[实用新型]适用于船舶中央冷却系统的变频控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却控制系统，特别涉及一种适用于船舶中央冷却系统的变频控制系统。

背景技术

传统船舶中央冷却系统如图1所示。系统主要包含：海水、低温淡水、高温淡水三个冷却水回路，由海水泵、中央冷却器、低温淡水温控阀、淡水冷却器、高温淡水温控阀等主要设备构成。海水泵从舷外吸入海水后送入中央冷却器，海水在中央冷却器内冷却低温淡水后直接排出舷外。低温淡水在中央冷却器中被海水冷却，然后经过低温淡水温控阀进入被冷却设备和淡水冷却器，低温淡水吸收被冷却设备和淡水冷却器中高温淡水的热量后，一部分进入中央冷却器被海水冷却，一部分重新通过温控阀进入被冷却设备和淡水冷却器，低温淡水温控阀通过控制进入中央冷却器和重新进入被冷却设备、淡水冷却器的低温淡水流量，进而控制进入被冷却设备的低温淡水温度。高温淡水在淡水冷却器中被低温淡水冷却后，通过温控阀进入被冷却设备，高温淡水吸收被冷却设备的热量后，一部分进入淡水冷却器，一部分重新通过温控阀进入被冷却设备，高温淡水温控阀通过控制进入淡水冷却器和重新进入被冷却设备的高温淡水流量，进而控制进入被冷却设备的高温淡水温度。

传统船舶中央冷却系统中海水泵工频运行，淡水侧利用温控阀采用旁通调节方法保证淡水温度稳定在目标值。这种方法虽然可以实现淡水温度的有效控制，但是有较多能量损失在旁通管路和温控阀开度减小后的节流损失上，经济性较差。在中央冷却系统设计时，为了保证船舶可以在所有海域航行，通常假定海水温度为32℃，海水泵还要满足所有被冷却设备满负荷运行时需求的海水流量，但是船舶大部分时间航行在低温海域，同时冷却系统的热负荷也不会长时间处于较高状态，因此，海水泵的冷却能力长期处于过剩状态，浪费大量电能。

针对传统船舶中央冷却系统存在的问题，专利CN202642088U公开一种用三台50%流量的海水泵代替两台100%流量的海水泵，海水泵仍为工频运行的方法；专利CN103448899A公开一种淡水泵变频运行，海水侧采用阀门分级调节海水流量的方法；上述两种方法可以达到节能目的，但是节能效果有限。专利CN201916173U公开利用永磁同步电机加变频驱动技术控制海水泵；专利CN203127133U公开通过安装在热交换器淡水出口的温度传感器反馈的温度信号来控制海水泵的排量从而控制热交换器出口淡水温度的方法；专利CN201330716Y公开了一种变频控制海水泵排量的电路；这一类依靠海水泵变频调速的方法，有一定的节能效果，但是受到海水泵出口压力及海水泵效率的限制，海水泵的转速调节范围较窄，因此节能效果有限，同时海水泵达到最低转速后，无法实现热负荷较低时的冷却水温度控制。专利CN203358863U公开了一种海水泵、淡水泵、温控阀同时调节，共同控制冷却水温的方法，该方法执行机构较多，系统较为复杂，参数整定困难，容易引起冷却水温度震荡，同时该专利采用两台100%流量海水泵，海水泵转速调节范围受到压力、效率限制，节能效果有限。

实用新型内容

本实用新型是针对传统船舶中央冷却系统存在的问题，提出了一种适用于船舶中央冷却系统的变频控制系统，节能效果明显、温度控制精确、操作简单方便。

本实用新型的技术方案为：一种适用于船舶中央冷却系统的变频控制系统，包括三个海水泵、三个变频器、中央冷却器、温控阀、被冷却设备、电控箱、海水温度传感器、淡水温度传感器、海水压力传感器，三个海水泵并联连接，并分别由三个变频器一一对应驱动，海水泵将舷外吸入的海水送到中央冷却器，海水吸收中央冷却器中淡水热量后直接排出舷外，在中央冷却器中被海水冷却的淡水经过温控阀进入被冷却设备，吸收热量后，从被冷却设备输出一部分进入中央冷却器被海水冷却，另一部分再次经过温控阀回被冷却设备，电控箱实时接收被冷却设备入口管路上的淡水温度传感器所采集到的淡水温度，电控箱输出控制信号调节温控阀的旁通量或三个海水泵的启停及转速，控制淡水温度，电控箱实时接收中央冷却器排海水口管路上海水温度传感器所采集到的海水温度，电控箱实时接收中央冷却器排海水口管路上海水压力传感器所采集到的海水压力，电控箱实时采集三个海水泵输出压力，作为故障监控信号。

所述适用于船舶中央冷却系统的变频控制系统，所述三个海水泵中两个海水泵运行，另一个海水泵为备用。