板式换热机组循环泵变频节能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及供热技术领域，具体地说是一种板式换热机组循环泵变频节能控制系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，板式换热机组在城镇化集中供热系统中占地了越来越重要的位置，因此板式换热机组安全运行和节能环保成为了城镇集中供热的关键环节。但板式换热机组的二次循环水运行系统都是通过电机带动定量循环泵来提供循环水的动力。通常设计人员在电机选型时，由于电机按一定模数分级，往往选择功率比水泵输入功率大的电机，功率留有一定余量。通常，板式换热机组的二次循环水系统中的循环泵都要全速运转，无法随着供热负荷的变化而变化，循环泵输出流量是恒定的，当根据天气温度或供热负荷变化需要对循环水流量进行控制和调节时，通常的控制手段是开大阀门或关小阀门来人为调节，这样在阀门上产生了附加损失，使得能量因为阀门的节流损失消耗掉了，浪费了大量能源。又由于温度是个滞后参数，调节周期长，用阀门调节控制精度受到限制；而且循环泵多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点，时常出现循环泵损坏同时电机也被烧毁的现象，不但浪费能源而且加快了设备损耗。在板式换热机组中将循环泵采用变频调速控制能较好地解决上述存在的问题。在满足供热的条件下，使循环泵变频控制，既能实现恒压，又能起到节能和保护电机的作用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种安全、高效、经济、智能和使用效果好的板式换热机组循环泵变频节能控制系统。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:板式换热机组循环泵变频节能控制系统主要包括将柜体、控制面板、监控模块、触摸屏和控制器集成的控制柜、装在一次供水管上用于流量调节的温度调节阀、装在二次回水管上用于检测二次回水压力Ph的二次回水压力传感器、装在二次供水管上用于检测二次供水压力Pk的二次供水压力传感器和用于检测二次供水温度Tk的温控变送器、装在二次供水管上用于检测二次循环流量Qk的超声波流量计、装在室外用于检测室外环境温度的室外温度传感器、装在自来水补水管上用于检测自来水补水流量Qb的流量检测装置和用于软化水质的水处理器、装在膨胀水箱内用于检测膨胀水箱水位L的水位传感器、以及循环泵、补水泵、补水电磁阀和泄压电磁阀组成，而且二次回水管和二次供水管分别与设置的板式换热器二次进口和二次出口连接，板式换热器的一次进口与一次出口则分别与一次供水管和一次回水管连接，在二次回水管上装有循环泵，二次回水管在循环泵之前设有二次回水压力传感器，二次回水管在循环泵之前还设有补水压力管与膨胀水箱连接，在补水压力管上装有补水泵，绕过补水泵还设有泄压管分别与补水压力管及膨胀水箱连接，且泄压管连接在膨胀水箱顶部，补水压力管连接在膨胀水箱底部，在泄压管上装有泄压电磁阀，膨胀水箱还与自来水补水管连接进水，且在自来水补水管上装有补水电磁阀控制进水，自来水补水管在补水电磁阀之后装有流量检测装置，自来水补水管在流量检测装置之后装有水处理器，所述室外温度传感器、温控变送器、二次供水压力传感器、超声波流量计、二次回水压力传感器、循环泵、泄压电磁阀、补水泵、水位传感器、水处理器、流量检测装置、补水电磁阀和温度调节阀各自分别与控制柜接线连接。
[0005]所述控制柜主要由柜体、控制器和触摸屏组成，控制器设置在柜体内，在柜体上配套装设有柜门和柜锁、并设有控制面板，控制面板位于柜体的上部，在控制面板上装设有触摸屏，且在控制面板上还设置有语音报警装置、电源指示灯和故障指示灯，在控制面板上还设有通讯外设接口与控制器连接，控制器还分别与设置的模拟量输入输出单元和开关量输入输出单元连接，模拟量输入输出单元和开关量输入输出单元分别用于对模拟量数据和开关量数据进行采集与传输，其中模拟量数据包括温度调节阀开度、室外环境温度Tq、二次供水温度Tk、二次循环流量Qk、二次供水压力Pk、二次回水压力Ph、循环泵变频频率H、补水泵变频频率f2、自来水补水流量Qb和膨胀水箱水位L，开关量数据包括循环泵启停与故障、补水泵启停与故障、补水电磁阀开关与故障、泄压电磁阀开关与故障、水处理器运行与停止、温度调节阀故障、电源故障、膨胀水箱缺水故障和报警，控制器还与触摸屏连接，触摸屏用于对工作参数的设定和对二次供水管与二次回水管形成的二次循环水管网阻力曲线方程Σ h?Qk2输出以及适于室外环境温度Tq变化的室外气候补偿曲线方程Tq?Tks输出，而且触摸屏还用于对模拟量数据和开关量数据进行显示，触摸屏还与设置在柜体的监控模块连接。
