CN2519181Y - 工业空调一代多无扰动切换代用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业生产行业中有关空调在如何保证其工业化连续生产的条件下,通过在某台空调内增设备用风机、加热器、表冷器,并利用该空调的公用部分组成备用用空调,并且通过对备用风机的电机配套安装变频器、加热器配套安装蒸汽调节阀并分别与各被代用空调的风压、风温通过总转换开关构成可选择的联锁控制回路,备用表冷器配套安装冷水调节阀并跟踪自身露点温度,从而实现代用状态的参数连续跟踪,同时备用风机的送风道直接与各被代用空调的过滤器入口联接或通过安装备用过滤器的送风道与各被代用空调的出风道联接,以满足任意一台被代用空调的风压、风温、风湿、除尘要求,另将在切换代用过程中所涉及的风阀安装执行器、位置开关,其信号与分转换开关相连,并由分转换开关控制风阀动作变化,从而实现工业空调一代多无扰动切换代用系统。

Description

工业空调一代多无扰动切换代用系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业空调切换代用系统，尤其是涉及通过设置备用空调实现对多台在用空调的任意一台的切换代用，并且这种切换对生产参数无扰动、不影响工业上连续化生产线的产品质量。

背景技术

工业生产离不开空调，它通常由回风段、排风段、混风段、初滤段、一次加热段、喷淋段及表冷段、加热段、送风段、高效过滤段等组成。在正常生产过程中，对风机轴承加油、皮带校正张紧，或者发生其它突发性故障时均需要对空调实施停机检修，这时，如果没有相应的备用空调代用则必然会对相应生产线带来影响，严重时必须整条生产线停车。目前解决空调检修的常用手段是：根据不同生产线数量要求配置若干台不同的、构造十分完整的备用空调，常规是二用一备，即每二条生产线配三台空调。这种办法的缺陷是投资大幅增加、设备占地面积增大，特别是对于制药、电子、化纤等行业的企业来说，往往因生产规模大、生产线多，采用这种办法以后造成备台增多、设备闲置率高。并且，在备用空调与检修空调的切换替代过程中，很容易造成参数波动，特别是风压的波动，从而影响到产品的质量。而目前针对风压波动所采取的手段是：在被代用的风道上开口，引出一个空气释放调节阀，并与风道上风压联锁控制来控制风道内的压力，但由于切换过程所涉及的风阀一般是通过人工操作，风阀的动作变化很难控制且动作较快，而空气释放阀的调节速率滞后于切换代用风阀的变化速率，致使在备台与检修空调的切换过程中风压振荡较大，尤其是起始和终止的瞬间，这对于生产控制要求比较高的场合容易造成产品质量下降。另外也有一些企业不设置备用空调，而将运转设备的轴承选用进口件，马达与风机的联接采用弹性联轴器。此办法虽然延长了运转风机的使用周期，但一次性投资增大、检修费用上升，且实际使用周期往往不能保证大检修周期的需要，也不能从根本上解决空调内部其它部位故障检修给工业化连续生产带来的影响。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种投资省、占地少、适应面宽，并且控制精度高、产品质量不受切换代用的影响、可以随时满足任意一台空调的代用要求的工业空调一代多无扰动切换代用系统。

本实用新型的技术解决方案：

一种工业空调一代多无扰动切换代用系统，它包括有多台各自独立的空调机，各空调机的风机的电机均连有各自的变频器，各变频器的信号输入分别与各自的压力控制器输出相连，各压力控制器的输入分别与各自的压力变送器输出相连，各压力变送器的输入位于各自空调机的出口，各空调机的加热器的调节阀接各自温度控制器的输出，各温度控制器的输入接各自温度变送器的输出，各温度变送器的输入口位于各自空调机的出口，各工业空调机的表冷器均通过各自的调节阀接各自露点温度控制器的输出，各露点温度控制器的输入接各自露点温度变送器的输出，各露点温度变送器的输入口位于各自表冷器的风出口，各湿度变送器输入口位于各空调机的出口。本实用新型的特点是，在各工业空调机的任意一台内增设备用风机、备用加热器、备用表冷器并与该空调的公用部分备用空调，也可以利用生产上允许间隙使用与工业化连续生产或产品质量无关的其它空调作为备用空调，备用空调的备用风机、备用加热器、备用表冷器相应配套备用变频器、备用蒸气调节阀、备用冷水调节阀及其控制仪表、备用温度控制器、备用露点温度控制器、备用露点温度变送器，另外还需在系统中增设总转换开关、分转换开关、操作指令开关、联锁信号开关以及代用送风道和与之相连的备用过滤器、切换风阀，最后还需对切换代用过程中所必须涉及的风阀安装执行器及位置开关，其相互间通过以下连接构成工业空调一代多无扰动切换代用系统。

