高低溫一體機通過集成制冷與加熱系統,結合循環介質與智能控制算法,實現寬溫域、高精度的動態控溫,其核心協同控制原理如下:
1.制冷系統:壓縮制冷循環實現低溫控制
制冷系統以壓縮機為核心,驅動制冷劑(如R404A)完成循環。壓縮機將低溫低壓氣態制冷劑壓縮為高溫高壓氣體,進入冷凝器釋放熱量并冷凝為液態;液態制冷劑經膨脹閥節流降壓后,進入蒸發器吸收循環介質(如導熱油)的熱量,蒸發為氣態并返回壓縮機,形成閉環制冷循環。通過調節壓縮機啟停頻率與制冷劑流量,系統可精準控制降溫速率,實現-80℃至常溫的低溫環境。
2.加熱系統:電熱元件直接升溫
加熱系統采用電加熱管(如不銹鋼材質)直接對循環介質通電加熱,將電能轉化為熱能。加熱功率根據工藝需求設計(如10kW、50kW),確保在設定時間內達到目標高溫(如200℃)。加熱后的介質通過循環泵輸送至目標設備,利用熱傳導原理提升其溫度。
3.協同控制:PID算法動態平衡冷熱輸出
升溫模式:優先啟動加熱系統,快速提升溫度;PID控制器根據溫度偏差實時調整加熱功率,防止過沖。
降溫模式:優先啟動制冷系統,同時加熱系統以“補償式控溫”介入,避免溫度驟降導致設備應力損傷。
恒溫模式:當溫度接近設定值時,系統自動降低加熱/制冷功率,通過PID算法微調輸出,維持溫度穩定(精度可達±0.1℃)。
快速切換:通過冷熱切換閥等部件,系統可在高溫(如200℃)與低溫(如-40℃)間秒級切換,滿足聚合反應等工藝的突變需求。
4.循環系統:密閉管道提升效率與安全性
采用全密閉管道設計,減少導熱介質消耗與氧化風險;內置板式換熱器與磁力驅動泵,提升熱能利用率并防止泄漏。膨脹容器隔離介質與空氣接觸,避免高溫下油霧產生或低溫下水汽凝結,延長介質壽命。
5.安全保護:多級防護確保穩定運行
系統配備Pt100溫度傳感器、壓力開關、液位傳感器等,實時監測溫度、壓力、液位等參數。當超溫、過壓、漏電等異常發生時,設備自動停機并報警,保障人員與設備安全。
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