一种多功能水洗装置及其控制方法与流程

本发明涉及燃气轮机发电的技术领域，特别涉及一种多功能水洗装置及其控制方法。

背景技术：

燃气轮机机组通过使用过滤器的进气系统进行操作，以减少吸入燃气轮机中的污染物的数量，这些污染物可能会造成损坏或影响机组的性能。由于环境条件的印象，无论采用何种过滤效率，燃气轮机压气机的污垢都是不可避免的，长时间运行，污垢会影响压气机效率和燃气轮机性能。

减少污垢影响的一个对策是定期清洗压气机，由于水洗，损失的性能得以恢复，从而降低了运行成本。

现有的水洗装置存在以下问题：

1、清洗液配比时，加水量和加清洗剂量采用计量泵，布置和控制均不方便，成本高，且液位控制精准度低；

2、水洗装置功能单一，只能进行有限的动作；

3、水洗装置控制中缺少保护和记忆功能，当发生故障时只能人工判断并选择重复执行既有程序，不智能。

技术实现要素：

本发明的目的在于一方面提供一种多功能水洗装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

本发明提供一种多功能水洗装置，包括：

基础框架；

混合箱，设于所述基础框架上，所述混合箱设有吸液口和混合口，所述混合箱为双层结构，所述混合箱包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔；

水洗泵，设于所述基础框架上，所述水洗泵的进口与所述吸液口连通，所述水洗泵的出口与所述混合口通过第一管路连通，所述第一管路设有第一控制阀；

清洗液供给口，所述清洗液供给口与所述水洗泵的出口通过第二管路连通，所述第二管路设有第二控制阀；

第一压差变送器，设于所述混合箱的内箱的下部；

第一积液传感器，设于所述混合箱的空腔。

在一些实施方式中，还包括第一原液箱和第二原液箱，所述第一原液箱与所述混合箱通过第三管路连通，所述第二原液箱与所述混合箱通过第四管路连通，所述第三管路设有第一泵，所述第四管路设有第二泵。

在一些实施方式中，第一原液箱为双层结构，所述第一原液箱包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔，所述第一原液箱的外箱的下部设有第二压差变送器，所述防冻箱的空腔设有第二积液传感器，第一原液箱的上部设有加液口。所述第二原液箱为双层结构，所述第二原液箱包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔，所述第二原液箱的外箱的下部设有第三压差变送器，所述第二原液箱的空腔设有第三积液传感器，第二原液箱的上部设有加液口。第一原液箱和第二原液箱结构、尺寸等完全一致，可实现互换。

在一些实施方式中，第一原液箱为清洗液箱，第二原液箱为防冻液箱。

在一些实施方式中，包括多个用户供给口，多个用户供给口分别通过不同的连通管路与所述清洗液供给口连通，所述连通管路均设有第二控制阀。

在一些实施方式中，还包括空气源和水源，所述空气源通过第五管路与所述清洗液供给口连通，所述第五管路设有第三控制阀，所述水源通过第六管路与所述混合箱的混合口连通，所述第六管路设有第四控制阀。

在一些实施方式中，在常温工况中，可选配第二原液箱和第二泵。

在一些实施方式中，还包括控制单元，所述控制单元包括plc控制器、电源模块、交换机、触摸屏、无线通信模块、云端服务器以及终端设备；

所述plc控制器集成了以太网通讯接口，以太网通讯接口通过所述交换机与所述触摸屏、无线通信模块连接，进行数据交换；

所述无线通信模块用于将采集到的水洗装置信号传输给与所述云端服务器，同时接受所述云端服务器传给所述plc控制器的控制信号；

所述触摸屏或终端设备用于实时监控水洗装置，并发送控制信号；

所述电源模块用于所述plc控制器、触摸屏、交换器以及无线通信模块供电。

在一些实施方式中，终端设备为手机，所述手机安装app软件，所述app软件从远端服务器读取需要的数据，所述app软件至少包括以下界面：运行页面、报警显示、参数设置以及操作页面。