备用风机出口接代用送风道并通过切换代用风阀与各工业空调机的过滤器入口直接相连，也可以通过在送风道上安装备用过滤器后再通过切换代用风阀与各工业空调机的出口相连，同时备用风机的电机安装备用变频器，备用变频器的信号输入则通过总转换开关与各空调机的压力控制器的输出相连，备用加热器接备用蒸气调节阀，备用蒸气调节阀的信号输入接备用温度控制器的输出，备用温度控制器的输入则通过总转换开关与各工业空调机的温度控制器的输出相连，备用表冷器接备用冷水调节阀，备用冷水调节阀的信号输入接备用露点温度控制器的信号输出，备用露点温度控制器的输入接备用露点温度变送器的输出，备用露点温度变送器的输入口位于备用表冷器的出风口，总转换开关的信号输入除了上述的与各空调机的压力控制器、温度控制器的输出相连外还与切换代用的指令开关信号相连，总转换开关的信号输出除了与上述备用变频器、备用温度控制器的输入相连外，还通过联锁信号开关与各分转换开关的信号输入端相连，各分转换开关信号输入端同时还与切换代用所必须涉及的相关风阀而增设配套的位置开关的信号输出相连，各分转换开关的输出则与切换代用所必须涉及的相关风阀而增设的执行器信号输入端相连，执行器的传动机构除了与其切换风阀传动轴连接外还与位置开关相连。

本实用新型最大限度地压缩投资和占地，仅选择一台已有的空调通过在其内部增设备用的风机、加热器、表冷器，结合空调自身已有的公用部分组成备用空调或者利用生产允许停车而不影响产品质量的其它空调作为备用空调，并且被代用空调的参数信号和备用空调之间通过总转换开关构成可选择的联锁控制回路；同时把在切换替代过程中所有相关操作的风阀执行信号接入分转换开关，并由分转换开关控制风阀的动作次序、执行速度，使风阀的动作变化刚好能满足变频器跟踪速度，从而实现一代多且参数无扰动切换。本实用新型具有投资省、占地少且随机性大、适应面宽，控制精度高，产品质量不受切换代用的影响，可随时满足任意一台空调的代用要求，特别适合于大规模、多品种、控制精度要求高的生产场合。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

本实用新型选择一台空调在其内部增设其能力能满足被代用空调中的最大要求的备用风机、备用加热器、备用表冷器，其它则利用该空调的公用部分组成备用空调，也可以利用不影响工业化连续生产或产品质量且能力也能满足被代用空调中最大要求的其它空调作为备用空调。备用空调风机电机安装变频器并通过总转换开关选择跟踪被代用空调的风压信号；备用加热器的蒸气调节阀通过总转换开关选择跟踪被代用空调的温度信号；备用表冷器的冷水调节阀跟踪自身露点温度并通过调节露点温度满足被代用空调的湿度要求；备用空调的送风道与各被代用空调的过滤器入口直接加装风阀联接，也可以在备用空调送风道上安装备用过滤器，然后与被代用空调的送风道联接；同时把在切换过程中所涉及的风阀安装执行器及位置开关，并把风阀执行信号、位置开关信号接到分转换开关内，并通过分转换开关控制阀门动作，使阀门的状态变化与变频器的跟踪速率保持平衡。

通过上述手段实现一台备用空调可满足多台空调中的任意一台风压、温度、湿度、含尘率不尽相同的参数要求并在切换阀过程中保持参数的平稳过度，从而实现一代多无扰动切换代用系统。在正常生产情况下，每台被代用空调的风压、温度、湿度、含尘率均是通过其自身的控制回路及过滤段予以保证，只有当某台空调需要切换代用时才通过总转换开关与该空调共同构成代用状态信号控制回路，满足被代用空调与备用空调之间的参数连续跟踪。

