專利名稱：冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冷水系統(tǒng)的控制裝置，具體為一種冷水系統(tǒng)節(jié)能控 制裝置。
背景技術(shù)：
冷水系統(tǒng)包括冷水的生產(chǎn)、使用、回收的整個循環(huán)系統(tǒng)。對于冷水用戶 非常復(fù)雜的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)而言，如在輪胎生產(chǎn)廠，既有車間空調(diào)機組用水， 又有生產(chǎn)設(shè)備的冷卻用水，這樣的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)會隨著生產(chǎn)的產(chǎn)量不同、 季節(jié)的變化，冷水用水量發(fā)生著較大的變化，當(dāng)用戶端減少用水量時，集分 水器壓差增大。為了達到節(jié)能目的，目前常見的設(shè)計是采用集分水器的壓差 作為控制信號，調(diào)節(jié)變頻器頻率，控制冷水泵轉(zhuǎn)速，改變輸送液體流量，使 冷水泵的速度跟著用戶的用水量進行調(diào)節(jié)，從而達到進一歩節(jié)約電能的目的。 采用冷水泵變頻調(diào)速，最大限度的節(jié)約了能源，但有一個隱含的缺陷沒有被 大家發(fā)現(xiàn)，就是不同的冷水機組都有一個最低流量的限制，如果出現(xiàn)變頻調(diào) 速使得流量低于冷水機組的最低流量，就會導(dǎo)致兩種不同的結(jié)果 一是自帶 保護的冷水機組，此時會立即停止運行，影響用戶用水；二是，不帶保護的 冷水機組，也不能正常運行，甚至造成機器的損壞。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能效果更顯著，運行更可 靠的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置。
為解決上述問題，本實用新型所設(shè)計的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，包括電 源、控制主機、變頻器和差壓變送器。檢測集分水器的壓差信號的差壓變送 器的兩個檢測點分別設(shè)于分水器和集水器上，差壓變送器通過信號電纜接至 控制主機。控制主機經(jīng)信號電纜與變頻器相連，電源主回路經(jīng)變頻器調(diào)頻后 與冷水泵電性連接。其不同之處在于本裝置還包括有一流量變送器和壓差 調(diào)節(jié)閥，所述檢測冷水機組流量報警信號的流量變送器設(shè)于冷水機組內(nèi)，壓 差調(diào)節(jié)閥設(shè)置在連通集水器和分水器的旁通管道上；流量變送器的輸出端通 過信號電纜與控制主機相連，控制主機通過電纜與壓差調(diào)節(jié)閥連接。
上述控制主機可以為儀表控制、可編程序控制器或計算機，但考慮到傳 統(tǒng)儀表控制方式需要選多種功能儀表、控制系統(tǒng)較復(fù)雜，所引起的故障率增 高，本實用新型最好采用一臺PLC可編程序控制器作為控制主機。
本實用新型的控制主機內(nèi)設(shè)有時序控制模塊，該時序控制模塊的輸出端 分別與變頻器和壓差調(diào)節(jié)闊電性連接，控制主機根據(jù)壓差變送器和流量變送器傳回的壓差信號和流量信號，通過時序控制模塊控制變頻器與壓差調(diào)節(jié)閥 的啟動時序。
為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，使系統(tǒng)能在電磁干擾較強的環(huán)境下可靠運 行，本實用新型控制主機的數(shù)字信號傳輸端分別經(jīng)一抑制干擾數(shù)字量輸入、 輸出信號的中間繼電器與壓差調(diào)節(jié)閥和變頻器電性連接；壓差調(diào)節(jié)閥、變頻 器、和差壓變送器則分別經(jīng)過一抑制干擾模擬量輸入、輸出信號的隔離器與 控制主機的模擬信號傳輸端電性連接。
本實用新型的控制主機上設(shè)有自動/手動的轉(zhuǎn)換開關(guān)，與之相配合的是變 頻器和壓差調(diào)節(jié)閥上分別通過電纜與一個手操器連接。這樣當(dāng)PLC可編程序 控制器出現(xiàn)故障時，通過配置的手操器和轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至手動狀態(tài)，手操器仍 然可以實現(xiàn)節(jié)能控制功能。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，配合采用變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥對冷凍水系 統(tǒng)的集分水器進行壓差控制，不僅能夠起到更好的節(jié)能效果，同時也可以有 效地避免因變頻器調(diào)速而使得流經(jīng)冷水機組的水流量低于冷水機組的最低流 量的問題發(fā)生，從而保證了冷凍水系統(tǒng)的正常運行，防止了機器的損壞，因 此也特別適于在冷水用戶復(fù)雜的環(huán)境下使用。


圖1為本實用新型一種優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

一種冷水系統(tǒng)及應(yīng)用與該冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置如圖1所示，所述冷凍 水系統(tǒng)包括冷水機組、冷水泵、分水器、集水器和冷水用戶。冷水機組的冷 凍水管與分水器相連接，分水器與各冷水用戶相連接，冷水用戶返回的冷凍 水經(jīng)水管與集水器相連接，集水器通過冷水泵與冷水機組的進水管相連，集 水器和分水器通過旁通管道相連。上述冷水用戶可以是水冷空調(diào)機組、生產(chǎn) 線冷卻系統(tǒng)和其他的冷水用戶。所述應(yīng)用在該冷水系統(tǒng)上的冷水系統(tǒng)節(jié)能控 制裝置包括電源、差壓變送器、流量變送器、壓差調(diào)節(jié)閥、變頻器和控制主 機。差壓變送器的兩個檢測點分別設(shè)于分水器和集水器上，用于檢測集分水 器的壓差信號并將該信號通過信號電纜傳送至控制主機。流量變送器為冷水 機組的一個組成部分，用于將冷水機組的流量報警信號作為流量信號送至控 制主機上?？刂浦鳈C將其輸入端接收到的壓差信號和流量信號進行處理后， 控制主機經(jīng)信號電纜輸出兩路控制信號其中一路控制信號送至變頻器，電 源主回路經(jīng)變頻器調(diào)頻后與冷水泵電性連接；另一路控制信號則送至壓差調(diào) 節(jié)閥，該壓差調(diào)節(jié)閥設(shè)置在連通集水器和分水器的旁通管道上。
