CN107576121A - 一种回水冷却系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冷却技术领域，公开一种回水冷却系统及其控制方法，回水冷却系统包括冷水供水管、冷却水供水管和回流水管，冷水供水管包括多条供水支路，每条供水支路均安装有控制阀，多个控制阀均与PLC控制器电连接；冷却水供水管一端与多条供水支路的出水端相连，另一端与待冷却设备进水口相连，冷却水供水管上设置有与PLC控制器电连接的温度传感器；回流水管一端与设备的出水口相连，另一端与冷却水供水管相连，回流水管上设置有出水口。该回水冷却系统由PLC控制器操作控制控制阀的开合度以对不同流量的回流水进行混合冷却，操作简单方便，且无需换热器，设备安装空间减小，车间建设费用和初期设备投资费用降低，无需定期维护清洗换热板的费用。
Description
技术领域
本发明涉及冷却技术领域，尤其涉及一种回水冷却系统及其控制方法。
背景技术
车间设备的冷却循环系统通常采用换热器与待冷却的设备流体连通，形成冷却循环系统。具体的，冷却水管与待冷却的设备的进水口相连通，为待冷却设备提供冷却水，设备的出水口与回流水管相连通，将冷却过设备之后的回流水排出送至换热器进行冷却，经换热器冷却后的水重新用于对设备的冷却。
上述冷却循环系统需要装配换热器，装配换热器以及水泵的初期投资高，占地面积大；而且换热器的换热板需要定期进行维护清洗，定期维护的成本较高。
因此，亟需一种新型的回水冷却系统以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提出一种回水冷却系统，以解决换热器初期投资高、占地面积大且换热器定期维护清洗成本高的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种回水冷却系统，包括：
冷水供水管,其包括多条供水支路，每条所述供水支路均安装有与之配合的控制阀，多个所述控制阀均与PLC控制器电连接，所述PLC控制器用于控制所述控制阀的开合度；
冷却水供水管，其一端与多条所述供水支路的出水端相连，另一端与待冷却的设备的进水口相连，所述冷却水供水管上设置有与所述PLC控制器电连接的温度传感器；
回流水管，其一端与冷却后的设备的出水口相连，另一端与所述冷却水供水管相连通，所述回流水管上设置有制程设备出水口，所述制程设备出水口连接有制程设备出水管，所述制程设备出水管上设置有与之配合的第二阀门。
冷水供水管内的冷水与回流水管内的热水混合对待冷却的设备进行冷却，无需安装换热器，设备安装空间减小，车间建设费用和初期设备投资费用降低，而且无需定期维护清洗换热板，降低生产成本；通过PLC控制器对控制阀的开合度进行控制，操作简单方便。
优选地，每条所述供水支路位于所述控制阀的两侧均安装有第一阀门。
优选地，还包括分水器，所述分水器的多个出水口与多条所述供水支路的进水端一一对应连接，所述分水器的进水口与冷水总供水管相连。
优选地，还包括集水器，所述集水器的多个进水口与多条所述供水支路的出水端一一对应相连，所述集水器的出水口与所述冷却水供水管相连。
优选地，所述冷却水供水管上设置有与之配合的第三阀门；
所述冷水总供水管上设置有与之配合的第四阀门。
优选地，所述冷却水供水管上设置有与所述PLC控制器相连的PH传感器，用于测量所述冷却水供水管内冷却水的PH值。
优选地，所述PLC控制器与报警器连接，当所述PH传感器测得的PH值超出设定范围和/或所述温度传感器测得的温度超出水温设定范围时，所述PLC控制器控制所述报警器报警。
优选地，所述冷却水供水管上设置排气阀和泄水阀。
本发明的另一目的在于提出一种回水冷却系统控制方法，以解决随着负荷的变化冷却水水温的不稳定的问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种回水冷却系统的控制方法，包括以下步骤：
S100、回水冷却系统开启之后，温度传感器检测冷却水供水管内的水温并将检测值反馈给PLC控制器；
S200、PLC控制器判断所述检测值是否高于水温设定范围的最大值，若是，则调大控制阀的开合度；若否，则执行步骤S300；
S300、PLC控制器判断所述检测值是否低于水温设定范围的最小值，若是，则调小控制阀的开合度。
优选地，PLC控制器内预设有时间T1和T2，
所述调大控制阀的开合度的过程为所述PLC控制器按预设顺序依次检测并判断多个所述控制阀的开合度是否达到加载点的开合度，PLC控制器将第一个未达到加载点开合度的控制阀的开合度调大，若在时间段T1内，检测值一直高于水温设定范围的最大值，则开启下一个控制阀并调大，以此类推直至检测值处于水温设定范围内；
所述调小控制阀的开合度的过程为所述PLC控制器将已开启的控制阀的开合度同时调小相同的量，若调小后的控制阀的开合度达到卸载点的开合度，在时间段T2内，检测值一直低于水温设定范围的最小值则将所有已开启的控制阀，按预设顺序的最后一个控制阀关闭，以此类推直至检测值处于水温设定范围内；
其中，加载点的开合度大于卸载点的开合度。
本发明的有益效果为：本发明提供的回水冷却系统及其控制方法，冷水供水管内的冷水与回流水管内的热水混合对待冷却的设备进行冷却，无需安装换热器，设备安装空间减小，车间建设费用和初期设备投资费用降低，而且无需定期维护清洗换热板，降低生产成本；回水冷却系统的控制方法，通过PLC控制器按照预设顺序对控制阀的开合度进行控制，实现对不同流量的回流水进行混合冷却并使混合水水温稳定，操作简单方便。
