CN106275358B - 一种船用海水冷却系统变频控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种船用海水冷却系统变频控制方法，其包括以下步骤：S1、检测中央冷却器的进水口和出水口位置处的海水温度，并计算温度差；S2、判断温度差是否超出设定温度范围，若高于设定温度范围，则手动增加冷却海水的流量；若低于设定温度范围，则手动减小冷却海水的流量，若处于设定温度范围内，则不改变冷却海水的流量；S3、检测冷却海水总出口处的出水温度；S4、判断出水温度是否高于第一设定值；若是，则发出手动增加冷却海水流量的报警提醒，若否，则执行步骤S5；S5、判断出水温度是否低于第二设定值；若是，则发出手动降低冷却海水流量的报警提醒。本发明有效的减少了设备的初装成本，同时能有效的节能，而且维护简单。

Description

一种船用海水冷却系统变频控制方法及系统

技术领域

本发明涉及海水冷却系统技术领域，尤其涉及一种船用海水冷却系统变频控制方法及系统。

背景技术

目前，船舶海水冷却系统和机舱通风系统采用自动变频技术。比如，海水冷却系统变频控制系统主要部件包括：变频驱动单元，控制单元，人机交互界面，温度、压力传感器。温度传感器安装在中央冷却器的海水侧进、出口管路上和淡水侧进出口管路上，压力传感器安装在中央冷却器海水车进出口管路上。温度、压力传感器提供需要的温度和压力的模拟量信号，信号传输至集成人机交互界面的控制单元，经过模/数转换后，由控制单元存储并处理，然后输出控制信号至冷却海水泵的变频驱动单元，最后由变频驱动单元改变变频冷却海水泵的转速即排量。经过以上步骤，可以达到在不同环境温度及工况下，冷却海水泵的排量及功率根据冷却系统的需求自动调节。

现有技术的缺点是成本过高，从而影响了变频技术在船舶上应用的经济性。而且，在自动变频控制系统中需要安装若干温度、压力传感器，这些传感器是控制单元进行控制的依据。为了提高自动控制的快速性和安全可靠性，需要设置足够多的传感器。还有人机交互界面，控制单元及所安装的需要定制的相关控制软件。这些都设备的价格都十分昂贵，并且因为设备众多，使得系统复杂，从而导致系统的可靠性降低。同时，由于都是精密的设备，系统的维护、保养的难度增加，一般都需要专业的人员执行。

对于船舶在海上正常航行时，其负荷不会产生很大的变化。但是由于季节或航区变化(即海水温度变化)的原因，会引起海水冷却水量需求的变化。但这种变化一般是很缓慢的。因此自动变频控制这种即时的控制对于船舶海水冷却系统是一种配置的浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种船用海水冷却系统变频控制方法及系统，冷却效果好、调节能力强，且在降低成本的同时，使该系统的操作和维护比较简单。

为了实现上述目的，本发明提供一种船用海水冷却系统变频控制方法，其包括以下步骤：

S1、检测中央冷却器1的进水口和出水口位置处的海水温度，并计算温度差；

S2、判断温度差是否超出设定温度范围，若高于设定温度范围，则手动增加冷却海水的流量；若低于设定温度范围，则手动减小冷却海水的流量，若处于设定温度范围内，则不改变冷却海水的流量；

S3、检测冷却海水总出口处的出水温度；

S4、判断出水温度是否高于第一设定值；若是，则发出手动增加冷却海水流量的报警提醒，若否，则执行步骤S5；

S5、判断出水温度是否低于第二设定值；若是，则发出手动降低冷却海水流量的报警提醒。

根据本发明的一优选实施例：所述步骤S2中，增加或降低冷却海水的流量包括：通过手动调节变频调节器改变海水泵的转速。

根据本发明的一优选实施例：所述步骤S2中，增加或降低冷却海水的流量包括：启停不同数量的海水泵来调节流量。

本发明还提供一种船用海水冷却系统变频控制系统，其包括：

温度检测单元，包括安装在所述中央冷却器进水口和出水口的第一温度传感器和第二温度传感器，还包括安装在海水总出口处的第三温度传感器；

海水泵，与变频调节器相连接，所述变频调节器用于改变所述海水泵的转速；

报警提醒单元，用于根据所述第三温度传感器的检测温度，发出增加或降低冷却海水流量的报警提醒。

根据本发明的一优选实施例：所述船的左舷和右舷上分别设有高位海水箱和低位海水箱，所述海水泵连接在所述高位海水箱和低位海水箱之间。

根据本发明的一优选实施例：所述高位海水箱和低位海水箱与所述海水泵之间还依次设有遥控蝶阀、过滤器和手动蝶阀。

根据本发明的一优选实施例：所述海水泵的数量为多个，且所述海水泵与所述变频调节器一一对应。

根据本发明的一优选实施例：所述中央冷却器的进水口和出水口处还设有压力表及压力阀。

本发明的有益效果在于：

1)、成本低，由于采用了手动变频调节增加或减少冷却海水的流量，其在保证冷却效果的前提下，减少了温度和压力传感器的数量，取消了控制单元及人机交互界面，有效的减少了设备的初装成本，同时能有效的节能；

2)、维护简单，由于系统结构较为简单，无需复杂维护。

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是本发明的船用海水冷却系统变频控制方法的方法流程图；

图2是本发明的船用海水冷却系统变频控制系统的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本发明的船用海水冷却系统变频控制方法，其包括以下步骤：

