[发明专利]一种多风机多喷淋冷却塔的恒温协同控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及恒温控制技术领域，特别涉及一种多风机多喷淋冷却塔恒温控制。

背景技术

目前，在空调制冷等制冷设备中，冷却塔既可以为系统循环的载冷剂直接降温，也可以为制冷机组冷却降温，冷却塔的冷却过程是一个十分重要的过程，其冷却性能直接关系到空调制冷设备温度控制精度以及稳定性。冷却塔降温通过风机和喷淋实现。当管道中载冷剂流过时，喷淋泵在管道表面洒水，同时风机加速空气流动，带走载冷剂热量。在现有的冷却塔温度控制系统中，冷却塔温度控制方法包括载冷剂流量控制和风机频率控制两种方法。在典型的风机频率控制法中，风机变频器可以利用PID控制器，组成以温度为控制对象的闭环控制，如图1所示。这种方法的核心在于利用PID控制器控制风机的频率，从而控制冷却塔风机的转速。对于普通的风机，应该设置最低的运行频率，以保证风机电机合适的升温。

风机典型的启停控制法是频率控制法，当多台风机运行至最低频率时，选择关闭一台，同样的，当多台风机运行至最高频率时以最低频率增开一台。由于温度作为被控对象的滞后性，这种控制效果具有明显的阶梯性，温度波动范围较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多风机多喷淋冷却塔的恒温协同控制方法，冷却塔出水温度通过多风机多喷淋协同控制，在冷却塔制冷功率范围内，精确控制冷却塔出水温度，降低温度波动范围。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种多风机多喷淋冷却塔的恒温协同控制方法，冷却塔有n台变频风机和n个变频喷淋，冷却塔风机频率和开启台数由风机控制器根据风机PID控制器输出值控制，其中风机PID控制器的输入为冷却塔温度设定值与冷却塔出水温度差值，同时根据风机PID控制器输出，风机控制器实时判断风机开启台数和频率值；

冷却塔喷淋开启台数由设定的冷却塔喷淋开启温度阈值决定，喷淋泵电机频率由喷淋PID控制器控制，喷淋PID控制器输入为冷却塔温度设定值与冷却塔出水温度差值；

冷却塔出水温度通过多风机多喷淋协同控制，在冷却塔制冷功率范围内，保持冷却塔出水温度恒定。

进一步地，所述冷却塔有n台风机，n台喷淋，冷却塔设定温度T_set，冷却塔出水温度T_pv，风机PID控制器输出范围为0～100，冷却塔风机频率最高f_n,正常工作范围f₁～f₂，设系数

进一步地，所述根据风机PID控制器输出，风机控制器实时判断风机开启台数和频率值，具体如下：

当风机PID输出频率为p时，冷却塔风机开启台数l为

综上所述，风机开启台数归纳为风机延时后开启，其中表示向上取整；

当l≥1时，开启的风机频率f为：

进一步地，所述冷却塔喷淋开启台数由设定的冷却塔喷淋开启温度阈值决定，喷淋泵电机频率由喷淋PID控制器控制，具体如下：

设定喷淋开启阈值t₁＜t₂＜…＜t_n，冷却塔出水为温度t_pv时，开启喷淋台数t为

进一步地，所述冷却塔风机与喷淋配合工作，在开启冷却塔风机时，优先开启喷淋开启而对应风机未开启的风机，在风机关闭时，优先关闭冷却塔喷淋未开启对应的运行风机；按照先进先出原则，优先开启开启次数较少的风机，关闭时优先关闭先开启的运行风机。

进一步地，所述冷却塔风机与喷淋配合工作，冷却塔喷淋开启时，优先开启风机运行而喷淋未开启的喷淋，在喷淋关闭时，优先关闭冷却塔风机未运行而喷淋开启的喷淋；按照先进先出的原则，开启时，优先开启开启次数较少的喷淋，关闭时，优先关闭先开启的喷淋。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：可以根据当前的负荷，调节风机开启台数和频率，协同冷却塔喷淋频率和开启的控制，使得在冷却塔制冷功率范围内，冷却塔出水温度基本维持在设定值，避免冷却塔出水温度大幅度波动。

附图说明

图1是传统的风机频率控制法示意图。

图2是本发明中多风机多喷淋冷却塔出水温度控制结框图。

图3是本发明的系统控制过程流程图。

图4是本发明中冷却塔风机喷淋协同控制流程图。

图5是基于本发明控制的某冷却塔出水温度趋势曲线图。

具体实施方式