附图说明
图1是本发明提供的回水冷却系统的结构示意图；
图2是本发明提供的回水冷却系统的控制方法的流程图。
图中：
1、冷却水供水管；2、冷水总供水管；3、回流水管；31、制程设备出水口；4、分水器；5、集水器；6、供水支路；7、控制阀；8、第一阀门；9、第二阀门；10、第三阀门；11、第四阀门；12、制程设备出水管；13、温度传感器；14、PH传感器；15、泄水阀；16、排气阀；17、PLC控制器；18、报警器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施例公开了一种回水冷却系统，包括：依次流体相连的冷水总供水管2、分水器4、冷水供水管、集水器5和冷却水供水管1，冷却水供水管1和待冷却的设备的进水口相连，设备的出水口与回流水管3相连，回流水管3与冷却水供水管1相连通，回流水管3上设置有制程设备出水口31。制程设备出水口31与制程设备出水管12相连通，回流水管3内的部分回流水通过制程设备出水口31流入到制程设备出水管12内，制程设备出水管12内的回流水经过制冷设备(图中未示出)冷却之后再供给冷水总供水管2。
具体地，冷水供水管包括多条供水支路6，每条供水支路6均安装有与之配合的控制阀7，每个控制阀7均与PLC控制器17电连接，PLC控制器17用于控制控制阀7的开合度，进而控制供水支路6上的水的流量。每个控制阀7的两侧均安装有第一阀门8。正常使用时，两侧的第一阀门8完全打开，控制阀7根据需要打开相应的开合度；当控制阀7发生故障需要维修或者更换时，关闭两侧的第一阀门8，对控制阀7进行维修或者更换。
多条供水支路6的进水端通过分水器4与冷水总供水管2相连，分水器4的多个出水口与多条供水支路6的进水端一一对应连接，分水器4的进水口与冷水总供水管2相连，分水器4上设置有相应的排气阀和泄水阀。冷水总供水管2上设置有与之配合的第四阀门11，用于控制是否向回水冷却系统提供冷水。
集水器5与多条供水支路6的出水端相连，集水器5的出水口与冷却水供水管1相连，集水器5的多个进水口与多条供水支路6的出水端一一对应相连，集水器5上设置有相应的排气阀和泄水阀。冷却水供水管1的另一端与待冷却的设备的进水口相连，冷却水供水管1上设置有与之配合的第三阀门10，用于控制是否向待冷却的设备提供冷却水。冷却水供水管1上设置有排气阀16和泄水阀15。
冷却水供水管1上设置有与PLC控制器17电连接的温度传感器13，温度传感器13用于测定冷却水供水管1内的冷却水的水温，并将检测值反馈给PLC控制器17，PLC控制器17控制多个控制阀7的开合度来调节水温。冷却水供水管1上还设置有与PLC控制器17相连的PH传感器14，PH传感器14用于测量冷却水供水管1内冷却水的PH值并将测得的PH值反馈给PLC控制器17。
回流水管3的一端与冷却后的设备的出水口相连，另一端与冷却水供水管1相连通，回流水管3上设置制程设备出水口31，制程设备出水口31连接有制程设备出水管12，制程设备出水管12上设置有与之配合的第二阀门9。
PLC控制器17上连接有报警器18，当PH传感器14测得的PH值超出设定范围超出PH设定范围和/或温度传感器13测得的温度长时间超出水温设定范围，PLC控制器17控制报警器18报警，提醒监控员，监控员将信息传给相关人员对系统进行检测，防止冷却水水温异常或酸碱度异常对待冷却设备造成损害。
本实施例还公开了一种回水冷却系统的控制方法，步骤如下：
PLC控制器17中预设有时间段T1和T2，控制阀7的加载点V1和卸载点V2，其中，控制阀7加载点的开合度大于卸载点的开合度；冷却水供水管1内的冷却水的水温设定范围[Tw1，Tw2]，其中Tw1为水温设定范围的最小值，Tw2为水温设定范围的最大值。
包括以下步骤：
S100、回水冷却系统开启之后，温度传感器13检测冷却水供水管1内的水温并将检测值反馈给PLC控制器17；
S200、PLC控制器17判断检测值是否高于Tw2，若是，则调大控制阀7的开合度；若否，则执行步骤S300；
其中调大控制阀7的开合度的过程为：PLC控制器17按预设顺序依次检测并判断多个控制阀7的开合度是否达到加载点的开合度，当PLC控制器17检测到第一个未达到加载点开合度的控制阀7时，PLC控制器17控制该控制阀7的开合度调大，若在时间段T1内，检测值一直高于Tw2，则开启下一个控制阀7并将其开合度调大，以此类推直至冷却水水温处于水温设定范围内。
S300、PLC控制器17判断所述检测值是否低于Tw1，若是，则调小控制阀的开合度；
调小控制阀7的开合度的过程为：PLC控制器17将已开启的控制阀7的开合度同时调小相同的量，若调小后的控制阀7的开合度达到卸载点的开合度，在时间段T2内，检测值一直低于Tw1则将所有已开启的控制阀7，按预设顺序的最后一个控制阀7关闭，以此类推直至冷却水水温处于水温设定范围内。
在回水冷却系统运行过程中，PH传感器14和温度传感器13检测冷却水供水管1内水的PH值和温度检测值，当PH传感器14测得的PH值超出设定范围超出PH设定范围或者温度传感器13测得的温度长时间超出水温设定范围，或者PH值超出PH设定范围和温度传感器13测得的温度超出水温设定范围时PLC控制器17控制报警器18报警。
