一种提高真空泵利用率的控制系统及控制方法与流程

本发明涉及真空泵设备领域，尤其涉及一种提高真空泵利用率的控制系统及控制方法。

背景技术

生产线产品配制时，需要抽掉罐内空气，排除氧气，所以采用抽真空-充氮-再抽真空-再充氮几次循环，这里需要大量真空，配置时间占40％左右。真空泵一直运行不停，结果浪费大量电能。冷却水温高会导致真空泵寿命缩短，真空度只能维持在-0.06mpa水平。配液几次置换，每次抽到-0.06mpa，经过这几次转换，配制占用时间长，效率低，药品配置时间长，风险增加。生产产品对瓶内空间充氮上塞前，需要将胶塞吸起来，相对密闭空间内最后上塞，这里需要真空量少，但真空量不得小于-0.06mpa，需要单独真空泵，也是出于常开启的状态，仍然浪费电能，真空泵冷却水温高，真空度降低，导致真空泵寿命缩短。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高真空泵利用率的控制系统及控制方法，具有在保证足够真空高度的情况下减少真空泵运行时间，节约能量的优点。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种提高真空泵利用率的控制系统，包括真空储罐和真空泵，还包括控制电路，所述真空泵的一侧设有冷却水箱，所述冷却水箱的一侧设有溢流管，所述冷却水箱位于溢流管的一侧设有连接至真空泵的回水管，所述冷却水箱靠近真空泵的一侧设有带阀门的补水管，所述冷却水箱位于补水管的上端设有连接至真空泵的供水管，所述真空泵连接有至真空储罐的出水管，所述出水管上设有真空电磁阀，所述出水管上还设有压力变送器，所述冷却水箱的一侧还设有排底管。

进一步，所述溢流管的高度与真空泵最高点的高度一致。

实施上述技术方案，这样设置使得冷却水箱内的液位在溢流管的高度，且与真空泵最高处一致，减少了真空泵启动时的负载，有效的保护了真空泵的使用寿命。

进一步，所述补水管与溢流管的液位差为160-200mm。

实施上述技术方案，有效减小了真空泵的运行负载。

进一步，所述真空电磁阀的高度低于压力变送器的高度。

实施上述技术方案，真空电磁阀安装在出水管的最高处以下，不能在超过出水管拐角处的高度，这样每次停机时管内真空会把真空泵内的冷却水吸走，这样冷却水箱的水很快就满了。

进一步，所述控制电路包括cpu、扩展模块、接触器、继电器ka1、继电器ka2、开关sk1、开关sk2和热过载，所述cpu通过开关sk1连通电源，所述cpu连接继电器ka1，所述继电器ka1连接在真空泵的电源回路，所述cpu连接所述扩展模块，所述扩展模块连接所述压力变送器，所述cpu连接继电器ka2，所述继电器ka2用于控制所述真空电磁阀的开闭。

实施上述技术方案，继电器ka1得电，使得真空泵动作，同时，继电器ka2得电，真空电磁阀工作，压力变送器检测真空储罐内的压强，当压强达到-0.08mpa，真空泵停止工作；当压强达到-0.06mpa时，继电器ka1得电，使得真空泵动作，同时，继电器ka2得电，真空电磁阀工作，压力变送器检测真空储罐内的压强，如此周而复始；若有意外发生，热过载动作，真空泵停止工作；若真空泵工作到10分钟还没达到-0.08mpa，cpu内的计时器使得真空泵停止工作，防止真空泵因高温损坏。

进一步，所述真空泵连接有开关km、开关rj，所述真空泵通过开关km、开关rj连接电源，所述开关sk2连接有开关ka1，所述ka1连接有线圈km，所述线圈km通过开关ka1和开关sk2连接电源。

实施上述技术方案，可使得真空泵自动运行或者停止。

进一步，所述cpu为s7-cpu226。

进一步，所述扩展模块为em235。

一种提高真空泵利用率的控制系统的控制方法，包含以下步骤：

s1、首先通过人工启动真空泵，真空泵工作，同时打开真空电磁阀，真空储罐内的空气和水流经出水管、回水管，排出至冷却水箱内，溢流管使冷却水箱的水保持在溢流管高度，冷却水箱的水通过供水管到真空泵，起到密封、冷却真空泵的作用；

s2、若冷却水箱内的液位低于溢流管，可人工打开补水管上的阀门，将水补充到冷却水箱中，直至液位到达溢流管位置；之后通过压力变送器检测压强，当压强达到-0.08mpa自动停止工作；

s3、当压强达到-0.06mpa时再次启动真空泵，再次重复以上步骤；

s4、若水温过高无法达到设定压强时停止，为了安全，真空泵运行到10分钟会自动停止工作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

(1)在整个工作过程中，真空泵停机时间占60％以上，一天工作24小时，真空泵有近15小时停止工作，真空泵的耗能大大降低；采用这种方案后，真空泵的运行水温也降低了，不但可以减少补水，而且很容易达到-0.08mpa，提高了真空泵的使用寿命；

