CN206031738U - 中央冷却节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中央冷却节能控制系统，主机负荷设备出口与中央冷却器组淡水入口和自动调节三通阀一端连接，中央冷却器组淡水出口与自动调节三通阀的另一端连接，自动调节三通阀的第三端与低温淡水冷却泵组一端连接，低温淡水冷却泵组另一端与主机负荷设备进口连接，海水泵组一端与船舶海水进口连接，海水泵组另一端与中央冷却器组海水进口连接，中央冷却器组海水出口与船舶海水出口连接，淡水出水温度传感器设置在中央冷却器组淡水出口管道上，海水进水温度传感器和海水进水压力传感器设置在中央冷却器组海水进口管道上。本实用新型节能效果更为显著，实现了负荷测量和按需调节海水流量压力的动态管理，使冷却系统在最佳能效的状态下运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制系统，特别是一种中央冷却节能控制系统。
背景技术
为防止海水腐蚀，大型船舶的冷却系统通常设计为中央冷却系统，即船上所有设备均用淡水冷却，包括主机、辅机、空压机、空调及冷藏装置、滑油冷却器、大气冷凝器等。船上设置海水泵提供海水通过中央冷却器冷却淡水，经中央冷却器冷却过的淡水用来冷却主机负荷设备，充分利用了海水的冷量。由于一年四季海水温度会不断变化，而且很多大型商业运输船舶多为无限航区，跨越纬度较大，包括低温冰区，在如此宽的纬度范围内，海水表层温度变化也很大（-1℃~35℃）,而主海水冷却泵设计参数均考虑极限设计（海水温度32℃），且留有一定的余量，冗余较大，目前很多船舶的海水泵不管海水温度的变化一直是工频运转，海水通过中央冷却器排出舷外，淡水温度完全靠自动三通调节阀来调节，海水泵在航行期间持续运行，这样极大的浪费能源，增加船舶燃油消耗及CO2排放。
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中央冷却节能控制系统，它能够根据海水温度调节海水泵运行功率，实现节能减排。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种中央冷却节能控制系统，其特征在于：包含海水泵组、中央冷却器组、主机负荷设备、低温淡水冷却泵组、自动调节三通阀、变频器电器柜、中央控制器、淡水出水温度传感器、海水进水温度传感器、海水出水温度传感器、海水进水压力传感器、海水泵组进出口压差变送器和主电源，主机负荷设备出口与中央冷却器组淡水入口和自动调节三通阀一端连接，中央冷却器组淡水出口与自动调节三通阀的另一端连接，自动调节三通阀的第三端与低温淡水冷却泵组一端连接，低温淡水冷却泵组另一端与主机负荷设备进口连接，海水泵组一端与船舶海水进口连接，海水泵组另一端与中央冷却器组海水进口连接，中央冷却器组海水出口与船舶海水出口连接，淡水出水温度传感器设置在中央冷却器组淡水出口管道上，海水进水温度传感器和海水进水压力传感器设置在中央冷却器组海水进口管道上，海水出水温度传感器设置在中央冷却器组海水出口管道上，海水泵组进出口压差变送器分别与海水泵组进口管道和海水泵组出口管道连接，变频器电器柜、淡水出水温度传感器、海水进水温度传感器、海水出水温度传感器、海水进水压力传感器和海水泵组进出口压差变送器分别与中央控制器通讯连接，变频器电器柜与主电源连接。
进一步地，所述中央控制器内包含一个PLC控制单元。
进一步地，所述海水泵组包含三台海水泵，其中两台海水泵正常使用，一台海水泵为备用海水泵。
进一步地，所述低温淡水冷却泵组由两台淡水泵构成，两台淡水泵并联运行。
进一步地，所述海水泵组进出口压差变送器由三个变送器构成，三个变送器分别对应安装在三个海水泵进出口上。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：使节能效果更为显著，实现了负荷测量和按需调节海水流量压力的的动态管理，使冷却系统在最佳能效的状态下运行，随着变频技术的逐渐发展及节能减排问题的日益严峻，变频设备的投资费用可随其显著的节能效果而快速回收于所节省的能耗费用中，该技术必将在未来的节能环保船舶中被广泛采用。
附图说明
图1是本实用新型的一种中央冷却节能控制系统的示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
