船舶集中式风机及海水节能系统的制作方法

文档序号:15193686发布日期:2018-08-17 22:17阅读:367来源:国知局

本实用新型涉及一种船舶集中式风机及海水节能系统。



背景技术:

基于船舶运输经济性的优点,全球百分之九十的贸易量均由船舶航运承担,随着社会经济的发展、地球环境的日益恶化以及能源短缺的日益严重, 对船舶运输节能降耗的要求也不断提高;商业运输船舶一般为无限航区,跨越维度较大,海水表层温度变化也很大,船舶中央冷却系统的主要动力机构为海水泵,现有技术中的常规海水泵的设计一般按照海水温度32°C来考虑极限设计,且留有一定的余量,由于海水泵在船舶航行期间需持续运行,因此海水泵的能量消耗在船舶总能源消耗中占比较大;同时由于受船舶运输跨越维度较大及季节的变化,持续运行的机舱风机也是能源消耗的大户,海水泵、机舱风机的高能量消耗需求使得船舶总能源消耗量大,不符合节能减排的要求。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种能够降低船舶能量消耗,减少有害气体排放,操作方便,维护成本低的船舶集中式风机及海水节能系统。

本实用新型的船舶集中式风机及海水节能系统,包括有集中控制柜,集中控制柜连接至海水泵、船舱风机,其特征在于:集中控制柜设置有一次主回路,一次主回路通过主母线连接有中央CPU,中央CPU通过主母线经变频器连接至海水泵、船舱风机;集中控制柜还设置有能够上传数据信息、下传控制信号的二次控制回路,海水泵安装有温度传感器、压差传感器,船舱风机安装有风力传感器、温度传感器、压差传感器,中央CPU设置有数据采集模块、处理模块,数据采集模块通过二次控制回路连接至温度传感器、压差传感器、风力传感器,处理模块连接至变频器;

所述中央CPU连接有PC工作站,PC工作站包括有显示器、HP主机、键盘、鼠标;

所述中央CPU与PC工作站通过通讯连接;

所述中央CPU一次主回路内还设置有能够绕开变频器直接控制海水泵、船舱风机的旁路,旁路设置有现场控制开关;

所述现场控制开关通过无线通讯连接至PC工作站;

所述现场控制开关设置有能够现场控制开关海水泵、船舱风机的按钮盒;

所述中央CPU的数据采集模块还连接有主机负荷信号采集点。

本实用新型的船舶集中式风机及海水节能系统,通过使用变频控制实现船舶节能,同时减少有害气体排放;将船舱风机节能系统与海水节能系统集成,减少维护成本,增加系统可靠性及操作简便性;与船舶集中监测控制系统联网,实现集中控制,能效分析;变频调速根据负载转速的变化要求,通过改变供电电流的频率,并配合电压的调节,获得合理的电机运行工况,促使电机在不同的转速情况下,均保持较高的运行效率,从而降低了电能消耗,达到节能减排的目的,能够降低船舶能量消耗,减少有害气体排放,操作方便,安全系数高,维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的船舶集中式风机及海水节能系统原理示意图;

图2是本实用新型实施例的船舶集中式风机及海水节能系统结构示意图。

具体实施方式

如图所示,一种船舶集中式风机及海水节能系统,包括有集中控制柜2,集中控制柜2连接至海水泵9、船舱风机10,集中控制柜2设置有一次主回路,一次主回路通过主母线连接有中央CPU3,中央CPU3通过主母线经变频器4连接至海水泵9、船舱风机10;集中控制柜2还设置有能够上传数据信息、下传控制信号的二次控制回路,海水泵9安装有温度传感器、压差传感器7,船舱风机10安装有风力传感器、温度传感器、压差传感器6,中央CPU3设置有数据采集模块、处理模块,数据采集模块通过二次控制回路连接至温度传感器、压差传感器、风力传感器,处理模块连接至变频器4;通过变频器4用变频控制实现船舶节能,同时减少有害气体排放;将船舱风机节能系统与海水泵节能系统集成,减少维护成本,增加系统可靠性及操作简便性;与船舶集中监测控制系统联网,实现集中控制,能效分析;变频器调速根据主机负载转速的变化要求,通过改变供电电流的频率,并配合电压的调节,使电机在不同的转速情况下,均保持较高的运行效率,降低了电能消耗。

