工业锅炉炉温控制系统的制作方法

文档序号:15093170发布日期:2018-08-04 13:55阅读:304来源:国知局

本发明属于工业控制技术领域,具体涉及一种工业锅炉炉温控制系统。



背景技术:

工业锅炉是重要的热能动力设备,锅炉按照加热方式分为燃煤锅炉、电加热锅炉、燃油燃气锅炉或者生物质锅炉。由于燃煤锅炉污染大,对环境危害大,现被国家明令静止使用,生物质锅炉是国际提倡的环保节能型锅炉,对大气无污染,高效环保,燃油燃气锅炉对燃料需求量大。

而电加热锅炉是机电一体化的产品,可将电能直接转化成热能,具有效率高,体积小,无污染,运行安全可靠,供热稳定,自动化程度高的优点,是理想的节能环保的供暖设备。加上目前人们的环保意识的提高,电热锅炉越来越受人们的重视,在工业生产和民用生活用水中应用越来越普及。电热锅炉目前主要用于供暖和提供生活用水。主要是控制水的温度,保证恒温供水。目前电热锅炉的应用领域相当广泛,电热锅炉的性能优劣决定了产品的质量好坏。而要保证优质的性能,锅炉的控制系统起着决定性作用。

目前电热锅炉的控制系统大都采用以微处理器为核心的计算机控制技术,既提高设备的自动化程度又提高设备的控制精度。现有工业锅炉炉温控制系统主要通过检测锅炉出水温度对炉温判断,再者通过控制锅炉加热器对炉温进行控制,控制精度低,且不能实现智能化实时监测和统一化控制,工作人员需要到现场检测设备运行情况,因此存在很多使用上不方便的现象,所以亟需一种改进的工业锅炉炉温控制系统以解决上述问题。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术存在的不足,本发明提供了一种工业锅炉炉温控制系统。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

工业锅炉炉温控制系统,包括锅炉本体、水温调节模块、测控模块和监控模块;

所述锅炉本体包括锅炉、锅炉进水管、锅炉出水管和加热器,所述锅炉进水管一端与总进水管连通,所述锅炉进水管另一端与所述锅炉的进水口连通,所述锅炉进水管上设置有第一水泵,所述锅炉出水管一端与所述锅炉的出水口连通,所述加热器设置在锅炉下方;

所述水温调节模块包括降温管和降温池,所述降温池的入水口通过第一管路与所述锅炉出水管连通,所述降温池的出水口通过第二管路与所述锅炉进水管连通,所述降温管一端与总进水管连通,所述降温管另一端与所述锅炉和所述第一管路之间的锅炉出水管连通,所述降温管上设置有第二水泵,所述第二管路上设置有第三水泵;

所述测控模块包括pid控制器、第一温度变送器、第二温度变送器、水位传感器、压力计、流量计、第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀、第四比例电磁阀、第一电动阀、第二电动阀和第一数据收发模块,所述第一比例电磁阀设置在所述锅炉进水管上,所述第二比例电磁阀设置在所述降温管上,所述第三比例电磁阀设置在所述锅炉与所述降温管之间的锅炉出水管上,所述第四比例电磁阀、第一温度变送器、压力计和流量计依次设置在所述第一管路之后的锅炉出水管上,所述水位传感器设置在所述锅炉内,所述第二温度变送器设置在所述降温池内,所述第一电动阀设置在所述第一管路上,所述第二电动阀设置在所述第二管路上,所述第一温度变送器、压力计和流量计均与所述pid控制器的信号输入端电连接,所述第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀和第四比例电磁阀均与所述pid控制器的信号输出端电连接,所述第一水泵、第二水泵、第三水泵、水位传感器、第二温度变送器、加热器、第一电动阀、第二电动阀和pid控制器均与所述第一数据收发模块电连接;

所述监控模块设置在监控中心,所述监控模块包括上位机、报警器、显示屏和操控面板,所述上位机内设置有控制器、存储器、运算单元和第二数据收发模块,所述操控面板与所述控制器的信号输入端电连接,所述报警器和显示屏均与所述控制器的信号输出端电连接,所述存储器、运算单元和第二数据收发模块均与所述控制器双向连接,所述第二数据收发模块与所述第一数据收发模块通过无线网络通信连接。

优选地,所述控制器为plc控制器。

优选地,所述第一数据收发模块和第二数据收发模块均为为gprs模块。

优选地,所述总进水管上设置有第三电动阀,所述第三电动阀与所述第一数据收发模块电连接。

本发明提供的工业锅炉炉温控制系统通过对工业锅炉系统在原有锅炉本体的基础上设置了水温调节模块、测控模块和监控模块,水温调节模块包括降温管和降温池,当炉温过高时对锅炉进行双重降温,测控模块中设置了pid控制器、第一温度变送器、压力计、流量计、第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀和第四比例电磁阀,通过第一温度变送器、压力计、流量计对锅炉出水管的温度、流量、压力进行检测,并将检测值反馈给pid控制器,pid控制器根据接收到的值对第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀和第四比例电磁阀的开度进行控制,进而调节各管路的流量,同时监控模块实时监测锅炉内水位状况及降温池内的水温,根据监测值对第一水泵、第二水泵、第三水泵、加热器、第一电动阀和第二电动阀进行控制,监控模块与pid控制器双管齐下,达到双重控制的目的,可针对多个工业锅炉系统的运行,实现智能化实时监测和统一化控制,实时的了解工业锅炉系统中部的运行状况,有效监控全部工业锅炉系统运行,不用管理人员频繁现地巡查,减少工作量,优化工业锅炉系统的参数设置,保证工业锅炉系统整体稳定、节能环保运行,实现全自动控制,节省资源。

