Двойная система нагрева для распылителя-дозатора
Передвижной распылитель-дозатор содержит систему циркуляции жидкости и нагревательный блок. Система циркуляции жидкости имеет моторизованный насос, который обеспечивает циркуляцию жидкости из жидкостного резервуара в режиме распыления при высоком давлении и в режиме рециркуляции при низком давлении и нагнетание жидкости в распылитель. Моторизованный насос в режиме рециркуляции при низком давлении потребляет мощность меньшую, чем в режиме распыления при высоком давлении. Нагревательный блок расположен внутри системы циркуляции жидкости для нагрева жидкости до заданной температуры и включает основной нагреватель и дополнительный нагреватель. Основной нагреватель выполнен с возможностью быть активным как в режиме распыления при высоком давлении, так и в режиме рециркуляции при низком давлении. Дополнительный нагреватель последовательно соединен по текучей среде с основным нагревателем и выполнен с возможностью быть активным только во время режима рециркуляции при низком давлении. Изобретение позволяет улучшить поток жидкости и повысить эффективность распыления. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к распылителям-дозаторам, которые используются для нанесения полимочевинных покрытий, пенополиуретана и тому подобное. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системе нагрева и схеме управления нагревателем для передвижного распылителя-дозатора.
Передвижные распылители-дозаторы используются для нанесения различных материалов. Распылители-дозаторы для полимочевины, полиуретана и других подобных материалов имеют отдельные жидкостные системы для A-компонента и для B-компонента с отдельными жидкостными резервуарами, насосами, линиями подачи жидкости и нагревателями. Отдельные жидкостные системы для A-компонента и для B-компонента содержат различные жидкости, которые соединяются в распылительной головке для быстрого образования пены или покрытий. Жидкие А-компоненты могут включать в себя изоцианаты, в то время как жидкие B- компоненты могут содержать смолы, полиол, антипирены и аминовые катализаторы. Полученная смесь из жидких компонентов А и B, как правило, отверждается примерно через десять секунд.
Жидкие компоненты А и B смешиваются в распылителе, предназначенном для аэрозоляции смешанных жидкостей и распределения аэрозольной смеси на целевой поверхности. Для создания возможности распыления оба жидкие компонента сжимаются до высокого давления отдельными насосами и нагреваются. В некоторых распылителях-дозаторах жидкости нагреваются предназначенными для этого нагревателями с целью уменьшения вязкости жидкости, что улучшает поток жидкости и повышает эффективности распыления. Как нагреватели, так и насосы потребляют значительную мощность. В передвижных системах, которые возможно должны получать питание от источников сетевого напряжения 120 В или 230 В, важно, чтобы общая потребляемая мощность не приводила к превышению номинального тока цепи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Передвижной распылитель-дозатор содержит систему циркуляции жидкости и нагревательный блок. Система циркуляции жидкости имеет моторизованный насос, который обеспечивает прокачивание жидких компонент из резервуара в режиме распыления при высоком давлении и в режиме рециркуляции при низком давлении и доставляет жидкость в аппликатор распыления. Моторизованный насос потребляет меньшую мощность в режиме рециркуляции при низком давлении, чем в режиме распыления при высоком давлении. Нагревательный блок расположен внутри системы циркуляции жидкости для подогрева жидкости до заданной температуры и включает основной нагреватель и дополнительный нагреватель. Основной нагреватель конфигурируют таким образом, чтобы он был активным как в режиме распыления при высоком давлении, так и в режиме рециркуляции при низком давлении. Дополнительный нагреватель подключают в жидкостном сообщении последовательно с основным нагревателем и конфигурируют таким образом, чтобы он был активным только во время режима рециркуляции при низком давлении.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан вид в перспективе передвижного распылителя-дозатора.
На фиг. 2 представлен покомпонентный вид передвижного распылителя-дозатора, изображенного на фиг. 1, иллюстрирующий нагревательный блок и блок управления нагревателями.
На фиг. 3 представлен схематический вид передвижного распылителя-дозатора, изображенного на фиг. 2.
На фиг. 4 изображена логическая блок-схема, иллюстрирующая способ работы передвижного распылителя-дозатора, изображенного на фиг. 1-3.
На фиг. 5 представлен покомпонентный вид блока управления нагревателями, изображенного на фиг. 2.
