CN110749097B - 一种空压机余热回收自动控制系统 - Google Patents

一种空压机余热回收自动控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空压机余热回收技术领域，且公开了一种空压机余热回收自动控制系统，包括空压机、冷却塔、热泵机组、热水器、保温水池、水泵、保温水箱、PLC控制箱以及显示装置，所述空压机的左侧面通过进水管与冷却塔相连通，所述空压机的左侧面通过循环水管与冷却塔相连通，所述冷却塔的正面固定安装有风机，所述循环水管的顶部固定连通有吸热管。该空压机余热回收自动控制系统，通过热泵机组可以将空压机产生的废热进行吸收，进而减少了能源的使用，同时能够保持空压机处于一种良好的运行状态，通过第一温度传感器对空压机进水口的温度进行感应，进而使得PLC控制箱控制冷却塔上风机的功率，进而实现冷却水温度的自动控制。

Description

一种空压机余热回收自动控制系统
技术领域
本发明涉及空压机余热回收技术领域，具体为一种空压机余热回收自动控制系统。
背景技术
空压站是船厂的主要耗能站房之一，其运行过程中产生大量的热能，该部分能量须采取必要措施给予排除，以免对机组正常运转产生影响，传统的方法是利用水为载体将热量带出、并采用冷却水塔的模式将之排放至大气中，过程中还需输入一定的电能，如此模式日积月累，势必造成大量的能源浪费，若能采取一定措施，将该部分余热加以回收，并用于诸如淋浴热水制备等常规耗能领域，则即可减少常规热能的使用，又可降低空压机冷却系统的日常能耗，可谓一举两得，是船厂节能的一个颇有意义的发展方向。
而这项系统需要一种自动控制系统对其进行控制，这样才能有效的对冷却塔以及热泵机组的工作状态进行控制，防止传统的控制系统控制不够精确，传统的控制系统以空压机循环水口处的水温作为控制变量，进而对空压机的余热回收更加的彻底，防止空压机在控制系统的控制下无法更好的进行散热。
发明内容
本发明提供了一种空压机余热回收自动控制系统，具备以空压机冷却水进水口的温度为控制变量进而提高空压机的散热效率，能够对空压机的余热回收效果更好的优点，解决了以上背景技术中提到的问题。
本发明提供如下技术方案：一种空压机余热回收自动控制系统，包括空压机、冷却塔、热泵机组、热水器、保温水池、水泵、保温水箱、PLC控制箱以及显示装置，所述空压机的左侧面通过进水管与冷却塔相连通，所述空压机的左侧面通过循环水管与冷却塔相连通，所述冷却塔的正面固定安装有风机，所述循环水管的顶部固定连通有吸热管，所述吸热管的另一端与热泵机组相连通，所述热泵机组通过供热管与热水器相连通，所述热水器的顶部固定连通有供水管，所述热水器的输出端通过第一输水管与保温水池相连通，所述保温水池通过第二输水管与水泵的输入端相连通，所述水泵的输出端通过第三输水管和保温水箱相互连通，所述进水管的上方固定安装有第一温度传感器，所述循环水管的上方固定安装有第二温度传感器，所述保温水池内腔的左侧面固定安装有第一水位传感器，所述保温水池内腔的左侧面固定安装有第三温度传感器，所述保温水箱内腔的左侧面固定安装有第二水位传感器，所述显示装置的正面固定安装有显示屏，所述显示装置的正面固定安装有第一示意灯，所述显示装置的正面固定安装有第二示意灯。
优选的，所述PLC控制箱通过电缆分别与第一温度传感器以及第二温度传感器以及第三温度传感器和第一水位传感器以及第二水位传感器电性连接。
优选的，所述PLC控制箱与风机以及热泵机组和水泵以及显示装置之间为电性连接。
优选的，所述吸热管的侧面固定连通有截流阀，且截流阀与PLC控制箱之间为电性连接。
优选的，所述第一示意灯为红色，所述第二示意灯为绿色。
本发明具备以下有益效果：
1、该空压机余热回收自动控制系统，通过热泵机组可以将空压机产生的废热进行吸收，进而减少了能源的使用，同时能够保持空压机处于一种良好的运行状态，通过第一温度传感器对空压机进水口的温度进行感应，进而使得PLC控制箱控制冷却塔上风机的功率，进而实现冷却水温度的自动控制。
2、该空压机余热回收自动控制系统，通过热水器将热泵机组产生的大量热量对自来水进行加热，进而使得将空压机产生的废热转化成保温水池中水的热量，通过第二水位传感器对保温水箱内的水位进行感应，进而使得水泵及时向保温水箱内补充热水，通过第一水位传感器对保温水池内的温度进行感应，进而控制热水器上的供水管是否继续供水。
3、该空压机余热回收自动控制系统，通过显示屏和第一示意灯以及第二示意灯提醒人们保温水池和保温水箱内的水是否达到使用的标准，通过第二温度传感器对空压机的循环水温度进行测量，从而决定冷却塔上的风机是否需要开启或者降低其运行功率，通过保温水池内的第三温度传感器对保温水池内水的温度进行感应，进而决定热泵机组是否继续工作，如果热泵机组不工作则需增加风机的运行功率，使得空压机的散热量不会改变。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构PLC控制箱连接图；
