CN202187896U - 同步控制型冷却循环水泵节能装置 - Google Patents

Abstract

一种同步控制型冷却循环水泵节能装置。它包括冷却循环水泵、变频节能装置、温度采集装置，多个冷却循环水泵分组设置；各组冷却循环水泵的进水管和出水管上分别装有温度采集装置；每个冷却循环水泵上设置一变频节能装置，变频节能装置包括触摸屏控制器和变频器；各触摸屏控制器通过网线连接；温度采集装置通过线路与变频节能装置连接。本实用新型优点:冷却水泵能根据外界温度的变化，平稳调整电动机及循环泵的转速，节能效果显著；实现软启动，避免电动机启动时对电网的冲击；设备运行平稳，消除启动和停机时的水锤效应；实现冷水循环泵闭环自动控制；泵组间同工同频运行，使水泵出力均匀。

Description

同步控制型冷却循环水泵节能装置

技术领域

本实用新型涉及一种粘胶短纤维行业中冷却循环水泵变频节能控制器，具体地说是一种同步控制型冷却循环水泵节能装置。

背景技术

冷却循环水泵在粘胶短纤维产业普遍用于为冷冻机组提供冷却循环水，从而为生产线的AC冷却，黄化工序等部位提供工艺需要的冷却水、冷冻水。由于冷却循环水要通过冷却塔风扇降温，机组冷却需要水量较大。因此，在满足水泵的扬程与流量两个参数前提下，电动机功率一般较大，耗能也较大。由于粘胶生产行业生产线为不间断运行，因此冷却循环水泵一年四季均在运行。传统的水泵控制方式是使用阀门控制流量。但是冷冻机组需要的冷却循环水主要指标是温度，因此，当在秋季、冬季、春季气温较低时，冷却循环水的运行仍旧为工频运行，其实冷冻机组并不需要这么多的水量。这样，就存在两种浪费。其一、当冷却循环水温度较低时，电动机仍旧工频运行。其二，流量靠阀门控制，在阀板中有能量损失。因此，采用对冷却循环水泵进行变频控制，是当前普遍采用的节约电能的方式。

然而，当前采用的循环水泵控制方式一般采集循环水泵的出水温度，通过二次仪表设定温度值，控制变频器的加频与减频。这样，造成的结果是，温度设定一到定值，即加载到工频，随着水量加大，水温降低，低于定值后，又降到最低频率，因此电动机加减载频繁，水量供应不稳定。而且，当循环水泵的数量多于两个时，采用的方式一般为同一模拟信号分配的方式作为变频器的给定信号。由于，现场工业环境存在电磁干扰，模拟信号传输过程存在一定干扰，因此，造成同组内的变频器得到的控制信号存在误差。这样，就使同组内的水泵运行频率不一致，从而造成水泵出力不均，水泵间出水互顶现象。有时会造成出力小水泵不出力，水泵不做功，从而造成水泵泵体发热现象。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中控制手段落后、冷却循环水泵依靠阀门控制流量，或采用变频器控制后，水泵工作不同频，加减速频繁等诸多不足。提供一种用触摸屏控制器及变频器组合来控制冷却循环水泵的转速，自动化程度高、劳动强度低、调节方便的同步控制型冷却循环水泵节能装置。

实现上述发明目的采用的技术方案是：一种同步控制型冷却循环水泵节能装置，包括冷却循环水泵、变频节能装置、温度采集装置，多个冷却循环水泵分组设置；各组冷却循环水泵的进水管和出水管上分别装有温度采集装置；每个冷却循环水泵上设置一变频节能装置，变频节能装置包括触摸屏控制器和变频器；各触摸屏控制器通过网线连接；温度采集装置通过线路与变频节能装置连接。

与现有技术相比，本实用新型的显著优点在于:

1、冷却水泵能根据外界温度的变化，平稳调整电动机及循环泵的转速，达到节能的效果，节能效果显著，设备的节电率在30%以上；

2、实现了软启动，电动机启动电流大幅度下降，避免了电动机启动时对电网的冲击；

3、设备运行平稳，消除了启动和停机时的水锤效应；

4、实现了冷水循环泵闭环自动控制，提高了自动化水平，运行安全可；

5、泵组间同工同频运行，使水泵出力均匀。

附图说明

图1为一组冷却循环水泵的工艺状况图。

图2为温度信号分配图。

图3为温差控制及同工同频信号传输框图。

图4为变频器信号传输图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型公开的这种同步控制型冷却循环水泵节能装置，包括冷却循环水泵，变频节能装置、温度采集装置。冷却循环水泵的工作过程是水泵由水池抽水，送到冷冻机组，由机组进行热交换后，输送到冷却塔冷却，再回到水池，往复使用。多个冷却循环水泵分组设置，本实施例中，如附图1所示，每组包括四个水泵。各组冷却循环水泵的进水管和出水管上分别装有温度采集装置，本实施例中的温度采集使用的是型号为“HT-132”的一体化温度变送器，其温度测量范围是0-100度，使用直流24V工作电压，且安装在进水和出水的主管道上面，在进水管道上安装TE1，在出水管道上安装TE2。

