冷却泵站节能控制系统的研究试验

冷却泵站节能控制系统的研究试验 第六图 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 馆 系统采用电子控制技术,在节能降耗的基础上对泵站进行有效的自动化管理,以提高泵站的综合经济效益,系统采用可编程控制器作为 主控器,以冷却水的温度作为反馈信号,组成一个由水温反馈的实时调水泵流量的智能化管理系统,达到节能和自动控制双重目的。系 统采用电子控制技术,在节能降耗的基础上对泵站进行有效的自动化管理,以提高泵站的综合经济效益,系统采用可编程控制器作为主 控器,以冷却水的温度作为反馈信号,组成一个由水温反馈的实时调水泵流量的智能化管理系统,达到节能和自动控制双重目的。冷却 泵站 节能 自动控制农业工程学报马佐群 赵娥君 [1]浙江大学 [2]杭州应用工程技术学院1999第六图书馆 第 15卷 1999正 第 3期 9月 农 业 工 程 学 报 TransactioI1S 0f the CSAE Vo1．15 No．3 Sept． 1g99 187 l 一 c c 再 ‘ 冷却泵站节能控制系统的研究试验 V 黾筐登 墼垫墨． 陆培庆 (浙江大学) (扰_州应用工程技术学院) (电子q-业部 21所) 7 摘 要 系统采用电子控制技术，在节能降耗的基础上对泵站进行有效的自动化管理，以提高泵站 的综合经济效益。系统采用可编程控制器作为主控器， 冷却水的温度作为反馈信号．组成一个由 水温反馈的实时调节水泵流量的智能化管理系统，达到节能和 自动控制双重目的。 关键调：冷却泵站 }节能f自动控帝f — _ — - 一 ● _ 一 — — — — 一 在工厂化农业环境调控、大容量冷藏保鲜库及大型设施农业中集中空调的使用已越来越 广泛，通常有几台离心式抽水泵作并联运行来提供循环冷却用水，电动机大都采用手动Y一△ 起动。一般状况下，泵站有几台泵电机与风机作全额并联运行，但当气温偏低时将造成不必要 的浪费 因此，操作工需根据气温的变化 ，采用手动方式“开”或“关 其中一台或二台泵和风机。 由于泵 电机起动电流大 ，当突然关机时，水锤效应对水泵的损伤特别大，频繁起动一停止将加 速损坏水泵。为达到节能和 自动控制的双重 目的，本系统采用了电子控制技术 。 1 系统硬件配置 原泵站有一台 75 kw 冷冻机为厂房 集中空调提供循环冷却用水，有 4台 55 kW 离心式抽水泵作并联运行 ，电动机分 别采用 Y一△起动，其中一台作备用。另 外泵站有 4台 l】kw 冷却风机作水温冷 却用 。经设计安装节能控制 系统后，对 4 台泵电机和 2台风机进行了控制试验 ，系 统原理框图见图 1。 1)系统可 编程 控制 器 (PLC)采用 SIEMENS s7—214，14点输 入，24点 输 出，带 RS232通讯接 口，继电器输出一 2)设 定 的 一 台 调 节 泵 采 用 EURELEC ES3P一120节能型软起动器 。 图1 系统原理框图 Fig．1 Flow chart of system 3)其余 3台泵中的 2台作为主力泵，另一台作为备用泵。考虑投资成本的经济性 ，该 3台 水泵仍采用 Y一△起动，只是起动和停止信号由 PLC控制 4)温度传感器采用铂电阻 PT100，温度变送器采用数字式温度显示器。各项数据由数字 收稿 日期 ：1998—12—25 修订 日期 }1999-06—0i ①马佐群 ．讲师t梳州市华家池 浙江大学农业工程学 院，310029 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 188 农业工程学报 式温度变送器的 RS232串行通讯 LI输出，实现与 PLC的实时数据通讯 5)PLC与速度调节装置安装在开关柜 中。 2 系统设计MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1716829731435_1 泵站的电能用量大致可分为以下 3部分 ： 1)提供冷却水正常循环所需的有效功率 ；这部分能量是泵站维持正常工作所必需的 2)泵电机和风机工作时的损耗 ；除电机运行时的固定损耗外，负载变化影响电机的功率因 数 ，而功率因数的大小又直接引起供电系统损耗的多少。 3)冷却现场环境温度的变化可能使提供循环冷却水的有效功率变得冗余 ，成为隐性的能 量损耗 根据上述泵站能量分析 ，研制的控制系统采取以下方法达到节能目的： 1)设定一台泵为调节泵，以冷却水温度作为调节参数 由于冷却水的水温变化惯性非常 大，水温变化所需时间相当缓慢。调节泵全额运行，全通流量，使水温缓慢下降，至设定温度下 限时关闭调节泵。此后 ，水温缓慢上升，当至设定温度上限时，又开启调节泵。这样使调节泵处 于间歇工作状态，达到节电。 2)调节泵采用软起动节电装置 由于泵电机通常实际运行在满载以下(约 60 左右)，调 节泵采用软起动节电装置 ，其 目的除了解决间歇工作时泵 电机起动和停止所遇到的冲击 电流 外，同时在泵电机轻载运行时能够自动根据负载状态调节功率因数，使其达到较高值。 3)采用可编程控制器对 4台泵电机和 2台风机进行 自动控制 冷却水的温度变化与水的 流量和冷却风机的运行数量有关，而后者对水温影响更大。