На фиг. 6 представлен схематический вид блока управления нагревателями, изображенного на фиг. 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фигурах 1 и 2 представлены соответственно перспективный и покомпонентный перспективный виды распылителя-дозатора 10. Распылитель-дозатор 10 является передвижным аппликатором, например, для пенополиуретановых или полимочевинных покрытий. Распылитель-дозатор 10 имеет отдельные жидкостные системы для A-компонента и для B-компонента с параллельными составляющими и архитектурой, помеченными как элементы 12а, 14а, 16а и т.д. для А-компонента и 12b, 14b, 16b и т.д. для B-компонента. Распылитель-дозатор 10 содержит несущий каркас 11, резервуары 12а и 12b, насосы 14a и 14b, линии 16a и 16b подачи жидкости, клапан 18а отсечки, шланговый коллектор 19 (с соединениями 20а и 20b для выпускных шлангов, рециркуляционными клапанами 21а и 21b, соединениями 22а и 22b для обратных шлангов и соединениями 23а и 23b для шлангов рециркуляции), порты 24а и 24b резервуаров, измерители 25а и 25b температуры на входе, измерители 26а и 26b давления на выходе, главный контроллер 28, интерфейс 30, крышку 32 системы нагревателей, крышку 34 системы насосов, колеса 36, ручки 38 и поддон 40 для хранения. Вторичная крышка 42, двигатель 44, модуль нагревателей 46 и система 48 управления нагревателями видны на фиг. 2, но не видны на фиг. 1, в то время как некоторые элементы, показанные на обеих фиг. 1 и фиг. 2, на фиг. 2 повторно не обозначены для улучшения читаемости фиг. 2. Фигуры 1 и 2 далее обсуждаются одновременно.
Несущий каркас 11 представляет собой жесткую опорную конструкцию, к которой прямо или непрямо прикрепляются все остальные элементы распылителя-дозатора 10. Резервуары 12а и 12b - это резервуары для жидких компонентов, которые отверждаются при соединении. Резервуар 12а для А-компонента может, например, содержать изоцианаты, в то время как резервуар 12b для B-компонента может, например, содержать смолы, полиол, антипирены или аминные катализаторы. Насосы 14а и 14b – это моторизованные насосы, предназначенные для передачи жидких компонентов из резервуаров 12а и 12b по линиям 16а и 16b подачи жидкости до тех пор, пока клапан 18а отсечки остается открытым. Клапан 18а отсечки может быть, например, шаровым краном, клапаном-бабочкой или подобным клапаном, предназначенным перекрывать линию 16а подачи жидкости при закрытом состоянии клапана. Параллельный клапан отсечки (т.е. клапан 18b отсечки), который не виден фигурах 1 и 2, расположен аналогично на линии 16b подачи. Насосы 14а и 14b нагнетают жидкость из линий 16а и 16b подачи жидкости через нагреватели (см. модуль 46 подогрева, подробно описанный ниже со ссылкой на фиг. 2-6) соответственно к соединениям 20а и 20b для выпускных шлангов шлангового коллектора 19.
Шланговый коллектор 19 – это устройство маршрутизации жидких компонентов, содержащее соединения 20а и 20b для выпускных шлангов, рециркуляционные клапаны 21а и 21b, соединения 22а и 22b для обратных шлангов и соединения 23а и 23b для рециркуляционных шлангов. Шланговые соединения 20а, 20b, 22а, 22b, 23a и 23b являются монтажными местами для гибких шлангов. Соединения 20а и 20b для выпускных шлангов прикрепляются к выпускным шлангам, которые обеспечивают подачу жидких компонентов от насосов 14а и 14b к распылителю 27 (см. фиг. 3), который может быть переносным аппликатором или пистолетом-распылителем. Соединения 22а и 22b для обратных шлангов прикрепляются к обратным шлангам, которые возвращают нераспыленную жидкость из распылителя 27 к шланговому коллектору 19. Рециркуляционные клапаны 21а и 21b являются клапанами отсечки, которые избирательно пропускают или перекрывают поток жидкости от соединений 22а и 22b для обратных шлангов к соединениям 23а и 23b для рециркуляционных шлангов соответственно. Соединения 22а и 22b для рециркуляционных шлангов прикрепляются к рециркуляционным шлангам, которые обычно заканчиваются на портах резервуаров 24а и 24b для того, чтобы вернуть рециркулирующие жидкие A- и B-компоненты в соответствующие резервуары 12а и 12b. Для очистки или технического обслуживания, однако, рециркуляционные шланги можно отсоединить от портов 24а и 24b резервуаров, чтобы удалить жидкость из распылителя-дозатора 10.