另一方面，本发明提供了一种多功能水洗装置的控制方法，该控制方法包括准备阶段、启动阶段和清扫阶段；

所述准备阶段包括以下步骤：

判断：环境温度判断，若低于设定值，需要按照设定温度对应关系开启第二泵将第二原液注入混合箱；

配液：开启第一泵和第四控制阀，将第一原液和水根据配比注入混合箱调出清洗液；

混合：开启水洗泵以及第一控制阀，将清洗液从所述混合箱下部通过第一管路抽至所述混合箱上部进行循环混合；

所述启动阶段包括以下步骤：

清洗：关闭第一控制阀，开启水洗泵及对应用户的第二控制阀，将清洗液从所述混合箱下部通过第二管路输送至燃气轮机叶片；

所述清扫阶段包括以下步骤：

吹扫：开启第二控制阀并开启第三控制阀，空气源对管路进行吹扫。

通过混合箱内箱下部压差传感器的压力值判定液位信号，传输给plc，从而控制第二原液箱的第二泵、第一原液箱的第一泵和水管路阀门的启停。

在一些实施方式中，配液步骤中，加注到所述混合箱中的第一原液的加注量由所述第二压差变送器控制；

所述判断步骤中，加注到所述混合箱中的第二原液的加注量由第三压差变送器控制；

所述配液步骤中，清洗液的总量由所述混合箱上的所述第一压差变送器控制，加水量为清洗液的总量与第一原液加注量和第二原液加注量之和的差值；

所述清洗步骤中，清洗液的输送量由所述混合箱上的所述第一压差变送器控制。

在一些实施方式中，准备阶段还包括第一中断程序，所述第一中断程序包括以下步骤：

接受中断指令，暂停准备阶段的步骤；

接受启动指令，继续准备阶段的步骤。

所述启动阶段还包括第二中断程序，所述第二中断程序包括以下步骤：

接受中断指令，暂停启动阶段的步骤

接受启动指令，选择是否继续：

若选择“是”，继续启动阶段的步骤；

若选择“否”，返回准备阶段的步骤。

有益效果：本发明的多功能水洗装置采用模块化设计，可根据机组使用要求，选配第二原液箱模块，多用户模块，满足了多台燃机多用户共用、常温与低温环境的适配工况；箱体采用双层结构，能满足可靠性更高的环保要求，避免清洗液泄漏造成的污染；而选用压差变送器可以解决清洗剂与水混合产生大量泡沫，使得无法精准测量液位的问题；通过plc控制器采集水洗装置的运行参数，通过触摸屏或终端设备进行人机交互，可实现远程监控和控制水洗装置，保证水洗装置系统稳定、可靠的运行。

该水洗装置的控制方法具有多种清洗功能模式，可实现不同的清洗效果，使用者根据主机的检修要求，灵活切换清洗指令；且程序中设置多处“中断程序”，避免误操作和误启动。

附图说明

图1为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的结构示意图；

图2为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的系统流程图；

图3为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的控制单元内部结构图；

图4为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的控制方法流程图；

图5为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的控制方法流程图；

图6为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的控制方法流程图；

图7为本发明一实施方式中一种多功能水洗装置的控制方法流程图；

其中，10-基础框架；20-混合箱，21-吸液口，22-混合口，23-第一压差变送器，24-第一积液传感器；30-第一原液箱，31-第二压差变送器，32-第二积液传感器；40-第二原液箱，41-第三压差变送器，42-第三积液传感器；50-水洗泵，51-第一泵，52-第二泵；61-第一控制阀，62-第二控制阀，63-第三控制阀，64-第四控制阀；70-用户供给口；81-第一管路，82-第二管路，83-第三管路，84-第四管路，85-第五管路，86-第六管路；90-控制单元。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和2所示：

一种多功能水洗装置，包括：

基础框架10；

混合箱20，设于所述基础框架10上，所述混合箱20设有吸液口21和混合口22，所述混合箱20为双层结构，所述混合箱20包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔；

第一压差变送器23，设于所述混合箱20的内箱的下部；

第一积液传感器24，设于所述混合箱20的空腔；

水洗泵50，设于所述基础框架上10，所述水洗泵50的进口与所述吸液口21连通，所述水洗泵50的出口与所述混合口22通过第一管路81连通，所述第一管路81设有第一控制阀61；

