[发明专利]注塑车间节能型冷却水循环系统及运行方式

说明书

技术领域

本发明涉及冷却水循环系统及运行方式，特别是指一种注塑车间的节能型冷却水循环系统及运行方式。

背景技术

循环冷却水在注塑车间起着十分重要的作用，它主要供给模温机、注塑机等设备，以确保温度控制在设定范围内，满足注塑工艺的要求。

闭式循环冷却水系统在应用于注塑车间的时候，水经过冷却塔，再经过水箱，然后由泵直接往冷却塔输送，途径生产设备。该系统会遇到这样一个问题：在有模温机的注塑车间里，生产中由于模温机背压大，模温机两端冷却水压差小，使冷却水的流速慢，无法满足后端注塑机的生产要求。

为提高生产速度与产品质量，必须将原系统改造，增大压差，使冷却水的流速增大。可以采用去除模温机背压以加快冷却水流速。把系统改造成半开式系统是去除背压的一种有效方法。但是仅仅这样还是不够，传统的方法智能化程度不高，不能有效地节约能源，而且缺乏友好的人机界面，给用户带来不便。因此需要对该系统进行进一步的改造。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中所存在的上述问题提供一种节能注塑车间冷却水循环系统及运行方式。该系统采用半开式结构，采用可编程控制器PLC组成网络，实现节能控制，并通过触摸屏提供友好的人机界面，方便用户监控。该系统有夏季和冬季两种运行方式，能更好地节能。

为实现上述目的，本发明的构思是：一种注塑车间的节能型冷却水循环系统。它有两种工作模式。在冬季，模温机回水直接流入一个地面的存水水箱(该水箱与大气相通)，然后由热水泵将存水水箱中的水送入一个冷却塔，经冷却塔冷却后的水再通过管道送回到冷水池。在夏季，模温机的回水也是直接流入存水水箱，然后由热水泵将存水水箱中的水送入一个高处的膨胀水箱。高处膨胀水箱出来的水进入一个集水器，然后进入溴化锂机组。经冷却后，水从溴化锂机组出来，回到模温机。存水水箱和膨胀水箱处分别设有一个液位传感器。存水水箱处设一个PLC(可编程控制器)和一个变频器，PLC根据存水水箱中的液位变化，通过变频器实现对热水泵转速的PID节能控制。该系统有两个不同大小的热水泵，可根据工作情况进行切换。在中央控制机房内，设一个PLC和一个触摸屏，触摸屏由PLC控制，该触摸屏提供友好的人机界面。在膨胀水箱处设一个PLC和一个补水阀，PLC根据池水水位变化来控制补水阀进行补水。三个PLC相隔较远，通过局域网实现相互之间的通讯。用户通过触摸屏实现对整个系统的控制。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种注塑车间的节能型冷却水循环系统，包括模温机、热水泵、冷却塔、冷水池及控制系统，其特征在于有两路管道系统，两路管道系统共用一个放在地面与大气相通的存水水箱和两个与存水水箱相连的热水泵；其中一路管道系统从所述热水泵经一个截止阀连接所述冷却塔和所述冷水池，并由所述冷水池直接接通所述模温机；另外一路管道系统从所述热水泵经另一个截止阀连接一个膨胀水箱后，经一个调节阀连接一个集水器以及溴化锂机组，然后连接所述模温机；所述模温机的出水口接通所述存水水箱。

上述控制系统结构如下：所述存水水箱和膨胀水箱处分别设有两个液位传感器，用来测量该两水箱液位。所述存水水箱处设一个可编程控制器PLC和一个变频器，PLC根据液位传感器测得的水箱中的液位变化，通过变频器控制热水泵转速，以实现对液位的增量式积分分离PID控制；该系统的两个不同大小的热水泵由PLC控制其切换；在中央控制机房内，配置一个PLC和一个触摸屏，触摸屏由PLC控制，该触摸屏提供友好的人机界面；在高处的所述膨胀水箱处设一个PLC和一个补水阀，该PLC根据膨胀水箱水位变化来控制补水阀；三个PLC相隔较远，通过局域网实现相互之间的通讯；用户通过触摸屏实现对整个系统的控制。

一种上述系统的运行方式，其特征在于有两种运行方式：在冬季，模温机回水直接流入一个放在地面的存水水箱，然后由热水泵将存水水箱中的水送入一个冷却塔，经冷却塔冷却后的水再通过管道送回到冷水池；在夏季，模温机的回水也是直接流入存水水箱，然后由热水泵将存水水箱中的水送入一个高处的膨胀水箱，从高处膨胀水箱出来的水进入一个集水器，然后进入溴化锂机组，经冷却后，水从溴化锂机组出来，回到模温机。

在上述运行方式中，采用增量式积分分离PID控制算法进行控制。

增量式积分分离PID控制算式为：

Δu(k)＝K_PΔe(k)+βK_Ie(k)+K_D[Δe(k)-Δe(k-1)]

其中，Δe(k)＝e(k)-e(k-1)