Линии 16а и 16b подачи жидкости оснащены измерителями 25а и 25b температуры на входе, и соединения 20а и 20b для выпускных шлангов оснащены измерителями 26а и 26b давления на выходе. Эти измерители позволяют оператору визуально определить, находятся ли температуры и давления жидких компонентов А и B в пределах допустимых значений. Распылитель-дозатор 10 может также содержать внутренние датчики давления и температуры (не показаны), данные которых считываются главным контроллером 28. Главный контроллер 28 – это логическое устройство с интерфейсом 30. Главный контроллер 28 может, например, включать в себя микропроцессор и машиночитаемые элементы памяти и служит как устройством общего управления для распылителя-дозатора 10, так и контроллером двигателя для двигателя 44 (см. фигуры 2 и 5) насосов 14а и 14b. Интерфейс 30 – это интерфейс ввода-вывода, с помощью которого оператор может, например, выбирать целевые давления и температуры, включать и выключать распылитель-дозатор 10, выбирать режим (например, рециркуляцию или распыление, обсуждается более подробно ниже) для распылителя-дозатора 10 и контролировать температуры и давления. Главный контроллер 28 является частью системы подогрева и управления мощностью, описанной более подробно со ссылкой на фигуры 5 и 6.
Крышка 32 системы нагревателей и крышка 34 системы насосов являются защитными щитками, которые защищают составляющие систем подогрева и насосов от повреждений и защищают операторов от контакта с горячими частями. Крышка 34 системы насосов закрывает насосы 14а и 14b и двигатель 44, в то время как крышка 32 системы нагревателей закрывает модуль нагревателей 46 и систему 48 управления нагревателями (см. фиг. 2). Колеса 36 и ручки 38 прикреплены к несущему каркасу 11 и позволяют перемещать распылитель-дозатор 10, а поддон 40 для хранения обеспечивает пространство для укладки выпускного и обратного шлангов в то время, когда они не находятся в использовании.
Как показано на фиг. 2, жидкость перекачивается по линиям 16a и 16b подачи жидкости непосредственно из нижней части резервуаров 12а и 12b соответственно. Насосы 14а и 14b приводятся в действие двигателем 44. Двигатель 44 может быть, например, двухсторонним двигателем, подсоединенным к насосу 14а для А-компонента и к насосу 14а для B-компонента, для приведения в действие обоих насосов. В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения двигатель 44 может содержать несколько вспомогательных двигателей. Насосы 14а и 14b подают жидкие компоненты через модуль 46 нагревателей к соединениям 20а и 20b для выпускных шлангов. Вторичная крышка 42 является защитным щитком, расположенным ниже крышки 32 системы нагревателей, и окружает и защищает систему 48 управления нагревателями.
Модуль 46 нагревателей представляет собой систему резистивного нагрева со множеством внутренних линий подачи жидкости и резистивных нагревательных элементов, описанную более подробно со ссылкой на фиг. 5. Модуль 46 нагревателей содержит отдельные основные нагреватели и дополнительные нагреватели для каждого жидкого компонента (A и B). Система 48 управления нагревателями – это логическая система распределения мощности, которая избирательно питает компоненты модуля 46 нагревателей для достижения целевых температур, заданных с помощью главного контроллера 28.
Распылитель-дозатор 10 может работать по меньшей мере в двух режимах: в режиме рециркуляции, в котором насосы 14а и 14b работают при низком давлении, обеспечивая циркуляцию жидкого компонента А и жидкого компонента B через модуль 46 нагревателей, и в режиме распыления, в котором насосы 14а и 14b работают при высоком давлении для распыления и аэрозолизации жидкостей. Режим рециркуляции в основном используется при запуске установки, для того чтобы нагреть жидкие компоненты до целевых температур перед распылением, в то время как режим распыления используется в основном во время процесса распыления.
Как описано более подробно ниже со ссылкой на фиг. 3-6, система 48 управления нагревателями приводит в действие основные нагреватели как во время распыления, так и во время рециркуляции, а дополнительные нагреватели – только в режиме рециркуляции. Эта схема управления подогревом обеспечивает более высокий нагрев в режиме рециркуляции, когда потребность в дополнительном нагревании наиболее существенна, в то время как в режиме распыления мощность двигателя 44 сберегается для привода насосов 14а и 14b для достижения более высокого давления.
На фиг. 3 изображен схематический вид, иллюстрирующий протекание жидких компонентов через распылитель-дозатор 10. Как описано выше со ссылкой на фиг. 1, насосы 14а и 14b прокачивают жидкости из резервуаров 12а и 12b через модуль 46 нагревателей к соответствующим выпускам 20а и 20b. Модуль 46 нагревателей содержит блок 100а нагревателей А-компонента и блок 100b нагревателей B-компонента. Блок 100а нагревателей А-компонента включает основной нагреватель 102а и дополнительный нагреватель 104а и получает жидкость из насоса 14а для А-компонента, а блок 100b нагревателей B-компонента включает основной нагреватель 102b и дополнительный нагреватель 104b и получает жидкость из насоса 14b для B-компонента. Хотя основные нагреватели 102a и 102b и дополнительные нагреватели 104а и 104b показаны в виде отдельных элементов, в некоторых вариантах осуществления каждый нагреватель может быть сформирован из нескольких нагревательных элементов. Блок 100а нагревателей А-компонента подводит жидкость к выпуску 20а, а блок 100b нагревателей B-компонента подводит жидкость к выпуску 20b. Каждый выпуск подключается к распылителю 27 с помощью соответствующего выпускного шланга. Распылитель 27 может, например, быть аппликатором переносного распылителя или пистолетом-распылителем, который соединяет жидкие А-компонент и B-компонент и производит распыление при нажатии на спусковой крючок. Обратные шланги соединяют распылитель 27 с соединениями 22а и 22b для обратных шлангов, что позволяет возвращать нераспыленные жидкости к шланговому коллектору 19.
