一种船舶机械处所通风系统

文档序号:219544 发布日期:2021-11-09 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种船舶机械处所通风系统 (Ventilation system at ship machinery place ) 是由 陈霖 王克虎 刘芳 徐涵 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种船舶机械处所通风系统,通风系统包括连通于进风口的送风机组和连通于出风口的排风机组,通风系统还包括第一变频器、第二变频器和传感器,第一变频器和第二变频器与传感器电连接,第一变频器的PID模块将传感器的信号处理后输出至送风机组,第二变频器的PID模块将传感器的信号处理后输出至排风机组。该船舶机械处所通风系统利用变频器内部的PID模块,对传感器的信号进行简单处理,然后输出至送风机组或排风机组,从而实现简易控制排风机组和送风机组的功能,无需额外设置控制器,结构简单、成本较低。同时,通过设置不同的变频器,分别控制送风机组和排风机组,以达到更好的调节效果。(The invention discloses a ventilation system at a ship machinery place, which comprises an air supply unit communicated with an air inlet, an exhaust unit communicated with an air outlet, a first frequency converter, a second frequency converter and a sensor, wherein the first frequency converter and the second frequency converter are electrically connected with the sensor, a PID (proportion integration differentiation) module of the first frequency converter processes signals of the sensor and outputs the signals to the air supply unit, and a PID module of the second frequency converter processes signals of the sensor and outputs the signals to the exhaust unit. This ventilation system of marine machinery department utilizes the inside PID module of converter, carries out simple processing to the signal of sensor, then exports to air supply unit or exhaust unit to realize simply controlling the function of exhaust unit and air supply unit, need not additionally to set up the controller, simple structure, cost are lower. Meanwhile, the air supply unit and the exhaust unit are respectively controlled by arranging different frequency converters so as to achieve a better adjusting effect.)

一种船舶机械处所通风系统

技术领域

本发明涉及一种船舶机械处所通风系统。

背景技术

针对船舶机械处所的通风需求,民用商船、海工以及客船领域的机舱通风系统,普遍采用单速风机的机械通风方式,风机始终以最大工况运行,能效表现不佳。在一些重大项目上,往往直接采用变频器一对一驱动风机通风形式,结合先进的可编程控制器应用进行风机转速控制,动态调节服务处所内风量,但其整体系统性能和逻辑远远超出实际需求,结构复杂,建设成本和维护难度也相应急剧增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中控制系统远超实际需求,较为浪费资源的缺陷,提供一种船舶机械处所通风系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

一种船舶机械处所通风系统,所述通风系统包括连通于进风口的送风机组和连通于出风口的排风机组,所述通风系统还包括第一变频器、第二变频器和传感器,所述第一变频器和第二变频器与所述传感器电连接,所述第一变频器的PID模块将所述传感器的信号处理后输出至所述送风机组,所述第二变频器的PID模块将所述传感器的信号处理后输出至所述排风机组。

在本方案中,采用上述结构形式,利用变频器内部的PID模块,对传感器的信号进行简单处理,然后输出至送风机组或排风机组,从而实现简易控制排风机组和送风机组的功能,无需额外设置控制器,结构简单、成本较低。同时,通过设置不同的变频器,分别控制送风机组和排风机组,以达到更好的调节效果。

较佳地,所述传感器包括压强传感器和温度传感器,所述压强传感器设置于所述送风机组处,并与所述第一变频器电连接,所述压强传感器将获取的信号输出至所述第一变频器,所述温度传感器设置于所述排风机组处,并与所述第二变频器电连接,所述温度传感器将获取的信号输出至所述第二变频器。

在本方案中,采用上述结构形式,一方面利用压强表征进风量的大小,将压强数值传递至第一变频器,第一变频器再基于进风量的大小来调节送风机组,另一方面利用温度表征排风效果的优劣,将温度数值传递至第二变频器,第二变频器再基于排风效果的优劣来调节排风机组,形成送风机组和排风机组的分别控制。

较佳地,所述送风机组包括多个送风电机,所述排风机组包括多个排风电机,所述送风电机和排风电机交替间隔设置。

在本方案中,采用上述结构形式,使送风机组附近的高压区域和排风机组附近的低压区域交替间隔布置,有利于空气的有效流动,增强通风效果。

较佳地,所述送风机组和所述排风机组的排布关于所述机械处所的中心对称。

在本方案中,采用上述结构形式,使机械处所内部均匀地分布送风机组和排风机组,使通风效果更加均匀。

较佳地,所述第一变频器的最大功率不小于所述送风机组的所有送风电机最大功率之和的120%,所述第二变频器的最大功率不小于所述排风机组的所有排风电机最大功率之和的120%。

