一种对于海水泵节能的控制方法与流程

1.本发明涉及水泵控制技术领域，具体是指一种对于海水泵节能的控制方法。


背景技术：

2.水泵是一种主要用来输运液体的机械装置。在船舶上更是不可或缺的动力设备，在船舶的运行中，尤其是对船舶的主机和发电机组进行冷却和降温时需要使用到大量的冷却水，船舶上的冷却系统有外循环的海水循环，以及内循环的淡水循环，淡水直接用于给主机以及发电机组进行降温，海水循环用于给淡水循环降温，海水的循环量大，相应的海水泵的电能消耗也较大，由于现有技术中海水泵通常为定功率运转，采用在管路上设置阀门来调节海水流量来控制冷却水的温度，但是这种方法只是调节阀开度大小来调节冷冻水流量，并不能做到真正的节能。鉴于以上，我们提出一种对于海水泵节能的控制方法来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种对于海水泵节能的控制方法，可以根据船舶上主机等需要冷却设备的实际负荷，自动调节海水泵以及温控阀至最佳状态，进行节能降耗。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种对于海水泵节能的控制方法，包括：
5.获取淡水冷却出口温度；
6.将淡水冷却出口温度作为调节信号，控制温控阀和海水泵变频器；
7.判断淡水冷却出口温度是否大于预设值，在所述淡水冷却出口温度大于预设值时，首先控制温控阀打开，再控制海水泵变频器提高海水泵转速，对所述温控阀调整优先级高于对海水泵变频器的调整；
8.或者，判断淡水冷却出口温度是否不大于预设值，在所述淡水冷却出口温度不大于预设值时，首先控制海水泵变频器降低海水泵转速，再控制温控阀关闭阀位，对所述海水泵变频器调整优先级高于对温控阀的调整。
9.进一步的，获取海水泵出口温度，海水泵出口温度大于46℃时，提高海水泵转速至额定转速运行。
10.进一步的，还包括对海水泵运行的保护，获取海水泵持续运行的时间，判断运行时间是否超出预定时间，在海水泵运行时间超出预定时间时，执行降至定频运行设定时长，所述持续运行的时间为两个相邻的定频运行时间间隔。
11.进一步的，获取海水循环的总流量，以海水循环总流量和淡水冷却出口温度为参考；
12.维持海水循环总流量和淡水冷却出口温度不变，调整海水泵组中各泵效率最佳的运行转速。
13.进一步的，调整海水泵组的方式包括相同规格的海水泵均衡各泵流量；预设海水泵启停顺序，按启停顺序调整当前海水泵的运行数量。
14.进一步的，所述调整当前海水泵的运行数量包括：在当前运行的海水泵的数量的基础上按启停顺序再增加海水泵的运行；或从当前运行的海水泵中停止运行海水泵。
15.进一步的，所述在当前运行的海水泵的数量的基础上按启停顺序再增加海水泵运行的情况包括：判断当前运行的海水泵转速已处于额定转速运转预定时间时，增加预设数量的海水泵运行，并均衡调整后的各泵流量。
16.进一步的，所述从当前运行的海水泵中停止运行海水泵的情况包括：当前各海水泵转速低于预设转速的时，按启停顺序停止预设数量的海水泵运行，并均衡调整后的各泵流量。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、通过采集淡水冷却出口温度可以做到根据实际所需要的冷量控制海水泵的转速和温控阀的开度。
19.2、在海水泵转速和温控阀开度的调节中，优先降低海水泵转速，从而做到降低海水泵电能消耗的目的。
20.3、根据淡水冷却出口温度联动控制海水泵以及温控阀有效提高自动控制程度，减小人工控制投入，降低劳动力投入，提高自动化控制率。
21.4、在多组海水泵运行时，通过均衡各泵的转速，可以优化多泵组运行时的平衡性。
22.5、在海水泵运行时控制泵运行在最佳效率转速，可以做到电能转化效率最大化，提高电能的使用效率。
附图说明
23.图1为本发明对于海水泵节能的控制方法的流程图；
24.图2为本发明对于海水泵节能的控制方法的结构示意图；
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.实施例一：
27.一种对于海水泵节能的控制方法，如图2所示，在淡水循环回路上于换热器出口设置有监控淡水冷却温度的温度传感器用来获取淡水冷却出口温度；在海水循环的管路上设置有控制海水总管中海水流量的温控阀，通过温控阀控制海水冷源的流量，来控制淡水冷却出口的温度；使用时，将淡水冷却出口温度与温控阀开度和海水泵变频器进行联动控制，将淡水冷却出口温度作为调节信号，控制温控阀的开度和海水泵变频器；
