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第一单元出液管和第一水夹套进液管进入第一料罐的第一水夹套，从而将第一料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第一水夹套出液管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成完整的循环过程；当第一水夹套内的水位低于下设定液位时，第一下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一冷水进管，对系统进行补水；当第一水夹套内的水位上升至上设定液位时，第一上液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，恢复正常的循环过程；第二种工作模式是第一低温温控单元为第二料罐进行调温，第一料罐和第二低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第二连通阀、第三连通阀、第一冷水阀和第一蒸汽阀打开；第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第一低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第一单元出液管、第二连通管和第二水夹套进液管进入第二料罐的第二水夹套，从而将第二料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第二水夹套出液管、第三连通管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成完整的循环过程；当第二水夹套内的水位低于下设定液位时，第二下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一冷水进管，对系统进行补水；当第二水夹套内的水位上升至上设定液位时，第二上液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，恢复正常的循环过程；第三种工作模式是第一低温温控单元为第一料罐和第二料罐进行调温，第二低温温控单元闲置；此时阀门开闭情况是：第一出液阀门、第一回液阀门、第二连通阀、第三连通阀、第一冷水阀和第一蒸汽阀打开，第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第一低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第一单元出液管流出，并同时流入第一水夹套进液管和第二连通管，形成两路循环；第一水夹套进液管中的水进入第一料罐的第一水夹套，从而将第一料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第一水夹套出液管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成第一路完整的循环过程；第二连通管中的水经第二水夹套进液管进入第二料罐的第二水夹套，从而将第二料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第二水夹套出液管、第三连通管和第一低温温控单元进液管回流至第一低温温控单元，完成第二路完整的循环过程；当第一水夹套或第二水夹套内的水位低于下设定液位时，第一下液位传感器或第二下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一冷水进管，对系统进行补水；当第一水夹套或第二水夹套内的水位上升至上设定液位时，第一上液位传感器或第二上液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第一低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第一低温温控单元进液管，恢复正常的循环过程；第四种工作模式是第二低温温控单元为第二料罐进行调温，第一料罐和第一低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第二回液阀门、第二出液阀门、第二冷水阀和第二蒸汽阀处于打开状态，第二低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第二低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第二低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第二单元出液管和第二水夹套进液管进入第二料罐的第二水夹套，从而将第二料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第二水夹套出液管和第二低温温控单元进液管回流至第二低温温控单元，完成完整的循环过程；当第二水夹套内的水位低于下设定液位时，第二下液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第二低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第二冷水进管，对系统进行补水；当第二水夹套内的水位上升至上设定液位时，第二上液位传感器向电控装置发出信号，电控装置控制第二低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第二低温温控单元进液管，恢复正常的循环过程；第五种工作模式是第二低温温控单元为第一料罐进行调温，第二料罐和第一低温温控单元均闲置；此时阀门开闭情况是：第一连通阀、第四连通阀、第二冷水阀和第二蒸汽阀打开；第二低温温控单元的两位三通阀连通循环泵的进水口和第二低温温控单元进液管，其它所有阀门关闭；此时水在第二低温温控单元内得到调温，调温后的水经循环泵加压后经第二单元出液管、第一连通管和第一水夹套进液管进入第一料罐的第一水夹套，从而将第一料罐内的温度维持在预定的温度范围，然后水经第一水夹套出液管、第四连通管和第二低温温控单元进液管回流至第二低温温控单元，完成完整的循环过程；当第一水夹套内的水位低于下设定液位时，第一下液位传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓光，苏朝龙，吴学红，范九歌，徐晓军，刘著文，贾文艺，胡美荣，董兆新，
申请(专利权)人：郑州格兰高环境工程有限公司，河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41