中央冷卻水節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 1 (50KW)作為驅(qū)動海水泵電機(jī)的變頻器，綜合了主機(jī)輔機(jī)運(yùn)行功率、海水溫度、淡水溫度、溫控閥開度等多方面因素來計(jì)算變頻控制法自動調(diào)節(jié)海水的最低適應(yīng)流量，實(shí)現(xiàn)能源高效利用。但在不同地域及季節(jié)，海水溫度相差很多，不同工況下，主機(jī)、輔機(jī)的熱交換量各不相同，導(dǎo)致海水流量過度，資源浪費(fèi)。通過與CCS、CL、DNV等船級社溝通，海水泵變頻節(jié)能系統(tǒng)只對變頻器有證書要求，其他系統(tǒng)設(shè)備并無特別要求，所以船東并不用考慮成本過高的問題。中央冷卻水節(jié)能系統(tǒng)是基于SIEMENS 1214C PLC控制的信息化應(yīng)用系統(tǒng)；操作員站由FATEK HMI——FT104NTT51R（）來完成報警監(jiān)控、參數(shù)修改、報警歷史閱覽等功能，同時可以實(shí)時監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)；ABB ACS51001 (50KW)作為驅(qū)動海水泵電機(jī)的變頻器，其架構(gòu)如下圖示：圖21 中央冷卻水節(jié)能系統(tǒng)架構(gòu)圖相對SIEMENS的觸摸屏該款FATEK HMI——FT104NTT51R（）的人機(jī)界面有著靈敏度高、色彩豐富、背光時間長、價格便宜等優(yōu)勢，參數(shù)表如下：表21 FT104NTT51R參數(shù)表項(xiàng)目規(guī)格顯示屏種類高彩TFT（65536色）背光模塊LED背光（50,000小時以上/常溫下）亮度(cd/㎡)400分辨率(像素)800600顯示尺寸 操作方式觸控式、4線電阻式、表面硬度4H輸入電源DC20V～DC28V消耗功率15WCE符合EN55022，EN6100042，EN6100043，EN6100048前面板防水設(shè)計(jì)符合NEMA4, IP65F冷卻方式自然冷卻外觀尺寸(寬高深)標(biāo)準(zhǔn)型:開孔尺寸(寬高)標(biāo)準(zhǔn)型:259201mm通信方式以太網(wǎng)使用人機(jī)界面建立操作員站能完成系統(tǒng)的報警監(jiān)控、參數(shù)修改、報警歷史閱覽等功能，同時可以實(shí)時監(jiān)控整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，其意義在于：便捷、高效地監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行；提高操作員的工作環(huán)境質(zhì)量。ABB是全球知名的大品牌，其質(zhì)量也得到了船舶以及各個行業(yè)的認(rèn)可，ABB在世界各地都有服務(wù)公司提供專業(yè)的保修服務(wù)。其示意圖及泵參數(shù)如下：Ship NO.MessrsPump Name MAIN COOLING 圖25 離心泵Pump Type SCD450ECapacity 450m179。不同型號的離心泵，HQ曲線形狀有所不同。該曲線的最大值相當(dāng)于效率的最高點(diǎn)。/h 以上時，流量Q增大軸功率N減??；ηQ（泵效率與流量關(guān)系）曲線中開始泵功率η隨流量Q的增大而增大，達(dá)到最大點(diǎn)（近似460 m179。/h —— 700m179。淡水是封閉并且循環(huán)使用的，經(jīng)過與設(shè)備熱交換后的淡水溫度往往很高，無法再一次循環(huán)進(jìn)行冷卻工作。示意圖如下：圖32 淡水冷卻器原理圖 經(jīng)過與海水進(jìn)行熱交換后的淡水稱為低溫淡水，為達(dá)到主機(jī)冷卻的標(biāo)準(zhǔn)，淡水的溫度不能過高也不能過低。當(dāng)設(shè)備的冷卻量變化、淡水循環(huán)溫度改變時，為了適應(yīng)淡水溫度的變化，我們需要通過改變海水的流量來制造出適宜的淡水冷卻量。熱交換量就是指熱傳遞過程中淡水（或海水）所帶走的熱能量大小。/h λ為冷卻淡水密度 單位為Kg/m179。，控制變頻器轉(zhuǎn)速。，三通閥開度，海水、淡水進(jìn)出口溫度。、輔機(jī)功率監(jiān)視，實(shí)時監(jiān)控主、輔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。手動運(yùn)行模式下能實(shí)現(xiàn)選擇性啟動海水泵、轉(zhuǎn)速控制等。5 方案應(yīng)用比較序號設(shè)備DESMI本項(xiàng)目比較1變頻器宜控（EMOTRON)ABBABB在變頻器領(lǐng)域一直處在領(lǐng)先地位，質(zhì)量、保修等都很有優(yōu)勢。3HMIFATEKFATEK是國內(nèi)比較有市場的觸摸屏品牌，價格實(shí)惠、靈敏度高、反應(yīng)快，并且其使用壽命及穩(wěn)定性都很好。3設(shè)備調(diào)試及設(shè)備保修需要編程人員親自解決，靈活性較差。5傳統(tǒng)工業(yè)控制界面圖形界面由專業(yè)美工人員進(jìn)行制作，配色。DESMI的系統(tǒng)報價是58,000美金，相對本方案而言DESMI成本較低。以（海水泵流量450m179。通常主機(jī)、發(fā)電機(jī)在不同工況下熱交換差異較大。以主機(jī)（額定功率130000Kw）、輔機(jī)（3臺1850Kw）按實(shí)際功率85%計(jì)算，以變頻控制方式進(jìn)行海水流量調(diào)節(jié)。 本系統(tǒng)處于研究開發(fā)階段，尚未在實(shí)船上使用。[2] ABB《ACS5100109A44用戶手冊》，第1517頁。第 24 頁 共 24 頁
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