[0006]本发明的工作原理是，室外环境温度Tq变化自动调整板式换热器的二次供水温度设定值Tks，使二次供水温度设定值Tks按照室外气候补偿曲线方程Tq?Tks变化，装在一次供水管上的温度调节阀则依据Tks自适应地调节其开度，使二次供水温度Tk始终维持在二次供水温度设定值Tks上，达到节能舒适效果；同时二次循环流量Qk变化自适应地调整二次供水压力设定值Pks，使二次供水压力设定值Pks按照二次循环水管网阻力曲线方程Σ h?Qk2变化而变化，而循环泵按依据Pks变化进行全自动变频、变流量、变Pks的合理调控，达到循环泵变频变压的节能效果，而且Pks越接近Σ h，其运行的节能效果越明显。装在二次回水管上的二次回水压力传感器检测二次回水压力Ph，并设有补水启泵压力值Phsl、补水稳定压力值Phs2、超高压力值Phs3和缺水压力值Phs4四个控制点，当检测到Ph低于设定的Phsl时，补水泵启动和从膨胀水箱内取水、并依据设定的Phs2对二次回水管进行变频恒压补水，当补水泵运行、且Ph稳定在设定的Phs2、并维持30s?60s时,补水泵停机和进入休眠待机状态，补水泵补水结束；当检测到Pk高于设定的Phs2、且达到设定的Phs3时，泄压电磁阀打开泄水至膨胀水箱，待Ph恢复至设定的Phs2时，泄压电磁阀关闭，泄压管切断；当检测到Ph低于设定的Phs4及以下时，判定二次循环系统缺水，循环泵停机，待Ph恢复到设定的Phs2时，循环泵自动启动和恢复正常状态；装设在膨胀水箱内的水位传感器用于检测膨胀水箱水位L，并设有高水位点L1、低水位点L2和缺水水位点Lb，当检测到L处于设定的L2及以下时，装在自来水补水管上的补水电磁阀打开补水，水处理器得电运行、以制备软化水进入膨胀水箱补水，膨胀水箱水位上升，当检测到L处于设定的LI及以上时，补水电磁阀关闭，水处理器失电停机，当检测到L处于设定的Lb及以下时，运行的补水泵将停机、并报警，待L恢复且水位高于设定的L2以上时，缺水报警消除，补水泵自动恢复为正常状态。
[0007]本发明的控制原理是，从开始到通热源、送水、送电之后，由控制器首先初始化、并检查正常与否，不正常时返回处理、并报警，“一切正常”则通过触摸屏进行工作参数及曲线的设定与输出，经确认后便进入“自动运行”状态，此时，控制器通过模拟量输入输出单元和开关量输入输出单元采集各数据、并对各数据进行计算、分析与处理，然后再通过模拟量输入输出单元和开关量输入输出单元将控制信号适时输出，达到全自动合理调控的变温、变压的节能舒适供热效果，循环泵及补水泵均为变频控制。
[0008]本发明的有益效果是，本发明具有系统配置齐全，调控先进合理，适应性强，而且高效节能，使用效果好。
【附图说明】
[0009]附图1为本发明的安装结构示意图；
附图2为本发明的电气接线图；
附图3为本发明的控制流程图。
[0010]图中，1、柜体，2、柜门，3、柜锁，4、控制面板，5、监控模块，6、触摸屏，7、语音报警装置，8、电源指示灯，9、故障指示灯，10、通讯外设接口，11、控制器，12、室外温度传感器，13、二次供水管，14、温控变送器，15、二次供水压力传感器，16、超声波流量计，17、二次回水压力传感器，18、二次回水管，19、循环泵，20、泄压电磁阀，21、泄压管，22、补水压力管，23、补水泵，24、水位传感器，25、膨胀水箱，26、水处理器，27、流量检测装置，28、补水电磁阀，29、自来水补水管，30、一次回水管，31、板式换热器，32、温度调节阀，33、一次供水管，34、控制柜。
【具体实施方式】
[0011]下面就附图1?附图3对本发明的板式换热机组循环泵变频节能控制系统作以下详细地说明。
[0012]如附图1?附图3所示，本发明的板式换热机组循环泵变频节能控制系统主要包括将柜体1、控制面板4、监控模块5、触摸屏6和控制器11集成的控制柜34、装在一次供水管33上用于流量调节的温度调节阀32、装在二次回水管18上用于检测二次回水压力Ph的二次回水压力传感器17、装在二次供水管