CN201984334U - 工业循环水节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业循环水节能控制系统，包括可编程控制器、变频调速器、自动旁路模块、故障检测模块、阀门控制单元、报警器、显示器、传感器组、冷却循环水泵组、补水泵和冷却塔风机组。本实用新型包含的自动瞬切工频旁路技术，能够在节能的基础上，确保企业工业冷却循环水系统正常、持续、稳定的运行，大大缩短了设备故障时由停车切换到水泵旁路工频运行的操作时间，使整个水系统始终自动平稳的运行在最优工艺指标状态下。

Description

工业循环水节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及工业循环水系统控制技术，特别是一种用于工业循环水的节能控制系统。

背景技术

在工业冷却循环水系统中必备的水循环驱动设备和冷却设备都是重要的耗能设备，如何降低这些设备的能耗，达到节约电能的目的，通常采用变频调速器、结合可编程控制器的控制技术对能耗设备进行优化设置，可编程控制器需要采集水流的压力、流量以及温度等信号，根据这些信号变频调速器进一步对水循环驱动设备和冷却设备进行控制。虽然在一定程度上实现了对水泵的智能控制和节能作用，但是并没有完全合理、高效的解决循环水系统中其它耗电设备的节能问题，比如水系统的补水泵的能耗等。并且，目前工业冷却循环水的节能控制系统只是注重循环水泵的节能，而不能解决由于系统中变频调速器出现故障时能够保证在不影响循环水系统连续工作的前提下，让水泵快速平稳地切换到工频旁路运行。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够保证在系统中的变频调速器出现故障时，系统仍能够连续稳定运行的工业循环水节能控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

工业循环水节能控制系统，包括可编程控制器，与可编程控制器输入端连接的传感器组，与可编程控制器输出端连接的显示器和变频调速器，所述变频调速器的输出端连接冷却循环水泵组和冷却塔风机组，所述变频调速器的输出端连接有故障检测模块，故障检测模块的输出端连接可编程控制器，可编程控制器的输出端还连接有阀门控制单元和自动旁路模块，自动旁路模块的输出端连接冷却循环水泵组和冷却塔风机组。

本实用新型的工作原理如下所述：

系统的可编程控制器根据传感器组采集的循环水的各个参数进行计算，根据计算结果进一步驱动变频调速器对冷却循环水泵组和冷却塔风机组的工作状态进行调节，以达到主要耗电设备的高效节能效果。当系统中的故障检测模块检测到变频调速器发生故障时，将故障信息反馈给可编程控制器，可编程控制器根据故障信号驱动阀门控制单元对循环水泵出口阀门的开度进行调节，当循环水泵出口的水流量满足水泵工频启动要求后，可编程控制器发出控制指令，使出口阀门的开度固定不变，同时启动自动旁路模块，通过自动旁路模块控制冷却循环水泵组和冷却塔风机组的工作状态，使系统处于工频工作状态，保证了系统的连续运行。

本实用新型的改进在于：所述可编程控制器的输出端还连接有用于对变频调速器故障进行报警的报警器。

本实用新型的进一步改进在于：所述系统的冷水池中设置有用于监测冷水池中储水水位高度的液位传感器，所述变频调速器和自动旁路模块的输出端连接补水泵。系统的可编程控制器采集液位传感器传递的信号后，与标准水位信号进行比对，当目前水位低于标准水位时，可编程控制器启动补水泵进行工作，以保证冷水池的水位高于标准水位。

本实用新型的改进还在于：所述传感器组包括用于监测冷却循环水泵出水压力值的冷却循环水泵出口压力传感器、用于监测冷却循环水泵出水温度的冷却循环水泵出口水温度传感器、用于监测冷却循环水泵出水流量的冷却循环水泵出口流量传感器、以及用于监测用户终端换热机组出水温度的用户终端换热机组出口温度传感器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步在于：

本实用新型包含了冷却循环水泵变频智能控制技术、冷却塔风机智能控制 技术、冷却循环水系统补水泵智能控制技术、以及冷却循环水泵变频调速器故障停车自动瞬切工频旁路技术，达到了节约能源的目的，并在确保企业工业冷却循环水系统运行正常、稳定的同时，可靠地保证了整个系统的持续运行，自动瞬切工频旁路技术大大缩短了设备故障时，由停车切换到水泵旁路工频运行的操作时间，使整个水系统始终自动平稳的运行在最优工艺指标状态下，从而不影响生产。本实用新型能够在可编程控制器的指令下自动报警，提醒工作人员及时进行维修。在变频调速器正常工作时，系统又能根据变频调速器的最优运行频率及传感器的传感信号，实时、动态地调整冷却循环水泵组、冷却塔风机组和补水泵的运行状态，使系统中各个耗能设备始终处于最佳节能运行状态。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