图3为本发明结构显示装置示意图。
图中：1、空压机；2、吸热管；3、热泵机组；4、供热管；5、供水管；6、热水器；7、第一输水管；8、第一水位传感器；9、第三温度传感器；10、保温水池；11、第二输水管；12、水泵；13、第二水位传感器；14、保温水箱；15、第三输水管；16、第一温度传感器；17、进水管；18、冷却塔；19、风机；20、第二温度传感器；21、循环水管；22、PLC控制箱；23、显示装置；24、第二示意灯；25、显示屏；26、第一示意灯；27、电缆。
具体实施方式
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。本发明实施例中的附图：图中不同种类的剖面线不是按照国标进行标注的，也不对元件的材料进行要求，是对图中元件的剖视图进行区分。
请参阅图1-3，一种空压机余热回收自动控制系统，包括空压机1、冷却塔18、热泵机组3、热水器6、保温水池10、水泵12、保温水箱14、PLC控制箱22以及显示装置23，空压机1的左侧面通过进水管17与冷却塔18相连通，空压机1的左侧面通过循环水管21与冷却塔18相连通，冷却塔18的正面固定安装有风机19，循环水管21的顶部固定连通有吸热管2，吸热管2的侧面固定连通有截流阀，且截流阀与PLC控制箱之间为电性连接，节流阀能够阻断空压机1与热泵机组3之间的连接，吸热管2的另一端与热泵机组3相连通，通过热泵机组3可以将空压机1产生的废热进行吸收，进而减少了能源的使用，同时能够保持空压机1处于一种良好的运行状态，热泵机组3通过供热管4与热水器6相连通，通过热水器6将热泵机组3产生的大量热量对自来水进行加热，进而使得将空压机1产生的废热转化成保温水池10中水的热量，热水器6的顶部固定连通有供水管5，热水器6的输出端通过第一输水管7与保温水池10相连通，保温水池10通过第二输水管11与水泵12的输入端相连通，水泵12的输出端通过第三输水管15和保温水箱14相互连通，进水管17的上方固定安装有第一温度传感器16，通过第一温度传感器16对空压机1进水口的温度进行感应，进而使得PLC控制箱22控制冷却塔18上风机19的功率，进而实现冷却水温度的自动控制，循环水管21的上方固定安装有第二温度传感器20，通过第二温度传感器20对空压机1的循环水温度进行测量，从而决定冷却塔18上的风机19是否需要开启或者降低其运行功率，保温水池10内腔的左侧面固定安装有第一水位传感器8，通过第一水位传感器8对保温水池10内的温度进行感应，进而控制热水器6上的供水管是否继续供水，保温水池10内腔的左侧面固定安装有第三温度传感器9，通过保温水池10内的第三温度传感器9对保温水池10内水的温度进行感应，进而决定热泵机组3是否继续工作，如果热泵机组3不工作则需增加风机19的运行功率，使得空压机1的散热量不会改变，保温水箱14内腔的左侧面固定安装有第二水位传感器13，通过第二水位传感器13对保温水箱14内的水位进行感应，进而使得水泵12及时向保温水箱14内补充热水，显示装置23的正面固定安装有显示屏25，PLC控制箱22与风机19以及热泵机组3和水泵12以及显示装置23之间为电性连接，显示装置23的正面固定安装有第一示意灯26，第一示意灯26为红色，显示装置23的正面固定安装有第二示意灯24，第二示意灯24为绿色，通过显示屏25和第一示意灯26以及第二示意灯24提醒人们保温水池10和保温水箱14内的水是否达到使用的标准，PLC控制箱22通过电缆27分别与第一温度传感器16以及第二温度传感器20以及第三温度传感器9和第一水位传感器8以及第二水位传感器13电性连接。
工作原理，水在冷却塔18的作用下进行冷却，经过进水管17进入到空压机1进行循环，第一温度传感器16对进水管17内水的温度进行感应，水通过空压机1进行循环，将空压机1内产生的大量的热带走，此时热泵机组3通过吸热管2将空压机1产生的废热进行吸收，热量在热泵机组3上进行集中，再经过供热管4进入热水器6对流经热水器6的水进行加热，被加热的水通过第一输水管7进入到保温水池10内，保温水池10内的水再通过水泵12进入保温水箱14内，当第二水位传感器13感应到保温水箱14内的水量达到一定的值时相PLC控制箱22发出信号，PLC控制箱22控制水泵12停止工作，当保温水池10内的第一水位传感器8检测到保温水池10内的水达到一定的量时，会通过PLC控制箱22控制热水器6停止向保温水池10内进行供水，当第三温度传感器9感应到保温水池10内的水达到设定的值时，会通过PLC控制箱22控制热泵机组3停止工作，此时第二温度传感器20会感应到循环水管21处的温度上升，第二温度传感器20向PLC控制箱22发出信号，PLC控制箱22会控制风机19增大其工作效率，当保温水池10内的温度略微下降时，第三温度传感器9会通过PLC控制箱22控制热泵机组3进行工作，此时PLC控制箱22会通过第二温度传感器20传递的信息对风机19的工作效率进行减小，PLC控制箱22会将保温水池10内的温度信息以及水量信息传递给显示装置23处，当水位过低时第一示意灯亮起，当水位充足时第二示意灯24亮起。