В открытом положении рециркуляционные клапаны 21а и 21b позволяют рециркуляцию жидких компонентов, обеспечивая путь жидкости от распылителя 27 к резервуарам 12а и 12b через соединения 22а и 22b для обратных шлангов, соединения 23а и 23b для рециркуляционных шлангов и порты 24а и 24b резервуаров. В этом положении клапана распылитель 27 обычно закрыт (т.е. не распыляет), и жидкость может следовать по замкнутому контуру из резервуаров 12а или 12b через насосы 14a 14b, соединения 20а или 20b для выпускных шлангов, соединения 22а или 22b для обратных шлангов, соединения 23а или 23b для рециркуляционных шлангов и порты 24а или 24b резервуаров обратно в резервуары 12а или 12b. Это положение клапана в основном используют в режиме рециркуляции, при этом жидкость циркулирует через нагреватели в модуле 46 нагревателей с целью повышения температуры жидких A- и B-компонентов, чтобы таким образом понизить вязкость в процессе подготовки к распылению. В режиме рециркуляции насосы 14а и 14b работают при низких давлениях, достаточных для циркуляции жидкости, но обычно недостаточных для распыления из распылителя 27.
В закрытом положении, рециркуляционные клапаны 21а и 21b отсекают поток жидких компонентов из соединений 22а и 22b для обратных шлангов к соединениям 23а и 23b для рециркуляционных шлангов. Это положение клапана главным образом используют в режиме распыления, так что жидкость из резервуаров 12а и 12b и насосов 14а и 14b не имеет никакого другого пути, кроме как через распылитель 27, и соответственно давление в распылителе 27 увеличивается. Это повышенное давление позволяет смешивать жидкие компоненты, аэрозолировать их и распылять. Жидкие А-компонент и B-компонент при контакте друг с другом быстро отверждаются (например, в течение ~ 10 секунд), и, соответственно, их контакт разрешается только в распылителе 27. В некоторых вариантах осуществления рециркуляционный клапан 21а может быть в основном только закрыт в режиме распыления, чтобы таким образом ослабить избыточное давление в распылителе 27.
В режиме рециркуляции двигатель 44 потребляет относительно низкую мощность, оставляя больше доступной мощности для нагревателя 46. Соответственно, в режиме рециркуляции распылитель-дозатор 10 приводит в действие дополнительные нагреватели 104А и 104b, тем самым снижая время прогрева, необходимого для нагревания жидкости до целевых рабочих температур перед началом распыления. В режиме распыления насосы 14а и 14b создают высокие давления, достаточные для распыления из распылителя 27. Двигатель 44 потребляет относительно высокую мощность в режиме распыления, и, соответственно, дополнительные нагреватели 104а и 104b деактивируются.
На фиг. 4 представлена логическая блок-схема, иллюстрирующая способ 200, способ работы спрей-дозатора 10. При запуске передвижной распылитель-дозатор 10 получает питание от одного или нескольких сетевых подключений на контроллеры мощности, датчики и логические устройства в главном контроллере 28, на систему 48 управления нагревателями и интерфейс 30. (Этап S1). В одном варианте осуществления вся мощность потребляется через интерфейс 30 с помощью двух силовых цепей с отдельными сетевыми подключениями: силовой цепи нагревателя и силовой цепи двигателя (см. фиг. 6 ниже). Затем главный контроллер 28 переходит в режим распыления или режим рециркуляции, как описано выше со ссылкой на фиг. 4. (Этап S2). В некоторых вариантах осуществления режим может быть выбран непосредственно пользователем через интерфейс 30. В других вариантах осуществления главный контроллер 28 может автоматически переходить в режим распыления или рециркуляции на основе данных измерения давления и/или температуры, заданных давления и/или температуры жидких компонентов, времени, прошедшего после запуска и/или передаваемой мощности. В режиме рециркуляции главный контроллер 28 направляет мощность на дополнительные нагреватели 102а и 102b, на дополнительные нагреватели 104а и 104b и на двигатель 44. (Этап S3). В режиме распыления главный контроллер 28 направляет мощность на дополнительные нагреватели 102а и 102b и на двигатель 44. (Этап S4). Маршрутизация мощности объясняется более подробно ниже со ссылкой на фиг. 6. При этом в любом режиме главный контроллер 28 и система 48 управления нагревателями могут отслеживать состояние передвижного распылителя-дозатора 10 и обновлять его рабочий режим (т.е. распыление или рециркуляция) на основе новых определенных датчиками или заданных командами значений. (Этап S5).
