一种变频控制中央海水冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变频控制中央海水冷却系统，包括变频器、变频海水泵、海水出口温度传感器、淡水出口温度传感器、海水泵出口压力开关、电源模块，首先通过信号采集模块将各种压力信号、温度信号、变频器的速度信号采集至主控制箱，然后PLC对采集到的信号进行逻辑分析及PID恒温控制运算，将计算出的最佳转速信号输出至变频器，对海水泵的转速进行速度控制从而调节海水流量，同时变频器上设置控制位置转换按钮，当主控制站故障时，可以转换至变频器本地操作，变频器本体可以进行海水泵的启停及转速设置操作。本发明专利技术整个系统采用PID恒温控制，提高了温度控制系统的可靠性、快速性和准确性。 1

【技术实现步骤摘要】
一种变频控制中央海水冷却系统
本专利技术涉及船舶工程
，尤其涉及一种变频控制中央海水冷却系统。
技术介绍
随着近年来海运业的发展，船舶的需求也不断增高，但与此同时，由船舶带来的海洋环境污染问题也成为国际社会关注的焦点，由于相关法律和公约的约束，并从未来船舶需要降低成本、节约资源、保护环境等角度考虑，“绿色船舶”已经成为未来船舶制造业发展的必然趋势。因此对于船舶系统的节能减排研究，具有积极的现实意义。其中，变频技术的应用，可优化船舶系统，从而使船舶的能耗更低，智能化更高。海水冷却系统是船舶的重要系统之一，传统的海水冷却系统一般按照最大工况需要来设计，而在实际的使用中，冷却泵长时间低负荷运行，机械效率偏低，电力浪费较严重。常规中央海水冷却系统，如图1所示，由海水冷却泵、中央淡水冷却器，淡水冷却泵、自动三通温控阀以及被冷却的设备、相关监测仪表等组成。海水由海水冷却泵进入中央淡水冷却器，冷却器中的淡水通过与海水的热交换，被海水冷却后，温度变低，冷却后的淡水送至被冷却的设备，冷却淡水通过三通温控阀的调节，使淡水温度始终保持在36℃。若所建船舶为全球航区，系统的海水温度通常按照32℃来设计，不考虑海水温度的实际变化，海水泵都将以额定转速及流量运行，但是由于船舶所处海域和季节的不同，海水温度一般都将会低于32℃，故实际冷却用得海水流量会小得多，浪费严重。另外，海水在冷却过程中温度升高，如果达到50~55℃以上，会发生盐析现象，造成管路和冷却器内堵塞严重。为此，本专利技术提出一种变频控制中央海水冷却系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种变频控制中央海水冷却系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种变频控制中央海水冷却系统，包括变频器、变频海水泵、海水出口温度传感器、淡水出口温度传感器、海水泵出口压力开关、海水出口压力传感器、主控制箱和主操作站，所述主控制箱内安装有PLC、信号采集模块、电源模块，首先通过信号采集模块将各种压力信号、温度信号、变频器的速度信号采集至主控制箱，然后PLC对采集到的信号进行逻辑分析及PID恒温控制运算，将计算出的最佳转速信号输出至变频器，变频器调整海水泵的转速至设定值，其中PLC处理单元为双套，当其中一套故障时，另外一套仍具有系统的信号处理能力，主操作站通过以太网和主控制箱实现信息的交互作用，主操作站的组态软件可以对整个变频系统进行显示及操作，其中包含海水泵的转速、运行状态、控制命令、控制位置、冷却水的温度、主海水管路压力，还可以设置每台泵组的优先使用顺序及手自动转换，变频器接受主控制箱的速度命令信号，对海水泵的转速进行速度控制从而调节海水流量，同时变频器上设置控制位置转换按钮，当主控制站故障时，可以转换至变频器本地操作，变频器本体可以进行海水泵的启停及转速设置操作。优选的，当海水泵出口压力低于设定值时，备用海水泵自动启动，并给出报警。优选的，当海水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警。优选的，当在线海水泵转速已达最大，且海水出口温度仍大于设定值时，备用海水泵自动起动，并给出报警。优选的，当淡水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警。优选的，当在线海水泵转速已达最大，且淡水出口温度仍大于设定值时，备用海水泵自动起动，并给出报警。优选的，系统通过变频器的运行信号，自动累计每台海水泵的总运行时间，当大于运行时间时，自动切换至备用泵组，从而降低单台泵组长时间运行带来的故障率。优选的，中央冷却系统是主机、发电机等设备正常运行的必备系统，故当船舶从失电状态恢复时，海水泵能够自动起动。优选的，当在线海水泵故障时，自动切换至备用海水泵，并给出报警。优选的，变频海水泵3台,电制440VAC、60HZ，功率43.1KW、流量365m3/hr、扬程2.5bar，变频器3台，电制440VAC、功率45KW、型号为施耐德ATV630D45N4，主控制箱的箱体采用SAMSN0818800X1800X400mm的钢制箱体，内部含有40点开关量输入信号模块1个，20点开关量输出信号模块1个，12点PT100信号输入模块1个，20点模拟量信号输出输入模块1个，PLC处理单元2个，不间断电源装置1套，以太网信号接口1个，主控制站1台，含22寸显示器、操作键盘、鼠标，工控机、不间断电源各1个，压力开关3个，分别安装于每个海水泵出口，用于备用泵组的自动起动，型号为：YWK-50-C，规格0-0.5MPaset0.2Mpa，压力传感器1个，安装于海水泵出口，用于主海水泵压力远程指示及低压报警；型号为：YSZK-01G-C，规格0-0.6MPaset0.15MPa，温度传感器2个，分别安装于冷却器海水出口及冷却器淡水出口，用于变频器的PID控制，型号：WZPK-22I-C，规格Pt100,L=100。