[实用新型]一种节能式LNG柱塞泵控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制系统，具体涉及到一种节能式LNG柱塞泵控制系统。

背景技术

柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。柱塞与缸孔组成的工作容腔中的油液通过配油盘分别与泵的吸、排油腔相通；变量机构用来改变斜盘的倾角，通过调节斜盘的倾角可改变泵的排量。

传统的LNG柱塞泵，在正常工作时以固定泵速运行，且LNG流量处于较稳定状态，在泵前后压差比较低时（指低于额定压差），特别在是远低于额定压差时，其有效功率与泵的效率都是极低的。因此为了使LNG柱塞泵在安全运行许可的条件下，充分发挥LNG柱塞泵的有功功率与运行效率，让其高效率的运行是有必要的。当LNG柱塞泵压差（或后端压力）较高时，LNG柱塞泵仍恒转速运行，容易造成超负载运行的异常状态。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种节能式LNG柱塞泵控制系统，以解决现有柱塞泵由于以固定泵速运行即不能实现变频调速造成的效率低下与资源浪费的问题。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种节能式LNG柱塞泵控制系统，包括分别用于采集柱塞泵前后压力信息及温度信息的压力变送器和温度变送器，以及用于对柱塞泵进行紧急切断的气动紧急切断阀；还包括：与压力变送器、温度变送器以及气动紧急切断阀相连接的智能控制单元；与智能控制单元相连接用于根据智能控制单元发送的信息实时调整柱塞泵的转速使其始终处于高效节能运行状态的电源变频单元。

优化的，智能控制单元包括控制中心、用于采集压力变送器和温度变送器信息的采集模块、用于计算柱塞泵启动时间与运行时间的时钟模块、用于存储柱塞泵关键限制性参数及运行参数的铁电存储模块、用于实时采集柱塞泵电流信息的电流采集模块以及变频信号控制电路；采集模块、时钟模块、铁电存储模块、电流采集模块和变频信号控制电路均与控制中心相连接。

优化的，智能控制单元还包括均与所述控制中心相连接的输入模块、显示模块、通信模块、电源电路以及继电器。

优化的，继电器与所述气动紧急切断阀相连接。

优化的，输入模块是按键或触摸屏。

优化的，电源变频单元包括变频单元和与所述变频单元相连接的电流计，以及AC/DC模块；变频单元与变频信号控制电路相连接；电流计与柱塞泵以及电流采集模块相连接。

优化的，智能控制单元通过直流供电线、变频信号线以及电流计信号线与所述电源变频单元连接。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过电流计将检测柱塞泵的电流传输给电流采集模块，电流采集模块传输给控制中心处理后，再将处理结果传输给变频单元，从而适时调节柱塞泵电机的转速；实现在柱塞泵许可差压和极限转速范围内的变频调节功能，提高LNG柱塞泵的运行效率，进而达到变频节能的效果。

2、以最大允许电流控制柱塞泵电机转速的增减；低压时迅速达到最大功率（或最佳功率）输出；高压时随压差增高递减转速维持恒功率输出。

附图说明

图1为本实用新型节能式的柱塞泵控制系统的组成框图；

图2为本实用新型节能式的柱塞泵控制系统的PID图；

图3为本实用新型节能式的柱塞泵控制系统的曲线示意图，L1为额定有效功率线，L2为额定轴功率线，P为额定工作点，n为泵速，△P为压差；

其中，1、智能控制单元；2、电源变频单元；3、柱塞泵；4、泵前切断阀；5、泵后切断阀；6、泵前压力变送器；7、泵后压力变送器；8、泵前温度变送器；9、泵后温度变送器；10、控制中心；11、采集模块；12、时钟模块；13、铁电存储器；14、通信模块；15、输入模块；16、继电器；17、电流采集模块；18、变频信号控制电路；19、电源电路；20、显示模块；21、AC/DC模块；22、变频单元；23、电流计；24、气动紧急切断阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。