优选的，所述混合口22在混合箱内与盘状结构的管道连通，使得循环的清洗液呈离心状注入混合箱，提高混合的效率。

第一原液箱30和第二原液箱40，所述第一原液箱30与所述混合箱20通过第三管路83连通，所述第二原液箱40与所述混合箱20通过第四管路84连通，所述第三管路83设有第一泵51，所述第四管路84设有第二泵52；

其中，第一原液箱30为双层结构，所述第一原液箱包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔，所述第一原液箱30的内箱的下部设有第二压差变送器31，所述第一原液箱30的空腔设有第二积液传感器32，所述第一原液箱30的上部设有加液口，所述第二原液箱40为双层结构，所述第二原液箱40包括外箱、内箱以及所述外箱和内箱之间形成的空腔，所述第二原液箱40的内箱的下部设有第三压差变送器41，所述第二原液箱的空腔设有第三积液传感器42，所述第二原液箱40的上部设有加液口。

优选的，第一原液箱为清洗液，第二原液箱为防冻液。

清洗液供给口，所述清洗液供给口与所述水洗泵50的出口通过第二管路82连通，所述第二管路82末端连接有多个用户供给口70，多个用户供给口70分别通过不同的连通管路与所述清洗液供给口连通，所述连通管路均设有第二控制阀62。

用户供给口数量可根据主机组的数量选配，一台清洗装置可提供最多3个用户供给口。

空气源，所述空气源通过第五管路85与所述清洗液供给口连通，所述第五管路85设有第三控制阀63；

水源，所述水源通过第六管路86与所述混合箱20的混合口22连通，所述第六管路86设有第四控制阀64。

基础框架10可安装于小车上，使得整个水洗装置可随时根据需要进行移动。混合箱20、第一原液箱30以及第二原液箱40均为双层结构，并在双层箱体间设置积液传感器，一旦发生内腔原液泄露，会先泄露到双层间的夹层中，原液聚积会触发积液传感器报警，人工处理箱体泄露故障。

原液同水混合后，在混合液最顶部容易产生大量泡沫，这些泡沫不容易消除，其它形式的液位测量无法精准消除泡沫对液位的影响，经过试验，而选用压差变送器可以完美解决此问题。

由于清洗液具有一定的腐蚀性，因此，清洗完成后，需要使用空气源对管路进行清扫，同时也是为了吹干叶片。

当环境温度低于设定温度时，清洗液中按照设定比例加入防冻液。

控制单元90，包括plc控制器、电源模块、交换机、触摸屏、无线通信模块、云端服务器以及终端设备。所述plc控制器与水洗装置的水洗泵50、第一泵51、第二泵52、第一控制阀61、第二控制阀62、第三控制阀63、第四控制阀64、第一压差变送器23、第一积液传感器24、第二压差变送器31、第二积液传感器32、第三压差变送器41以及第三积液传感器42通过通信或者电路连接，所述plc控制器集成了以太网通讯接口，以太网通讯接口通过所述交换机与所述触摸屏、无线通信模块连接，进行数据交换；

所述无线通信模块用于将采集到的水洗装置信号传输给与所述云端服务器，同时接受所述云端服务器传给所述plc控制器的控制信号；

所述触摸屏或终端设备用于实时监控水洗装置，并发送控制信号；

所述电源模块用于所述plc控制器、触摸屏、交换器以及无线通信模块供电。

其中，终端设备优选为手机，所述手机安装app软件，所述app软件从远端服务器读取需要的数据，所述app软件至少包括以下界面：运行页面、报警显示、参数设置以及操作页面。