其中：1.冷水池，2.冷却循环水泵组，3.变频调速器，4.自动旁路模块，5.故障检测模块，6.可编程控制器，7.阀门控制单元，8.冷却循环水泵出口压力传感器，9.冷却循环水泵出口水温度传感器，10.冷却循环水泵出口流量传感器，11.用户终端换热机组出口温度传感器，12.液位传感器，13.冷却塔风机组，14.补水泵，15.显示器，16.报警器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作更进一步详细说明：

工业循环水节能控制系统如图1所示，包括可编程控制器6、变频调速器3、自动旁路模块4、故障检测模块5、阀门控制单元7、报警器16、显示器15、传感器组、冷却循环水泵组2、补水泵14和冷却塔风机组13，其中传感器组包括冷却循环水泵出口压力传感器8、冷却循环水泵出口水温度传感器9、冷却循环水泵出口流量传感器10、以及用户终端换热机组出口温度传感器11。

可编程控制器的输出端分别与显示器、报警器、阀门控制单元、变频调速器以及自动旁路单元连接，输入端分别与故障检测模块以及传感器组相连接；变频调速器连接故障检测模块，变频调速器和自动旁路单元的输出端连接冷却 循环水泵组、补水泵和冷却塔风机组。

传感器组中的冷却循环水泵出口压力传感器8、冷却循环水泵出口水温度传感器9、冷却循环水泵出口流量传感器10均设置在循环水泵的出口管道中，用于监测冷却循环水泵出水的压力值、温度以及流量；用户终端换热机组出口温度传感器设置在换热机组出口的管道中，用于监测用户终端换热机组出水的温度；液位传感器设置系统的冷水池中，用于监测冷水池中水的水位高度。

本实用新型正常工作时，系统的可编程控制器将传感器组采集的循环水泵出口处水流的温度、压力以及流量值进行分析计算，然后根据计算结果驱动变频调速器对冷却循环水泵组的工作状态进行调节；可编程控制器还根据用户终端换热机组出水的温度对冷却塔风机组的工作状态进行调节，最终达到主要耗电设备的高效节能效果。

系统中的故障检测模块对变频调速器的工作状态进行实时监测，当变频调速器出现故障时，故障检测模块将检测到的故障信息传输给可编程控制器，可编程控制器根据故障信号启动报警器报警，同时驱动阀门控制单元对循环水泵出口阀门的开度进行调节，当循环水泵出口的水流量满足水泵工频启动要求后，可编程控制器发出控制指令，使循环水泵出口阀门的开度固定不变，与此同时自动启动自动旁路模块，通过自动旁路模块控制冷却循环水泵组和冷却塔风机组的工作状态，使系统处于工频工作状态，保证了系统的连续运行。

冷水池中的液位传感器对冷水池中储水的水位进行实时监测，并将信号传输给可编程控制器，可编程控制器将信号与标准水位进行比对；当当前水位低于标准水位时，发出控制指令通过变频调速器启动补水泵工作，以补充水量，使冷水池中的储水达到标准水位。

Claims (4)

1.工业循环水节能控制系统，包括可编程控制器(6)，与可编程控制器输入端连接的传感器组，与可编程控制器输出端连接的显示器(15)和变频调速器(3)，所述变频调速器(3)的输出端连接冷却循环水泵组(2)和冷却塔风机组(13)，其特征在于：所述变频调速器(3)的输出端连接有故障检测模块(5)，故障检测模块的输出端连接可编程控制器(6)，可编程控制器(6)的输出端还连接有阀门控制单元(7)和自动旁路模块(4)，自动旁路模块(4)的输出端连接冷却循环水泵组(2)和冷却塔风机组(13)。

2.根据权利要求1所述的工业循环水节能控制系统，其特征在于：所述可编程控制器(6)的输出端还连接有用于对变频调速器故障进行报警的报警器(16)。

3.根据权利要求1所述的工业循环水节能控制系统，其特征在于：所述系统的冷水池(1)中设置有用于监测水位高度的液位传感器(12)，所述变频调速器(3)和自动旁路模块(4)的输出端连接补水泵(14)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的工业循环水节能控制系统，其特征在于：所述传感器组包括用于监测冷却循环水泵出水压力值的冷却循环水泵出口压力传感器(8)、用于监测冷却循环水泵出水温度的冷却循环水泵出口水温度传感器(9)、用于监测冷却循环水泵出水流量的冷却循环水泵出口流量传感器(10)、以及用于监测用户终端换热机组出水温度的用户终端换热机组出口温度传感器(11)。

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