板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供熱技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，板式換熱機(jī)組在城鎮(zhèn)化集中供熱系統(tǒng)中占地了越來越重要的位置，因此板式換熱機(jī)組安全運(yùn)行和節(jié)能環(huán)保成為了城鎮(zhèn)集中供熱的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但板式換熱機(jī)組的二次循環(huán)水運(yùn)行系統(tǒng)都是通過電機(jī)帶動(dòng)定量循環(huán)泵來提供循環(huán)水的動(dòng)力。通常設(shè)計(jì)人員在電機(jī)選型時(shí)，由于電機(jī)按一定模數(shù)分級(jí)，往往選擇功率比水泵輸入功率大的電機(jī)，功率留有一定余量。通常，板式換熱機(jī)組的二次循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)泵都要全速運(yùn)轉(zhuǎn)，無法隨著供熱負(fù)荷的變化而變化，循環(huán)泵輸出流量是恒定的，當(dāng)根據(jù)天氣溫度或供熱負(fù)荷變化需要對(duì)循環(huán)水流量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)時(shí)，通常的控制手段是開大閥門或關(guān)小閥門來人為調(diào)節(jié)，這樣在閥門上產(chǎn)生了附加損失，使得能量因?yàn)殚y門的節(jié)流損失消耗掉了，浪費(fèi)了大量能源。又由于溫度是個(gè)滯后參數(shù)，調(diào)節(jié)周期長，用閥門調(diào)節(jié)控制精度受到限制；而且循環(huán)泵多數(shù)采用異步電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方式運(yùn)行，存在啟動(dòng)電流大、機(jī)械沖擊、電氣保護(hù)特性差等缺點(diǎn)，時(shí)常出現(xiàn)循環(huán)泵損壞同時(shí)電機(jī)也被燒毀的現(xiàn)象，不但浪費(fèi)能源而且加快了設(shè)備損耗。在板式換熱機(jī)組中將循環(huán)泵采用變頻調(diào)速控制能較好地解決上述存在的問題。在滿足供熱的條件下，使循環(huán)泵變頻控制，既能實(shí)現(xiàn)恒壓，又能起到節(jié)能和保護(hù)電機(jī)的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種安全、高效、經(jīng)濟(jì)、智能和使用效果好的板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)主要包括將柜體、控制面板、監(jiān)控模塊、觸摸屏和控制器集成的控制柜、裝在一次供水管上用于流量調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)閥、裝在二次回水管上用于檢測二次回水壓力Ph的二次回水壓力傳感器、裝在二次供水管上用于檢測二次供水壓力Pk的二次供水壓力傳感器和用于檢測二次供水溫度Tk的溫控變送器、裝在二次供水管上用于檢測二次循環(huán)流量Qk的超聲波流量計(jì)、裝在室外用于檢測室外環(huán)境溫度的室外溫度傳感器、裝在自來水補(bǔ)水管上用于檢測自來水補(bǔ)水流量Qb的流量檢測裝置和用于軟化水質(zhì)的水處理器、裝在膨脹水箱內(nèi)用于檢測膨脹水箱水位L的水位傳感器、以及循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、補(bǔ)水電磁閥和泄壓電磁閥組成，而且二次回水管和二次供水管分別與設(shè)置的板式換熱器二次進(jìn)口和二次出口連接，板式換熱器的一次進(jìn)口與一次出口則分別與一次供水管和一次回水管連接，在二次回水管上裝有循環(huán)泵，二次回水管在循環(huán)泵之前設(shè)有二次回水壓力傳感器，二次回水管在循環(huán)泵之前還設(shè)有補(bǔ)水壓力管與膨脹水箱連接，在補(bǔ)水壓力管上裝有補(bǔ)水泵，繞過補(bǔ)水泵還設(shè)有泄壓管分別與補(bǔ)水壓力管及膨脹水箱連接，且泄壓管連接在膨脹水箱頂部，補(bǔ)水壓力管連接在膨脹水箱底部，在泄壓管上裝有泄壓電磁閥，膨脹水箱還與自來水補(bǔ)水管連接進(jìn)水，且在自來水補(bǔ)水管上裝有補(bǔ)水電磁閥控制進(jìn)水，自來水補(bǔ)水管在補(bǔ)水電磁閥之后裝有流量檢測裝置，自來水補(bǔ)水管在流量檢測裝置之后裝有水處理器，所述室外溫度傳感器、溫控變送器、二次供水壓力傳感器、超聲波流量計(jì)、二次回水壓力傳感器、循環(huán)泵、泄壓電磁閥、補(bǔ)水泵、水位傳感器、水處理器、流量檢測裝置、補(bǔ)水電磁閥和溫度調(diào)節(jié)閥各自分別與控制柜接線連接。