申请人声明，本发明通过上述实施例进行了示例性的描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种回水冷却系统，其特征在于，包括：
冷水供水管,其包括多条供水支路(6)，每条所述供水支路(6)均安装有与之配合的控制阀(7)，多个所述控制阀(7)均与PLC控制器(17)电连接，所述PLC控制器(17)用于控制所述控制阀(7)的开合度；
冷却水供水管(1)，其一端与多条所述供水支路(6)的出水端相连，另一端与待冷却的设备的进水口相连，所述冷却水供水管(1)上设置有与所述PLC控制器(17)电连接的温度传感器(13)；
回流水管(3)，其一端与冷却后的设备的出水口相连，另一端与所述冷却水供水管(1)相连通，所述回流水管(3)上设置有制程设备出水口(31)，所述制程设备出水口(31)连接有制程设备出水管(12)，所述制程设备出水管(12)上设置有与之配合的第二阀门(9)。
2.根据权利要求1所述的回水冷却系统，其特征在于，每条所述供水支路(6)位于所述控制阀(7)的两侧均安装有第一阀门(8)。
3.根据权利要求1所述的回水冷却系统，其特征在于，还包括分水器(4)，所述分水器(4)的多个出水口与多条所述供水支路(6)的进水端一一对应连接，所述分水器(4)的进水口与冷水总供水管(2)相连。
4.根据权利要求1所述的回水冷却系统，其特征在于，还包括集水器(5)，所述集水器(5)的多个进水口与多条所述供水支路(6)的出水端一一对应相连，所述集水器(5)的出水口与所述冷却水供水管(1)相连。
5.根据权利要求3所述的回水冷却系统，其特征在于,所述冷却水供水管(1)上设置有第三阀门(10)；
所述冷水总供水管(2)上设置有第四阀门(11)。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的回水冷却系统，其特征在于，所述冷却水供水管(1)上设置有与所述PLC控制器(17)相连的PH传感器(14)，用于测量所述冷却水供水管(1)内冷却水的PH值。
7.根据权利要求6所述的回水冷却系统，其特征在于，所述PLC控制器(17)与报警器(18)连接，当所述PH传感器(14)测得的PH值超出设定范围和/或所述温度传感器(13)测得的温度超出水温设定范围时，所述PLC控制器(17)控制所述报警器(18)报警。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的回水冷却系统，其特征在于，所述冷却水供水管(1)上设置排气阀(16)和泄水阀(15)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的回水冷却系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、回水冷却系统开启之后，温度传感器(13)检测冷却水供水管(1)内的水温并将检测值反馈给PLC控制器(17)；
S200、PLC控制器(17)判断所述检测值是否高于水温设定范围的最大值，若是，则调大控制阀的开合度；若否，则执行步骤S300；
S300、PLC控制器(17)判断所述检测值是否低于水温设定范围的最小值，若是，则调小控制阀的开合度。
10.根据权利要求9所述的系统的控制方法，其特征在于，PLC控制器(17)内预设有时间T1和T2，
所述调大控制阀的开合度的过程为所述PLC控制器(17)按预设顺序依次检测并判断多个所述控制阀(7)的开合度是否达到加载点的开合度，PLC控制器(17)将第一个未达到加载点开合度的控制阀(7)的开合度调大，若在时间段T1内，检测值一直高于水温设定范围的最大值，则开启下一个控制阀(7)并调大，以此类推直至检测值处于水温设定范围内；
所述调小控制阀的开合度的过程为所述PLC控制器(17)将已开启的控制阀(7)的开合度同时调小相同的量，若调小后的控制阀(7)的开合度达到卸载点的开合度，在时间段T2内，检测值一直低于水温设定范围的最小值则将所有已开启的控制阀(7)，按预设顺序的最后一个控制阀(7)关闭，以此类推直至检测值处于水温设定范围内；
其中，加载点的开合度大于卸载点的开合度。
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Address after: Building No. 7, No. 289 Taji Road, Bacheng Town, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province, China Patentee after: Jinghe System Technology (Suzhou) Co.,Ltd. Address before: Room 3, 1288, Shipai Jinghan Road, Kunshan City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: KUNSHAN FLOWTECH ELECTRO-MECHANICAL ENGINEERING CO.,LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address |