CN113719442A - 一种高效泵组*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供的高效泵组***由泵组的每一泵(11、12、13、14)的流量根据工况需求的流量按照特定方式配置，且所述中央单元采用特定的工作程序选择所述泵(11、12、13、14)的组合工作方式，即，不同的工况流量选择对应的配泵模式,从而使得所述泵组总是工作在各泵的高效区(80％‑120％Q)的范围内，达到循环水泵机组的节能效果。

Description

一种高效泵组***
技术领域
本发明涉及一种用于冷却水循环***，特别涉及一种能够循环泵组***。
背景技术
在暖通***中需要配备水循环***，为了适应暖通***对高效输送介质的要求，目前市场上的水循环***方案主要采用传统的泵+变频控制柜+传统对夹式止回阀+Y型过滤器+蝶阀的技术方案，但现有的机组运行效率低，采用这种传统对夹式止回阀+Y型过滤器+蝶阀水力损失较大，现场使用时偏工况严重，导致运行效率低下。在制冷或各种空调***中，需要大量的流体的输入和输出，所以泵的工作效率直接影响到整个制冷***的节能效率。
为了提供泵***的工作效率，公开号为CN101389866A的中国专利申请公开了一种工业过程效率方法和***，具体来说，涉及用于在负荷处理最大容量或者在不到最大容量时改进任何工业过程的效率及性能的方法和***。该***结合多个相同或相似容量的电动机驱动泵，以便以相等的降低速度或接近相等的降低速度或者相似的降低速度来代替原本的/传统的设计的比较低效的抽运布置来移动液体、浆、气体和其它流体或类似流体的材料，由此提供相对于原始抽运布置的工作流量容量的最佳或相同流量容量。根据本发明的方法和***，可实现大量能量节省。此外，该方法和***可响应负荷信号或者从其中可推断负荷的其它某个参考而起作用，由此可相应地实现更大程度的能量节省。本发明针对例如HVAC***、纸处理、水和/或污水处理厂或者结合流体抽运的其它任何***等中的流体的移动的整体工作性能及改善的方法和***。
但是，上述***能够和方法并不能保证泵在大范围的应用工况(需求)范围内保持高效工作。
虽然也有采用多个泵并联工作提供流体输入的泵组工作***，但主要是满足大流量的工况需求，但没有考虑如何通过选择泵组中工作的泵的高效区范围及高效匹配来提高泵组的工作效率，达到节能目的，是人们迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效泵组***，它能在的中央空调***的较宽流量范围的工况需求下使用以便保证***高效运行。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供的高效泵组***包括：
一与中央空调机组(10)相连的第一检测单元(31)，所述检测单元用来检测所述中央空调机组(10)的即时流量需求Qi；
一与所述动力装置相连的泵组，所述泵组包含额定流量为Q1的第一泵 (11)、额定流量为Q2的第二泵(12)、额定流量为Q3的第三泵(13)和额定流量为Q4的第四泵(14)，其中每一台泵并联相接，并且所述第一泵(11)的输出管路(111)、所述第二泵(12)的输出管路(121)、所述第三泵(13)的输出管路(131)和所述第一泵(14)的输出管路(141)与总管路(101)相连，所述总管路与工况流量范围在Qn到Qm之间的中央空调机组(10)相连，其中，上述每一台泵的额定流量采用如下选择：
Q1<Q2<Q3<Q4；
1.8Q1<Q3<2.2Q1；
0.8Qn<Q1<1.2Qn；
0.8Qm<Q2+Q3+Q4<1.2Qm,
以及
一中央控制单元(30),所述中央控制单元(30)与所述检测单元(31)以及所述泵组的第一泵(11)、第二泵(12)、第三泵(13)和第四泵(14)分别相连，并根据所述检测单元(31)检测到的所述需求流量Qi采用如下方式工作：
Figure BDA0003261647450000031
进一步，在所述总管路(101)上设有一第二单元(32)用来检测总管路(101) 内的流体压力P1，检测到的所述压力P1的信号输入到所述中央处理单元(30)。
进一步，所述Q2＝1.5Q1；
进一步，所述Q3＝2.0Q1；
进一步，所述Q4＝3.0Q1
进一步，所述中央处理单元(30)采用程序逻辑控制器(PLC)。
进一步，所述第一检测单元(31)采用电磁流量计.