[0005]所述控制柜主要由柜體、控制器和觸摸屏組成，控制器設(shè)置在柜體內(nèi)，在柜體上配套裝設(shè)有柜門和柜鎖、并設(shè)有控制面板，控制面板位于柜體的上部，在控制面板上裝設(shè)有觸摸屏，且在控制面板上還設(shè)置有語音報(bào)警裝置、電源指示燈和故障指示燈，在控制面板上還設(shè)有通訊外設(shè)接口與控制器連接，控制器還分別與設(shè)置的模擬量輸入輸出單元和開關(guān)量輸入輸出單元連接，模擬量輸入輸出單元和開關(guān)量輸入輸出單元分別用于對(duì)模擬量數(shù)據(jù)和開關(guān)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與傳輸，其中模擬量數(shù)據(jù)包括溫度調(diào)節(jié)閥開度、室外環(huán)境溫度Tq、二次供水溫度Tk、二次循環(huán)流量Qk、二次供水壓力Pk、二次回水壓力Ph、循環(huán)泵變頻頻率H、補(bǔ)水泵變頻頻率f2、自來水補(bǔ)水流量Qb和膨脹水箱水位L，開關(guān)量數(shù)據(jù)包括循環(huán)泵啟停與故障、補(bǔ)水泵啟停與故障、補(bǔ)水電磁閥開關(guān)與故障、泄壓電磁閥開關(guān)與故障、水處理器運(yùn)行與停止、溫度調(diào)節(jié)閥故障、電源故障、膨脹水箱缺水故障和報(bào)警，控制器還與觸摸屏連接，觸摸屏用于對(duì)工作參數(shù)的設(shè)定和對(duì)二次供水管與二次回水管形成的二次循環(huán)水管網(wǎng)阻力曲線方程Σ h?Qk2輸出以及適于室外環(huán)境溫度Tq變化的室外氣候補(bǔ)償曲線方程Tq?Tks輸出，而且觸摸屏還用于對(duì)模擬量數(shù)據(jù)和開關(guān)量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，觸摸屏還與設(shè)置在柜體的監(jiān)控模塊連接。
[0006]本發(fā)明的工作原理是，室外環(huán)境溫度Tq變化自動(dòng)調(diào)整板式換熱器的二次供水溫度設(shè)定值Tks，使二次供水溫度設(shè)定值Tks按照室外氣候補(bǔ)償曲線方程Tq?Tks變化，裝在一次供水管上的溫度調(diào)節(jié)閥則依據(jù)Tks自適應(yīng)地調(diào)節(jié)其開度，使二次供水溫度Tk始終維持在二次供水溫度設(shè)定值Tks上，達(dá)到節(jié)能舒適效果；同時(shí)二次循環(huán)流量Qk變化自適應(yīng)地調(diào)整二次供水壓力設(shè)定值Pks，使二次供水壓力設(shè)定值Pks按照二次循環(huán)水管網(wǎng)阻力曲線方程Σ h?Qk2變化而變化，而循環(huán)泵按依據(jù)Pks變化進(jìn)行全自動(dòng)變頻、變流量、變Pks的合理調(diào)控，達(dá)到循環(huán)泵變頻變壓的節(jié)能效果，而且Pks越接近Σ h，其運(yùn)行的節(jié)能效果越明顯。裝在二次回水管上的二次回水壓力傳感器檢測二次回水壓力Ph，并設(shè)有補(bǔ)水啟泵壓力值Phsl、補(bǔ)水穩(wěn)定壓力值Phs2、超高壓力值Phs3和缺水壓力值Phs4四個(gè)控制點(diǎn)，當(dāng)檢測到Ph低于設(shè)定的Phsl時(shí)，補(bǔ)水泵啟動(dòng)和從膨脹水箱內(nèi)取水、并依據(jù)設(shè)定的Phs2對(duì)二次回水管進(jìn)行變頻恒壓補(bǔ)水，當(dāng)補(bǔ)水泵運(yùn)行、且Ph穩(wěn)定在設(shè)定的Phs2、并維持30s?60s時(shí),補(bǔ)水泵停機(jī)和進(jìn)入休眠待機(jī)狀態(tài)，補(bǔ)水泵補(bǔ)水結(jié)束；當(dāng)檢測到Pk高于設(shè