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种空压机余热回收自动控制系统，包括空压机(1)、冷却塔(18)、热泵机组(3)、热水器(6)、保温水池(10)、水泵(12)、保温水箱(14)、PLC控制箱(22)以及显示装置(23)，其特征在于：所述空压机(1)的左侧面通过进水管(17)与冷却塔(18)相连通，所述空压机(1)的左侧面通过循环水管(21)与冷却塔(18)相连通，所述冷却塔(18)的正面固定安装有风机(19)，所述循环水管(21)的顶部固定连通有吸热管(2)，所述吸热管(2)的另一端与热泵机组(3)相连通，所述热泵机组(3)通过供热管(4)与热水器(6)相连通，所述热水器(6)的顶部固定连通有供水管(5)，所述热水器(6)的输出端通过第一输水管(7)与保温水池(10)相连通，所述保温水池(10)通过第二输水管(11)与水泵(12)的输入端相连通，所述水泵(12)的输出端通过第三输水管(15)和保温水箱(14)相互连通，所述进水管(17)的上方固定安装有第一温度传感器(16)，所述循环水管(21)的上方固定安装有第二温度传感器(20)，所述保温水池(10)内腔的左侧面固定安装有第一水位传感器(8)，所述保温水池(10)内腔的左侧面固定安装有第三温度传感器(9)，所述保温水箱(14)内腔的左侧面固定安装有第二水位传感器(13)，所述显示装置(23)的正面固定安装有显示屏(25)，所述显示装置(23)的正面固定安装有第一示意灯(26)，所述显示装置(23)的正面固定安装有第二示意灯(24)；
水在冷却塔(18)的作用下进行冷却，经过进水管(17)进入到空压机(1)进行循环，第一温度传感器(16)对进水管(17)内水的温度进行感应，水通过空压机(1)进行循环，将空压机(1)内产生的大量的热带走，此时热泵机组(3)通过吸热管(2)将空压机(1)产生的废热进行吸收，热量在热泵机组(3)上进行集中，再经过供热管(4)进入热水器(6)对流经热水器(6)的水进行加热，被加热的水通过第一输水管(7)进入到保温水池(10)内，保温水池(10)内的水再通过水泵(12)进入保温水箱(14)内，当第二水位传感器(13)感应到保温水箱(14)内的水量达到一定的值时相PLC控制箱(22)发出信号，PLC控制箱(22)控制水泵(12)停止工作，当保温水池(10)内的第一水位传感器(8)检测到保温水池(10)内的水达到一定的量时，会通过PLC控制箱(22)控制热水器(6)停止向保温水池(10)内进行供水，当第三温度传感器(9)感应到保温水池(10)内的水达到设定的值时，会通过PLC控制箱(22)控制热泵机组(3)停止工作，此时第二温度传感器(20)会感应到循环水管(21)处的温度上升，第二温度传感器(20)向PLC控制箱(22)发出信号，PLC控制箱(22)会控制风机(19)增大其工作效率，当保温水池(10)内的温度略微下降时，第三温度传感器(9)会通过PLC控制箱(22)控制热泵机组(3)进行工作，此时PLC控制箱(22)会通过第二温度传感器(20)传递的信息对风机(19)的工作效率进行减小，PLC控制箱(22)会将保温水池(10)内的温度信息以及水量信息传递给显示装置(23)处，当水位过低时第一示意灯亮起，当水位充足时第二示意灯(24)亮起。
2.根据权利要求1所述的一种空压机余热回收自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制箱(22)通过电缆(27)分别与第一温度传感器(16)以及第二温度传感器(20)以及第三温度传感器(9)和第一水位传感器(8)以及第二水位传感器(13)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种空压机余热回收自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制箱(22)与风机(19)以及热泵机组(3)和水泵(12)以及显示装置(23)之间为电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种空压机余热回收自动控制系统，其特征在于：所述吸热管(2)的侧面固定连通有截流阀，且与PLC控制箱之间为电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种空压机余热回收自动控制系统，其特征在于：所述第一示意灯(26)为红色，所述第二示意灯(24)为绿色。
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