CN110937097A - 机舱变频通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种机舱变频通风系统，包括机舱变频风机控制系统、IAS全船报警系统、变频器、风闸控制马达、温度传感器、压差传感器、变频风机和电动风闸；所述机舱变频风机控制系统与IAS全船报警系统相连。本发明根据压差信号实时优先调节抽风机的转速，保证机舱内的压差维持在设定值（如30Pa），当温度已满足要求且抽风机的转速已降到最低，机舱内的压差仍低于设定值（如15Pa），从而实时调节送风机的转速，实现通风以及温度的调节。

Description

机舱变频通风系统

技术领域

本发明涉及一种船舶领域，特别是一种机舱变频通风系统。

背景技术

机舱通风的任务是降低机舱温度，排除机舱内的油气和水蒸气，向机舱内供应充足的新鲜空气，从而保证动力装置的正常工作以及改善机舱管理人员的工作条件和卫生条件。目前的机舱通风都是采用定速风机，这种配置主要有两个缺点：1.无法自主的控制机舱的风量和风压；2.节能效果差，不管机舱散热量如何，一直是全功率运行，这样会造成电能的浪费。

发明内容

为了克服现有机舱通风系统的不足，提供一种实时调节抽风机转速，保证机舱内的压差和温度在设定值内。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种机舱变频通风系统，包括机舱变频风机控制系统、IAS全船报警系统、变频器、风闸控制马达、温度传感器、压差传感器、变频风机和电动风闸；

所述机舱变频风机控制系统与IAS全船报警系统相连；IAS是全船报警系统的简称，机舱变频风机控制系统与IAS有接口，主要是将风机、风闸、温度传感器和压差传感器的状态信号送至IAS系统，并且当这些设备有故障时，在IAS上有报警功能；

所述电动风闸通过风闸控制箱接口与机舱变频风机控制系统相连，所述电动风闸的状态通过硬点输送给机舱变频风机控制系统；

所述变频风机的启动与电动风闸状态连锁，若对应的电动风闸处于关闭状态，变频风机将无法启动，对应的运行风机自动停止，正常情况下风机是运行的，对应的风闸必须打开，当风闸关闭后，风机会通过控制逻辑自动停止；

所述风闸控制马达：用于控制风闸打开和关闭的驱动单元；风闸打开的指令来自于风机的启动信号，当风机要运行时，会由变频风机控制系统发送信号打开相应的风闸；这些风闸默认情况下都是打开的，只有发生火警时，才会关闭风闸；

所述温度传感器：用于检测机舱温度，平均分布在机舱各处，当检测到温度变化信号后，将温度变化信号传送至机舱变频风机控制系统，用于控制变频风机加大或者减小供风量；

所述压差传感器：用于检测机舱风压，安装在机舱，当检测的风压不正常后，将风压信号传送至机舱变频风机控制系统，用于平衡供风机和排风机的关系；

所述变频风机：分为供风机和排风机；受变频风机控制系统控制；

所述电动风闸：安装在风机外侧的一个起隔离和隔断作用的装置，由风闸控制马达直接驱动，并受机舱变频风机控制单元控制，与变频风机有联锁关系，当风闸打开之后，变频风机才能启动，如果风闸关闭了，变频风机必须关闭。

本发明与现有技术相比具有以下特点：

本发明根据压差信号实时优先调节抽风机的转速，保证机舱内的压差维持在设定值（如30Pa），当温度已满足要求且抽风机的转速已降到最低，机舱内的压差仍低于设定值（如15Pa），从而实时调节送风机的转速，实现通风以及温度的调节。

附图说明：

图1为总体电气框图；

图2-5为电气原理图；

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1-5示出了本发明一种机舱变频通风系统的具体实施方式：

包括机舱变频风机控制系统、IAS全船报警系统、变频器、风闸控制马达、温度传感器、压差传感器、变频风机和电动风闸；在1/2/3号组合启动屏上配置一套包括机舱变频风机控制系统，所述包括机舱变频风机控制系统包含PLC和触摸屏，每台风机配备有一台变频器，实现对风机的变频控制；

在机舱，配置2只压差传感器，一用一备，机舱内保持0-50Pa的微正压（可设定），当压差高于100Pa（可设定）或低于-20Pa（可设定），将发出报警（不停风机）；