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用变频控制海水泵，其输出功率随淡水温度的变化而调整，更加节能；整个系统采用PID恒温控制，提高了温度控制系统的可靠性、快速性和准确性。附图说明图1为现有的海水冷却系统的原理框图；图2为本专利技术提出的一种变频控制中央海水冷却系统的原理框图；图3为本专利技术提出的一种变频控制中央海水冷却系统中主操作站冷却系统的MIMIC的原理框图；图4为本专利技术提出的一种变频控制中央海水冷却系统中主控制箱所处理信号的明细表。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-4，一种变频控制中央海水冷却系统，包括变频器、变频海水泵、海水出口温度传感器、淡水出口温度传感器、海水泵出口压力开关、海水出口压力传感器、主控制箱和主操作站，其特征在于，所述主控制箱内安装有PLC、信号采集模块、电源模块，首先通过信号采集模块将各种压力信号、温度信号、变频器的速度信号采集至主控制箱，然后PLC对采集到的信号进行逻辑分析及PID恒温控制运算，将计算出的最佳转速信号输出至变频器，变频器调整海水泵的转速至设定值，其中PLC处理单元为双套，当其中一套故障时，另外一套仍具有系统的信号处理能力，主操作站通过以太网和主控制箱实现信息的交互作用，主操作站的组态软件可以对整个变频系统进行显示及操作，其中包含海水泵的转速、运行状态、控制命令、控制位置、冷却水的温度、主海水管路压力，还可以设置每台泵组的优先使用顺序及手自动转换，变频器接受主控制箱的速度命令信号，对海水泵的转速进行速度控制从而调节海水流量，同时变频器上设置控制位置转换按钮，当主控制站故障时，可以转换至变频器本地操作，变频器本体可以进行海水泵的启停及转速设置操作。本专利技术中，当海水泵出口压力低于设定值时，备用海水泵自动启动，并给出报警，当海水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警，当在线海水泵转速已达最大，且海水出口温度仍大于设定值时，备用海水泵自动起动，并给出报警，当淡水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警，当在线海水泵转速已达最大，且淡水出口温度仍大于设定值时，备用海水泵自动起动，并给出报警，系统通过变频器的运行信号，自动累计每台海水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频控制中央海水冷却系统，包括变频器、变频海水泵、海水出口温度传感器、

【技术特征摘要】
1.一种变频控制中央海水冷却系统，包括变频器、变频海水泵、海水出口温度传感器、淡水出口温度传感器、海水泵出口压力开关、海水出口压力传感器、主控制箱和主操作站，其特征在于，所述主控制箱内安装有PLC、信号采集模块、电源模块，首先通过信号采集模块将各种压力信号、温度信号、变频器的速度信号采集至主控制箱，然后PLC对采集到的信号进行逻辑分析及PID恒温控制运算，将计算出的最佳转速信号输出至变频器，变频器调整海水泵的转速至设定值，其中PLC处理单元为双套，当其中一套故障时，另外一套仍具有系统的信号处理能力，主操作站通过以太网和主控制箱实现信息的交互作用，主操作站的组态软件可以对整个变频系统进行显示及操作，其中包含海水泵的转速、运行状态、控制命令、控制位置、冷却水的温度、主海水管路压力，还可以设置每台泵组的优先使用顺序及手自动转换，变频器接受主控制箱的速度命令信号，对海水泵的转速进行速度控制从而调节海水流量，同时变频器上设置控制位置转换按钮，当主控制站故障时，可以转换至变频器本地操作，变频器本体可以进行海水泵的启停及转速设置操作。2.根据权利要求1所述的一种变频控制中央海水冷却系统，其特征在于，当海水泵出口压力低于设定值时，备用海水泵自动启动，并给出报警。3.根据权利要求1所述的一种变频控制中央海水冷却系统，其特征在于，当海水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警。4.根据权利要求1所述的一种变频控制中央海水冷却系统，其特征在于，当在线海水泵转速已达最大，且海水出口温度仍大于设定值时，备用海水泵自动起动，并给出报警。5.根据权利要求1所述的一种变频控制中央海水冷却系统，其特征在于，当淡水出口温度大于设定值时，系统自动加大在线海水泵转速，并给出报警。6.根据权利要求1所述的一种变频控制中央海水冷却系统，其特征在于，当在线海水泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦辉，王小林，代良龙，何飞，廖振宇，李媛，邹琦，艾湖，祝波，蒋芳叶，
申请(专利权)人：广新海事重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44