本发明涉及船舶高温水系统领域，具体涉及一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统。
背景技术：
目前，船舶上有些主机高温水系统采用的是高温水缓冲柜，相比较传统的膨胀水柜，采用高温水缓冲柜便于后期运行时根据主机运行要求随时调整主机高温水系统的工作压力，而不是像传统的膨胀水柜安装到位后就无法调整主机高温水系统压力。
现有的船舶设计中，为了实现主机高温水缓冲柜的液位和压力自动控制，一般采取设置可编程序集成在船舶监测报警系统内，但是该方法通用性较差，对于不同的监测报警厂家，程序都需要重新编写；还有采用单独的plc进行编程控制，但是该方法成本较高，在plc出现故障时，维修困难，需要重新刷新程序或者更换plc控制器，给船舶运营造成诸多不便。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，通过继电器来控制压缩空气进口管路电磁阀以及补水管路进口电磁阀为主机高温水缓冲柜补气、补水，实现主机高温水缓冲柜内压力恒定以及液位控制，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，该系统包括主机高温水缓冲柜、压缩空气进口管路电磁阀、补水管路进口电磁阀、液位开关控制系统，压缩空气进口管路电磁阀开启后向主机高温水缓冲柜供气，补水管路进口电磁阀开启后向主机高温水缓冲柜供水；液位开关控制系统根据主机高温水缓冲柜内液位变化控制压缩空气进口管路电磁阀和补水管路进口电磁阀工作。
进一步地，液位开关控制系统包括第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关、第四液位开关，第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和第四液位开关依次从下往上安装在主机高温水缓冲柜内。
进一步地，液位开关控制系统还包括第一继电器、第二继电器、报警检测系统、电源，电源为液位开关控制系统供电；第一继电器包括常开触头a、常开触头b、常闭触头c，第二继电器包括常开触头d、常开触头e；第二液位开关与常开触头a并联后再与第三液位开关和第一继电器串联形成线路一，第二继电器和第一液位开关串联形成线路二；常开触头b与补水管路进口电磁阀串联形成线路三，常开触头d和常闭触头c并联后再与压缩空气进口管路电磁阀串联形成线路四；线路一、线路二、线路三和线路四并联接入电源，线路常开触头e和第四液位开关分别连接报警检测系统。
进一步地，第一液位开关闭合，第二继电器连通电源，常开触头d与压缩空气进口管路电磁阀连通，压缩空气进口管路电磁阀打开供气，常开触头e连通报警检测系统；第二液位开关和第三液位开关均闭合时，第一继电器连通电源，常开触头b与补水管路进口电磁阀连通，补水管路进口电磁阀打开供水，常闭触头c和压缩空气进口管路电磁阀断开连接；第四液位开关闭合，第一液位开关、第二液位开关以及第三液位开关均断开，常闭触头c连通压缩空气进口管路电磁阀，第四液位开关连通报警检测系统。
进一步地，当主机高温水缓冲柜内液位低于第一液位开关时，第一液位开关闭合，当主机高温水缓冲柜内液位达到第一液位开关时，第一液位开关断开；当主机高温水缓冲柜内液位低于第二液位开关时，第二液位开关闭合，当主机高温水缓冲柜内液位达到第二液位开关时，第二液位开关断开；当主机高温水缓冲柜内液位低于第三液位开关时，第三液位开关闭合，当主机高温水缓冲柜内液位达到第三液位开关时，第三液位开关断开；当主机高温水缓冲柜内液位达到第四液位开关时，第四液位开关闭合，当主机高温水缓冲柜内液位低于第四液位开关时，第四液位开关断开。
进一步地，压缩空气进口管路电磁阀和主机高温水缓冲柜之间还设有减压阀。
进一步地，主机高温水缓冲柜顶端还设有超压溢流阀。
进一步地，第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和第四液位开关分别安装在30%液位高度、35%液位高度、65%液位高度、70液位高度。
相比现有技术，本发明的有益效果在于，本发明通过电气电路的设计，采用继电器来控制压缩空气进口管路电磁阀以及补水管路进口电磁阀为主机高温水缓冲柜补气、补水，实现主机高温水缓冲柜内压力恒定以及液位控制，相比plc进行编程控制以及设置可编程序集成在船舶监测报警系统内，本发明的成本低，检修方便，通用性较强。
附图说明
图1是本发明的船舶高温水缓冲柜和液位控制系统结构示意图。
图2是本发明中船舶高温水缓冲柜和液位控制系统电气原理图。
图3是本发明中报警系统连接示意图。
图中，1、主机高温水缓冲柜；2、压缩空气进口管路电磁阀；3、补水管路进口电磁阀；4、减压阀；5、超压溢流阀；6、第一液位开关；7、第二液位开关；8、第三液位开关；9、第四液位开关；10、第一继电器；11、第二继电器；12、常开触头a；13、常开触头b；14、常闭触头c；15、常开触头d；16、常开触头e；17、报警检测系统。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：
