高低温一体机通过集成制冷与加热系统,结合循环介质与智能控制算法,实现宽温域、高精度的动态控温,其核心协同控制原理如下:
1.制冷系统:压缩制冷循环实现低温控制
制冷系统以压缩机为核心,驱动制冷剂(如R404A)完成循环。压缩机将低温低压气态制冷剂压缩为高温高压气体,进入冷凝器释放热量并冷凝为液态;液态制冷剂经膨胀阀节流降压后,进入蒸发器吸收循环介质(如导热油)的热量,蒸发为气态并返回压缩机,形成闭环制冷循环。通过调节压缩机启停频率与制冷剂流量,系统可精准控制降温速率,实现-80℃至常温的低温环境。
2.加热系统:电热元件直接升温
加热系统采用电加热管(如不锈钢材质)直接对循环介质通电加热,将电能转化为热能。加热功率根据工艺需求设计(如10kW、50kW),确保在设定时间内达到目标高温(如200℃)。加热后的介质通过循环泵输送至目标设备,利用热传导原理提升其温度。
3.协同控制:PID算法动态平衡冷热输出
升温模式:优先启动加热系统,快速提升温度;PID控制器根据温度偏差实时调整加热功率,防止过冲。
降温模式:优先启动制冷系统,同时加热系统以“补偿式控温”介入,避免温度骤降导致设备应力损伤。
恒温模式:当温度接近设定值时,系统自动降低加热/制冷功率,通过PID算法微调输出,维持温度稳定(精度可达±0.1℃)。
快速切换:通过冷热切换阀等部件,系统可在高温(如200℃)与低温(如-40℃)间秒级切换,满足聚合反应等工艺的突变需求。
4.循环系统:密闭管道提升效率与安全性
采用全密闭管道设计,减少导热介质消耗与氧化风险;内置板式换热器与磁力驱动泵,提升热能利用率并防止泄漏。膨胀容器隔离介质与空气接触,避免高温下油雾产生或低温下水汽凝结,延长介质寿命。
5.安全保护:多级防护确保稳定运行
系统配备Pt100温度传感器、压力开关、液位传感器等,实时监测温度、压力、液位等参数。当超温、过压、漏电等异常发生时,设备自动停机并报警,保障人员与设备安全。