在机舱，配置5只温度传感器，安装在具有典型特性的位置，取实测温度平均值用于变频控制，机舱的控制温度可以根据需要进行设定。

每台风机起动器配置如下旋钮：

控制位置（就地-遥控）

控制位置在“遥控”时，IAS仅对风机进行起停控制，不进行调速。

风机控制模式（VFD-越控）；

选择“VFD”控制模式时，风机变频运行，可以手动调节或自动调节速度；

选择“越控”控制模式时，风机工频运行。

调速模式（手动-自动）

仅风机在“VFD”控制模式时调速方有效。

在“自动”调速模式时，根据压差和温度实时调节风机的速度。

调速（降速-升速）

仅风机在“VFD”控制模式且在“手动”调速模式时有效，由操作人员手动调节。

触摸屏配置如下模式选择：

风机台数控制模式（手动-自动）

当在手动模式时，人为起停风机。

当在自动模式时，由风机控制系统根据发电机运行台数等条件自动起停。

组合启动屏上的触摸屏功能如下：

各风机的状态显示（VFD准备就绪、运行、故障）；

各风机变频运行时的频率、电流和功率显示；

各风机控制模式显示

机舱监测的压差和温度显示

报警显示

风机台数控制模式自动/手动选择

3组风机的优先级选择

与其他设备的接口

与IAS接口：通讯接口为Modbus RTU，机舱风机控制系统作为从站。通讯信号根据具体需求确定。

与风闸控制箱接口：将6台风闸的状态通过硬点送给机舱风机控制系统。

与主配电板接口：将6台主柴油发电机运行信号、1台停泊发电机运行信号、所有发电机自动启动信号、DP模式信号通过硬点送给机舱风机控制系统。

温度传感器：5只温度传感器PT100信号送给机舱风机控制系统。

压差传感器：2只压差传感器4-20mA信号送给机舱风机控制系统。

控制逻辑

6台机舱风机起动器分别分布在1,2,3号组合启动屏上，每个组合启动屏上的1台送风机和1台抽风机组成一组风机，该系统一共有3组风机。正常情况下，这3组风机同起同停。

2风机台数控制功能

风机的启动和风闸状态连锁，如果对应的风闸处于关闭的状态，风机不能够起动，对应的运行风机自动停止。

机舱风机控制系统设有手动和自动两种运行模式，进行台数控制。通过触摸屏或者IAS可以选择该模式。

手动模式时，风机仅受就地按钮或IAS的遥控起停控制，机舱风机控制系统不主动进行风机的起停控制。

自动模式下有如下功能：

自动维持对应组的风机运行。

如手动起动了1号组合启动屏上的送风机，则1号组合启动屏上的抽风机会跟着自动起动。

如第1组的送风机出现了故障，则自动切换到第2或第3组风机运行，第1组的抽风机会自动停止。

根据发电机的运行台数和起动信号（代号n）来调节风机的运行组数。

当1≤n≤2时，对应1组风机运行；

当2＜n≤4时，对应2组风机运行；

当4＜n≤7时，对应3组风机运行；

当DP模式时，对应3组风机运行；

当风机运行组数不能满足要求时，系统发出报警。

注：风机的运行组数只受发电机运行台数和起动信号来调整，当温度或压差不满足时不会自动增减风机运行组数。

风机转速控制功能：

在风机控制模式处于VFD时有效，不受风机控制系统台数选择的自动和手动运行模式的影响；

风机的调速范围

风机的调速范围默认为30-50Hz。

手动控制

风机转速由操作人员手动调节。

自动控制

Ø 当压差条件不能满足时，抽风机和送风机参与调节。

当温度条件不能满足时，仅送风机参与调节。

Ø 根据温度信号实时调节送风机的转速，保证机舱内的温度维持在设定值（初时设定值37℃，此值根据现场需要可进行调整）；

本发明根据压差信号实时优先调节抽风机的转速，保证机舱内的压差维持在设定值（如30Pa），当温度已满足要求且抽风机的转速已降到最低，机舱内的压差仍低于设定值（如15Pa），则实时调节送风机的转速。

申请人又一声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的实现方法及装置结构，但本发明并不局限于上述实施方式，即不意味着本发明必须依赖上述方法及结构才能实施。

所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用实现方法等效替换及步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开的范围之内。本发明并不限于上述实施方式，凡采用和本发明相似结构及其方法来实现本发明目的的所有方式，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种机舱变频通风系统，其特征在于：包括机舱变频风机控制系统、IAS全船报警系统、变频器、风闸控制马达、温度传感器、压差传感器、变频风机和电动风闸；

所述机舱变频风机控制系统与IAS全船报警系统相连；

所述电动风闸通过风闸控制箱接口与机舱变频风机控制系统相连，所述电动风闸的状态通过硬点输送给机舱变频风机控制系统；

所述变频风机的启动与电动风闸状态连锁，若对应的电动风闸处于关闭状态，变频风机将无法启动，对应的运行风机自动停止；

所述风闸控制马达：用于控制风闸打开和关闭的驱动单元；风闸打开的指令来自于风机的启动信号，当风机要运行时，会由变频风机控制系统发送信号打开相应的风闸；

所述温度传感器：用于检测机舱温度，平均分布在机舱各处，当检测到温度变化信号后，将温度变化信号传送至机舱变频风机控制系统，用于控制变频风机加大或者减小供风量；

所述压差传感器：用于检测机舱风压，安装在机舱，当检测的风压不正常后，将风压信号传送至机舱变频风机控制系统，用于平衡供风机和排风机的关系；

所述变频风机：分为供风机和排风机；受变频风机控制系统控制；

所述电动风闸：安装在风机外侧的一个起隔离和隔断作用的装置，由风闸控制马达直接驱动，并受机舱变频风机控制单元控制，与变频风机有联锁关系，当风闸打开之后，变频风机才能启动，如果风闸关闭了，变频风机必须关闭。

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