CN210320737U - 油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，包括控制器和变频驱动板，控制器和变频驱动板之间通过有485通讯口连接，变频驱动板通过接线连接有压缩机，控制器连接有温度传感器，控制器通过控制温度传感器检测各温度点控制各输出点动作，与变频驱动板通过485通讯口通讯来接收数据和传达指令。具有以下优点：采用直流变频技术可使设备在大范围内无级调节，保证油田单井出油管道经过油田直热式直流变频空气源热泵机组后维持稳定的出油油温，使油在管道运输过程中不会达到凝固点，提高机组运行的综合能效，减少机组频繁启停增加机组使用寿命，使油田直热式直流变频空气源热泵机组持续稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型是油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，属于热泵采暖领域。
背景技术
随着社会的发展科技的进步，热能的需求不断加剧，但热能大部分是以燃烧的方式形成的，空气污染是人类社会活动的必然产物，已经成为全人类生活中不可避免的一个现实，节能与环保已经成为未来社会可持续发展的关键问题，可再生能源的综合开发利用已成为能源开发与利用的一个重点方向。现在电能的新来源多种多样，有太阳能发电、风力发电、水力发电、潮汐能发电、核电等，所以煤改电已成为社会治理空气污染的一个重点方式。热泵技术自问世以来，以其高效节能环保的独特优势，已成为研究的热点，热泵节能技术也已作为国家重点节能技术推广项目在我国得到了广泛的推广，其中空气源热泵机组，它对可再生的空气能利用率高，且安装方便，是一种节能显著的设备。
随着煤改电需求日益加剧，我国的大庆油田、胜利油田、松原油田、华北油田等油田单井在线加热装置需求量很大，现在的改动方式为电加热设备直接加热或空气源热泵产高温热水进行二次换热，虽然解决了燃眉之急，但电能的消耗也不小，能源利用率不高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，采用直流变频技术可使设备在大范围内无级调节，保证油田单井出油管道经过油田直热式直流变频空气源热泵机组后维持稳定的出油油温，使油在管道运输过程中不会达到凝固点，提高机组运行的综合能效，减少机组频繁启停增加机组使用寿命，使油田直热式直流变频空气源热泵机组持续稳定运行。
为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，包括控制器和变频驱动板，控制器和变频驱动板之间通过有485通讯口连接，变频驱动板通过接线连接有压缩机，控制器连接有温度传感器，控制器通过控制温度传感器检测各温度点控制各输出点动作，与变频驱动板通过485通讯口通讯来接收数据和传达指令。
进一步的，还包括三相电，三相电的U线、V线和W线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有继电器KM的开关一端，继电器KM的开关另一端连接有热继电器FR一端，热继电器FR另一端连接有旁通泵的电机。
进一步的，所述三相电的U线、V线和W线连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端有滤波板的L1脚、L2脚和L3脚，滤波板的L1脚连接有变频驱动板的R脚，滤波板的L2脚连接有变频驱动板的S脚，滤波板的L3脚连接有变频驱动板的T脚，滤波板的N脚连接三相电的N线。
进一步的，所述变频驱动板的DK脚和+脚连接有电抗，变频驱动板的P脚和N脚连接有电容板，变频驱动板的U脚、V脚和W脚通过接线连接有压缩机。
进一步的，所述变频驱动板的CN2脚通过485通讯口连接有控制器的CN8脚，控制器的CN27脚连接有热继电器，用于控制水流开关，控制器的CN12脚连接有热继电器FR，用于防止旁通泵过载。
进一步的，所述控制器的CN1脚连接有温度传感器T1，温度传感器T1用于检测出油温度，控制器的CN2脚连接有温度传感器T2，温度传感器T2用于检测进油温度。
进一步的，所述控制器的CN28脚连接有高压传感器，控制器的CN29脚连接有低压传感器，控制器的CH6脚和CH5脚分别连接有蜂鸣器的两端，控制器的CH8脚和CH7脚分别连接有继电器KM线圈的两端。
进一步的，所述控制器的L脚和N脚分别连接有断路器QF3的0脚和1脚，断路器QF3的0脚和1脚接入到三相电的N线和U线。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型采用直流变频技术可使设备在大范围内无级调节，解决了定频空气源热泵在不同的室外环境温度下产生的热量不等、用在油田单井在线加热上导致油温不稳定、油田单井出油量不是持续流量的问题。
节能高效的油田直热式直流变频空气源热泵机组问世，保证油田单井出油管道经过油田直热式直流变频空气源热泵机组后维持稳定的出油油温，使油在管道运输过程中不会达到凝固点，提高机组运行的综合能效，减少机组频繁启停增加机组使用寿命，使油田直热式直流变频空气源热泵机组持续稳定运行，油田直热式直流变频空气源热泵机组以其独特的优点备受各大油田的青睐。
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1 为本实用新型实施例中油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统的结构示意图；
图2 为本实用新型实施例中油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统实现方法的流程图；
图3为本实用新型实施例中高压压力控制频率的曲线图；