На фиг. 5 представлен перспективный вид модуля 46 нагревателей и системы 48 управления нагревателями. На фиг. 5 изображены блок 100а нагревателей А-компонента, блок 100b нагревателей B-компонента, основные нагреватели 102а и 102b, дополнительные нагреватели 104а и 104b, стержневые нагреватели 106 (с нагревательными элементами 108 и спиральными линиями 110 подачи жидкости), контактор 112, модули 114a и 114b управления основными нагревателями, вспомогательные силовые реле 116а и 116b, дополнительное реле 118 и логический контроллер 120 нагревателей. На фиг. 6 представлен схематический вид главного контроллера 28, двигателя 44 насосов, модуля 46 нагревателей и системы 48 управления нагревателями. На фиг. 6 показаны основные нагреватели 102а и 102b, дополнительные нагреватели 104a и 104b, контактор 112, модули 114a и 114b управления основными нагревателями, вспомогательные силовые реле 116а и 116b, дополнительное реле 118, логический контроллер 120 нагревателей и датчики температуры 122a и 122b. Фигуры 5 и 6 далее обсуждаются одновременно.
Как описано выше со ссылкой на фиг. 3, жидкий компонент А из насоса 14а сначала протекает через дополнительный нагреватель 104а, а затем через основной нагреватель 102а блока нагревателей 100a для А-компонента. Жидкий компонент B из насоса 14b течет аналогично через основной обогреватель 102b и дополнительный нагреватель 104b блока нагревателей 100b для B-компонента. В одном варианте осуществления основные нагреватели 102а и 102b соединены соответственно с дополнительными нагревателями 104a и 104b с помощью цельных гидравлических каналов внутри модуля 46 нагревателей. В альтернативном варианте, основные нагреватели 102а и 102b соединены со вспомогательными нагревателями 104a и 104b с помощью внешних линий подачи жидкости, трубопроводов или труб. В различных вариантах осуществления каждый нагреватель (в том числе основные нагреватели 102а и 102b и дополнительные нагреватели 104а и 104b) содержит по меньшей мере один компактный резистивный нагревательный элемент, предусмотренный для резистивного нагрева протекающей жидкости при получении импульса с ненулевым напряжением.
В варианте осуществления, изображенном на фиг. 5, каждый нагреватель содержит стержневой нагреватель 106 с нагревательным элементом 108 и по меньшей мере одну обвивающую линию 110 подачи жидкости. Нагревательные элементы 108 представляют собой теплопроводные стержни, выполненные, например, из алюминия или стали, со вставленными резистивными нагревателями. Спиральные линии 110 подачи жидкости – это спиральные проточные каналы, окружающие нагревательные элементы 108 и проходящие от одной стороны до другой стороны основных нагревателей 102а или 102b или дополнительных нагревателей 104а или 104b. Спиральные линии 110 подачи жидкости могут быть, например, фиксированными каналами или гибкими трубками, намотанными вокруг нагревательных элементов 108. В альтернативных вариантах вместо стержневых нагревателей 106 могут использоваться другие резистивные нагревательные элементы. Вторичные нагреватели 104а и 104b могут, например, иметь мощность, примерно равную половине мощности основных обогревателей 102а и 102b. В вариантах осуществления распылителя-дозатора 10 с сетевым напряжением 120 В основные нагреватели 102а и 102b могут, например, потреблять 1000 Вт, а дополнительные нагреватели 104А и 104b - только 500 Вт. В вариантах осуществления распылителя-дозатора 10 с сетевым напряжением 230 В основные нагреватели 102а и 102b могут, например, потреблять 1380Вт, а дополнительные нагреватели 104А и 104b - только 620Вт.
Система 48 управления нагревателями подает на основные нагреватели 102а и 102b и дополнительные нагреватели 104a и 104b импульсное питание с управляемыми интервалами в целях достижения и поддержания целевых температур жидкости, обеспечивая при этом общую потребляемую распылителем-дозатором 10 мощность, которая не превышает доступную сетевую мощность. Сетевая мощность может быть доступна, например, в вариантах с напряжениями 120 В или 230 В посредством двух соединений с токами 20А или 15А соответственно. В изображенном варианте сетевая мощность потребляется от двух различных сетевых соединений с отдельными силовыми цепями: силовой цепью Н нагревателя и силовой цепью М двигателя. (см. фиг. 6.). В альтернативных вариантах осуществления может быть использовано большее или меньшее количество сетевых соединений и выделенных каналов питания. Мощность маршрутизируется через главный контроллер 28. Силовая цепь Н нагревателя приводит в действие основные нагреватели 102а и 102b. Силовая цепь М двигателя приводит в действие двигатель 44 насосов в режиме распыления и дополнительные нагреватели 104А и 104b в режиме рециркуляции. Двигатель 44 насосов получает мощность через силовую цепь М двигателя непосредственно от основного контроллера 28, в то время как основные и дополнительные нагреватели 102а, 102b, 104a и 104b получают мощность опосредованно через контактор 112.
