CN111734942B - 一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置及其控制方法,所述油路系统包括滑油泵组、滑油柜、高压管道和用户端,所述滑油柜出油口通过高压管道与滑油泵组进油口连接,所述滑油泵组出油口通过高压管道与用户端进油口连接,所述滑油泵组与用户端之间的高压管道上设有出口流量传感器、出口温度传感器和出口压力传感器,所述用户端出油口通过高压管道与滑油柜回油口相连接,所述控制系统包括控制器、变频器和汽轮机电液调速系统,所述控制器通过汽轮机电液调速系统与汽轮滑油泵相连接,所述控制器通过变频器与电动滑油泵相连接。本发明通过滑油泵组启动至正常工作状态及故障切换时,滑油系统压力、流量能平缓过渡,保证系统压力稳定。
Description
技术领域
本发明涉及船舶滑油系统技术领域,具体为一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置及其控制方法。
背景技术
船舶滑油系统是为船舶主机提供滑油的管系,船舶滑油系统主要由滑油舱、滑油输送泵、滑油输送管路、控制阀门等组成。在依靠电力驱动滑油输送泵的柴油发电机组的船舶中,可采用不间断电源(Uninterruptible Power System,UPS)给滑油输送泵供电,以保证滑油输送泵供电的连续性,进而保证全船失电时能够正常启动柴油发电机组,恢复供电。
目前,船舶滑油系统中滑油泵组由两台电动滑油泵和两台汽轮滑油泵组成,其中一台电动滑油泵和一台汽轮滑油泵组成一套滑油泵组,现以一套滑油泵组为例来阐述,系统准备就绪,启动电动滑油泵,系统滑油压力流量处于系统目标状态,当外部蒸汽压力达到指定值,此时启动汽轮滑油泵,两台滑油泵同时运行一定时间,停止电动滑油泵,系统进入正常运行状态。若汽轮滑油泵出现故障自动停止,同时启动电动滑油泵。
但是上述技术存在以下不足:在进入正常工作状态前,两台泵同时运行时,给系统所提供的滑油量远超正常值。此时滑油需要通过溢流阀大量溢流,通常出现即使全溢流仍会超出系统所需要的流量和压力,造成系统压力、流量不稳定现象,长期使用设备和管路的寿命都会受到影响。出现故障自动切换时,由于泵停止工作需要一定的时间,同样会造成上述现象。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置及其控制方法,滑油泵组启动至正常工作状态及故障切换时,滑油系统压力、流量能平缓过渡,保证系统压力稳定。
为了实现上述发明目的,本发明采用了以下技术方案:一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置,所述控制装置包括控制系统和油路系统,
所述油路系统包括滑油泵组、滑油柜、高压管道和用户端,所述滑油柜出油口通过高压管道与滑油泵组进油口连接,所述滑油泵组出油口通过高压管道与用户端进油口连接,所述滑油泵组与用户端之间的高压管道上设有出口流量传感器、出口温度传感器和出口压力传感器,所述用户端出油口通过高压管道与滑油柜回油口相连接,所述滑油泵组包括电动滑油泵和汽轮滑油泵、电动滑油流量传感器和汽轮滑油流量传感器,所述电动滑油流量传感器设置在电动滑油泵出油口所连接的高压管道上,所述汽轮滑油流量传感器设置在汽轮滑油泵出油口所连接的高压管道上,所述汽轮滑油泵上连接有蒸汽压力传感器,所述滑油泵组与用户端之间的高压管道上设有连接管连接至滑油柜,所述连接管上设有溢流阀,所述滑油柜上连接有液位传感器;
所述控制系统包括控制器、变频器和汽轮机电液调速系统,所述电动滑油流量传感器、汽轮滑油流量传感器、出口流量传感器、出口温度传感器、出口压力传感器、蒸汽压力传感器和液位传感器分别与控制器进行连接,所述控制器通过汽轮机电液调速系统与汽轮滑油泵相连接,所述控制器通过变频器与电动滑油泵相连接。