下面将结合说明书附图对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1，本实用新型的系统包括有多台各自独立的空调机A₁…A_n，各空调机A₁…A_n的风机8的电机均连有各自的变频器9，各变频器9的信号输入分别与各自的压力控制器5输出相连，各压力控制器5的输入与各自的压力变送器4输出相连，各压力变送器4的输入位于各空调机的出口，各空调机A₁…A_n的加热器14的调节阀10接各自温度控制器3的输出，各温度控制器3的输入接各自温度变送器2的输出，各温度变送器2的输入口位于各自空调机A₁…A_n的出口，各空调机A₁…A_n的表冷器15均通过各自的调节阀11接各自露点温度控制器12的输出，各露点温度控制器12的输入接各自露点温度变送器13的输出，各露点温度变送器13的输入口位于各自表冷器15的风出口，湿度变送器1的输入口位于各空调机A₁…A_n的出口。本实用新型特征在于各工业空调机A₁…A_n的任意一台内增设备用风机16、备用加热器17、备用表冷器18并与该空调的公用部分组成备用空调，也可以利用生产上允许间隙使用与工业化连续生产或产品质量无关的其它空调作为备用空调，备用空调的风机16、加热器17、表冷器18相应配套备用变频器19(型号可为P11S，日本三菱)、备用蒸气调节阀20、备用冷水调节阀21及其控制仪表、备用温度控制器36(型号可为DX-9100-8154，美国江森)、备用露点温度控制器22(型号可为DX-9100-8154)、备用露点温度变送器23(型号可为EPT-5215-7310，美国江森)，另外还需在系统中增设总转换开关39、分转换开关24、操作指令开关37、38、联锁信号开关35以及代用送风道26和与之相连的备用过滤器25、切换风阀30或27，最后还需对切换代用过程中所必须涉及的风阀7、30或27安装执行器34、32或29(型号可为AM230，BELIMO公司)及位置开关33、31或28(型号可为S₂，BELIMO公司)，其相互间通过以下连接构成工业空调一代多无扰动切换代用系统。

备用风机16的出口接代用送风道26并通过切换代用风阀30与各工业空调机的过滤器6入口直接相连，也可以通过在送风道26上安装备用过滤器25后再通过切换代用风阀27与各工业空调机A₁…A_n的出口相连，同时备用风机16的电机安装备用变频器19，备用变频器19的信号输入则通过总转换开关39与各空调机A₁…A_n的压力控制器5的输出相连，备用加热器17接备用蒸气调节阀20，备用蒸气调节阀20的信号输入则接备用温度控制器36的输出，备用温度控制器36的输入则通过总转换开关39与各工业空调机A₁…A_n的温度控制器3的输出相连，备用表冷器18接备用冷水调节阀21，备用冷水调节阀21的信号输入接备用露点温度控制器22的信号输出，备用露点温度控制器22的输入接备用露点温度变送器23的输出，露点温度变送器23的输入口位于备用表冷器18的出风口，总转换开关39的信号输入除了与各工业生产空调机A₁…A_n的压力控制器5、温度控制器3的输出相连外还与切换代用的切换指令信号开关37(SD/₁…SD/_n)、和恢复指令信号开关38(SH/₁…SH/_n)的输出相连，总转换开关39的信号输出除了与上述备用变频器19、备用温度控制器36的输入相连外，还通过联锁信号开关35(S₁…S_n)与各分转换开关24的信号输入端相连，各分转换开关24信号输入端同时还与切换代用所必须涉及的相关风阀的位置开关33、31或28的信号输出相连，各分转换开关24的信号输出则与切换代用所必须涉及的相关风阀的执行器34、32或29信号输入端相连。备用风机16、备用加热器17、备用表冷器18和备用过滤器25的工作能力应满足被代用空调机中的任一台的需要，并且最好加设在空调机中公用部分处理能力最大的那台空调机内。总转换开关39和分转换开关24可采用琴键开关或逻辑开关，最好采用可编程控制器PLC₀、PLC₁…PLCn，(型号可为FX-20n，日本三菱)。

当需要对某台空调代用时，启动备用风机16，打开备用加热器17的调节阀20及备用表冷器18的调节阀21，按下与该检修空调所对应的切换指令开关37，被代用空调的压力信号经压力控制器5再通过总转换开关39与备用变频器构成联锁控制并与被代用空调共同跟踪被代用空调风道压力，被代用空调温度信号经温度控制器3再通过总转换开关39输给备用温度控制器36，并通过备用温度控制器36控制备用蒸汽调节阀20的开度，被代用空调的湿度信号则通过调节备用冷水调节阀21的开度，使露点温度23与被代用空调的露点温度13保持一致予以保证，在按下切换指令开关37的同时，联锁开关35相应动作并给出切换操作指令输到被代用空调对应的转换开关24并驱动执行器32或29，使风阀30或27打开，当风阀30或27完全打开后，风阀位置开关31或28输出反馈信号到24，风阀7的驱动执行器34开始动作，当风阀7完全关闭后，风阀位置开关33输出反馈信号到24，风阀操作停止，停止被代用空调风机8，被代用空调进入检修状态。

