CN201429290Y - 冷水系统节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开冷水系统节能控制装置，包括电源、控制主机、差压变送器、流量变送器、变频器和压差调节阀。差压变送器和流量变送器将检测到的集分水器的压差信号和冷水机组流量报警信号送至控制主机，控制主机输出两路控制信号：其中一路控制信号送至变频器，电源主回路经变频器调频后与冷水泵电性连接；另一路控制信号则送至压差调节阀。本实用新型具有节能效果显著，运行可靠等优点。

Description

冷水系统节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷水系统的控制装置，具体为一种冷水系统节能控制装置。

背景技术

冷水系统包括冷水的生产、使用、回收的整个循环系统。对于冷水用户非常复杂的冷冻水循环系统而言，如在轮胎生产厂，既有车间空调机组用水，又有生产设备的冷却用水，这样的冷冻水循环系统会随着生产的产量不同、季节的变化，冷水用水量发生着较大的变化，当用户端减少用水量时，集分水器压差增大。为了达到节能目的，目前常见的设计是采用集分水器的压差作为控制信号，调节变频器频率，控制冷水泵转速，改变输送液体流量，使冷水泵的速度跟着用户的用水量进行调节，从而达到进一步节约电能的目的。采用冷水泵变频调速，最大限度的节约了能源，但有一个隐含的缺陷没有被大家发现，就是不同的冷水机组都有一个最低流量的限制，如果出现变频调速使得流量低于冷水机组的最低流量，就会导致两种不同的结果：一是自带保护的冷水机组，此时会立即停止运行，影响用户用水；二是，不带保护的冷水机组，也不能正常运行，甚至造成机器的损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节能效果更显著，运行更可靠的冷水系统节能控制装置。

为解决上述问题，本实用新型所设计的冷水系统节能控制装置，包括电源、控制主机、变频器和差压变送器。检测集分水器的压差信号的差压变送器的两个检测点分别设于分水器和集水器上，差压变送器通过信号电缆接至控制主机。控制主机经信号电缆与变频器相连，电源主回路经变频器调频后与冷水泵电性连接。其不同之处在于：本装置还包括有一流量变送器和压差调节阀，所述检测冷水机组流量报警信号的流量变送器设于冷水机组内，压差调节阀设置在连通集水器和分水器的旁通管道上；流量变送器的输出端通过信号电缆与控制主机相连，控制主机通过电缆与压差调节阀连接。

上述控制主机可以为仪表控制、可编程序控制器或计算机，但考虑到传统仪表控制方式需要选多种功能仪表、控制系统较复杂，所引起的故障率增高，本实用新型最好采用一台PLC可编程序控制器作为控制主机。

本实用新型的控制主机内设有时序控制模块，该时序控制模块的输出端分别与变频器和压差调节阀电性连接，控制主机根据压差变送器和流量变送器传回的压差信号和流量信号，通过时序控制模块控制变频器与压差调节阀的启动时序。

为了提高系统的抗干扰能力，使系统能在电磁干扰较强的环境下可靠运行，本实用新型控制主机的数字信号传输端分别经一抑制干扰数字量输入、输出信号的中间继电器与压差调节阀和变频器电性连接；压差调节阀、变频器、和差压变送器则分别经过一抑制干扰模拟量输入、输出信号的隔离器与控制主机的模拟信号传输端电性连接。

本实用新型的控制主机上设有自动/手动的转换开关，与之相配合的是变频器和压差调节阀上分别通过电缆与一个手操器连接。这样当PLC可编程序控制器出现故障时，通过配置的手操器和转换开关转至手动状态，手操器仍然可以实现节能控制功能。

本实用新型与现有技术相比，配合采用变频器和压差调节阀对冷冻水系统的集分水器进行压差控制，不仅能够起到更好的节能效果，同时也可以有效地避免因变频器调速而使得流经冷水机组的水流量低于冷水机组的最低流量的问题发生，从而保证了冷冻水系统的正常运行，防止了机器的损坏，因此也特别适于在冷水用户复杂的环境下使用。