其中，可以根据需要通过plc控制第一泵和第二泵，调节清洗液的配比。

所述控制单元90包括手动控制和自动控制两种模式，通过上述模块的设置可以实现智能化控制。

一种多功能水洗装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

判断：环境温度判断，若低于设定值，需要按照设定温度对应关系开启第二泵52将第二原液注入混合箱20；

配液：开启第一泵51和第四控制阀64，将第一原液和水根据配比注入混合箱20调出清洗液；

混合：开启水洗泵50以及第一控制阀61，将清洗液从所述混合箱20下部通过第一管路81抽至所述混合箱20上部进行循环混合；

清洗：关闭第一控制阀61，开启水洗泵50及对应用户的第二控制阀62，将清洗液从所述混合箱20下部通过第二管路82输送至燃气轮机叶片；

吹扫：开启第二控制阀62并开启第三控制阀63，空气源对管路进行吹扫。

如图4、图5和图6所示，本发明可以设置多种清洗模式，实现不同的清洗效果，使用者根据主机的检修要求，灵活切换清洗指令：

清洗模式1：冲洗

步骤1：准备清洗液，总量450升，20％的第一原液+80％的水；

步骤2：循环搅拌混合均匀；

步骤3：输送清洗液至燃气轮机叶片，进行清洗；

步骤4：空气自动吹扫。

清洗模式2：漂洗

步骤1：准备清洗液，总量450升，介质：100％的水；

步骤2：输送清洗液至燃气轮机叶片，进行清洗；

步骤3：空气自动吹扫。

清洗模式3：冲洗、浸泡、漂洗

步骤1：环境温度判断，若低于设定值，按照设定温度对应关系加注第二原液；

步骤2：准备清洗液，总量900升，20％的第一原液+80％的水；

步骤3：循环搅拌混合均匀；

步骤4：输送清洗液至燃气轮机叶片；

步骤5：浸泡、水洗装置等待；

步骤6：空气自动吹扫；

步骤7：准备清洗液，总量900升，介质：100％的水；

步骤8：输送清洗液至燃气轮机叶片，进行清洗；

步骤9：空气自动吹扫。

一种多功能水洗装置的控制方法中，各个步骤液体加入量的控制方法如下：

所述配液步骤中，加注到所述混合箱20中的第一原液的加注量由所述第二压差变送器32控制；

所述判断步骤中，加注到所述混合箱20中的第二原液的加注量由第三压差变送器42控制；

所述配液步骤中，清洗液的总量由所述混合箱20上的所述第一压差变送器23控制，加水量为清洗液的总量与第一原液加注量和第二原液加注量之和的差值；

所述清洗步骤中，清洗液的输送量由所述混合箱20上的所述第一压差变送器23控制。

本发明的控制方法还包括多处“中断程序”，避免误操作和误启动。准备阶段包括判断、配液、混合三个步骤，启动阶段包括清洗步骤，清扫阶段包括清扫步骤。

如图7所示：

在准备阶段：

第一次按下“准备”按钮，水洗装置开始准备步骤；

第二次按下“准备”按钮，水洗装置接收到“中断指令”，暂停准备步骤；

第三次按下“准备”按钮，水洗装置接收到“启动指令”，重启准备步骤。

在启动阶段：

第一次按下“启动”按钮，水洗装置开始启动步骤；

第二次按下“启动”按钮，水洗装置接收到“中断指令”，暂停启动步骤；

第三次按下“启动”按钮，水洗装置接收到“启动指令”，可以选择是否继续：

若选择“是”，继续启动步骤；

若选择“否”，返回准备步骤。

本发明实施例的多功能水洗装置采用模块化设计，可根据机组使用要求，选配第二原液箱模块，多用户模块，满足了多台燃机多用户共用、常温与低温环境的适配工况；箱体采用双层结构，能满足可靠性更高的环保要求，避免清洗液泄漏造成的污染；而选用压差变送器可以解决清洗剂与水混合产生大量泡沫，使得无法精准测量液位的问题；通过plc控制器采集水洗装置的运行参数，通过触摸屏或终端设备进行人机交互，可实现远程监控和控制水洗装置，保证水洗装置系统稳定、可靠的运行。

该水洗装置的控制方法具有多种清洗功能模式，可实现不同的清洗效果，使用者根据主机的检修要求，灵活切换清洗指令；且程序中设置多处“中断程序”，避免误操作和误启动。

以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。