附图说明

图1为本发明实施例1的工业锅炉炉温控制系统的连接示意图;

图2为本发明实施例1的工业锅炉炉温控制系统的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定或限定,术语“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体式连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,在此不再详述。

实施例1

本发明提供了一种工业锅炉炉温控制系统,具体如图1和图2所示,包括锅炉本体、水温调节模块、测控模块和监控模块;

锅炉本体为现有锅炉的基本结构,包括锅炉1、锅炉进水管2、锅炉出水管3和加热器4,锅炉进水管2一端与总进水管5连通,锅炉进水管2另一端与锅炉1的进水口连通,锅炉进水管2上设置有第一水泵6,锅炉出水管3一端与锅炉1的出水口连通,加热器4设置在锅炉1下方,加热器4为电加热形式。

水温调节模块包括降温管7和降温池8,降温池8的入水口通过第一管路9与锅炉出水管3连通,降温池8的出水口通过第二管路10与锅炉进水管2连通,降温管7一端与总进水管5连通,降温管7另一端与锅炉1和第一管路9之间的锅炉出水管3连通,降温管7上设置有第二水泵11,第二管路10上设置有第三水泵12,可通过降温管7向锅炉出水管3中输送凉水,同时通过第一管路9将锅炉出水管3中的一部分热水输送到降温池8,在降温池8中降温后通过第二管路10输送到锅炉进水管2进行二次利用,实现对锅炉1的双重降温功能。

测控模块包括pid控制器13、第一温度变送器14、第二温度变送器15、水位传感器16、压力计17、流量计18、第一比例电磁阀19、第二比例电磁阀20、第三比例电磁阀21、第四比例电磁阀22、第一电动阀23、第二电动阀24和第一数据收发模块25,第一比例电磁阀19设置在锅炉进水管2上,第二比例电磁阀20设置在降温管7上,第三比例电磁阀21设置在锅炉1与降温管7之间的锅炉出水管3上,第四比例电磁阀22、第一温度变送器14、压力计17和流量计18依次设置在第一管路9之后的锅炉出水管3上,水位传感器16设置在锅炉1内,第二温度变送器15设置在降温池8内,第一电动阀23设置在第一管路9上,第二电动阀24设置在第二管路10上,第一温度变送器14、压力计17和流量计18均与pid控制器13的信号输入端电连接,第一比例电磁阀19、第二比例电磁阀20、第三比例电磁阀21和第四比例电磁阀22均与pid控制器13的信号输出端电连接,第一水泵6、第二水泵11、第三水泵12、水位传感器16、第二温度变送器15、加热器4、第一电动阀23、第二电动阀24和pid控制器13均与第一数据收发模块25电连接;通过第一温度变送器14、压力计17、流量计18对锅炉出水管3内的温度、流量、压力进行检测,并将检测值反馈给pid控制器13和第一数据收发模块25,pid控制器13将检测值与设定值进行对比得到差值,并根据差值对第一比例电磁阀、第二比例电磁阀、第三比例电磁阀和第四比例电磁阀的开度进行控制,进而调节各管路的流量。同时第二温度变送器15和水位传感器16实时检测降温池8内水的温度和锅炉1内的水位,并将检测值通过第一数据收发模块25发送到监控模块。

监控模块设置在监控中心,监控模块包括上位机、报警器26、显示屏27和操控面板28,本实施例中,控制器29为plc控制器。上位机内设置有控制器29、存储器30、运算单元31和第二数据收发模块32,操控面板28与控制器29的信号输入端电连接,报警器26和显示屏27均与控制器29的信号输出端电连接,存储器30、运算单元31和第二数据收发模块32均与控制器29双向连接,第二数据收发模块32与第一数据收发模块25通过无线网络通信连接。监控模块通过第二数据收发模块32接收第一数据收发模块25发送来的锅炉出水管3内的温度、流量、压力值及测降温池8内的水温值和锅炉1内的水位值,通过存储器30将这些值进行保存,并通过显示屏27进行显示,同时通过运算单元31将接收到的数据进行运算后得到运算结果,根据运算结果给出控制指令,通过第二数据收发模块32将控制指令发送到第一数据收发模块25,以此来对第一水泵6、第二水泵11、第三水泵12、加热器4、第一电动阀23和第二电动阀24进行控制。当检测数据超出报警值时,报警器26鸣响报警,也可通过操控面板28直接输入控制命令。监控模块与pid控制器13双管齐下,达到双重控制的目的,可针对多个工业锅炉系统的运行,实现智能化实时监测和统一化控制,实时的了解工业锅炉系统中部的运行状况,有效监控全部工业锅炉系统运行,不用管理人员频繁现地巡查,减少工作量,优化工业锅炉系统的参数设置,保证工业锅炉系统整体稳定、节能环保运行,实现全自动控制,节省资源。

本实施例中,第一数据收发模块25和第二数据收发模块32均为为gprs模块。同时还在总进水管5上设置有第三电动阀33,第三电动阀33与第一数据收发模块25电连接,当出现重大问题时,控制器29可直接发送命令关闭第三电动阀33,切断锅炉1的水源,保证系统的安全。

以上所述实施例仅为本发明较佳的具体实施方式,本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换,均属于本发明的保护范围。

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