CN104180573A - 一种冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却系统，在排气冷却后温度较低时，仅开3#变频冷却器即能满足冷却要求，其余两台冷却器则停开，节约了能源。当排气冷却后温度继续升高时，3#变频冷却器停开，开1#或者2#，一台工频冷却器的基础上，3#变频冷却器，通过调节变频冷却器来调节冷却温度。当排气冷却后温度继续处于高位，1#、2#工频冷却器同时开启，3#冷却器变频运行，调节冷却温度。本发明具有以下的优点：1、调速平稳，适合多种工况；2、造价低，仅需要一台容量较小的变频器，和一台变频电机的情况下，就可以实现现有技术方案中的第二种技术的调节效果。

Description

一种冷却系统

技术领域

本发明涉及能源化工技术领域，特别涉及一种冷却系统。

背景技术

高压射流工艺要求进入冷箱前的压力达到20Mpa，所以目前选用三级往复式压缩机。该往复式压缩机的压缩效率高，但不足的是压缩发热大，如果不经过冷却，会对压缩机产生危害导致事故的发生。

目前的技术是在各压缩机级间设置风冷却器，对气体进行冷却后再输送到下一级进行压缩，其结构如图1所示。

现有技术中冷却器的控制方式有以下两种：

第一种为：三级管道通过由三个冷却器串联起的一个冷却装置分别编为1#、2#、3#，冷却器电机为工频电机，可以根据冷却后的检测温度，来控制开启冷却器的数量来调节冷却风量，从而控制冷却后气体温度，如图2所示。

第一种现有技术的缺点是，冷却器为工频设计，无法进行平缓的调节，不能适应多种工况。其调节效果曲线如图3所示。

第二种技术为：三台风冷器电机全部为变频电机，由一台变频器控制，根据冷却后温度来调节风机转速，最终调节风量。可以实现平缓调节，适合多种工况。其控制系统原理如图4所示。

第二种现有技术的缺点为：要求三台电机均为变频电机，且变频器的容量大，造成了造价较高。其调节效果曲线如图5所示。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种冷却系统，可以实现平缓调节冷却效果，适用于多种工况；降低了能耗，改善了控制效果，降低了实现同等控制效果的造价。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种冷却系统，包括冷却设备、温度传感器、控制系统和供电系统，所述冷却设备的数量为多台，包括至少一台变频冷却设备，和至少一台工频冷却设备，所述变频冷却设备的变频器和所述工频冷却设备的电机控制器均通讯连接于所述控制系统；

所述温度传感器能够监测所述冷却设备的出口处的温度，并将监测到的温度信号发送给所述控制系统；

所述控制系统能够根据接收到的所述温度信号，将监测温度同第一预设温度进行比较，在所述监测温度不大于所述第一预设温度的情况下，分别向所述变频器和所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制所述工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在所述监测温度大于所述第一预设温度的情况下，分别向所述变频器和所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制所述工频冷却设备的冷却器处于工作状态。

优选的，所述工频冷却设备的数量为多台，所述控制系统能够在所述监测温度大于所述第二预设温度的情况下，将所述监测温度同第二预设温度进行比较，在所述监测温度不大于所述第二预设温度的情况下，分别向所述变频器和多台所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制单台所述工频冷却设备的冷却器处于工作状态，控制其他所述工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在所述监测温度大于所述第二预设温度的情况下，分别向所述变频器和多台所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制多台所述工频冷却设备的冷却器均处于工作状态；

所述第二预设温度高于所述第一预设温度。

优选的，所述变频冷却设备的数量为一台，所述工频冷却设备的数量为两台。

优选的，所述冷却设备由一台所述变频冷却设备和两台所述工频冷却设备依次串联而成，且所述变频冷却设备位于所述冷却设备的进口一侧。

优选的，所述冷却器为风冷器。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的冷却系统，在排气冷却后温度较低时，仅开变频冷却设备的冷却器即能满足冷却要求，其余的工频冷却设备则停开，节约了能源；当排气冷却后温度较高时，开启工频冷却设备的冷却器，在此基础上，通过调节变频冷却设备的冷却器来调节冷却温度。本方案调速平稳，适合多种工况；造价低，仅需要一台容量较小的变频冷却设备，和一台工频冷却设备的情况下，就可以实现现有技术方案中的第二种技术的调节效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中三级往复式压缩机的风冷结构示意图；

图2为现有技术中第一种控制方式的系统原理图；

图3为现有技术中第一种控制方式的调节效果曲线图；

图4为现有技术中第二种控制方式的系统原理图；

图5为现有技术中第二种控制方式的调节效果曲线图；

图6为本发明实施例提供的冷却系统的控制原理图；

图7为本发明实施例提供的冷却系统的调节效果曲线。

具体实施方式

本发明公开了一种冷却系统，可以实现平缓调节冷却效果，适用于多种工况；降低了能耗，改善了控制效果，降低了实现同等控制效果的造价。

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，而不是全部的实施例。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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图6和图7，图6为本发明实施例提供的冷却系统的控制原理图；图7为本发明实施例提供的冷却系统的调节效果曲线。

本发明实施例提供的冷却系统，包括冷却设备、温度传感器、控制系统和供电系统，其核心改进点在于，冷却设备的数量为多台，包括至少一台变频冷却设备，和至少一台工频冷却设备，变频冷却设备的变频器和工频冷却设备的电机控制器均通讯连接于控制系统；