优选的,所述电动滑油泵的额定流量200t/h、额定压力0.8Mpa、电机额定功率132KW、额定电压380V、额定频率50HZ、额定转速1480r/min,所述电动滑油泵采用变频电机驱动。
优选的,所述汽轮滑油泵额定流量200t/h、额定压力0.65Mpa、汽轮机轴功率90KW、额定转速1450r/min,所述汽轮滑油泵采用汽轮机驱动。
优选的,所述控制器内部逻辑计算输出变频器控制信号和汽轮机电液调速系统控制信号,所述变频器驱动电动滑油泵转速变化,所述汽轮机电液调速系统驱动汽轮滑油泵转速变化。
一种船舶滑油系统恒流恒压控制装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤1.检查外部管路、阀门、泵组;
步骤2. 准备就绪后,接通电源;
步骤3.选择滑油泵组的控制模式,所述控制模式包括手动模式和自动模式;其中,手动模式具体包括以下步骤:步骤(3-1).按下启动电动滑油泵按钮,启动电动滑油泵,电动滑油泵正常工作;步骤(3-2).按下停止电动滑油泵按钮,电动滑油泵停止工作;
其中,自动模式具体包括以下步骤:步骤(3-a). 按下自动启动按钮,自动启动电动滑油泵,电动滑油泵正常工作,运行在稳定的目标流量压力状态下;
步骤(3-b). 检测蒸汽管路压力正常,自动启动汽轮滑油泵,启动过中逐步增加汽轮滑油泵的转速,同时逐步减小电动滑油泵的转速,直至电动滑油泵停机,系统压力流量处于正常状态,自动启动过程完毕;
步骤(3-c). 汽轮滑油泵发生故障时,汽轮滑油泵自动停机,同时自动启动电动滑油泵,根据系统流量和压力变化自动给出变频器控制信号,控制电动滑油泵的转速,保证系统能够稳定切换。
优选的,在步骤(3-b)中,蒸汽管路压力满足汽轮滑油泵启动要求后,自动逐步减小输出给变频器控制信号,电动滑油泵的转速逐步减小,电动滑油流量传感器的数值逐步减小;同时自动启动汽轮滑油泵,根据系统压力和流量自动补偿,保证系统压力和流量稳定状态下逐步增加汽轮机电液调速系统控制信号,逐步增加汽轮滑油泵的转速,汽轮滑油流量传感器的数值逐步增加;在转换期间滑油泵组出口流量传感器的数值保持不变,转换期间溢流阀的溢流量变化较小,从而可以有效保证出口压力稳定,待电动滑油泵完全停止工作,汽轮滑油泵正常工作保持系统稳定时,转化工作完成,进入正常工作状态。
与现有技术相比,采用了上述技术方案的船舶滑油系统恒流恒压控制装置及其控制方法,具有如下有益效果:采用本发明的船舶滑油系统恒流恒压控制装置,通过变频器启动电动滑油泵可以有效地避免电机启动时对电网造成的冲击,并通过控制滑油系统在泵组启动至正常工作状态、泵组切换以及系统正常运行时,都能保证系统压力流量稳定无波动,为后端用户提供了稳定可靠的滑油。
附图说明
图1为本发明船舶滑油系统恒流恒压控制装置实施例的管理系统图;
图2为本实施例中船舶滑油系统恒流恒压控制装置中电气控制的电路示意图。
附图标记:1、控制器;11、控制信号; 21、电动滑油泵;22、汽轮滑油泵;23、电动滑油流量传感器;24、汽轮滑油流量传感器;25、蒸汽压力传感器;3、滑油柜;31、液位传感器;4、高压管道;41、出口流量传感器;42、出口压力传感器;43、出口温度传感器;44、溢流阀;5、变频器;6、用户端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