一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，如图1-3所示，包括主机高温水缓冲柜1、压缩空气进口管路电磁阀2、补水管路进口电磁阀3、液位开关控制系统，压缩空气进口管路电磁阀2和补水管路进口电磁阀3通电后打开分别向主机高温水缓冲柜1补气、补水，压缩空气进口管路电磁阀2和主机高温水缓冲柜1之间还设有减压阀4，通过减压阀4可以保证经压缩空气进口管路电磁阀2提供到主机高温水缓冲柜1的气体气压稳定，防止水位波动造成主机高温水缓冲柜1内压力波动；液位开关控制系统根据主机高温水缓冲柜1内液位变化控制压缩空气进口管路电磁阀2和补水管路进口电磁阀3工作；主机高温水缓冲柜1顶端还设有超压溢流阀5，当主机高温水缓冲柜1内压力超过超压溢流阀5的设定值后，超压溢流阀5自动打开进行泄压。
液位开关控制系统包括第一液位开关6、第二液位开关7、第三液位开关8、第四液位开关9、第一继电器10、第二继电器11、报警检测系统17、电源，电源为液位开关控制系统供电，本实施例中电源为220v交流电源。
其中第一液位开关6、第二液位开关7、第三液位开关8、第四液位开关9分别安装在主机高温水缓冲柜1内30%液位高度、35%液位高度、65%液位高度、70液位高度的位置，当主机高温水缓冲柜1内液位低于第一液位开关6时，第一液位开关6闭合，当主机高温水缓冲柜1内液位达到第一液位开关6时，第一液位开关6断开；当主机高温水缓冲柜1内液位低于第二液位开关7时，第二液位开关7闭合，当主机高温水缓冲柜1内液位达到第二液位开关7时，第二液位开关7断开；当主机高温水缓冲柜1内液位低于第三液位开关8时，第三液位开关8闭合，当主机高温水缓冲柜1内液位达到第三液位开关8时，第三液位开关8断开；当主机高温水缓冲柜1内液位达到第四液位开关9时，第四液位开关9闭合，当主机高温水缓冲柜1内液位低于第四液位开关9时，第四液位开关9断开。
第一继电器10和第二继电器11为ac220v标准继电器，第一继电器10包括常开触头a12、常开触头b13、常闭触头c14，第二继电器11包括常开触头d15、常开触头e16，常开触头a12、常开触头b13、常开触头d15以及常开触头e16在对应的继电器不通电的情况下处于断开状态，通电则闭合，常闭触头c14在第一继电器10不通电的情况下处于闭合状态，通电则会断开。
第二液位开关7与常开触头a12并联后再与第三液位开关8和第一继电器10串联形成线路一，第二继电器11和第一液位开关6串联形成线路二；常开触头b13与补水管路进口电磁阀3串联形成线路三，常开触头d15和常闭触头c14并联后再与压缩空气进口管路电磁阀2串联形成线路四；线路一、线路二、线路三和线路四并联接入电源，常开触头e16和第四液位开关9分别连接报警检测系统。
第一液位开关6闭合，第二继电器11连通电源，常开触头d15与压缩空气进口管路电磁阀2连通，压缩空气进口管路电磁阀2打开供气，常开触头e16连通报警检测系统；第二液位开关7和第三液位开关8均闭合时，第一继电器10连通电源，常开触头a12闭合，常开触头b13与补水管路进口电磁阀3连通，补水管路进口电磁阀3打开供水，常闭触头c14和压缩空气进口管路电磁阀2断开连接；第四液位开关9闭合，第一液位开关6、第二液位开关7以及第三液位开关8均断开，常闭触头c14连通压缩空气进口管路电磁阀2，第四液位开关9连通报警检测系统。
控制步骤：
当液位达到70%及以上，液位过高，第四液位开关9闭合，第四液位开关9连通报警检测系统，如图3所示，提醒人员进行检查及故障排除。
当液位介于65%-70%（包含65%，不包括70%）时，第一液位开关6、第二液位开关7以及第三液位开关8均断开，第一继电器10和第二继电器11均无法接通电源，常闭触头c14保持闭合状态，压缩空气进口管路电磁阀2通电进行供气，防止主机高温水缓冲柜1内压力波动；常开触头b13保持断开状态，补水管路进口电磁阀3断电不进行补水，避免主机高温水缓冲柜1内水位过高。
当液位介于35%-65%（包含35%，不包括65%）时，包括两种情况：
一是由35%以下补水水位上升至35%-65%（不包括65%）之间，水位到达35%时，第二液位7开关断开，由于常开触头a12闭合，补水管路进口电磁阀3会继续补水，直至水位达到65%停止补水。
二是水位由65%及65%以上下降到65%以下，第二液位开关7断开，第三液位开关8闭合，第一继电器10无法接通电源，常闭触头c14则保持闭合状态，压缩空气进口管路电磁阀2通电进行供气，压缩空气经过减压阀4后为主机高温水缓冲柜1提供恒定的气压，防止水位在35%和65%液位波动过程中造成水柜压力的波动。
