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缺氧全自动精确控温高效蒸馏液化稳定系统图解

功能意义:

1.冷源,冷却和温度控制中心,可以冷却大量的液体(纯净水)。热功率约12~18kg,液体每秒下降14度。

2.污水在规定的温度下蒸馏净化成纯净水,最高效率约2200 g/s ~ 2700 g/s。

3.收集灰尘和附带的污染氧气。

可拆卸部分:【SR latch双级延时开关进出双闸】见上图最后一个逻辑信号图,下电路,

该电路自动切换两个入口和出口门(四个液体门),以切换两种不同的液体在液体冷却器中重复使用。

辅助系统:[单向/双向压差/真空保温小体积气体隔离通道]

如图,很明显通过使用检查门和气泵,可以隔离两个空间的气体,不需要气体交换,可以做成单向隔离【A室的气体可以去B室,B室的气体不能去A室】双向隔离【完全气体隔离】真空【温度隔离】

该系统的核心是通过两个温度传感器限制冷却水温度,传感器的信号送到SR锁存器,然后分两级依次切换四个液闸的开关,实现不同液体的冷却。有点复杂,很有意思。

其主要原因是用于冷却水蒸气的冷源不需要占用液体冷却器。因此,为了防止过冷或提高利用率,切换第一液冷冷却对象,从而实现冷却水温的精确控制[由于系统的复杂性和延时,温控精度为-3度,宏观为-1度]和液冷的高效利用。使系统成为可靠而有效的冷却中心。

[正式详细描述1]

缺氧全自动精确控温高效蒸馏液化稳定系统图解

系统概述:

两个[液体冷却器]一个(右边的)用于降低水温和冷却系统外的其他液体。

一个(左边的那个)是用来降低冷却液【左上角的封闭污水】的温度,让水蒸气可以稳定持续的液化,液化后的温度也可以控制。

然而,冷却剂并不仅仅占据液体冷却器,这将导致冷却剂变得太冷。因此,当冷却液不需要冷却时,左侧的液体冷却器用于冷却其他液体,以提高系统利用率。

因此,有必要将液体冷却液体的输入和输出切换到左侧。

整个切换是通过四个液体门[不是液体阈值,而是在逻辑信号控制下打开和关闭的门]来切换输入和输出管道。

【如图所示的4个液压锁】

【控制信号】(什么时候切换?)

因为冷却液的温度直接影响纯净水液化后的水温,所以采用两个温度传感器来测量水温。

分别将温度传感器设置为上限和下限。当温度传感器达到上限时,它会发出信号。当温度传感器达到下限时,另一个传感器会发出信号。

这样就可以通过这两个信号知道管道切换的时间,将液化纯净水的水温控制在一定的范围内。

[信号处理]

如果我们使用温度传感器,温度传感器设置为25度,液压闸门的频繁切换效率会因其波动较大而较低且不稳定。

两个传感器分别设置为22度和28度(比如温度可以自己设置,上限和下限的温差不能小于2度,否则系统会出错(因为SR触发输入不能同时有效))

1.当温度低于22度时,水温处于[欠温]状态。此时,冷却液无法再冷却。将液压制动器切换到清水冷却。

2.当温度高于28度时,水温为【超温】。说明冷却液温度不够低,将液压制动器切换到冷却液冷却。

3.当水温在22-28度之间时,液压锁不工作,保留上次的操作结果。简单地说,水将会

SR latch在处理温度信号时的作用就像上面三点一样。当[温度过低]或[温度过高]的状态信号来自两个不同的源时,一个信号被合并并分别作为[低电平]和[高电平]输出。用于控制液压锁的当前状态。

此外,当温度在22到28度之间时,当两个信号都不存在时,SR锁存器可以[锁存]最后一个信号状态,该状态将被保持,直到它与最后一个信号输入不同。

PS:我在这个SR锁存器的输入端加了两个NOT门,用来翻转传感器信号。SR锁存对低电平信号有效,不加非门也可以。把传感器设置成高于22度低于28度就可以激活了,但是我一开始这么做的时候弄错了,后来也没改回来。你可以试试。

[正式解释注2]

【SR latch两级延时双路四门开关——详解2】

如前所述,两个温度传感器的信号被SR触发器锁存为[高电平][低电平]信号输出。

接下来,我们来讲讲如何利用这个模型来控制四个液压闸门的切换以及切换时机。

[理论分析]

在一楼的第一张图中,我将四个液压锁命名为ABCD,如下

答:冷却剂入口的液体锁

b:进水闸门

c:冷却剂出口的液体锁

d:纯化水出口液体门

我们先来分析一下想要的切换时机。

当我们想冷却冷却剂时。应该是这个时间顺序。

首先关掉B,而不是D,这样干净的水就不会再流入,进去了还没出来的还会继续出来。

在所有的纯净水被放在一边后,

首先打开C,然后打开A,让冷却液冷却。

同样,换成清水,先关A,等一下,关C,开D,开b。

让我来整理一下:

先分析一下这个安排。

只要你仔细想想,就能看出AB两和CD的状态无关,只和【触发条件】的状态有关。

从CD二可以看出,只需要关闭,延迟一段时间再打开。

分开如下:

【延时门和缓冲门介绍】

除非是门,否则我就不说了。翻转信号很简单。

延迟门是当输入信号由低变高时,会等待一段时间才会变高。但是从高到低,马上就会变低。

大门正好相反。当输入信号由高变低时,会等待一段时间的高电平输出,然后变低,但当由低变高时,会立即输出高电平。

将【延迟门】与【缓冲门】串联,它会延迟一次(注意是一次,不是两次延迟,因为两个门同时延迟的只有一个)。

[使用延迟门缓冲门等待不同的时间]

在上面的分析中,A和B是两个逻辑上对称的函数。不管输入信号如何,它们都必须立即关闭,但必须等待一段时间才能打开。正好符合[延迟门]的特点

【高电平】开启与C相同的逻辑关系,只需将【触发信号】经过【缓冲电路】和【延时电路】后直接连接到C,D只需在最后给C加一个非门即可。

[优化描述]

在上面的分析中,只有一个时间延迟,液锁在两个时间点切换。在实际测试结果中,偶尔会出现液体错误通过的问题。原因很多,比如停电,切换时液冷器停止工作,频繁切换等等。为了稳定,后面会开AB,由于延时的等价性,延时也可以合并。优化过程如下:

转换成逻辑电路:

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