)定的Phs2、且達(dá)到設(shè)定的Phs3時(shí)，泄壓電磁閥打開泄水至膨脹水箱，待Ph恢復(fù)至設(shè)定的Phs2時(shí)，泄壓電磁閥關(guān)閉，泄壓管切斷；當(dāng)檢測到Ph低于設(shè)定的Phs4及以下時(shí)，判定二次循環(huán)系統(tǒng)缺水，循環(huán)泵停機(jī)，待Ph恢復(fù)到設(shè)定的Phs2時(shí)，循環(huán)泵自動(dòng)啟動(dòng)和恢復(fù)正常狀態(tài)；裝設(shè)在膨脹水箱內(nèi)的水位傳感器用于檢測膨脹水箱水位L，并設(shè)有高水位點(diǎn)L1、低水位點(diǎn)L2和缺水水位點(diǎn)Lb，當(dāng)檢測到L處于設(shè)定的L2及以下時(shí)，裝在自來水補(bǔ)水管上的補(bǔ)水電磁閥打開補(bǔ)水，水處理器得電運(yùn)行、以制備軟化水進(jìn)入膨脹水箱補(bǔ)水，膨脹水箱水位上升，當(dāng)檢測到L處于設(shè)定的LI及以上時(shí)，補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉，水處理器失電停機(jī)，當(dāng)檢測到L處于設(shè)定的Lb及以下時(shí)，運(yùn)行的補(bǔ)水泵將停機(jī)、并報(bào)警，待L恢復(fù)且水位高于設(shè)定的L2以上時(shí)，缺水報(bào)警消除，補(bǔ)水泵自動(dòng)恢復(fù)為正常狀態(tài)。
[0007]本發(fā)明的控制原理是，從開始到通熱源、送水、送電之后，由控制器首先初始化、并檢查正常與否，不正常時(shí)返回處理、并報(bào)警，“一切正常”則通過觸摸屏進(jìn)行工作參數(shù)及曲線的設(shè)定與輸出，經(jīng)確認(rèn)后便進(jìn)入“自動(dòng)運(yùn)行”狀態(tài)，此時(shí)，控制器通過模擬量輸入輸出單元和開關(guān)量輸入輸出單元采集各數(shù)據(jù)、并對(duì)各數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析與處理，然后再通過模擬量輸入輸出單元和開關(guān)量輸入輸出單元將控制信號(hào)適時(shí)輸出，達(dá)到全自動(dòng)合理調(diào)控的變溫、變壓的節(jié)能舒適供熱效果，循環(huán)泵及補(bǔ)水泵均為變頻控制。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有系統(tǒng)配置齊全，調(diào)控先進(jìn)合理，適應(yīng)性強(qiáng)，而且高效節(jié)能，使用效果好。
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的電氣接線圖；
附圖3為本發(fā)明的控制流程圖。
[0010]圖中，1、柜體，2、柜門，3、柜鎖，4、控制面板，5、監(jiān)控模塊，6、觸摸屏，7、語音報(bào)警裝置，8、電源指示燈，9、故障指示燈，10、通訊外設(shè)接口，11、控制器，12、室外溫度傳感器，13、二次供水管，14、溫控變送器，15、二次供水壓力傳感器，16、超聲波流量計(jì)，17、二次回水壓力傳感器，18、二次回水管，19、循環(huán)泵，20、泄壓電磁閥，21、泄壓管，22、補(bǔ)水壓力管，23、補(bǔ)水泵，24、水位傳感器，25、膨脹水箱，26、水處理器，27、流量檢測裝置，28、補(bǔ)水電磁閥，29、自來水補(bǔ)水管，30、一次回水管，31、板式換熱器，32、溫度調(diào)節(jié)閥，33、一次供水管，34、控制柜。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面就附圖1?附圖3對(duì)本發(fā)明的板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)作以下詳細(xì)地說明。
[0012]如附圖1?附圖3所示，本發(fā)明的板式換熱機(jī)組循環(huán)泵變頻節(jié)能控制系統(tǒng)主要包括將柜體1、控制面板4、監(jiān)控模塊5、觸摸屏6和控制器11集成的控制柜34、裝在一次供水管33上用于流量調(diào)節(jié)的溫度調(diào)節(jié)閥32、裝在二次回水管18上用于檢測二次回水壓力Ph的二次回水壓力傳感器17、裝在二次供水管