进一步，所述第二检测单元(31)采用压力传感器。
进一步，所述中央处理单元(30)通过一执行机构(21、22、23、24)控制所述泵组的每一泵(11、12、13、14)的电机的工作。去在所述连接端(103) 设有具有增加强度的第一支撑层(1039)。
在进一步，所述执行机构采用背包式变频器。
进一步，所述泵组的每一泵(11、12、13、14)配背包式变频器。
本发明提供的高效泵组***由于泵组的每一泵(11、12、13、14)的流量根据工况需求的流量按照特定方式配置，且所述中央单元采用特定的工作程序选择所述泵(11、12、13、14)的组合工作方式，即，不同的工况流量选择泵的台数和/或组合方式，从而使得所述泵组总是工作在各泵的高效区 (80％-120％Q)的范围内，达到中央空调机组的节能效果。
附图说明
图1是本发明的泵组高效工作的原理图。
图2是本发明提供的一种高效泵组***的结构框图。
图3是本发明提供的一种高效泵组***的一个实例例的电气控制图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例作详细说明。
参见图1，本发明提供的一种高效泵组***的水泵高效匹配原则是：根据中央空调机组出水总管设有的第一检测单元31的流量计，可以实时检测中央空调机组的需求流量Qi(循环供水流量)。通过设定每台水泵的额定流量和高效区范围(0.8～1.2)，中央处理单元30可以根据不同的需求流量Qi，实现水泵的自动高效匹配，使得在整个需求流量Qi的流量段，确保调度运行的每台水泵或组合(下表1和2的七种泵组合运行方式)都能够运行在高效区(额定流量 0.8～1.2)。
参见图2，本发明提供的高效泵组***包括、第一检测单元(31)，泵组 (100)、中央控制单元(30)、第二检测单元(31)以及中央处理单元30。第二单元(32)设置在所述总管路(101)上用来检测总管路(101)内的流体压力P1，检测到的所述压力P1的信号输入到所述中央处理单元(30)。机组具有恒压差(分水器、集水器压力差恒定)控制功能，可以根据***实际冷水负荷，自动控制水泵的台数和转速，保证***最不利点的冷水需求。当用冷水负荷减少时，压差值增大，高于设定目标压差时，机组降速；当冷水负荷增大时，压差值减少，低于设定目标压差时，机组升速。***根据检测的实时流量，对水泵进行组合优化，进而实现泵组的高效匹配。图3是具体实施例的电气控制图。
第一检测单元(31)与中央空调机组10相连，所述第一检测单元(31)用来检测所述中央空调机组10的即时流量需求Qi。所述泵组(100)包含额定流量为Q1的第一泵(11)、额定流量为Q2的第二泵(12)、额定流量为Q3的第三泵(13)和额定流量为Q4的第四泵(14)，其中每一台泵并联相接，并且所述第一泵(11)的输出管路(111)、所述第二泵(12)的输出管路(121)、所述第三泵(13)的输出管路(131)和所述第一泵(14)的输出管路(141)与总管路(101)相连，所述总管路与工况流量范围在Qn到Qm之间的中央空调机组 (10)相连，其中，上述每一台泵(11、12、13、14)的额定流量采用如下选择：
Q1<Q2<Q3<Q4；
1.8Q1<Q3<2.2Q1；
0.8Qn<Q1<1.2Qn；
0.8Qm<Q2+Q3+Q4<1.2Qm,
所述中央控制单元(30)与所述第一检测单元(31)以及所述泵组的第一泵(11)、第二泵(12)、第三泵(13)和第四泵(14)分别相连，并根据所述第一检测单元(31)检测到的所述需求流量Qi采用如下表1的方式工作：
表1
Figure BDA0003261647450000071
在本实施例中，Q2＝1.5Q1；Q3＝2.0Q1；Q4＝3.0Q1。中央处理单元(30) 采用程序逻辑控制器(PLC)。所述第一检测单元(31)采用电磁流量计。第二检测单元(31)采用压力传感器。所述中央处理单元(30)通过一执行机构(21、 22、23、24)控制所述泵组的每一泵(11、12、13、14)的电机的工作，所述执行机构采用背包式变频器来控制每一泵(11、12、13、14)的打开和关闭工作。所述泵组的每一泵(11、12、13、14)配背包式变频器。
在表1中，相同流量会存在多种配泵组合，中央处理单元30会按照最低能耗原则按优排序，优先顺序(1、2、3……14)确定后，根据实际需求流量Qi，按照优先顺序一一比对，选择上述表1中的合适配泵组合，这样机组会高效运行。当然，一旦优先的配泵组合出现水泵故障，***也会自动切换至次优先配泵。
实施例1
