JP2001059426A - Intake air cooling quantity control device - Google Patents

Intake air cooling quantity control device

Info

Publication number
JP2001059426A
JP2001059426A JP11234609A JP23460999A JP2001059426A JP 2001059426 A JP2001059426 A JP 2001059426A JP 11234609 A JP11234609 A JP 11234609A JP 23460999 A JP23460999 A JP 23460999A JP 2001059426 A JP2001059426 A JP 2001059426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake air
cooling
heat exchanger
temperature
condensed water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11234609A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Hashiguchi
功 橋口
Mitsuo Sato
光雄 佐藤
Eiji Sekiya
英士 関矢
Bogyo Usami
乏行 宇佐美
Rikiya Yanagiya
力也 柳谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Plant Construction Corp
Original Assignee
Toshiba Plant Construction Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Plant Construction Corp filed Critical Toshiba Plant Construction Corp
Priority to JP11234609A priority Critical patent/JP2001059426A/en
Publication of JP2001059426A publication Critical patent/JP2001059426A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict the formation of condensed water to improve the cooling efficiency of a heat exchanger in the heat exchanger for cooling intake air sucked into an air compressor of a gas turbine device, and thereby enhance the combined efficiency of the gas turbine device. SOLUTION: A cooling quantity controlling means 30 for controlling the cooling quantity of a heat exchanger is provided in a gas turbine device. The cooling quantity controlling means 30 is provided with an intake air temperature detecting element 31 for detecting the temperature at the neighborhood of an intake outlet in a water-cooled heat exchanger 2, an intake air humidity detecting element 32 for detecting the intake air humidity at the neighborhood of an intake air inlet part, an operation part 33 for operating the dew-point temperature of the intake air from the detected value of the intake air humidity, and a control part 34 for reducing the rotating speed of a pump 18 when the intake air temperature is reduced lower than the dew-point temperature. Cooling water is supplied by a cooling water supply part 8 provided with an ice-thermal storage tank 16, and a refrigerator 17 for cooling the cooling water of the ice-thermal storage tank 16 to form ice.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器で冷却され
た吸気を空気圧縮機で圧縮し、その圧縮空気を燃焼装置
で加熱し、得られた高温高圧ガスをガスタービンに導入
するようにしたガスタービン装置における吸気の冷却量
制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of compressing intake air cooled by a heat exchanger with an air compressor, heating the compressed air with a combustion device, and introducing the obtained high-temperature and high-pressure gas into a gas turbine. The present invention relates to an intake air cooling amount control device for a gas turbine device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービン装置は発電機を連結して発
電するガスタービン発電装置や、さらにその高温排ガス
を蒸気発生装置に供給して、発生した蒸気を冷暖房設備
やその他の蒸気使用設備に供給するコジェネレーション
システム等に広く利用されている。このようなガスター
ビン装置は外部空気を吸入し、それを圧縮する空気圧縮
器と、その圧縮空気に燃料を吸い込んで燃焼させる燃焼
装置と、燃焼装置からの高温高圧ガスで駆動されるガス
タービンを備えており、通常空気圧縮機とガスタービン
は共通の軸で直結される。
2. Description of the Related Art A gas turbine device is a gas turbine power generation device that generates electric power by connecting a generator, and further supplies the high-temperature exhaust gas to a steam generation device, and supplies the generated steam to a cooling and heating facility and other facilities using steam. Widely used for cogeneration systems. Such a gas turbine device includes an air compressor that draws in external air and compresses it, a combustion device that draws fuel into the compressed air to burn it, and a gas turbine driven by high-temperature and high-pressure gas from the combustion device. Generally, the air compressor and the gas turbine are directly connected by a common shaft.

【0003】空気圧縮器に吸入される外部からの吸気温
度はガスタービン装置の出力に大きな影響を及ぼす。す
なわち夏期の昼間などにおいて吸気温度が上昇すると吸
気密度はそれに応じて低下し、単位時間あたりに空気圧
縮器で圧縮される吸気量が低下する。そのためガスター
ビンへの吸気量も減少してその出力が低下する。そこで
このような出力低下の問題を解決するために、従来から
空気圧縮機へ吸入される吸気を予め熱交換器で冷却する
方法が採用されている。熱交換器で冷却された吸気はそ
の密度が大きくなるので、ガスタービン装置の出力はそ
れに応じて上昇し、例えば吸気温度を15%程度下げる
とガスタービン装置の出力はおよそ10%ほど上昇す
る。
[0003] The temperature of the intake air from the outside sucked into the air compressor has a great influence on the output of the gas turbine device. That is, if the intake air temperature rises during the daytime in summer or the like, the intake air density decreases accordingly, and the intake air amount compressed by the air compressor per unit time decreases. Therefore, the amount of intake air to the gas turbine also decreases, and the output decreases. Therefore, in order to solve such a problem of the output decrease, a method of cooling the intake air taken into the air compressor by a heat exchanger in advance has conventionally been adopted. Since the density of the intake air cooled by the heat exchanger increases, the output of the gas turbine device increases accordingly. For example, if the intake air temperature is reduced by about 15%, the output of the gas turbine device increases by about 10%.

