一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及一体式运输罐车罐体加热保温领域，具体涉及一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统系其控制方法


背景技术：

2.罐车是车体呈罐形的运输车辆，用来装运各种液体、液化气体和粉末状货物等，这些货物包括汽油、原油、各种粘油、植物油、液氨、酒精、水、各种酸碱类液体、水泥氧化铅粉等。
3.水罐车是野外作业，抢险救灾，露天宿营异地运输，贮水运输是必不可少的专用车辆；但在有些地区及寒冷季节的贮水运输必要的条件之一是需要贮水、保温。保温水罐车的普及也带来了一些问题，比如发生交通事故、水泄漏、水温达不到预期效果等。
4.所以现在需要一个给罐体加热保温的系统，达到高效的运输效率。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是克服现有普通的桶装无法保证温度和细菌滋生，桶装类安装、运输即费时又有输送量限制，且非常不便，因此提供一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统系其控制方法，从而解决上述问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，包括电气系统和加热保温系统，所述电气系统包括热电偶温度传感器、低压线束、控制器和蓄电池，所述保温系统包括双层保温层、进水口、出水口、稀土磁性材料、导热硅材料制成的导热块、磁场发生器、水泵、水箱、和加热器。保温层分为上下两层，用隔板分开，上层为夹套层，里面通加热液给罐体加热，下层为磁制热层，里面放置磁性材料，导热块由高导热硅材料制成，在隔板上设置导热块的安装孔，导热块通过密封防水胶固定在安装孔上，导热块穿过隔板插入上层加热液流动夹套层中，磁性材料通过高强度胶水粘连在导热块的下方。
7.同时，罐体内部放置四块大隔仓板将罐体内部分为四个内仓，每块隔仓板上都开有连通孔，在每个内仓里布置热电偶无线温度传感器，温度传感器将监测到的每个内仓的温度传送给控制器，蓄电池给控制器供电，控制器又与水泵、水箱、加热器相连，根据温度传感器测得的实时温度，控制加热液的流动循环。在夹套层内也放置四块小隔仓板与罐体内部的而大隔仓板一一对应，小隔仓板上也都开有连通孔。同时磁场发生器通过高压线束与控制器相连，各个磁场发生器可以独立工作，磁场控制器通过对温度信息的分析和处理，控制磁场发生器，使磁场发生器对磁性材料加磁，磁性材料磁矩有序度增加，磁熵减少，产生磁热效应，快速释放热量，并通过导热块将热量传递给加热液，从而实现罐体的快速均匀加热。
8.同时，本文中提到的保温层分为两层，用隔板分开，上层为夹套层，里面通加热液，两侧分别含有进水口和出水口；下层为磁制热层，加热液循环通过水管和进水口、出水口、
水泵、水箱、加热器相连。
9.结合所述的一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统，本发明提供如下的控制方法：
10.热电偶温度传感器测量采集每一个内仓内实时温度，采集的数据分为两类：一类是内仓的最高温度 t
max
，另一类是内仓间的最大温差t
diff
。无线温度传感器将采集到的温度信息通过传递给控制器，控制器分析处理数据，判断是否达到加热保温要求，根据实际的液体运输需求可知当罐体内部的液体的最高温度低于35℃或系统最大温差达到3℃时，需要开启加热保温系统。
11.(1)当t
max
＜32℃或t
diff
＞3℃时，开启一级加热，控制器系统通过低压线束控制水泵、水箱和加热器工作，以30l/h的入口体积流量向夹套层中输入加热液；并控制温度最低的内仓下方对应的磁场发生器工作，对该内仓下部的磁性材料加磁，产生磁热效应，释放大量热量，并通过导热块传递给加热液。
12.(2)当t
max
＜28℃或t
diff
＞5℃时，开启二级加热，控制器通过低压线束控制水泵、水箱和加热器工作，以40l/h的入口体积流量向夹套层中输入加热液；并控制所有内仓下方对应的磁场发生器工作，对所有内仓下方磁性材料加磁，产生磁热效应，放出大量热量，并通过导热块传递给加热液。
13.(3)t
max
＞35℃且t
diff
＜1℃时，控制器通过低压线束分别关闭水泵、水箱、加热器和磁场发生器。
14.与现有的技术相比，本发明具有以下优点：
