[实用新型]一种蒸发式冷却/冷凝设备的节能自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业换热设备节能自动控制技术领域，具体的说是一种蒸发式冷却/冷凝设备的节能自动控制系统。

背景技术

2017年初，国务院发布的《“十三五”节能减排综合工作方案》明确指出要加强工业节能，实施工业能效赶超行动，加强高能耗行业能耗管控，在重点耗能行业全面推行能效对标，推进工业企业能源管控中心建设，推广工业智能化用能监测和诊断技术。

高效复合蒸发式冷却（凝）器是根据热力学、传热学原理，采用蒸发换热和空冷换热优化结合而成的高效冷却（凝）器，是最新一代的高性能节能换热设备。现有的冷却（凝）器设备控制方式存在有不足的地方：一是操作人员根据设备出口温度，手动调整风机运行数量以实现对风量的控制，在需要减小风量时，只能通过放走多余的风量来实现，造成了极大的能源浪费。二是风机的频繁启动，尤其在启动瞬间，风机的启动会造成电流冲击，造成电能浪费。现有的控制方式不仅工作效率低，还容易出现操作延迟或错误，影响设备的稳定运行。因此，有必要对现有的控制技术进一步改进和完善，以避免上述缺陷。

实用新型内容

针对上述现有的控制方式存在的技术问题，本实用新型提供一种蒸发式冷却/冷凝设备的节能自动控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种蒸发式冷却/冷凝设备的节能自动控制系统，包括智能温度变送器、控制单元、变频器及高效节能电机；

所述的智能温度变送器共配置三个，一个安装在蒸发式冷却/冷凝设备平台上；一个安装在蒸发式冷却/冷凝设备集水箱内；一个安装在蒸发式冷却/冷凝设备的出口总管道上；

所述控制单元由PLC和HMI组成，采用SIEMENS S7-200 SMART PLC，其配置的CPU模块集成1个以太网接口和1个RS485接口，支持工业以太网通讯和USS通讯协议；扩展的模拟量输入输出模块，用于接收智能温度变送器采集到的4~20mA温度信号；所述控制单元还安装有HMI操作界面，能够使用户操作人员按管理级别的不同，分级操作和设置工艺参数，并显示设备运行状态和故障报警；

所述变频器及高效节能电机，变频器支持USS通讯协议，通过USS通讯协议接收PLC的控制指令和调速信号，自动调整变频风机的输出功率。

所述智能温度变速器的测温元件选用PT100热电阻型温度传感器，在量程范围内输出4~20mA直流信号，同时支持HART标准协议，能将测量数值远传至PLC或DCS系统。

所述变频器的输出侧安装交流输出电抗器，变频控制柜内还安装有工频风机及水泵的电气控制回路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的蒸发式冷却/冷凝设备的节能自动控制系统，使用智能温度变送器将温度传感器（PT100）信号，转换成与温度值成线性关系的4～20mA电流信号，采用计算机屏蔽电缆将电流信号传送至PLC模块，满足了石油、化工等行业现场有较强干扰源、需要长距离传送信号、响应快、精度高的要求；本实用新型实现了蒸发式冷却/冷凝设备在不同运行模式时的温度PID控制，自动调节设备的运行工况，提高了设备的运行效率，有很好的节能效果；本实用新型采用USS协议，相比现有的模拟量控制，使用USS协议完成PLC和变频器的通信，硬件配置要求低，编程工作量小、是一种接线少，成本低，简单可靠的通讯方式。

附图说明

图1 本实用新型蒸发冷却/冷凝设备系统配置示意图；

图2 本实用新型蒸发冷却/冷凝设备自动控制系统逻辑图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的阐述。

如图1所示：一种蒸发式冷却/冷凝设备节能自动控制系统，其设备配置包括两台变频风机、两台工频风机、一台喷淋水泵，均配装了高效节能电机；

智能温度变速器的测温元件选用PT100热电阻型温度传感器，包含环境温度变送器、出口总管道介质温度变送器、集水箱温度变送器。

其环境温度变送器设置在蒸发式冷却/冷凝设备平台上，用于实时监测设备现场环境温度，用T_环表示；

其出口总管道介质温度变送器设置在蒸发式冷却/冷凝设备出口总管道上，用于实时监测设备出口总管的介质温度，用T_出表示；

其集水箱温度变送器设置在蒸发式冷却/冷凝设备集水箱内，用于实时监测集水箱内喷淋水的温度，用T_水表示；