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浅谈溴化锂吸收式机组冷温水泵的变频控制方案

发布日期:2019-08-01   来源:《变频器世界》19-06期   作者:徐成毅 李伟 宫鹏举 王龙 王剑新 张炜 王愚人   浏览次数:930
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【摘   要】:用于溴化锂吸收式机组的冷温水泵变频控制系统方案,使用主控器、温度 检测装置、变频器、冷温水泵,在溴化锂吸收式机组的不同运行条件下,根据计算出的冷温水泵运转频率通过变频器对冷温水泵自动控制,保证了溴化锂吸收式机组的安全、稳定运行;并能大幅节约电能,为用户节约使用成本。


     关键词
溴化锂;吸收式;冷温水泵;变频;节能;安全;自动控制

 

 

1  引言

冷温水循环系统流量的多少直接关乎到用户实际使用情况;不采用冷温水泵变频控制系统,当制冷(采暖)能力不足时,冷温水泵依然按照最大频率输出,此时用户冷温水循环系统制冷(采暖)温度会有所变化,达不到既定要求,会影响溴化锂机组稳定运行;而且,冷温水泵功率 较大,长时间维持满频输出会造成电力成本的大量浪费。

目前市场上绝大部分溴化锂吸收式机组用的冷温水泵非变频控制,一直保持满频输出,此方式缺点明显,大大增加了用户使用成本,并且会影响溴化锂机组稳定运行,缩短使用寿命;现有使用冷温水泵变频功能的溴化锂吸收式机组,多为手动变频方式或变频没有考虑到溴化锂机组本身特点,会对溴化锂机组本身有影响,影响机组的安全、高效运行。

综上所述,开发一个成熟稳定溴化锂吸收式机组用的冷温水泵变频控制系统势在必行。

笔者从克服上述不足出发,提供一种溴化锂吸收式机组用的冷温水泵变频控制系统,可以使溴化锂机组运行更稳定,既能使用户循环系统达到恒温环境,又能节省用户运行成本。

 

 

 

2  总体方案

如图1所示的溴化锂吸收式机组用冷温水泵变频控制系统,包括由蒸发器7、吸收器8、低温再生器9和冷凝器6等组成的溴化锂吸收式机组本体、主控器2(可编程控制模块PLC)、温度检测装置、变频器3及冷温水泵4。主控器2与温度检测装置通过电路连接,主控器2与变频器3电路连接,变频器3与冷温水泵4电路连接。主控器2采用可编程控制器PLC,主控器2读取温度检测装置检测到的温度信号并通过逻辑计算而得出冷温水泵的运转频率,主控器将频率信号转换为4-20mA电信号传输至变频器;温度检测装置由冷温水入口传感器5及冷温水出口传感器10组成;冷温水入口传感器5和冷温水出口传感器10分别设置于用户冷温水循环系统1的入口管路及出口管路上;温度检测装置检测冷温水的实时温度并传输给主控器进行逻辑计算;变频器3安装在主控箱内,变频器3接收主控器经逻辑计算得出的频率信号,经信号转换后供冷温水泵使用,实现冷温水泵的自动变频功能。其中,变频器参数中最高频率设定为50Hz,最低频率设定为24Hz,冷温水泵选50Hz频率型号,确保冷温水泵的转速带宽。

 

1.用户冷温水循环系统;2.主控器;3.变频器;4.冷温水泵;5.冷温水入口传感器;6.冷凝器;7.蒸发器;8.吸收器;9.低温再生器;10.冷温水出口传感器)

1  冷温水泵变频控制系统结构示意图

溴化锂吸收式机组冷温水泵变频的控制根据冷温水入口温度与冷温水出口温度的实际差值和设定的机组满负荷时的温度差逻辑运算得到符合当前工况的频率,控制冷温水泵变频调节,从而达到调节冷温水循环量和节省使用成本的目的。

 

3  具体方案

    如图2流程图所示,溴化锂吸收式机组冷温水泵变频器频率控制,首先判断是否是起动30分钟或稀释运转或停机任意一种状态。如果是则给变频器满频信号,如果不是则根据各点实测温度及设定参数计算出频率值。并判断此值小于最低设定频率,则输出最低频率值,反之输出计算频率值给变频器。每过30秒重新计算频率值并进行比较输出。

 

注:图2NHz为计算频率。

2 主控器冷温水泵频率计算控制逻辑流程图

频率计算需要使用温度检测装置实时监测冷温水入口、出口温度,并把实时温度传送给主控器PLC;主控器接收到实时数据后,依据状态监测模块中机组的运行状态,做相应状态下的计算,当满足变频状态时,变频计算模块根据读取的实时数据做变频计算,计算出当前应输出频率;计算出的当前应输出频率输出到变频控制模块中,转换成4-20mA信号输出给变频器使用;变频器接受到信号后,控制泵组变频运转。

1)状态检测模块:自动检测溴化锂吸收式机组的运行状态,根据运行状态自动选择启动定频模式或变频模式,其中定频模式时,主控器输出满频信号至变频器中;变频模式时,主控器输出变频信号至变频器中

2)变频计算模块:读取温度检测装置的数据,根据以下公式计算冷温水泵的变频值:



 





 式中:
NHz为上一次循环计算出的频率值,频率初始值为满频值;Cdt为满负荷情况下冷水入口温度与冷水出口差值;Hdt为满负荷情况下温水出口温度与温水入口温度差值。

3)变频控制模块:根据变频计算模块的频率值,输出4-20mA电信号给变频器。

4  结论

本发明采用智能可编程控制器PLC自校验分析处理,提供一个实时、准确的计算分析结果。冷温水泵频率计算程序和变频器频率自动修正及泵起停程序,其逻辑计算公式是经上百次实验得出的最优方式,此冷温水泵变频控制系统在实际应用中取得了很好的效果。该系统溴化锂机组在不同工况运转时,逻辑计算方式不同;根据不同工况,主控器根据温度检测装置检测的温度,利用冷温水入口、冷温水出口温度的差值以及可设定的正常运转情况下的温度差值Cdt和Hdt进行逻辑计算,从而得到合适的冷温水泵运转频率,把计算结果以4-20mA形式输出给变频器,经变频器转换后控制冷温水泵变频运转,实现冷温水泵变频运转功能,保证溴化锂吸收式机组稳定、安全高效运行,为用户节约使用成本。

 

 
 
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