船舶滑油系统恒流恒压控制装置包括控制系统和油路系统,如图1所示为船舶滑油系统恒流恒压控制装置的管理系统图,油路系统包括滑油泵组、滑油柜3、高压管道4和用户端6,滑油柜3出油口通过高压管道4与滑油泵组进油口连接,滑油泵组出油口通过高压管道4与用户端6进油口连接,滑油泵组与用户端6之间的高压管道4上设有出口流量传感器41、出口温度传感器43和出口压力传感器42。
用户端6出油口通过高压管道4与滑油柜3回油口相连接,滑油泵组包括电动滑油泵21和汽轮滑油泵22、电动滑油流量传感器23和汽轮滑油流量传感器24,在本实施例中,电动滑油泵21的额定流量200t/h、额定压力0.8Mpa、电机额定功率132KW、额定电压380V、额定频率50HZ、额定转速1480r/min,电动滑油泵21采用变频电机驱动。汽轮滑油泵22额定流量200t/h、额定压力0.65Mpa、汽轮机轴功率90KW、额定转速1450r/min,汽轮滑油泵22采用汽轮机驱动。
电动滑油流量传感器23设置在电动滑油泵21出油口所连接的高压管道4上,汽轮滑油流量传感器24设置在汽轮滑油泵22出油口所连接的高压管道4上,汽轮滑油泵22上连接有蒸汽压力传感器25,滑油泵组与用户端6之间的高压管道4上设有连接管连接至滑油柜3,连接管上设有溢流阀44,滑油柜3上连接有液位传感器31,油如图1中箭头方向所示进行流通。
如图2所示为船舶滑油系统恒流恒压控制装置中电气控制的电路示意图,控制系统包括控制器1、变频器5和汽轮机电液调速系统,电动滑油流量传感器23、汽轮滑油流量传感器24、出口流量传感器41、出口温度传感器43、出口压力传感器42、蒸汽压力传感器25和液位传感器31分别与控制器1进行连接,控制器1通过汽轮机电液调速系统与汽轮滑油泵22相连接,控制器1通过变频器5与电动滑油泵21相连接。控制器1内部逻辑计算输出变频器控制信号和汽轮机电液调速系统控制信号,变频器5驱动电动滑油泵21转速变化,汽轮机电液调速系统驱动汽轮滑油泵22转速变化。
船舶滑油系统恒流恒压控制装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤1.检查外部管路、阀门、泵组;
步骤2. 准备就绪后,接通电源;
步骤3.选择滑油泵组的控制模式,控制模式包括手动模式和自动模式;其中,手动模式具体包括以下步骤:步骤(3-1).按下启动电动滑油泵21按钮,启动电动滑油泵21,电动滑油泵21正常工作;步骤(3-2).按下停止电动滑油泵21按钮,电动滑油泵21停止工作;
其中,自动模式具体包括以下步骤:步骤(3-a). 按下自动启动按钮,自动启动电动滑油泵21,电动滑油泵21正常工作,运行在稳定的目标流量压力状态下;
步骤(3-b). 检测蒸汽管路压力正常,蒸汽管路压力满足汽轮滑油泵22启动要求后,自动逐步减小输出给变频器5控制信号,电动滑油泵21的转速逐步减小,电动滑油流量传感器23的数值逐步减小;同时自动启动汽轮滑油泵22,根据系统压力和流量自动补偿,保证系统压力和流量稳定状态下逐步增加汽轮机电液调速系统控制信号,逐步增加汽轮滑油泵22的转速,汽轮滑油流量传感器24的数值逐步增加;在转换期间滑油泵组出口流量传感器41的数值保持不变,待电动滑油泵21完全停止工作,系统压力流量处于正常状态,汽轮滑油泵22正常工作保持系统稳定时,转化工作完成,进入正常工作状态。
步骤(3-c). 汽轮滑油泵22发生故障时,汽轮滑油泵22自动停机,同时自动启动电动滑油泵21,根据系统流量和压力变化自动给出变频器5控制信号,控制电动滑油泵21的转速,保证系统能够稳定切换。
以上是本发明的优选实施方式,对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种船舶滑油系统恒流恒压控制方法,其特征在于:包括控制装置,所述控制装置包括控制系统和油路系统,