在本方案中,采用上述结构形式,使变频器对送风机组或排风机组的极限载荷具有一定的承载能力,保证电路的工作安全。

较佳地,所述送风机组和排风机组的电机电路上均设有热继电器。

在本方案中,采用上述结构形式,在电路过载时,热继电器会主动断开,达到保护送风机组和排风机组的电机电路的作用。

较佳地,所述热继电器的动作值设定为所述送风机组或所述排风机组的额定电流的1.05倍。

在本方案中,采用上述结构形式,保证热继电器正常工作能够保护电路的同时,提高热继电器的负载能力。

较佳地,所述第一变频器和第二变频器的进线开关为空气开关。

在本方案中,采用上述结构形式,在工作负载过大时,主动切断变频器电路的进线,起到保险的作用。

较佳地,所述排风机组和所述送风机组具有不经过所述变频器的旁通电路,当所述空气开关跳闸时,所述旁通电路自动接通,将所述送风机组和所述排风机组直接与电源相连。

在本方案中,采用上述结构形式,在遇到突发情况变频器停止工作时,将送风机组和排风机组直接与电源相连,以预设功率进行临时通风,不影响船舶机械处所通风系统整体的通风效果。

较佳地,所述送风机组由多个型号相同且功率相同的送风电机组成,所述排风机组由多个型号相同且功率相同的排风电机组成。

在本方案中,采用上述结构形式,使变频器在调节时,对多个送风电机和排风电机的控制效果相同,便于船舶机械处所内部整体通风效果的调节,同时减轻噪音和震动。

本发明的积极进步效果在于:该船舶机械处所通风系统利用变频器内部的PID模块,对传感器的信号进行简单处理,然后输出至送风机组或排风机组,从而实现简易控制排风机组和送风机组的功能,无需额外设置控制器,结构简单、成本较低。同时,通过设置不同的变频器,分别控制送风机组和排风机组,以达到更好的调节效果。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的船舶机械处所通风系统的整体结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的船舶机械处所通风系统的送/排风电机分布示意简图。

图3为本发明较佳实施例的船舶机械处所通风系统的变频器和送/排风电机的部分电路连接示意图。

附图标记说明:

第一变频器11

第二变频器12

送风电机21

排风电机22

压强传感器31

温度传感器32

空气开关4

热继电器5

旁通电路开关6

进风口71

出风口72

风闸8

船舶机械处所100

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示,本实施例提供一种船舶机械处所通风系统,通风系统包括连通于进风口71的送风机组和连通于出风口72的排风机组,通风系统还包括第一变频器11、第二变频器12、压强传感器31和温度传感器32。压强传感器31设置于送风机组处,与第一变频器11电连接并将信号输出至第一变频器11,第一变频器11的PID模块将压强传感器31的信号处理后输出至送风机组;温度传感器32设置于排风机组处,与第二变频器12电连接并将信号输出至第二变频器12,第二变频器12的PID模块将温度传感器32的信号处理后输出至排风机组。进风口71与送风机组之间、出风口72与排风机组之间均设有用于控制风道开启和关闭的风闸8。

船舶机械处所100内部设备工作时需要通风,以维持温度平衡。温度较低的新风从进风口71被送风电机21送进船舶机械处所100,从而降低船舶机械处所100内部的温度,在充分热交换之后,被排风电机22通过出风口72排出。当船舶机械处所100内部设备工作状态发生变化,或者外界环境发生变化时,比如光照改变、气温改变等,通风系统的温度平衡被打破,机械处所内部的温度会越来越高,此时必须引入一个调节装置,使通风系统具有调节功能。

具体地,在通风系统中增设压强传感器31和温度传感器32,分别用于反馈压强和温度。首先,利用压强表征进风量的大小,将压强数值传递至第一变频器11,第一变频器11基于进风量的大小调节送风机组的功率。当压强小于预设值时,增大送风机组的功率。需要特别说明的是,当进风量不变时,如果机械处所内部温度逐渐升高,自发的空气对流会变得更加强烈,压强传感器31获取的数据也会变大。其次,利用温度表征排风效果的优劣,将温度数值传递至第二变频器12,第二变频器12基于排风效果的优劣调节排风机组的功率。当进风量和排风量均不发生改变,但机械处所内部的设备的工作状态发生变化,导致机械处所内部温度升高时,位于出风口72的温度传感器32获取的数据会变大。当温度大于等于预设值时,第二变频器12控制排风机组以最大转速工作。

