[发明专利]一种变频控制中央海水冷却系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及船舶工程技术领域，尤其涉及一种变频控制中央海水冷却系统。

背景技术

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，本发明提出一种变频控制中央海水冷却系统。

发明内容

本发明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，本发明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。