28.控制逻辑流程如图1所示，根据获取的淡水冷却出口的温度与预设值进行比较，判断淡水冷却出口温度是否大于预设值，当所述淡水冷却出口温度大于预设值时，即淡水冷却温度不达标需要加大冷量，在具体控制时应当首先控制温控阀逐步打开并观察淡水冷却出口温度的变化，直至温控阀全开，此过程中并不涉及海水泵的变频控制，使对温控阀调整优先级高于对海水泵变频器的调整；如此可以优先提高海水冷源的流量，如果前述控制方
式失效，温控阀门已经开到最大，淡水冷却出口温度仍然处于高位，此时可以进一步控制海水泵的变频器，通过海水泵变频器的控制来提高海水泵转速，提高海水泵的转速后可以进一步提高海水冷源的流量从而可以提供更多的冷源。
29.相反的，根据获取的淡水冷却出口的温度与预设值进行比较，判断淡水冷却出口温度是否不大于预设值，当淡水冷却出口温度不大于预设值时，即淡水回水的温度处于低位，可以理解的是，船舶上的主机以及发电机均具有适宜运行的温度区间，主机高温运行容易损坏主机，低温运行会造成冷源的浪费间接造成能源的浪费，所以淡水回水温度较低时，可以降低海水泵的转速或者关小温控阀门的开度，相比之下，优先降低海水泵的转速可以较为直接的减少海水泵的电量消耗从而节能，所以此时对海水泵的调整优先级高于对温控阀的调整，实际使用时，如果淡水回水温度处于低位时，可以优先控制海水变频器来降低海水泵的转速，然后再逐步控制关小温控阀的开度；但是海水泵的转速并不可以无限制降低下去，水泵长期拉低转速偏离正常运转区间可能损坏泵体，所以应该设置海水泵降低频率的最小值，可以将海水泵的最低频率设置为最高频率的30％，当海水泵转速降低至30％时则不在降低海水泵的转速。
30.实施例二：
31.如图2所示，还可以在海水循环回路中即海水泵出口位置设置测量海水温度的温度传感器，用来获取海水泵出口温度即海水的温度，如图1所示，当检测到海水泵出口温度大于46℃时，即作为冷源的海水温度较高，容易导致对淡水冷却效果降低，此时可以提高海水泵转速至额定转速运行加速海水冷源的循环提高冷却效果。
32.实施例三：
33.海水泵长时间处于高负荷运行时，容易对泵产生影响，本实施例可以作为对长时间运行的海水泵进行保护性运行的程序使用，具体的，在多台海水泵同时运行时，可以采用交错时间降频的方式使每个海水泵依次轮休一定时间，使海水泵轮流进行降低一定频率减轻负荷运转一定时间从而起到保护海水泵的目的，分别累积各台海水泵的运行时间，当其中一台海水泵满负荷运行时长超过设定的时间时，例如运行超过24h，逐步降低该泵的频率至最高频率的50-70％运转1-2h，如此轮换作业，使各个海水泵均可以轮换降频。获取海水泵持续运行的时间为两个相邻的定频运行时间间隔。
34.实施例四：
35.由于多个海水泵同时运行时有时会产生泵负载不均的情况，即有些泵流量偏大处于过负荷状态，一些泵流量偏低的不均衡状态，这种状态在短期并不会有较大影响，但是长期运行不仅能耗较大，而且容易对泵产生损坏，本实施例用于解决该种流量不均的运行状态问题，具体的，需要获取海水循环的总流量，可以在海水总管上设置海水的流量计，海水循环总流量为各个海水泵流量相加，所以也可以在各个海水泵出口管上分别设置流量计，以海水循环总流量和淡水冷却出口温度为参考；并维持海水循环总流量和淡水冷却出口温度不变作为前提，进而调整海水泵组中各泵效率最佳的运行转速。
36.调整海水泵组的方式包括相同规格的海水泵均衡各泵流量；首先通过均衡各海水泵的转速来均衡各泵的流量，使各泵运行在效率相对较高的性能区间内，并且随着各泵的功率的均衡提升或下降，启动或停止一个或多个海水泵，可以预设海水泵启停顺序，按启停顺序调整当前海水泵的运行数量。
37.具体的，当各泵均衡提升功率到达一定值足以增加启动一台海水泵时，或者各泵运行功率已经处于额定功率时，按照启动顺序启动相应的海水泵，然后再次均衡各泵的功率到达最佳功率区间内。
38.相反的，当各泵功率均衡下降至最低转速，或者达到能够停止一台海水泵的条件时，按启停顺序停止一台的海水泵运行，并均衡调整后的各泵流量。
39.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。