中央CPU3连接有PC工作站1,PC工作站1包括有显示器、HP主机、键盘、鼠标,中央CPU3与PC工作站1通过通讯连接,显示器可以集中显示海水泵及风机的工作状态、海水温度、淡水温度、机舱温度等信息,根据显示器显示的信息,可以集中控制海水泵9及船舱风机10的起停机调速。

中央CPU3通过一次主回路内还设置有能够绕开变频器4直接控制海水泵9、船舱风机10的旁路,旁路设置有现场控制开关8,VFD变频器4可以变频控制也可以旁路控制,当VFD变频器故障时,可以将变频器4旁路,更换及维护变频器不影响系统的正常运行。

现场控制开关8通过无线通讯连接至PC工作站1,根据显示器显示的信息,可以遥控手动控制海水泵9及船舱风机10的起停机调速。

现场控制开关8还设置有能够现场控制开关海水泵9、船舱风机10的按钮盒;根据显示器显示的信息,也可以遥控手动控制海水泵9及船舱风机10的起停机调速。

中央CPU3的数据采集模块还连接有主机负荷信号采集点5,还能够能够根据主机负荷信号控制海水泵9及船舱风机10的起停机调速。

本实用新型的船舶集中式风机及海水节能系统,通过使用变频控制实现船舶节能,同时减少有害气体排放;将船舱风机节能系统与海水节能系统集成,减少维护成本,增加系统可靠性及操作简便性;与船舶集中监测控制系统联网,实现集中控制,能效分析;变频调速根据负载转速的变化要求,通过改变供电电流的频率,并配合电压的调节,获得合理的电机运行工况,促使电机在不同的转速情况下,均保持较高的运行效率,从而降低了电能消耗,达到节能减排的目的,能够降低船舶能量消耗,减少有害气体排放,操作方便,安全系数高,维护成本低。

本实用新型的目的在于提供一种船舶集中式海水及风机节能系统,使设备的维护及控制更加经济可靠。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现:

船舶集中式风机及海水节能系统,包括PC工作站①、集中式电气控制柜②、CPU数据采集及处理中心③、VFD变频器④、海水节能系统及风机节能系统压差及温度传感器等⑤、控制对象海水泵和风机⑥、就地控制按钮盒⑦。海水泵及风机可以通过PC工作站实现远程遥控控制。数据的采集及处理可通过CPU数据采集及处理中心完成,CPU数据采集及处理中心与PC工作站通过通讯连接、实时交换数据。VFD变频器可以变频控制及旁路控制,实现当VFD变频器故障时不影响系统的正常运行。实现起动单元及变频器的集中布置、实现PC工作站的集中控制,方便集中控制、观察及维护。

与现有技术相比,本发明的有益效果是: 通过使用变频控制实现船舶节能,同时减少有害气体排放;将风机节能系统与海水节能系统集成,减少维护成本,增加系统可靠性及操作简便性;与船舶集中监测控制系统联网,实现集中控制,能效分析。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示,本发明包括PC工作站1、集中式电气控制柜2、中央CPU3数据采集模块及处理模块、VFD变频器4、海水泵9节能系统的压差传感器及温度传感器等7、船舱风机10节能系统的风力传感器和压差传感器及温度传感器6、现场控制开关8的按钮盒等;

海水泵9及船舱风机10可以通过PC工作站1实现远程遥控控制,PC工作站1包含显示器一台、HP电脑一台、键盘及鼠标,显示器可以集中显示海水泵9及船舱风机10的工作状态、海水温度、淡水温度、机舱温度等信息,通过显示器可以遥控手动控制海水泵9及船舱风机10的起停机调速。

中央CPU3的数据采集模块及处理模块可以通过PLC等控制机采集模块实时采集海水温度、淡水温度、海水泵进出口压差,机舱温度、机舱风机进出口压差,主机负荷等信号;中央CPU3数据采集及处理中心可以根据采集到的信号控制变频器4的转速及控制海水泵9或船舱风机10的运行数量,做到经济运行;中央CPU数据采集模块及处理模块通过通讯方式与PC工作站1实时交换数据。

VFD变频器4可以变频控制也可以旁路控制,当VFD变频器故障时,可以将变频器旁路,更换及维护变频器不影响系统的正常运行。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围内。

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