如图所示，本实用新型的一种中央冷却节能控制系统的一种中央冷却节能控制系统，包含海水泵组1、中央冷却器组2、主机负荷设备3、低温淡水冷却泵组4、自动调节三通阀5、变频器电器柜6、中央控制器7、淡水出水温度传感器8、海水进水温度传感器9、海水出水温度传感器10、海水进水压力传感器11、海水泵组进出口压差变送器12和主电源13，主机负荷设备3出口与中央冷却器组2淡水入口和自动调节三通阀5一端连接，中央冷却器组2淡水出口与自动调节三通阀5的另一端连接，自动调节三通阀5的第三端与低温淡水冷却泵组4一端连接，低温淡水冷却泵组4另一端与主机负荷设备3进口连接，海水泵组1一端与船舶海水进口连接，海水泵组1另一端与中央冷却器组2海水进口连接，中央冷却器组2海水出口与船舶海水出口连接，淡水出水温度传感器8设置在中央冷却器组2淡水出口管道上，海水进水温度传感器9和海水进水压力传感器11设置在中央冷却器组2海水进口管道上，海水出水温度传感器10设置在中央冷却器组2海水出口管道上，海水泵组进出口压差变送器12分别与海水泵组1进口管道和海水泵组1出口管道连接，变频器电器柜6、淡水出水温度传感器8、海水进水温度传感器9、海水出水温度传感器10、海水进水压力传感器11和海水泵组进出口压差变送器12分别与中央控制器7通讯连接，变频器电器柜6与主电源13连接。
中央控制器7内包含一个PLC控制单元。海水泵组1包含三台海水泵，其中两台海水泵正常使用，一台海水泵为备用海水泵。低温淡水冷却泵组4由两台淡水泵构成，两台淡水泵并联运行。海水泵组进出口压差变送器13由三个变送器构成，三个变送器分别对应安装在三个海水泵进出口上。
本实用新型采用的3台船用立式电动变频离心冷却海水泵，两用一备，可以自动切换。
1、在手动状态时，所有设备可以手动单独控制，包括单独手动开启设定变频泵的运转频率、设定三通阀的开度大小。
2、全自动状态时，在中央控制器的人机界面上设定淡水出口温度T1值，该温度的变化取决于主机设备负荷、海水自身环境进口温度T2（-1℃-35℃），它将导致自动三通阀开度的变化或海水泵转速流量的变化。
将1号海水泵或2号海水泵投入使用，启动时先处于怠速状态，由于受最低转速流量压力要求的限制，通过智能变频器提前将电机的最低转速流量压力对应的频率设定在水泵的最低怠速频率，（对于水泵的频率范围、对应的流量范围和扬程范围，需设置以上参数对应），如果此时主机负荷较低，只要少量的淡水回到中央冷却器组2，大部分淡水则经自动调节三通阀5旁通，当淡水出口温度T1低于设定值时，此时的淡水出口温度T1始终接受自动调节三通阀5的开度PID调节，所以，海水泵一直处于怠速最低转速节能状态，流经冷却器的海水流量压力处于最低设定值。
当主机负荷增加，淡水出口温度T1随着增加，当自动调节三通阀5的开度接近100%状态(旁通全关闭)，来自主机负荷设备3的冷却淡水将全部经过中央冷却器组2，淡水出口温度传感器8将温度信号反馈给中央控制器7，处于怠速运行的海水泵将根据温度信号的变化接受智能变频器的控制而升速，以增加冷却海水的流量压力，使淡水出口温度维持在设定值的平衡点。
如果单台海水泵的频率达到水泵的最高频率后，淡水出口温度T1大于设定值，说明1台海水泵的最大转速流量压力已不能满足冷却要求，将自动启动另一台备车状态下的海水泵，2台海水变频泵将由PLC控制自动调整转速并联运行，然后受淡水出口温度T1控制进行调速，自动调节冷却海水的流量压力，达到新的平衡状态。
本实用新型1台海水变频泵的容量不够时，系统会自动启动第2台海水变频泵，要是这两台海水变频泵中的任意一台有故障时，系统会让故障泵停止，备用3号海水冷却变频泵自动启用。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种中央冷却节能控制系统，其特征在于：包含海水泵组、中央冷却器组、主机负荷设备、低温淡水冷却泵组、自动调节三通阀、变频器电器柜、中央控制器、淡水出水温度传感器、海水进水温度传感器、海水出水温度传感器、海水进水压力传感器、海水泵组进出口压差变送器和主电源，主机负荷设备出口与中央冷却器组淡水入口和自动调节三通阀一端连接，中央冷却器组淡水出口与自动调节三通阀的另一端连接，自动调节三通阀的第三端与低温淡水冷却泵组一端连接，低温淡水冷却泵组另一端与主机负荷设备进口连接，海水泵组一端与船舶海水进口连接，海水泵组另一端与中央冷却器组海水进口连接，中央冷却器组海水出口与船舶海水出口连接，淡水出水温度传感器设置在中央冷却器组淡水出口管道上，海水进水温度传感器和海水进水压力传感器设置在中央冷却器组海水进口管道上，海水出水温度传感器设置在中央冷却器组海水出口管道上，海水泵组进出口压差变送器分别与海水泵组进口管道和海水泵组出口管道连接，变频器电器柜、淡水出水温度传感器、海水进水温度传感器、海水出水温度传感器、海水进水压力传感器和海水泵组进出口压差变送器分别与中央控制器通讯连接，变频器电器柜与主电源连接。
2.按照权利要求1所述的中央冷却节能控制系统，其特征在于：所述中央控制器内包含一个PLC控制单元。
3.按照权利要求1所述的中央冷却节能控制系统，其特征在于：所述海水泵组包含三台海水泵，其中两台海水泵正常使用，一台海水泵为备用海水泵。
4.按照权利要求1所述的中央冷却节能控制系统，其特征在于：所述低温淡水冷却泵组由两台淡水泵构成，两台淡水泵并联运行。
5.按照权利要求3所述的中央冷却节能控制系统，其特征在于：所述海水泵组进出口压差变送器由三个变送器构成，三个变送器分别对应安装在三个海水泵进出口上。
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