当液位介于30%-35%时（包含30%，不包括35%），第一液位开关6断开，第二继电器11没有接入电源，第二液位开关7和第三液位开关8闭合，第一继电器10接入电源后常开触头a12和常开触头b13闭合，补水管路进口电磁阀3接通电源打开进行补水；常开触头a12闭合可以避免船舶晃动时液位变化第二液位开关的状态不稳定的问题，还可以保证补水至35%液位高度后可以继续补水；常开触头d15断开，压缩空气进口管路电磁阀2断电关闭，停止补气，防止主机高温水缓冲柜1内压力过高。
当液位低于30%时，第一液位开关6闭合，第二继电器11接入电源，常开触头d15闭合与压缩空气进口管路电磁阀2串联连通，第二液位开关7和第三液位开关8也会闭合，第一继电器10接入电源，常开触头b13闭合，补水管路进口电磁阀3会通电打开，但是此时补水失效；压缩空气进口管路电磁阀2打开补气，防止造成主机高温水系统压力下降，同时常开触头e16闭合连通报警检测系统，如图3所示，提醒人员进行检查及故障排除。
本实施例中第一液位开关6、第二液位开关7、第三液位开关8、第四液位开关9均为非接触式液位开关，如红旗仪表（江苏）有限公司的uqk-01浮球液位开关；压缩空气进口管路电磁阀2如上海沪东造船阀门有限公司100152wbf型号阀门；补水管路进口电磁阀3如上海沪东造船阀门有限公司100322wbf型号阀门；减压阀4如南通海狮船舶机械有限公司的hs-prv-015-4/0.5型号阀门；超压溢流阀5如南通海狮船舶机械有限公司a41h-10cdn32型号阀门。
本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
1.一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，该系统包括主机高温水缓冲柜、压缩空气进口管路电磁阀、补水管路进口电磁阀、液位开关控制系统，所述压缩空气进口管路电磁阀开启后向主机高温水缓冲柜供气，所述补水管路进口电磁阀开启后向主机高温水缓冲柜供水；所述液位开关控制系统根据主机高温水缓冲柜内液位变化控制压缩空气进口管路电磁阀和补水管路进口电磁阀工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，所述液位开关控制系统包括第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关、第四液位开关，所述第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和第四液位开关依次从下往上安装在主机高温水缓冲柜内。
3.根据权利要求2所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，所述液位开关控制系统还包括第一继电器、第二继电器、报警检测系统、电源，电源为液位开关控制系统供电；所述第一继电器包括常开触头a、常开触头b、常闭触头c，所述第二继电器包括常开触头d、常开触头e；所述第二液位开关与常开触头a并联后再与第三液位开关和第一继电器串联形成线路一，第二继电器和第一液位开关串联形成线路二；常开触头b与补水管路进口电磁阀串联形成线路三，所述常开触头d和常闭触头c并联后再与压缩空气进口管路电磁阀串联形成线路四；线路一、线路二、线路三和线路四并联接入电源，线路常开触头e和第四液位开关分别连接报警检测系统。
4.根据权利要求3所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，第一液位开关闭合，第二继电器连通电源，常开触头d与压缩空气进口管路电磁阀连通，压缩空气进口管路电磁阀打开供气，常开触头e连通报警检测系统；第二液位开关和第三液位开关均闭合时，第一继电器连通电源，常开触头b与补水管路进口电磁阀连通，补水管路进口电磁阀打开供水，常闭触头c和压缩空气进口管路电磁阀断开连接；第四液位开关闭合，第一液位开关、第二液位开关以及第三液位开关均断开，常闭触头c连通压缩空气进口管路电磁阀，第四液位开关连通报警检测系统。
5.根据权利要求4所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，当主机高温水缓冲柜内液位低于第一液位开关时，第一液位开关闭合；当主机高温水缓冲柜内液位低于第二液位开关时，第二液位开关闭合；当主机高温水缓冲柜内液位低于第三液位开关时，第三液位开关闭合；当主机高温水缓冲柜内液位达到第四液位开关时，第四液位开关闭合。
6.根据权利要求1所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，所述压缩空气进口管路电磁阀和主机高温水缓冲柜之间还设有减压阀。
7.根据权利要求1所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，所述主机高温水缓冲柜顶端还设有超压溢流阀。
8.根据权利要求2所述的一种用于船舶高温水缓冲柜压力和液位控制系统，其特征在于，第一液位开关、第二液位开关、第三液位开关和第四液位开关分别安装在30%液位高度、35%液位高度、65%液位高度、70液位高度。
技术总结