S1、检测中央冷却器的进水口和出水口位置处的海水温度，并计算温度差；计算温度差可以通过人工差值计算的方法进行；

S2、判断温度差是否超出设定温度范围，若高于设定温度范围，则手动增加冷却海水的流量；若低于设定温度范围，则手动减小冷却海水的流量，若处于设定温度范围内，则不改变冷却海水的流量；其中，设定温度范围即为海水冷却温度差，例如：海水冷却温度差为(3°-10°)，当中央冷却器的进水口和出水口位置处的海水温度差为4°时，则能满足正常的冷却需求，而当中央冷却器的进水口和出水口位置处的海水温度差为2°(或12°)时，则说明海水的冷却能力过剩造成耗能大(海水的冷却能力不足)，需要则手动减小(增加)冷却海水的流量。

S3、检测冷却海水总出口处的出水温度；

S4、判断出水温度是否高于第一设定值；若是，则发出手动增加冷却海水流量的报警提醒，若否，则执行步骤S5；本实施例中的第一设定值即为冷却系统的出水温度设计理论上限值时，一旦出水温度超过设计理论值，就必须要增加冷却海水泵的流量，从而为了保证船舶冷却系统的正常工作。

S5、判断出水温度是否低于第二设定值；若是，则发出手动降低冷却海水流量的报警提醒。本实施例中的第二设定值即为冷却系统的出水温度设计理论下限值，这样是为了减少船员的工作负担，实现无人机舱的控制要求。

具体地，本发明的步骤S2中，增加或降低冷却海水的流量包括：通过手动调节变频调节器改变海水泵的转速。通过改变海水泵的转速即可调节海水泵的流量。

在本发明的另一个实施例中，步骤S2中，增加或降低冷却海水的流量包括：启停不同数量的海水泵来调节流量。即在增加冷却海水的流量时，可以适量增加并启动海水泵，而在降低冷却海水的流量时，可以适量减少并关闭海水泵。

参阅图2所示，本发明的船用海水冷却系统变频控制系统，其包括：

温度检测单元，包括安装在中央冷却器1进水口和出水口的第一温度传感器2和第二温度传感器3，还包括安装在海水总出口处的第三温度传感器4；

海水泵5，与变频调节器6相连接，变频调节器6用于改变海水泵5的转速；同时，变频调节器6也可以关闭或开启海水泵5。

报警提醒单元14，用于根据第三温度传感器4的检测温度，发出增加或降低冷却海水流量的报警提醒。

较佳的，本发明中，船的左舷和右舷上分别设有高位海水箱7和低位海水箱8，海水泵5连接在高位海水箱7和低位海水箱8之间。高位海水箱7和低位海水箱8可以防止海水泵5的吸空，使海水泵5的工作更加稳定。

较佳的，为了方便控制和增加对海水泵5的保护，高位海水箱7和低位海水箱8与海水泵5之间还依次设有遥控蝶阀9、过滤器10和手动蝶阀11。

本发明，海水泵5的数量为多个，且海水泵5与变频调节器6一一对应。通过手动启停不同数量的海水泵5可以来调节海水泵流量，改变冷却系统的冷却效果。

以及，中央冷却器1的进水口和出水口处还设有压力表12及压力阀13，用于检测并控制中央冷却器1的进水口和出水口出的水压。

本发明还适用于船舶机舱通风系统中的机舱风机的变频控制，通过在机舱进风口和出风口处设置温度传感器检测温差，然后可根据温差手动调节机舱风机的转速，从而可以起到低成本、变频节能且维护操作简单的技术效果。

综上所述，本发明的优点在于：

1)、成本低，由于采用了手动变频调节增加或减少冷却海水的流量，其在保证冷却效果的前提下，减少了温度和压力传感器的数量，取消了控制单元及人机交互界面，有效的减少了设备的初装成本，同时能有效的节能；

2)、维护简单，由于系统结构较为简单，无需复杂维护。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种船用海水冷却系统变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、检测中央冷却器的进水口和出水口位置处的海水温度，并计算温度差；

S2、判断温度差是否超出设定温度范围，若高于设定温度范围，则手动增加冷却海水的流量；若低于设定温度范围，则手动减小冷却海水的流量，若处于设定温度范围内，则不改变冷却海水的流量；

S3、检测冷却海水总出口处的出水温度；

S4、判断出水温度是否高于第一设定值；若是，则发出手动增加冷却海水流量的报警提醒，若否，则执行步骤S5；

S5、判断出水温度是否低于第二设定值；若是，则发出手动降低冷却海水流量的报警提醒，

所述步骤S2中，增加或降低冷却海水的流量包括：通过手动调节变频调节器改变海水泵的转速或启停不同数量的海水泵来调节流量。

2.一种实现权利要求1所述的船用海水冷却系统变频控制方法的变频控制系统，其特征在于，包括：

温度检测单元，包括安装在所述中央冷却器进水口和出水口的第一温度传感器和第二温度传感器，还包括安装在海水总出口处的第三温度传感器；

海水泵，与变频调节器相连接，所述变频调节器用于改变所述海水泵的转速；

报警提醒单元，用于根据所述第三温度传感器的检测温度，发出增加或降低冷却海水流量的报警提醒。

3.如权利要求2所述的船用海水冷却系统的变频控制系统，其特征在于，所述船的左舷和右舷上分别设有高位海水箱和低位海水箱，所述海水泵连接在所述高位海水箱和低位海水箱之间。

4.如权利要求3所述的船用海水冷却系统的变频控制系统，其特征在于，所述高位海水箱和低位海水箱与所述海水泵之间还依次设有遥控蝶阀、过滤器和手动蝶阀。

5.如权利要求4所述的船用海水冷却系统的变频控制系统，其特征在于，所述海水泵的数量为多个，且所述海水泵与所述变频调节器一一对应。

6.如权利要求5所述的船用海水冷却系统的变频控制系统，其特征在于，所述中央冷却器的进水口和出水口处还设有压力表及压力阀。