(2)溢流管的高度与真空泵最高点的高度一致，减少了真空泵启动时的负载，有效的保护了真空泵的使用寿命；

(3)补水管与溢流管的液位差为160-200mm，有效减小了真空泵的运行负载；

(4)真空电磁阀安装在出水管的最高处以下，不能在超过出水管拐角处的高度，这样每次停机时管内真空会把真空泵内的冷却水吸走，这样冷却水箱的水很快就满了；

(5)溢流管与回水管距离紧相邻，溢流出的多数是高温水，符合冷却要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构图；

图2是本发明实施例的控制电路图。

附图标记：1、真空储罐；2、真空泵；3、冷却水箱；4、溢流管；5、回水管；6、补水管；7、供水管；8、出水管；9、真空电磁阀；10、压力变送器；11、排底管。

具体实施方式

在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便于对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好地理解。

下面将结合附图，对本发明实施例的技术方案进行描述。

实施例

如图1所示，一种提高真空泵利用率的控制系统，包括真空储罐1和真空泵2，还包括控制电路，真空泵2的一侧设有冷却水箱3，冷却水箱3的一侧设有溢流管4，冷却水箱3位于溢流管4的一侧设有连接至真空泵2的回水管5，冷却水箱3靠近真空泵2的一侧设有带阀门的补水管6，冷却水箱3位于补水管6的上端设有连接至真空泵2的供水管7，真空泵2连接有至真空储罐1的出水管8，出水管8上设有真空电磁阀9，出水管8上还设有压力变送器10，冷却水箱3的一侧还设有排底管11，溢流管4的高度与真空泵2最高点的高度一致，补水管6与溢流管4的液位差为160-200mm，真空电磁阀9的高度低于压力变送器10的高度。

一种提高真空泵利用率的控制系统的控制方法，包含以下步骤：

s1、首先通过人工启动真空泵2，真空泵2工作，同时打开真空电磁阀9，真空储罐1内的空气和水流经出水管8、回水管5，排出至冷却水箱3内，溢流管4使冷却水箱3的水保持在溢流管4高度，冷却水箱3的水通过供水管7到真空泵2，起到密封、冷却真空泵2的作用；

s2、若冷却水箱3内的液位低于溢流管4，可人工打开补水管6上的阀门，将水补充到冷却水箱3中，直至液位到达溢流管4位置；之后通过压力变送器10检测压强，当压强达到-0.08mpa自动停止工作；

s3、当压强达到-0.06mpa时再次启动真空泵2，再次重复以上步骤；

s4、若水温过高无法达到设定压强时停止，为了安全，真空泵2运行到10分钟会自动停止工作。

在整个工作过程中，可以通过补水管6上的阀门手动调节补水的大小，溢流管4中溢出的水可收集起来重复利用，真空电磁阀9安装在出水管8的最高处以下，不能在超过出水管8拐角处的高度，这样每次停机时管内真空会把真空泵2内的冷却水吸走，这样冷却水箱3的水很快就满了，在整个工作过程中，真空泵2停机时间占60％以上，一天工作24小时，真空泵2有近15小时停止工作，真空泵2的耗能大大降低；采用这种方案后，真空泵2的运行水温也降低了，不但可以减少补水，而且很容易达到-0.08mpa，提高了真空泵2的使用寿命。

如图1和图2所示，控制电路包括cpu、扩展模块、接触器、继电器ka1、继电器ka2、开关sk1、开关sk2和热过载，cpu通过开关sk1连通电源，cpu连接继电器ka1，继电器ka1连接在真空泵2的电源回路，cpu连接扩展模块，扩展模块连接压力变送器10，cpu连接继电器ka2，继电器ka2用于控制真空电磁阀9的开闭。在本实施例中，扩展模块的型号为em235，cpu的型号为s7-cpu226，s7-cpu226设有输入点i0.0、i0.1和i0.2，对应的，s7-cpu226设有输出点q0.0、q0.1，q0.0连接继电器ka1，q0.1连接继电器ka2，s7-cpu226通过开关sk1连接电源。真空泵2连接有开关km、开关rj，真空泵2通过开关km、开关rj连接电源，开关sk2连接有开关ka1，ka1连接有线圈km，线圈km通过开关ka1和开关sk2连接电源。

闭上开关sk1和开关sk2，再按下开关i0.0、i0.1，继电器ka1得电，继电器ka2得电，真空电磁阀9工作，开关ka1吸和，故线圈km得电，开关km吸和，真空泵2启动，运行一段时间后，压力变送器10监测到压强达到-0.08mpa，输出点q0.0和q0.1失电，故继电器ka1、继电器ka2失电，真空电磁阀9停止工作，开关ka1断开，线圈km失电，导致开关km断开，真空泵2停止动作；当真空储罐1里面的压强在真空泵2工作十分钟还不能达到-0.08mpa，cpu内的计时器失电，使得q0.0、q0.1失电，真空电磁阀9停止工作，真空泵2停止工作；当压力变送器10检测到真空储罐1内的压强达到-0.06mpa，q0.0得电，真空泵2工作；当有意外发生，i0.2闭合，使得开关rj断开，真空泵2停止动作。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。

尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。