温度传感器能够监测冷却设备的出口处的温度，并将监测到的温度信号发送给控制系统，其原理图可以参照图6所示；

控制系统能够根据接收到的温度信号，将监测温度同第一预设温度进行比较，在监测温度不大于第一预设温度的情况下，分别向变频器和电机控制器发送控制信号，控制变频冷却设备的冷却器启动并根据监测温度调节冷却程度，控制工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在监测温度大于第一预设温度的情况下，分别向变频器和电机控制器发送控制信号，控制变频冷却设备的冷却器启动并根据监测温度调节冷却程度，控制工频冷却设备的冷却器处于工作状态。根据监测温度的实际情况，来调节冷却器的冷却程度，这一功能的实现为现有技术，在此不再赘述。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的冷却系统，在排气冷却后温度较低时，仅开变频冷却设备的冷却器即能满足冷却要求，其余的工频冷却设备则停开，节约了能源；当排气冷却后温度较高时，开启工频冷却设备的冷却器，在此基础上，通过调节变频冷却设备的冷却器来调节冷却温度。本方案调速平稳，适合多种工况；造价低，仅需要一台容量较小的变频冷却设备，和一台工频冷却设备的情况下，就可以实现现有技术方案中的第二种技术的调节效果。

为了进一步优化上述的技术方案，工频冷却设备的数量为多台，控制系统能够在监测温度大于第二预设温度的情况下，将监测温度同第二预设温度进行比较，在监测温度不大于第二预设温度的情况下，分别向变频器和多台电机控制器发送控制信号，控制变频冷却设备的冷却器启动并根据监测温度调节冷却程度，控制单台工频冷却设备的冷却器处于工作状态，控制其他工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在监测温度大于第二预设温度的情况下，分别向变频器和多台电机控制器发送控制信号，控制变频冷却设备的冷却器启动并根据监测温度调节冷却程度，控制多台工频冷却设备的冷却器均处于工作状态；

第二预设温度高于第一预设温度。需要说明的是，上述第一预设温度和第二预设温度，是本领域技术人员根据需要冷却的设备的实际情况确定的，在此并不做具体的限定。

通过配备多台工频冷却设备，在能够提供更大制冷量的情况下，成本不高，且便于控制系统的灵活性调配。

在本方案提供的具体实施例中，变频冷却设备的数量为一台，工频冷却设备的数量为两台。当然，还可以根据实际需要，增加变频冷却设备和工频冷却设备的数量，以实现更好的冷却效果，满足不同使用需求。

为了进一步优化上述，冷却设备由一台变频冷却设备和两台工频冷却设备依次串联而成，且变频冷却设备位于冷却设备的进口一侧。作为优选，冷却器为风冷器，控制系统系统DCS控制系统。其结构可以参照图6所示，3#冷却器为变频，2#、1#冷却器为工频。

本方案适用于高压射流LNG工艺联合压缩机排气温度调节，1级排气、2级排气和3级排气均分别依次通过3#、2#和1#冷却器，每个排气经过冷却设备的出口处均设置有独立的温度传感器。

下面结合具体的工作过程，对本方案做进一步介绍：

在排气冷却后温度较低时，仅开3#变频冷却器即能满足冷却要求，其余两台冷却器则停开，节约了能源。

当排气冷却后温度继续升高时，3#变频冷却器停开，开1#或者2#，一台工频冷却器的基础上，3#变频冷却器，通过调节变频冷却器来调节冷却温度。

当排气冷却后温度继续处于高位，1#、2#工频冷却器同时开启，3#冷却器变频运行，调节冷却温度。

本方案的调节效果曲线可以参照图7所示。

综上所述，本发明实施例提供的冷却系统，具有以下的优点：

1、调速平稳，适合多种工况；

2、造价低，仅需要一台容量较小的变频器，和一台变频电机的情况下，就可以实现现有技术方案中的第二种技术的调节效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种冷却系统，包括冷却设备、温度传感器、控制系统和供电系统，其特征在于，所述冷却设备的数量为多台，包括至少一台变频冷却设备，和至少一台工频冷却设备，所述变频冷却设备的变频器和所述工频冷却设备的电机控制器均通讯连接于所述控制系统；

所述温度传感器能够监测所述冷却设备的出口处的温度，并将监测到的温度信号发送给所述控制系统；

所述控制系统能够根据接收到的所述温度信号，将监测温度同第一预设温度进行比较，在所述监测温度不大于所述第一预设温度的情况下，分别向所述变频器和所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制所述工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在所述监测温度大于所述第一预设温度的情况下，分别向所述变频器和所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制所述工频冷却设备的冷却器处于工作状态。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述工频冷却设备的数量为多台，所述控制系统能够在所述监测温度大于所述第二预设温度的情况下，将所述监测温度同第二预设温度进行比较，在所述监测温度不大于所述第二预设温度的情况下，分别向所述变频器和多台所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制单台所述工频冷却设备的冷却器处于工作状态，控制其他所述工频冷却设备的冷却器处于停止状态；

或者在所述监测温度大于所述第二预设温度的情况下，分别向所述变频器和多台所述电机控制器发送控制信号，控制所述变频冷却设备的冷却器启动并根据所述监测温度调节冷却程度，控制多台所述工频冷却设备的冷却器均处于工作状态；

所述第二预设温度高于所述第一预设温度。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述变频冷却设备的数量为一台，所述工频冷却设备的数量为两台。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却设备由一台所述变频冷却设备和两台所述工频冷却设备依次串联而成，且所述变频冷却设备位于所述冷却设备的进口一侧。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却器为风冷器。