上述两个控制逻辑结合形成一个能够分别控制送风机组和排风机组的调节系统,使船舶机械处所通风系统整体具备自适应调节的能力,在本实施例中,利用尽可能少的元器件和控制原理,满足了船舶机械处所通风系统的控制需求。

如图2所示,送风机组包括多个送风电机21,排风机组包括多个排风电机22,送风电机21和排风电机22交替间隔设置,且送风机组和排风机组的排布关于机械处所的中心对称。

具体地,根据物理常识可知,由于送风机组将新风送进机械处所,故该处气压较高,排风机组将机械处所内部的空气排出,故该处气压较低。在本实施例中,将送风电机21和排风电机22交替设置,也就是将高气压和低气压交替设置。而空气自然会从高气压处向低气压处流动,当机械处所内部产生多个高气压和低气压交错的区域时,会促进机械处所内部的空气交换,提高通风效率和换热效率。在此基础上,多个对称设置的送/排风电机可以在具备上述效果的基础上,在特殊的位置产生涡流,进一步提高通风效率和换热效率。

如图1-3所示,本实施例中,第一变频器11的最大功率不小于所有送风电机21最大功率之和的120%,第二变频器12的最大功率不小于所有排风电机22最大功率之和的120%。

具体地,本实施例中,将变频器的最大功率设定为变频器所驱动的送/排风电机的最大功率之和的120%,是对电路的一种保护措施。如果将该百分比设定为100%,则变频器有可能长期处于高负载或满负载的工作状态,会急剧缩短变频器的使用寿命。为了降低故障率,间接提高通风系统的工作效率,将变频器所驱动的送/排风电机的最大功率之和的20%设定为安全功率。

如图3所示,本实施例中,送风机组和排风机组的电路上均设有热继电器5,热继电器5的动作值设定为送风机组或排风机组的额定电流的1.05倍。当电机和继电器长期处于高负载工作时,电路内的电流容易过大,长时间持续工作的话容易产生高温损坏元器件的事故,严重则会引发火灾。考虑到船舶机械处所通风系统的安全性,在电路中增设热继电器5,当电流大于等于送风机组或排风机组的额定电流的1.05倍时,将会自动断开,第一时间避免意外事故的发生。

上述情况发生时,会引发报警装置通知工作人员进行检修,以便及时更换元器件,使通风系统整体恢复正常工作。本领域技术人员应当知道,该报警设备可以是独立于通风系统的一个装置,也可以是通风系统中的增设的一个模块,只要是能够实现上述功能的某种结构即可。

如图3所示,第一变频器11和第二变频器12的进线开关为空气开关4,同时排风机组和送风机组还具有不经过变频器的旁通电路。当空气开关4跳闸时,旁通电路开关6自动接通,将送风机组和排风机组直接与电源相连。

具体地,当空气开关4跳闸时,通过电路控制,使旁通电路开关6瞬时接通,送风机组和排风机组将会直接通过旁通电路与电源相连,而不会经过变频器。按照预设的电路,此时送风机组和排风机组将会以最大功率工作,直到工作人员对电路故障进行修复后,将空气开关4和旁通电路开关6手动复位。

如图1-3所示,送风机组由多个型号相同且功率相同的送风电机21组成,排风机组也由多个型号相同且功率相同的排风电机22组成。

具体地,本实施例中,分别采用了3台型号相同且功率相同的送风电机21组成送风机组,以及3台型号相同且功率相同的排风电机22组成排风机组。送风机组由第一变频器11统一控制,当第一变频器11对送风机组进行调节时,每一台相同的送风电机都会完成相同的响应,在排除误差和故障的前提下,可以保证所有送风电机工作状态相同或近似相同。对第二变频器12控制排风机组来说也是同理,在此不再赘述。综上所述,位于机械处所内部不同位置的送风电机能够以相同工作状态工作,可以保证机械处所内部各处送风效果相近,同理,排风效果也相近,两者结合就可以实现通风均衡的效果。

另外,使用多个功率较小的送/排风电机可以有效地减轻噪音和震动。对于相同通风效果的送/排风机组来说,单个大功率的送/排风电机所产生的震动幅度是多个功率较小的送/排风电机所无法达到的。况且,为了达到相同的通风效果,大功率的送/排风电机往往需要更高的总功率来驱动,这种情况下,还具有通风不均匀的缺点。因此,本实施例中采用了多个功率较小的送/排风电机来代替传统的单个大功率送/排风电机,在解决噪音和震动问题的同时,既能够获得更好的通风效果,又能够减少能源浪费,应当是有限的成本范围内的最优解。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种气体抽除装置及船舶

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!