В одном варианте осуществления главный контроллер 28 (см. фиг. 6) действует как устройство управления двигателем для двигателя 44 насосов. Главный контроллер 28 может, например, управлять двигателем 44 для привода насосов 14а и 14b на основе измеренных или прогнозируемых значений давления для достижения целевых или заданных командным сигналом значений давления внутри распылителя-дозатора 10, например, в распылителе 27. Главный контроллер одновременно обеспечивает заданные температуры СTa и CTb для жидких A- и B-компонентов соответственно. Заданные температуры CTa и CTb – это целевые температуры, которые могут быть введены человеком-оператором, выбраны из заданного списка или определены главным контроллером 28. Заданные температуры CTa и CTb могут существенно зависеть от материала, и их выбирают, в первую очередь, для достижения желаемых вязкостей жидких А-компонента и B-компонента. Заданные температуры CTa и CTb не должны быть одинаковыми.
Логический контроллер 120 нагревателей обрабатывает заданные температуры CTa и CTb для выработки команд PCa и PCb управления мощностью, устанавливающих интервалы импульса мощности для основных нагревателей 102а и 102b соответственно. В некоторых вариантах осуществления логический контроллер 120 нагревателей может частично производить команды PCa и PCb управления мощностью на основе разницы между заданными температурами CTa и CTb и фактическими температурами ATa и ATb жидких компонентов, предоставленных температурными датчиками 122a и 122b соответственно (см. фиг. 6). Температурные датчики 122a и 122b могут быть расположены, например, в линиях 16а и 16b подачи жидкости, в модуле 46 нагревателей и/или в резервуарах 12а и 12b. Команды PCa и PCb управления мощностью устанавливаются для достижения и/или поддержания целевых заданных температур CTa и CTb.
Модули 114a и 114b управления основными нагревателями передают мощности, полученные от силовой цепи Н нагревателей, через контактор 112 на основные нагреватели 102а и 102b дискретными импульсами, указанными соответственно командами PCa и PCb управления мощностью. Логический контроллер 120 задает более частые импульсы для достижения или поддержания более высоких температур или при больших разницах между заданными температурами CTa и CTb и фактическими температурами жидких компонентов ATa и ATb. Соответственно, логический контроллер 120 задает более редкие импульсы, если заданные температуры CTa и CTb низкие или фактические температуры жидких компонентов близки к заданным значениям. Интервалы заданных командой импульсов могут находиться в диапазоне от множества импульсов в секунду до всего лишь нескольких импульсов в минуту или даже до нескольких минут между импульсами. Команды PCa и PCb управления мощностью не должны быть одинаковыми для А и B компонентов.
Вспомогательные силовые реле 116а и 116b могут быть, например, твердотельными реле, расположенными в цепи после соответствующих модулей 114a и 114b управления основными нагревателями. Дополнительное реле 118 может быть, например, электромеханическим реле. Как и модули 114а и 114b управления основными нагревателями, вспомогательные силовые реле 116а и 116b потребляют импульсную мощность с помощью контактора 112 на основе команд PCa и PCb управления мощностью для A-компонента и B-компонента. В отличие от модулей 114а и 114b управления основными нагревателями вспомогательные силовые реле 116а и 116b потребляют мощность из силовой цепи М двигателя. Вспомогательные силовые реле 116а и 116b могут быть, например, отсоединены от модулей 114a и 114b управления основными нагревателями и получать команды PCa и PCb управления мощностью для A-компонента и B-компонента от модулей 114а и 114b управления основными нагревателями, или могут получать команды PCa и PCb управления мощностью непосредственно от логического контроллера 120.
Когда распылитель-дозатор 10 находится в режиме рециркуляции, главный контроллер 28 указывает дополнительному реле 118 с помощью команды BC усиления передавать мощность от силовой цепи M двигателя к контактору 112, так чтобы дополнительные нагреватели 104а и 104b получали импульсы мощности всякий раз, когда получают основные нагреватели 102а и 102b. Однако когда распылитель-дозатор 10 находится в режиме распыления, команда BC усиления инструктирует дополнительное реле 118 отсоединить силовую цепь М двигателя от вспомогательных силовых реле 116, прерывая подвод мощности к дополнительным нагревателям 104a и 104b. Таким образом, система 48 управления нагревателями обеспечивает потребление мощности дополнительными нагревателями 104a и 104b из силовой цепи М двигателя только в режиме рециркуляции распылителя-дозатора 10, а не во время режима распыления.
