1 思路與原則

1.1 設(shè)計思路

該磁浮子翻板液位計的設(shè)計思路主要從油液快速冷卻、防止油液二次污染、防止冷卻介質(zhì)污染及冷卻介質(zhì)開發(fā)利用等 4 個方面考慮：①針對油液快速冷卻問題，提出多組螺旋管道及快速交換冷卻介質(zhì)設(shè)計方案；②針對油液二次污染問題，提出油液密閉螺旋管道輸入輸出設(shè)計方案；③針對冷卻介質(zhì)污染問題，提出油液冷卻磁浮子翻板液位計密閉設(shè)計方案；④針對冷卻磁浮子翻板液位計功能問題，提出冷卻介質(zhì)（熱水）直連家庭供暖或沐浴系統(tǒng)設(shè)計方案。

1.2 設(shè)計原則

堅持經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單、布局合理、理論先行的原則，通過利用三維造型軟件，設(shè)計出新型冷卻磁浮子翻板液位計的三維數(shù)模（如圖 1），經(jīng)過模擬仿真驗(yàn)證后，再進(jìn)行試制加工，投入使用。

2 原理與構(gòu)成

2.1 理論依據(jù)

分析對流傳熱過程可知，影響對流傳熱速率的因素很多，工程上采用一種簡化的方法，即將流體的全部溫差集中在厚度為 δ 的一層薄膜內(nèi)，但薄膜厚度 θ 難以測定，所以用 α代替 λ/δ 將對流傳熱速率寫成如下稱謂對流傳熱速率方程式，亦稱牛頓冷卻定律：

通過上述公式分析可知，當(dāng)介質(zhì)一定的情況下，影響熱傳遞效率的主要因素為傳熱面積 A 與對流傳熱溫度差 ΔT 兩個方面。該磁浮子翻板液位計主要依據(jù)熱對流原理，高溫壓榨油從進(jìn)油口輸入，經(jīng)過置于冷卻介質(zhì)—水中的多組螺旋管道流出，由于設(shè)置的多組螺旋管道即增大了傳熱面積 A，快速注入冷水放出冷水增加了對流傳熱溫度差 ΔT，從而可以達(dá)到高溫壓榨油快速冷卻的目的。

2.2 主要構(gòu)成

該冷卻磁浮子翻板液位計主要由容器殼體、容器蓋、多組螺旋管道主要部件構(gòu)成 （如圖 2），殼體上設(shè)計有均布多個進(jìn)水 口（1/2/4/6/8/9）及出水口（3/7），容器蓋上設(shè)計有增壓口和進(jìn)油孔。此外，為了方便監(jiān)測冷卻磁浮子翻板液位計水位的液位計，設(shè)有監(jiān)測壓力的壓力表，同時在冷卻介質(zhì)水中和出油口設(shè)置溫度傳感器SG和 YG。

2.3 工作原理

①冷卻水經(jīng)進(jìn)水口（1/2/4/6/8/9）快速注入至合適液位，此時出水口（3/7）保持關(guān)閉狀態(tài)；②高溫壓榨油進(jìn)油口閥門打開，油液流經(jīng)多組螺旋管道，出油口溫度傳感器 YG 監(jiān)測冷卻后油液溫度，低于設(shè)定值，閥門打開壓榨油經(jīng)出油口流出進(jìn)行灌裝，反之關(guān)閉；③當(dāng)溫度傳感器 SG監(jiān)控溫度處于區(qū)間時，進(jìn)出水口打開，冷水快速流入，熱水快速流出，以快遞加大溫度差 ΔT；④出水口（3/7）可直連家庭供暖或沐浴系統(tǒng)（增壓口）可外接氣源用于提高供水壓力，使水位流的更遠(yuǎn)、更高，方便遠(yuǎn)距離、高樓層用戶使用。

3 特色與創(chuàng)新

如圖 2，針對油液快速冷卻問題，采用了多組螺旋管道（示例采用了 3 組）設(shè)計以此增加了傳熱面積 A;采用了多個冷卻進(jìn)水口（示例采用了 1/2/4/6/8/9 共計 6 個）及多個出水口（示例采用了 3/7 共計 2 個，可根據(jù)需要預(yù)置多個）。針對油液二次污染問題，進(jìn)油口與出油口分別內(nèi)置的螺旋管道為無縫連接，油液經(jīng)螺旋管道冷卻，不與外界任何物質(zhì)接觸。針對冷卻介質(zhì)污染問題，容器殼體與容器蓋采用一體化焊接或混凝土密閉封裝設(shè)計。針對冷卻磁浮子翻板液位計功能問題，設(shè)計有出水口（3/7），通過閥門直連家庭供暖或沐浴系統(tǒng)設(shè)計。

4 市場與價值

目前，市場上主流的冷卻磁浮子翻板液位計，一般為非密閉的開口鐵皮油桶，或單級不銹鋼螺旋管道設(shè)計置于大開口的盛水磁浮子翻板液位計中，一是冷卻效率不高；二是采用開口鐵皮油桶，油液易二次污染；三是冷卻介質(zhì)水經(jīng)熱傳導(dǎo)升溫后，由于處于開放狀態(tài)，水中沉積灰塵及榨油原料雜物，如葉子、稈莖等，無法進(jìn)行二次利用；四是普通的冷卻磁浮子翻板液位計無增壓接口，也無過多的熱水出口，不能滿足遠(yuǎn)距離、高樓層的供暖及熱水供應(yīng)需要。

5 結(jié)束語

考慮該磁浮子翻板液位計為食用油的冷卻磁浮子翻板液位計，油液螺旋管道均采用食品級不銹鋼，容器殼體和容器蓋可采用不銹鋼或鍍鋅鐵皮材料，大型冷卻磁浮子翻板液位計殼體和容器蓋也可直接考慮用混凝土結(jié)構(gòu)替代。該冷卻磁浮子翻板液位計具有設(shè)計科學(xué)、布局合理、成本低廉、冷卻效率高、一機(jī)多能，既能完成油液冷卻，也能滿足遠(yuǎn)距離、高樓層的供暖及熱水供應(yīng)需要。