15.1、本发明公开的一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，通过磁场发生器对温度最低的内仓下方磁性材料加磁，产生磁热效应，可快速释放热量，并将热量传递给加热液，从而快速实现罐体内部的加热保温。
16.2、本发明公开的一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，针对各个内仓内的实时温度分布情况，将加热过程分为一级加热和二级加热，能提升加热效率并降低能耗。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的罐体内部结构图
18.图2为本发明实施例提供的加热保温系统图
19.图3为本发明实施例提供的加热保温系统控制流程图
20.其中：1-罐车罐体、2-大隔仓板、3-温度传感器、4-夹套层、5-进水口、6-出水口、7-导热块、8-磁性材料、9-小隔仓板、10-磁制热层、11-线束、12-磁场发生器、13-控制器、14-蓄电池、15-水泵、16-水箱、17-加热器。
具体实施方式
21.本发明实施例公开了一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，本发明提出的加热系统加热速度快，加热均匀性好，提高了罐体内部运输液体的使用寿命。
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
23.如图一和图二所示，一种基于磁热效应的热开水罐车加热保温系统及其控制方法，包括电气系统和加热保温系统，所述电气系统包括热电偶温度传感器3、低压线束11、控制器13和蓄电池14，所述保温系统包括双层保温层、进水口5、出水口6、稀土磁性材料8、导热硅材料制成的导热块7、磁场发生器12、水泵15、水箱16、和加热器17。保温层分为上下两层，用隔板分开，上层为夹套层4，里面通加热液给罐体加热，下层为磁制热层10，里面放置磁性材料8，导热块7由高导热硅材料制成，在隔板上设置导热块的安装孔，导热块通过密封防水胶固定在安装孔上，导热块7穿过隔板插入上层加热液流动夹套层4中，磁性材料17通过高强度胶水粘连在导热块7的下方。
24.同时，罐体内部放置四块大隔仓板2将罐体内部分为四个内仓，每块隔仓板2上都开有连通孔，在每个内仓里布置热电偶无线温度传感器3，温度传感器3将监测到的每个内仓的温度传送给控制器13，蓄电池14给控制器供电，控制器13又与水泵15、水箱16、加热器17相连，根据温度传感器3测得的实时温度，控制加热液的流动循环。在夹套层4内也放置四块小隔仓板9与罐体内部的而大隔仓板2一一对应，小隔仓板9上也都开有连通孔。同时磁场发生器12通过线束11与控制器13相连，各个磁场发生器12可以独立工作，控制器13通过对温度信息的分析和处理，控制磁场发生器12，使磁场发生器12对磁性材料 8加磁，磁性材料磁矩有序度增加，磁熵减少，产生磁热效应，快速释放热量，并通过导热块7将热量传递给加热液，从而实现罐体的快速均匀加热。
25.同时，本文中提到的保温层分为两层，用隔板分开，上层为夹套层4，里面通加热液，两侧分别含有进水口5和出水口6；下层为磁制热层10，加热液循环通过水管和进水口5、出水口6、水泵15、水箱16、加热器17相连。
26.如图三所示，本发明提供如下的控制方法：
27.热电偶温度传感器3测量采集每一个内仓内实时温度，采集的数据分为两类：一类是内仓的最高温度 t
max
，另一类是内仓间的最大温差t
diff
。无线温度传感器3将采集到的温度信息通过传递给控制器13，控制器分析处理数据，判断是否达到加热保温要求，根据实际的液体运输需求可知当罐体内部的液体的最高温度低于35℃或系统最大温差达到3℃时，需要开启加热保温系统。
28.(1)当t
max
＜32℃或t
diff
＞3℃时，开启一级加热，控制器13系统通过线束11控制水泵15、水箱16和加热器17工作，以30l/h的入口体积流量向夹套层4中输入加热液；并控制温度最低的内仓下方对应的磁场发生器12工作，对该内仓下部的磁性材料8加磁，产生磁热效应，释放大量热量，并通过导热块7传递给加热液。
29.(2)当t
max
＜28℃或t
diff
＞5℃时，开启二级加热，控制器13通过线束11控制水泵15、水箱16和加热器17工作，以40l/h的入口体积流量向夹套层4中输入加热液；并控制所有内仓下方对应的磁场发生器12工作，对所有内仓下方磁性材料8加磁，产生磁热效应，放出大量热量，并通过导热块7传递给加热液。
30.(3)t
max
＞35℃且t
diff
＜1℃时，控制器13通过线束11分别关闭水泵15、水箱16、加热器17和磁场发生器12。