В некоторых вариантах осуществления главный контроллер 28 может переключаться между режимами распыления и рециркуляции для обеспечения мощности для дополнительных обогревателей 104а и 104b на основе имеющихся значений силы тока. Например, главный контроллер 28 может активировать основные нагреватели 102а и 102b для постоянной работы, но дополнительные нагреватели 104А и 104b активировать (посредством команды BC усиления) только тогда, когда контролируемая датчиками передача мощности двигателя 44 для насосов 14а и 14b падает ниже порогового значения. Это пороговое значение выбирается таким образом, что общая потребляемая двигателем 44 и модулем 46 нагрева мощность не приводила к превышению номинальных значений тока цепи (например, 15А или 20А для каждой силовой цепи М двигателя и силовой цепи H нагревателей). Таким образом, режимы распыления и рециркуляции могут быть определены относительно измеренной потребляемой мощности.
В альтернативных вариантах осуществления главный контроллер 28 может переключаться между режимами распыления и рециркуляции для обеспечения мощности для дополнительных нагревателей 104А и 104b, основанными на заданном командой давлении или давлениях для жидких А- и B-компонентов. Например, главный контроллер 28 может активировать оба основных нагревателя 102а и 102b для постоянной работы, но активировать дополнительные нагреватели 104А и 104b (с помощью команды BC усиления) только тогда, когда заданное командным сигналом давление жидкости падает ниже порогового значения. Таким образом, режимы распыления и рециркуляции могут быть определены относительно значений заданного давления.
Режимы рециркуляции являются режимами низкого давления, используемыми для разогрева жидких компонентов А и B до целевых температур перед распылением. Схема управления нагревателями, используемая системой 48 управления нагревателями, позволяет распылителю-дозатору 10 обеспечить дополнительный нагрев для жидких компонентов А и B во время этой периода разогрева. Наоборот, режимы распыления являются режимами высокого давления, это режимы, используемые, когда распылитель-дозатор 10 должен повышать давление жидкости для распыления из распылителя 27. Описанная выше схема управления нагревателями позволяет распылителю-дозатору экономить мощность для двигателя 44 насосов 14а и 14b во время режимов распыления путем отключения дополнительных обогревателей 104a и 104b с целью снижения потребляемой системой подогрева мощности. Режимы распыления и циркуляции определяют таким образом, чтобы система 48 управления нагревателями обеспечивала общую потребляемую распылителем-дозатором 10 мощность, которая не будет превышать максимальный предел по току.
Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что изменения могут быть сделаны в форме и деталях без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.
1. Передвижной распылитель-дозатор, содержащий:
систему циркуляции жидкости с моторизованным насосом, который обеспечивает циркуляцию жидкости из жидкостного резервуара в режиме распыления при высоком давлении и в режиме рециркуляции при низком давлении и нагнетание жидкости в распылитель, при этом моторизованный насос потребляет в режиме рециркуляции при низком давлении меньше мощности, чем в режиме распыления при высоком давлении;
нагревательный блок, расположенный внутри системы циркуляции жидкости для нагрева жидкости до заданной температуры, при этом нагревательный блок содержит:
основной нагреватель, выполненный с возможностью быть активным как в режиме распыления при высоком давлением, так и в режиме рециркуляции при низком давлении; и
дополнительный обогреватель, расположенный в жидкостном сообщении последовательно с основным нагревателем и выполненный с возможностью быть активным только в режиме рециркуляции при низком давлении.
2. Передвижной распылитель-дозатор по п. 1, отличающийся тем, что основной нагреватель и дополнительный нагреватель являются резистивными нагревателями.
3. Передвижной распылитель-дозатор по п. 2, отличающийся тем, что основной нагреватель и дополнительный нагреватель являются стержневыми нагревателями, содержащими спиральный жидкостный контур вокруг цилиндрического резистивного элемента.
4. Передвижной распылитель-дозатор по п. 2, отличающийся тем, что основной нагреватель и дополнительный нагреватель получают питание от общего электрического контактора.
5. Передвижной распылитель-дозатор по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит модуль управления основным нагревателем и модуль логического управления, при этом модуль управления основным нагревателем выполнен с возможностью регулировки тока через основной нагреватель в соответствии с управляющим сигналом от модуля логического управления, который устанавливает интервал импульсов тока, для достижения и поддержания заданной температуры.