上述控制主機與變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥之間的信號電纜為雙向電纜，即控 制主機的輸出端既發(fā)出控制信號至變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥，同時控制主機的輸 入端又接收變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥返回諸如變頻器運行、故障、準(zhǔn)備以及壓差調(diào)節(jié)閥閥位、故障等反饋信號。
另外，本實用新型控制主機的模擬信號傳輸端還配置有抑制干擾模擬量 輸入、輸出信號的隔離器，控制主機的數(shù)字信號傳輸端則配置有抑制干擾數(shù) 字量輸入、輸出信號的中間繼電器，來保證裝置能在電磁干擾較強的環(huán)境下 可靠運行。在本實用新型優(yōu)選實施例中，包括5個隔離器和2個中間繼電器 5個隔離器分別設(shè)置在壓差變送器與控制主機之間、壓差調(diào)節(jié)閥與控制主機 之間、變頻器與控制主機、手操器與壓差調(diào)節(jié)閥之間、以及手操器和變頻器 之間；2個中間繼電器則分別設(shè)置在控制主機與壓差調(diào)節(jié)閥之間、以及控制 主機與變頻器之間。
本實用新型所述控制主機為PLC可編程邏輯控制器，該可編程邏輯控制
器內(nèi)設(shè)有時序控制模塊，該時序控制模塊的輸出端分別與變頻器和壓差調(diào)節(jié)
閥電性連接，用于實現(xiàn)下述控制程序
a) 當(dāng)冷水機機內(nèi)的流量變送器未給出流量報警信號時， 一旦差壓變送器 輸出的差壓信號偏離了設(shè)定值，如30m士lm水柱，可編程邏輯控制器則輸出 模擬量信號去控制變頻器，使冷水泵的轉(zhuǎn)速按壓差變送器所檢測的差壓信號 AP的變化連續(xù)變化；
b) 當(dāng)冷水機機內(nèi)的流量變送器發(fā)出報警信號時，變頻器的變頻調(diào)速將冷 水泵穩(wěn)定在此轉(zhuǎn)速而不再變化，然后可編程邏輯控制器再輸出模擬量信號至 壓差調(diào)節(jié)閥，使壓差調(diào)節(jié)閥的開度按壓差變送器所檢測的差壓信號AP的變 化調(diào)節(jié)。
為了實現(xiàn)裝置的手動-自動的切換，以保障系統(tǒng)的可靠運行，本實用新型 控制主機上設(shè)有自動/手動的轉(zhuǎn)換開關(guān)，此時變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥則分別通過 電纜與一個手操器連接。這樣，當(dāng)可編程邏輯控制器出現(xiàn)故障時，我們便可 將轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至手動狀態(tài)，并通過配置的手操器實現(xiàn)變頻器的控制和壓差 調(diào)節(jié)閥的上述控制功能。
權(quán)利要求1、冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，包括電源、控制主機、變頻器和差壓變送器；檢測集分水器的壓差信號的差壓變送器的兩個檢測點分別設(shè)于分水器和集水器上，差壓變送器通過信號電纜接至控制主機；控制主機經(jīng)信號電纜與變頻器相連，電源主回路經(jīng)變頻器調(diào)頻后與冷水泵電性連接；其特征在于還包括有一流量變送器和壓差調(diào)節(jié)閥，所述檢測冷水機組流量報警信號的流量變送器設(shè)于冷水機組內(nèi)，壓差調(diào)節(jié)閥設(shè)置在連通集水器和分水器的旁通管道上；流量變送器的輸出端通過信號電纜與控制主機相連，控制主機通過電纜與壓差調(diào)節(jié)閥連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，其特征在于所 述控制主機為可編程邏輯控制器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，其特征在于 所述控制主機內(nèi)設(shè)有時序控制模塊，該時序控制模塊的輸出端分別與變頻 器和壓差調(diào)節(jié)閥電性連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，其特征在于 所述控制主機的數(shù)字信號傳輸端分別經(jīng)--中間繼電器與壓差調(diào)節(jié)閥和變 頻器電性連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，其特征在于所述壓差調(diào)節(jié)閥、變頻器、和差壓變送器分別經(jīng)過一隔離器與控制主機的 模擬信號傳輸端電性連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，其特征在于 所述控制主機上設(shè)有自動/手動的轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時，變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥 分別通過電纜與一個手操器連接。
專利摘要本實用新型公開冷水系統(tǒng)節(jié)能控制裝置，包括電源、控制主機、差壓變送器、流量變送器、變頻器和壓差調(diào)節(jié)閥。差壓變送器和流量變送器將檢測到的集分水器的壓差信號和冷水機組流量報警信號送至控制主機，控制主機輸出兩路控制信號其中一路控制信號送至變頻器，電源主回路經(jīng)變頻器調(diào)頻后與冷水泵電性連接；另一路控制信號則送至壓差調(diào)節(jié)閥。本實用新型具有節(jié)能效果顯著，運行可靠等優(yōu)點。
文檔編號F25B49/00GK201429290SQ20092014107
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者劉愛華, 斐 李 申請人:中國化學(xué)工業(yè)桂林工程有限公司