当被代用空调停止代用时，启动该空调风机8，待运行平稳后，按下恢复指令开关38，在联锁开关35作用下，分转换开关24接受35的恢复输入指令，风阀7在驱动执行器34作用下开始打开，当风阀7完全打开后，风阀位置开关输出反馈信号到24，驱动执行器32或29开始驱动风阀30或27关闭，当风阀30或27完全关闭后，风阀停止代用操作完成，停备用风机16，关闭备用蒸汽调节阀20，关闭备用冷水调节阀21，备用空调重新进入备用状态。

当对被代用空调作代用及停止代用时，其切换和恢复过程中所必须涉及的相关风阀7、30或27的执行器34、32或29的动作变化受分转换开关24的严格控制，分转换开关24如采用琴键开关、逻辑开关则通过预先试验所确定的风阀动作时间予以人工控制；如采用PLC程序控制器则将预先试验所确定的风阀动作时间直接编入程序控制器，并由程序控制器内部的时间控制器自动控制。

Claims (5)

1、一种工业空调一代多无扰动切换代用系统，它包括有多台各自独立的空调机A₁…A_n，各空调机A₁…A_n的风机(8)的电机均连有各自的变频器(9，)各变频器(9)的信号输入分别与各自的压力控制器(5)输出相连，各压力控制器(5)的输入与各自的压力变送器(4)输出相连，各压力变送器(4)的输入位于各空调机A₁…A_n的出口，各空调A₁…A_n机的加热器(14)的调节阀(10)接各自温度控制器(3)的输出，各温度控制器(3)的输入接各自温度变送器(2)的输出，各温度变送器(2)的输入口位于各自空调机的出口，各空调机A₁…A_n的表冷器(15)均通过各自的调节阀(11)接各自露点温度控制器(12)的输出，各露点温度控制器(12)的输入接各自露点温度变送器(13)的输出，各露点温度变送器(13)的输入口位于各自表冷器(15)的风出口，湿度变送器(1)的输入口位于各空调机A₁…A_n的出口，其特征在于各工业空调机A₁…A_n的任意一台内增设备用风机(16)、备用加热器(17)、备用表冷器(18)并与该空调的公用部分组成备用空调，备用风机(16)的出口接代用送风道(26)并通过切换代用风阀(30)与各工业空调机的过滤器(6)入口直接相连，或通过在送风道(26)上安装备用过滤器(25)后再通过切换代用风阀(27)与各工业空调机A₁…A_n的出口相连，同时备用风机(16)的电机安装备用变频器(19)，备用变频器(19)的信号输入则通过总转换开关(39)与各空调机A₁…A_n的压力控制器(5)的输出相连，备用加热器(17)接备用蒸气调节阀(20)，备用蒸气调节阀(20)的信号输入则接备用温度控制器(36)的输出，备用温度控制器(36)的输入则通过总转换开关(39)与各工业空调机A₁…A_n的温度控制器(3)的输出相连，备用表冷器(18)接备用冷水调节阀(21)，备用冷水调节阀(21)的信号输入接备用露点温度控制器(22)的信号输出，备用露点温度控制器(22)的输入接备用露点温度变送器(23)的输出，露点温度变送器(23)的输入口位于备用表冷器(18)的出风口，总转换开关(39)的信号输入除了与各工业生产空调机A₁…A_n的压力控制器(5)、温度控制器(3)的输出相连外还与切换代用的切换指令信号开关(37)和恢复指令信号开关(38)的输出相连，总转换开关(39)的信号输出除了与上述备用变频器(19)、备用温度控制器(36)的输入相连外，还通过联锁信号开关(35)与各分转换开关(24)的信号输入端相连，各分转换开关(24)信号输入端同时还与切换代用所必须涉及的相关风阀的位置开关(33)、(31)或(28)的信号输出相连，各分转换开关(24)的信号输出则与切换代用的对应风阀的执行器(34)、(32)或(29)信号输入端相连。

2、按权利要求1所述的工业空调一代多无扰动切换代用系统，其特征在于或利用生产上允许间隙使用与工业化连续生产或产品质量无关的其它空调作为备用空调。

3、按权利要求1所述的工业空调一代多无扰动切换代用系统，其特征在于所述备用空调其备用风机(16)、加热器(17)、表冷器(18)工作能力应满足被代用空调机中的任一台的需要。

4、按权利要求1所述的工业空调一代多无扰动切换代用系统，其特征在于所述总转换开关(39)和分转换开关(24)采用琴键开关或逻辑开关或可编程控制器。

5、按权利要求1所述的工业空调一代多无扰动切换代用系统，其特征在于切换代用所必须涉及的相关风阀(7)、(30)或(27)安装执行器(34)、(32)或(29)及位置开关(33)、(31)或(28)，执行器的传动机构与风阀传动机构联接，执行器凸轮机构与位置开关联接。

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