附图说明

图1为本实用新型一种优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种冷水系统及应用与该冷水系统节能控制装置如图1所示，所述冷冻水系统包括冷水机组、冷水泵、分水器、集水器和冷水用户。冷水机组的冷冻水管与分水器相连接，分水器与各冷水用户相连接，冷水用户返回的冷冻水经水管与集水器相连接，集水器通过冷水泵与冷水机组的进水管相连，集水器和分水器通过旁通管道相连。上述冷水用户可以是水冷空调机组、生产线冷却系统和其他的冷水用户。所述应用在该冷水系统上的冷水系统节能控制装置包括电源、差压变送器、流量变送器、压差调节阀、变频器和控制主机。差压变送器的两个检测点分别设于分水器和集水器上，用于检测集分水器的压差信号并将该信号通过信号电缆传送至控制主机。流量变送器为冷水机组的一个组成部分，用于将冷水机组的流量报警信号作为流量信号送至控制主机上。控制主机将其输入端接收到的压差信号和流量信号进行处理后，控制主机经信号电缆输出两路控制信号：其中一路控制信号送至变频器，电源主回路经变频器调频后与冷水泵电性连接；另一路控制信号则送至压差调节阀，该压差调节阀设置在连通集水器和分水器的旁通管道上。

上述控制主机与变频器和压差调节阀之间的信号电缆为双向电缆，即控制主机的输出端既发出控制信号至变频器和压差调节阀，同时控制主机的输入端又接收变频器和压差调节阀返回诸如变频器运行、故障、准备以及压差调节阀阀位、故障等反馈信号。

另外，本实用新型控制主机的模拟信号传输端还配置有抑制干扰模拟量输入、输出信号的隔离器，控制主机的数字信号传输端则配置有抑制干扰数字量输入、输出信号的中间继电器，来保证装置能在电磁干扰较强的环境下可靠运行。在本实用新型优选实施例中，包括5个隔离器和2个中间继电器：5个隔离器分别设置在压差变送器与控制主机之间、压差调节阀与控制主机之间、变频器与控制主机、手操器与压差调节阀之间、以及手操器和变频器之间；2个中间继电器则分别设置在控制主机与压差调节阀之间、以及控制主机与变频器之间。

本实用新型所述控制主机为PLC可编程逻辑控制器，该可编程逻辑控制器内设有时序控制模块，该时序控制模块的输出端分别与变频器和压差调节阀电性连接，用于实现下述控制程序：

a)当冷水机机内的流量变送器未给出流量报警信号时，一旦差压变送器输出的差压信号偏离了设定值，如30m±1m水柱，可编程逻辑控制器则输出模拟量信号去控制变频器，使冷水泵的转速按压差变送器所检测的差压信号ΔP的变化连续变化；

b)当冷水机机内的流量变送器发出报警信号时，变频器的变频调速将冷水泵稳定在此转速而不再变化，然后可编程逻辑控制器再输出模拟量信号至压差调节阀，使压差调节阀的开度按压差变送器所检测的差压信号ΔP的变化调节。

为了实现装置的手动-自动的切换，以保障系统的可靠运行，本实用新型控制主机上设有自动/手动的转换开关，此时变频器和压差调节阀则分别通过电缆与一个手操器连接。这样，当可编程逻辑控制器出现故障时，我们便可将转换开关切换至手动状态，并通过配置的手操器实现变频器的控制和压差调节阀的上述控制功能。

Claims (6)

1、冷水系统节能控制装置，包括电源、控制主机、变频器和差压变送器；检测集分水器的压差信号的差压变送器的两个检测点分别设于分水器和集水器上，差压变送器通过信号电缆接至控制主机；控制主机经信号电缆与变频器相连，电源主回路经变频器调频后与冷水泵电性连接；其特征在于：还包括有一流量变送器和压差调节阀，所述检测冷水机组流量报警信号的流量变送器设于冷水机组内，压差调节阀设置在连通集水器和分水器的旁通管道上；流量变送器的输出端通过信号电缆与控制主机相连，控制主机通过电缆与压差调节阀连接。

2、根据权利要求1所述的冷水系统节能控制装置，其特征在于：所述控制主机为可编程逻辑控制器。

3、根据权利要求1或2所述的冷水系统节能控制装置，其特征在于：所述控制主机内设有时序控制模块，该时序控制模块的输出端分别与变频器和压差调节阀电性连接。

4、根据权利要求1或2所述的冷水系统节能控制装置，其特征在于：所述控制主机的数字信号传输端分别经一中间继电器与压差调节阀和变频器电性连接。

5、根据权利要求1或2所述的冷水系统节能控制装置，其特征在于：所述压差调节阀、变频器、和差压变送器分别经过一隔离器与控制主机的模拟信号传输端电性连接。

6、根据权利要求1或2所述的冷水系统节能控制装置，其特征在于：所述控制主机上设有自动/手动的转换开关，同时，变频器和压差调节阀分别通过电缆与一个手操器连接。

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