为了便于理解本发明，下面通过一个具体的例子来描述本发明的泵组配合方式。
在该实施例中，中央空调机组10的需求流量Qn＝100m3/h，Qm＝780m3/h。这样，选择的4台泵的额定流量为：
第一泵11(泵1)＝100m3/h，第二泵12(泵2)＝150m3/h，第三泵13(泵 3)＝200m3/h，第四泵14(泵1)＝300m3/h。每台泵的高效范围通过变频电机调整到额定流量的80％-120％。这样，根据上述表1的工作程序模式，可以得到下面表2的高效匹配：
表2
Figure BDA0003261647450000081
这样，中央处理单元30的工作程序如下表3：
表3
Figure BDA0003261647450000091
本发明提供的高效泵组***由于泵组的每一泵(11、12、13、14)的流量根据工况需求的流量按照特定方式配置，且所述中央单元采用特定的工作程序选择所述泵(11、12、13、14)的组合工作方式，即，不同的工况流量选择泵的台数和/或组合方式，从而使得所述泵组总是工作在各泵的高效区 (80％-120％Q)的范围内，达到节能的效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种高效泵组***，其特征在于，它包括：
一与中央空调机组(10)相连的第一检测单元(31)，所述检测单元用来检测所述中央空调机组(10)的即时流量需求Qi；
一与所述动力装置相连的泵组，所述泵组包含额定流量为Q1的第一泵(11)、额定流量为Q2的第二泵(12)、额定流量为Q3的第三泵(13)和额定流量为Q4的第四泵(14)，其中每一台泵并联相接，并且所述第一泵(11)的输出管路(111)、所述第二泵(12)的输出管路(121)、所述第三泵(13)的输出管路(131)和所述第一泵(14)的输出管路(141)与总管路(101)相连，所述总管路与工况流量范围在Qn到Qm之间的中央空调机组(10)相连，其中，上述每一台泵的额定流量采用如下选择：
Q1<Q2<Q3<Q4；
1.8Q1<Q3<2.2Q1；
0.8Qn<Q1<1.2Qn；
0.8Qm<Q2+Q3+Q4<1.2Qm,
以及
一中央控制单元(30),所述中央控制单元(30)与所述检测单元(31)以及所述泵组的第一泵(11)、第二泵(12)、第三泵(13)和第四泵(14)分别相连，并根据所述检测单元(31)检测到的所述需求流量Qi采用如下方式工作：
Figure FDA0003261647440000021
。
2.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，在所述总管路(101)上设有一第二单元(32)用来检测总管路(101)内的流体压力P1，检测到的所述压力P1的信号输入到所述中央处理单元(30)。
3.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述Q2＝1.5Q1。
4.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述Q3＝2.0Q1。
5.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述Q4＝3.0Q1。
6.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述中央处理单元(30)采用程序逻辑控制器(PLC)。
7.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述第一检测单元(31)采用电磁流量计。
8.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述第二检测单元(32)采用压力传感器。
9.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述中央处理单元(30)通过一执行机构(21、22、23、24)控制所述泵组的每一泵(11、12、13、14)的电机的工作。去在所述连接端(103)设有具有增加强度的第一支撑层(1039)。
10.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述执行机构采用背包式变频器。
11.如权利要求1所述的一种高效泵组***，其特征在于，所述泵组的每一泵(11、12、13、14)配背包式变频器。
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