图4为本实用新型实施例中出油温度控制频率的曲线图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，包括三相电，三相电的U线、V线和W线连接有断路器QF1一端和断路器QF2一端，断路器QF1另一端连接有继电器KM的开关一端，继电器KM的开关另一端连接有热继电器FR一端，热继电器FR另一端连接有旁通泵的电机；断路器QF2另一端有滤波板的L1脚、L2脚和L3脚，滤波板的L1脚连接有变频驱动板的R脚，滤波板的L2脚连接有变频驱动板的S脚，滤波板的L3脚连接有变频驱动板的T脚，滤波板的N脚连接三相电的N线，变频驱动板的DK脚和+脚连接有电抗，变频驱动板的P脚和N脚连接有电容板，变频驱动板的U脚、V脚和W脚通过接线连接有压缩机，变频驱动板的CN2脚通过485通讯口连接有控制器的CN8脚，控制器的CN27脚连接有热继电器，用于控制水流开关，控制器的CN12脚连接有热继电器FR，用于防止旁通泵过载，控制器的CN1脚连接有温度传感器T1，温度传感器T1用于检测出油温度，控制器的CN2脚连接有温度传感器T2，温度传感器T2用于检测进油温度，控制器的CN28脚连接有高压传感器，控制器的CN29脚连接有低压传感器，控制器的CH6脚和CH5脚分别连接有蜂鸣器的两端，控制器的CH8脚和CH7脚分别连接有继电器KM线圈的两端，控制器的L脚和N脚分别连接有断路器QF3的0脚和1脚，断路器QF3的0脚和1脚接入到三相电的N线和U线。
所述滤波板的型号为LB30，变频驱动板的型号是PM25-T4-2H，电抗型号是DK34，电容板的型号是DR1700，控制器的型号是BASE-1WJBLT。
所述控制器通过检测各温度点控制各输出点动作，与变频驱动板通过485通讯口通讯来接收数据和传达指令，变频驱动板与压缩机通过接线相连。
1、控制器实时监测油田直热式直流变频空气源热泵机组的出油温度来控制变频驱动板调节压缩机的频率，调节机组热量输出；
2、油量突然减小时，高压压力随之升高，检测高压压力控制变频驱动板减小压缩机频率，降低机组热量输出；
3、油量突然减小时，水流开关断开，高压压力随之升高，检测高压压力到达设定保护点时控制旁通泵继电器线圈输出控制继电器接通，使旁通泵在储油器与机组冷凝器之间循环工作。
如图2至图4所示，所述油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统的实现方法包括以下步骤：
步骤1，机组启动后控制器实时监测油田直热式直流变频空气源热泵机组的出油温度，当出油温度≤设定温度-3℃时，压缩机频率由0Hz升至启动频率，缓慢升至最高频率，维持运行一段时间到达设定温度-3℃后，压缩机缓慢降频温度上升缓慢，长时间未达到设定温度再缓慢升频直至最高频率，随着温度的变化速率调节频率大小；出油温度＞设定温度后增加速度降低频率；当出油温度＞设定温度+1℃后快速压缩机降至最低频率后急速停机；
步骤2，随着油量突然减小，高压压力随之升高，检测高压压力，当高压压力≤设定压力-0.4MPa时，压缩机频率维持机组正常运行频率；当高压压力＞设定压力-0.4MPa时，压缩机开始缓慢降低频率；当高压压力＞保护压力4.0MPa时增加速度降低频率；当高压压力＞设定压力+0.2MPa后快速将至最低频率后急速停机；
步骤3，油量突然减小时高压压力随之升高，水流开关断开或检测高压压力P1到达开旁通泵压力P2时控制旁通泵的继电器器线圈输出控制继电器接通，使旁通泵打开，旁通泵在储油器与机组冷凝器之间循环工作，水流开关断开时间h1达到300s以上或旁通泵打开时间h2达到400s以上时机组报警输出。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：包括控制器和变频驱动板，控制器和变频驱动板之间通过有485通讯口连接，变频驱动板通过接线连接有压缩机，控制器连接有温度传感器，控制器通过控制温度传感器检测各温度点控制各输出点动作，与变频驱动板通过485通讯口通讯来接收数据和传达指令。
2.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：还包括三相电，三相电的U线、V线和W线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有继电器KM的开关一端，继电器KM的开关另一端连接有热继电器FR一端，热继电器FR另一端连接有旁通泵的电机。
3.如权利要求2所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述三相电的U线、V线和W线连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端有滤波板的L1脚、L2脚和L3脚，滤波板的L1脚连接有变频驱动板的R脚，滤波板的L2脚连接有变频驱动板的S脚，滤波板的L3脚连接有变频驱动板的T脚，滤波板的N脚连接三相电的N线。
4.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述变频驱动板的DK脚和+脚连接有电抗，变频驱动板的P脚和N脚连接有电容板，变频驱动板的U脚、V脚和W脚通过接线连接有压缩机。
5.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述变频驱动板的CN2脚通过485通讯口连接有控制器的CN8脚，控制器的CN27脚连接有热继电器，用于控制水流开关，控制器的CN12脚连接有热继电器FR，用于防止旁通泵过载。
6.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述控制器的CN1脚连接有温度传感器T1，温度传感器T1用于检测出油温度，控制器的CN2脚连接有温度传感器T2，温度传感器T2用于检测进油温度。
7.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述控制器的CN28脚连接有高压传感器，控制器的CN29脚连接有低压传感器，控制器的CH6脚和CH5脚分别连接有蜂鸣器的两端，控制器的CH8脚和CH7脚分别连接有继电器KM线圈的两端。
8.如权利要求1所述的油田直热式直流变频空气源热泵机组控制系统，其特征在于：所述控制器的L脚和N脚分别连接有断路器QF3的0脚和1脚，断路器QF3的0脚和1脚接入到三相电的N线和U线。
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