测试 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，当5O 风机运行时，即 使流量增加，水温的超调量要比 1 0。 风机运行时大得多 ，如图 2所示。 _ lo0％ 墙 67％ 霎 下 a，50％风机运行 l ■ {舞 67％ 霎 b．1 00％风机运行 时间 囤 2 水 温 变 化 曲 线 FiB，2 The variation of water—temperature 采用可编程控制器(PLC)对泵电机和风机进行 自动控制 ，能够有效地通过水温的实时检 测，达到节电目的 为了避免水温超调量对控制模式的影响，控制器采用软件屏蔽技术，根据水 温的上升梯度，自动调控电机和风机的“开 ”或“关”，以避免电机过于频繁的起动和停止。 4)软件设计 系统软件框图如图3所示。由于冷却水的水温变化与很多因素有关，除冷冻 机组制冷外 ，冷却水的流量 、冷却风机运行数量和天气的气温对水温变化都有很大影响。该软 件可以按实际环境情况来设定目标水温值，系统将根据实际水温与目标水温设定值之间的差 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 第 3期 马佐群等 ：冷却泵站节能控制系统的研究试验 值(实测值一目标值)对 4台泵电 机和 2台风机的运行进行控制。 3 试验结果 试验在相似 的环境条件下，相 同时间内分别测取了使用节能控 制 系统前后 的有关数据 ，详 见表 1、表 2。由于调节泵采用了软起动 节电装置 ，解决了间歇工作时泵电 机起动和停止所遇到的冲击 电流 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，改善了泵电机的实际工作状 态，提高了功率因数和运行效率。 此外 ，通过 水温 的实时检测，对 2 台风机的运行进行了 自动调控 ，减 小了不必要的浪费。 测试数据表明，使用节能系统 后节 约电量 ：23 648—19 057．4— 4 590．6 kW ·h 占总电量：酱 xloo％= 21．52 国3 隶姥程序框国 F ．3 F10v，chart 0f 蜘 opera,on 表 1 未使用节能控制系统的测试数据(测量时间；8月 15日一8月 22 1E1) Tab-1 Data without using energy-saving system 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆 190 农业工程学报 1999年 4 结 论 1)由于控制系统投资较大，对于大型冷却泵站采用节能控制系统后能达到大规模节电的 目的，提高了泵站的综合经济效益，但对小型冷却泵站综合效益并不显著。 2)系统采用的控制模式，可实现自动化、智能化控制，成为“无人值班”的自动化管理系统。 3)采用节能软起动器，减小了电机电流冲击和机械冲击。 [参 考 文 献] [1] 陆安定．电动机节能改造实用手册．上海：上海科学技术出版社，1995．262～282 [2] 许业清．实用节电技术．合肥 ：中国科学技术大学出版社，1990．228～256 [3] 葛永乐．实用节能技术．上海 上海科学技术 出版社 ，1993．1～l2 Test Study on Energy—Saving Control System of Cooling Pump Station MA Zuo——qun ZHAO E--jun (Zhefiang University，Hangzhou 310029) (Hangzhou Institute ofApp~edEngineering) LU Pei—qing (21 Institute o}Ministry of Electronics Industry) Abstract：For the improvement of composite economic results of pump station，electronic control technique was adopted and the automated management was carried out in this system ， in order to save energy and cut down consumption． In this system with the programmable logic controller used as a master controller，the temperature of the cooling water as feedback signal，an intelligence management system was formed with real—time regulating pump flow reflected by the water temperature，for the dual purposes of energy— saving and automatic contro1． Key words：pump statlon of cooling；energy—savingi automatic control 维普资讯 http://www.cqvip.com http://www.6lib.com 第六图书馆