每个冷却循环水泵上设置一变频节能装置，变频节能装置包括触摸屏控制器和变频器；各触摸屏控制器通过网线连接；温度采集装置通过线路与变频节能装置连接。如附图3所示，在设备设置上，每台水泵对应一台变频节能装置，每台变频节能装置安装ACS510变频器和一面触摸屏及电气附件，进水温度和出水温度的信号分配器与路由器安装在第一台变频节能装置中。

如附图2所示，为了保证同组四台泵的调节信号相同，温度采集装置采集温度信号后，与信号分配器连接，该信号分配器与水泵台数一致。本实施例是将温度采集信号接入一分为四的信号分配器，将一组信号分为四组信号，信号分配器又与变频节能装置中的变频器输入端连接，即四组信号被信号分配器分别接入变频器的模拟量输入端AI1、GEND(进水温度)、AI2、GEND(回水温度)，变频器的输出端与触摸屏控制器连接，变频器为ABB ACS510变频器，使用485总线将模拟的温度信号传输到触摸屏控制器，通过触摸屏控制器中进水和出水温度差的设定，控制变频器的输出转速。

在单机运行时，触摸屏对各自的实际进回水温差与目标温差值进行比较，当实际值大于目标值时，给定的频率实施加频处理，处理结果由RS485总线通讯方式发送给变频器，使变频器输出频率增加，提高电机转速；当实际值小于目标值时，给定的频率实施减频处理，处理结果由RS485总线通讯方式发送给变频器，使变频器输出频率减少，降低电机转速。

多机运行时，将1号变频器的运行状态及运行频率通过路由器TCP/IP通讯分别发送给2号、3号、4号触摸屏，由触摸屏处理后，通过RS485总线发送给各自对应的变频器;相应的，将2号变频器的运行状态及运行频率通过路由器TCP/IP通讯分别发送给3号、4号触摸屏，由触摸屏处理后，通过RS485总线发送给各自对应的变频器；相应的，将3号变频器的运行状态及运行频率通过路由器TCP/IP通讯分别发送给4号触摸屏，由触摸屏处理后，通过RS485总线发送给其对应的变频器。

为方便操作和编程，该***1号运行频率为第1优先，与开机先后无关。1号开机后所有运行设备以1号为准。2号运行频率为第2优先，3号运行频率为第3优先，4号无优先权。

例1：当前运行的变频器为1号变频器时，此时启动2号（3号、4号）中的任何一台变频器，2号（3号、4号）触摸屏读取到1号变频器为运行状态及运行频率，确认1号变频器处于运行状态后，此时2号（3号、4号）触摸屏将1号变频运行频率直接给定到2号（3号、4号）变频器。使2号（3号、4号）变频器与1号变频运行频率相同。

例2：当前运行的变频器为2号变频器，如果此时启动1号变频器，2号触摸屏读取到1号变频器处于运行状态后，将1号变频器运行频率直接给定到2号变频器输出;如果此时启动3号（4号）中的任何一台变频器， 3号（4号）触摸屏读取到2号变频器为运行状态及运行频率，确认2号变频器处于运行状态后，此时3号（4号）触摸屏将2号变频运行频率直接给定到3号（4号）变频器。使3号（4号）变频器与2号变频运行频率相同。

变频器技能信号传输如附图4所示，其中：

1、变频器通过R485总线将变频器本体的频率、电流、功率和接于AI1与AI2的采集的水温信号传输到触摸屏显示；

2、R02C与R02A用于变频器启动指示，R03C与R03A用于变频器故障指示与输出；

3、在触摸屏中装有控制程序，依据水温变化自动调整变频器频率。而且从触摸屏，操作人员可以设定温度差，根据季节不同，达到灵活控制的目的；

4、在触摸屏RJ45口接有路由器，将4台水泵通过路由TCP/IP协议进行连接。正常时，单台泵由温度差控制，当开第二台泵或其它泵时，第二台泵或其它泵的运行频率自动追踪第一台泵的运行频率，从而达到真正意义的同工同频运行；

5、RS232转RS485模块用作触摸屏的485通讯接口的保护。

Claims (2)

1. 一种同步控制型冷却循环水泵节能装置，包括冷却循环水泵、变频节能装置、温度采集装置，其特征在于，多个冷却循环水泵分组设置；各组冷却循环水泵的进水管和出水管上分别装有温度采集装置；每个冷却循环水泵上设置一变频节能装置，变频节能装置包括触摸屏控制器和变频器；各触摸屏控制器通过网线连接；温度采集装置通过线路与变频节能装置连接。

2.根据权利要求1所述的同步控制型冷却循环水泵节能装置，其特征在于，所述温度采集装置与信号分配器连接，信号分配器又与变频器输入端连接，变频器的输出端与触摸屏控制器连接。

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