所述油路系统包括滑油泵组、滑油柜、高压管道和用户端,所述滑油柜出油口通过高压管道与滑油泵组进油口连接,所述滑油泵组出油口通过高压管道与用户端进油口连接,所述滑油泵组与用户端之间的高压管道上设有出口流量传感器、出口温度传感器和出口压力传感器,所述用户端出油口通过高压管道与滑油柜回油口相连接,所述滑油泵组包括电动滑油泵和汽轮滑油泵、电动滑油流量传感器和汽轮滑油流量传感器,所述电动滑油流量传感器设置在电动滑油泵出油口所连接的高压管道上,所述汽轮滑油流量传感器设置在汽轮滑油泵出油口所连接的高压管道上,所述汽轮滑油泵上连接有蒸汽压力传感器,所述滑油泵组与用户端之间的高压管道上设有连接管连接至滑油柜,所述连接管上设有溢流阀,所述滑油柜上连接有液位传感器;
所述控制系统包括控制器、变频器和汽轮机电液调速系统,所述电动滑油流量传感器、汽轮滑油流量传感器、出口流量传感器、出口温度传感器、出口压力传感器、蒸汽压力传感器和液位传感器分别与控制器进行连接,所述控制器通过汽轮机电液调速系统与汽轮滑油泵相连接,所述控制器通过变频器与电动滑油泵相连接;
其中,控制方法包括以下步骤:
步骤1.检查外部管路、阀门、泵组;
步骤2. 准备就绪后,接通电源;
步骤3.选择滑油泵组的控制模式,所述控制模式包括手动模式和自动模式;其中,手动模式具体包括以下步骤:步骤(3-1).按下启动电动滑油泵按钮,启动电动滑油泵,电动滑油泵正常工作;步骤(3-2).按下停止电动滑油泵按钮,电动滑油泵停止工作;
其中,自动模式具体包括以下步骤:步骤(3-a). 按下自动启动按钮,自动启动电动滑油泵,电动滑油泵正常工作,运行在稳定的目标流量压力状态下;
步骤(3-b). 检测蒸汽管路压力正常,自动启动汽轮滑油泵,启动过中逐步增加汽轮滑油泵的转速,同时逐步减小电动滑油泵的转速,直至电动滑油泵停机,系统压力流量处于正常状态,自动启动过程完毕;
步骤(3-c). 汽轮滑油泵发生故障时,汽轮滑油泵自动停机,同时自动启动电动滑油泵,根据系统流量和压力变化自动给出变频器控制信号,控制电动滑油泵的转速,保证系统能够稳定切换;
在步骤(3-b)中,蒸汽管路压力满足汽轮滑油泵启动要求后,自动逐步减小输出给变频器控制信号,电动滑油泵的转速逐步减小,电动滑油流量传感器的数值逐步减小;同时自动启动汽轮滑油泵,根据系统压力和流量自动补偿,保证系统压力和流量稳定状态下逐步增加汽轮机电液调速系统控制信号,逐步增加汽轮滑油泵的转速,汽轮滑油流量传感器的数值逐步增加;在转换期间滑油泵组出口流量传感器的数值保持不变,待电动滑油泵完全停止工作,汽轮滑油泵正常工作保持系统稳定时,转化工作完成,进入正常工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种船舶滑油系统恒流恒压控制方法,其特征在于:所述电动滑油泵的额定流量200t/h、额定压力0.8Mpa、电机额定功率132KW、额定电压380V、额定频率50HZ、额定转速1480r/min,所述电动滑油泵采用变频电机驱动。
3.根据权利要求1所述的一种船舶滑油系统恒流恒压控制方法,其特征在于:所述汽轮滑油泵额定流量200t/h、额定压力0.65Mpa、汽轮机轴功率90KW、额定转速1450r/min,所述汽轮滑油泵采用汽轮机驱动。
4.根据权利要求1所述的一种船舶滑油系统恒流恒压控制方法,其特征在于:所述控制器内部逻辑计算输出变频器控制信号和汽轮机电液调速系统控制信号,所述变频器驱动电动滑油泵转速变化,所述汽轮机电液调速系统驱动汽轮滑油泵转速变化。
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