6. Передвижной распылитель-дозатор по п. 5, отличающийся тем, что вспомогательное твердотельное реле, соединенное с модулем управления основным нагревателем, выполнено с возможностью регулировки тока через дополнительный нагреватель, так что дополнительный нагреватель получает импульсы тока только тогда, когда основной нагреватель получает импульсы тока.
7. Передвижной распылитель-дозатор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит главный контроллер, который управляет мощностью, подаваемой на моторизованный насос, таким образом, что моторизованный насос потребляет больше тока в режиме распыления при высоком давлении, чем в режиме рециркуляции при низком давлении.
8. Передвижной распылитель-дозатор по п. 7, отличающийся тем, что главный контроллер управляет мощностью, подаваемой на моторизованный насос, для достижения целевого давления жидкости.
9. Передвижной распылитель-дозатор по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит электромеханическое реле, которое активирует дополнительный нагреватель в режиме рециркуляции при низком давлении и отключает дополнительный нагреватель в режиме распыления при высоком давлении на основе сигнала низкого напряжения от контроллера двигателя.
10. Передвижной распылитель-дозатор по п. 9, отличающийся тем, что разграничение между режимом рециркуляции при низком давлении и режимом распыления при высоком давлении гарантирует, что общая потребляемая моторизованным насосом и нагревательным блоком мощность не превышает максимальный предел по току.
11. Передвижной распылитель-дозатор по п. 10, отличающийся тем, что основной нагреватель получает питание через первую силовую цепь, а моторизованный насос и дополнительный нагреватель получают питание через вторую силовую цепь, и при этом первая силовая цепь и вторая силовая цепь имеют отдельные максимальные пределы по току.
12. Передвижной распылитель-дозатор по п. 11, отличающийся тем, что максимальные пределы по току первой и второй силовых цепей составляют 15 A или 20 A.
13. Передвижной распылитель-дозатор по п. 1, отличающийся тем, что система циркуляции жидкости содержит отдельные моторизованные насосы, жидкостные резервуары и линии подачи жидкости для двух различных жидких компонентов, смешиваемых в распылителе, а нагревательный блок содержит отдельные основные и дополнительные нагреватели для каждого жидкого компонента.
14. Передвижной распылитель-дозатор по п. 1, отличающийся тем, что отдельные основные и дополнительные нагреватели для каждого жидкого компонента выполнены с возможностью раздельного управления для достижения различных целевых температур.
15. Передвижной распылитель-дозатор, содержащий:
систему циркуляции жидкости с моторизованным насосом;
основной нагреватель, расположенный в системе циркуляции жидкости;
дополнительный нагреватель, расположенный в жидкостном сообщении последовательно с основным нагревателем; и
систему управления, предназначенную для активирования как основного нагревателя, так и дополнительного нагревателя, когда моторизованный насос потребляет меньше мощности, чем пороговое значение, и предназначенную в противном случае для активирования только основного нагревателя.
16. Передвижной распылитель-дозатор по п. 15, отличающийся тем, что указанное пороговое значение выбирают таким образом, что общее потребление мощности моторизованным насосом, основным нагревателем и дополнительным нагревателем никогда не превышает сетевой мощности.
17. Передвижной распылитель-дозатор по п. 15, отличающийся тем, что дополнительный нагреватель по существу потребляет половину мощности основного нагревателя.
18. Способ управления нагревателем для передвижного распылителя-дозатора с моторизованным насосом, основным нагревателем и дополнительным нагревателем, включающий:
подачу питания на моторизованный насос для осуществления циркуляции жидкости при требуемом давлении;
импульсную подачу питания на основной нагреватель через равные промежутки времени, выбранные для нагрева циркулирующей жидкости до целевой температуры;
импульсную подачу питания на дополнительный нагреватель синхронно с основным нагревателем во время функционирования моторизованного насоса в режиме рециркуляции при низком давлении; и
отключение подачи питания на дополнительный нагреватель во время функционирования моторизованного насоса в режиме распыления при высоком давлении.
19. Способ управления нагревателем по п. 18, отличающийся тем, что дополнительно включает определение мощности, потребляемой моторизованным насосом, и сравнение мощности, потребляемой моторизованным насосом, с пороговым значением потребления мощности, при этом режим рециркуляции при низком давлении определяется падением мощности, потребляемой моторизованным насосом, ниже порогового значения мощности, в то время как режим распыления при высоком давлении определяется превышением потребляемой моторизованным насосом мощностью порогового значения мощности.
20. Способ управления нагревателем по п. 18, отличающийся тем, что дополнительно включает управление мощностью моторизованного насоса на основе заданного командой значения требуемого давления и сравнение этого заданного командой значения с пороговым значением давления, при этом режим рециркуляции при низком давлении определяется снижением заданного командой значения ниже порогового значения давления, в то время как режим распыления при высоком давлении определяется превышением заданным командой значением порогового значения давления.