【0004】図6は吸気冷却方式を採用した従来のガス
タービン装置のプロセスフロー図である。ガスタービン
装置1は水冷式の熱交換器2、空気圧縮機3、燃焼装置
4およびガスタービン5を備え、ガスタービン5に発電
機6が連結される。外部から吸入される吸気7は、熱交
換器2で冷却水供給部8との間を循環する冷却水と熱交
換して冷却された後、配管9を経て空気圧縮機3に導入
される。空気圧縮機3からの圧縮空気は配管10により
燃焼装置4に導入される。燃焼装置4では燃料タンク1
1、配管12、ポンプ13等からなる燃料供給部より供
給される燃料を圧縮空気中で燃焼することにより高温高
圧ガスを生成する。高温高圧ガスは配管14からガスタ
ービン5に導入され、そこで膨張する際のエネルギーに
よりガスタービン5が駆動される。通常、ガスタービン
5の出力の6割程度が電力として得られ、4割程度が主
に空気圧縮機3の駆動エネルギーとして消費される。な
おガスタービン5から排出される高温の排気は配管15
から図示しない蒸気発生装置等に供給される。
FIG. 6 is a process flow diagram of a conventional gas turbine device employing an intake cooling system. The gas turbine device 1 includes a water-cooled heat exchanger 2, an air compressor 3, a combustion device 4, and a gas turbine 5, and a generator 6 is connected to the gas turbine 5. The intake air 7 taken in from the outside is cooled by exchanging heat with the cooling water circulating between the cooling water supply unit 8 and the heat exchanger 2, and then is introduced into the air compressor 3 through the pipe 9. Compressed air from the air compressor 3 is introduced into the combustion device 4 via a pipe 10. In the combustion device 4, the fuel tank 1
1. A high-temperature and high-pressure gas is generated by burning fuel supplied from a fuel supply unit including a pipe 12, a pump 13, and the like in compressed air. The high-temperature and high-pressure gas is introduced into the gas turbine 5 from the pipe 14, and the gas turbine 5 is driven by energy at the time of expansion. Usually, about 60% of the output of the gas turbine 5 is obtained as electric power, and about 40% is mainly consumed as driving energy of the air compressor 3. The high-temperature exhaust gas discharged from the gas turbine 5 is supplied to a pipe 15
To a steam generator (not shown).

【0005】一方、冷却水供給部8は氷蓄熱槽16と、
氷蓄熱槽16の冷却水を冷却する冷凍機17と、氷蓄熱
槽16と熱交換器2間に冷却水を循環させるポンプ18
を備えている。夜間は外気温度が低下するので熱交換器
2での吸気冷却を必要としないことが多い。そこで夜間
に深夜電力などを利用して冷凍機17を運転し氷蓄熱槽
16に氷を蓄積しておき、昼間など外気温度が上昇する
ときに氷の融解潜熱を利用して熱交換器2に低温の冷却
水を供給する。なお19,20は水配管、21はブライ
ン配管、22はブラインポンプ、23は冷却水の流量調
整弁、24は冷却水配管、25はそのまわりに氷が生成
するブライン配管である。
On the other hand, the cooling water supply unit 8 includes an ice heat storage tank 16,
A refrigerator 17 for cooling the cooling water in the ice heat storage tank 16 and a pump 18 for circulating the cooling water between the ice heat storage tank 16 and the heat exchanger 2
It has. Since the outside air temperature decreases at night, it is often unnecessary to cool the intake air in the heat exchanger 2. Thus, the refrigerator 17 is operated at night using electric power or the like to accumulate ice in the ice heat storage tank 16, and when the outside air temperature rises in the daytime or the like, the heat of melting of the ice is used for the heat exchanger 2. Supply low temperature cooling water. 19 and 20 are water pipes, 21 is a brine pipe, 22 is a brine pump, 23 is a cooling water flow control valve, 24 is a cooling water pipe, and 25 is a brine pipe around which ice is generated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】外部大気から吸入され
る吸気中には、かなりの水分が水蒸気として含まれてお
り、特に夏期にはその含有量が多くなる。このような吸
気中の水分は熱交換器2で露点以下に冷却されると凝縮
し、その際多量の凝縮潜熱を吸気からうばうが温度は低
下しないので、結果として熱交換器2の冷却効率が低下
する。一般に熱交換器2は常時一定の冷却能力で運転さ
れるので、夏期など湿度の高い期間は凝縮水も多くなっ
て吸気温度が下がらず、冷熱消費の割に期待する出力上
昇が得られないという問題がある。そこで本発明はこの
ような問題を解決することを課題とし、そのための吸気
の冷却量制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
The intake air sucked from the outside atmosphere contains a considerable amount of moisture as water vapor, and its content is particularly large in summer. Such moisture in the intake air is condensed when cooled below the dew point in the heat exchanger 2, and at this time a large amount of latent heat of condensation is released from the intake air, but the temperature does not decrease. As a result, the cooling efficiency of the heat exchanger 2 is reduced. descend. In general, since the heat exchanger 2 is always operated at a constant cooling capacity, condensed water increases during a high humidity period such as in summer, so that the intake air temperature does not decrease, and the expected increase in output for the cold heat consumption cannot be obtained. There's a problem. Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an intake air cooling amount control device therefor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する請求
項1に記載の発明は、熱交換器で冷却された吸気を空気
圧縮機で圧縮し、その圧縮空気を燃焼装置で加熱し、得
られた高温高圧ガスをガスタービンに導入するようにし
たガスタービン装置における吸気の冷却量制御装置であ
る。そして、熱交換器で吸気中に存在する水分が露点以
下に冷却されて凝縮することを抑制する冷却量抑制手段
が設けられることを特徴とするものである。このように
熱交換器における吸気中の水分凝縮を抑制する冷却量抑
制手段を設けることにより、その冷却効率の低下を有効
に回避することができ、それによってガスタービン装置
の総合効率を向上させることができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an air conditioner in which intake air cooled by a heat exchanger is compressed by an air compressor, and the compressed air is heated by a combustion device. A cooling amount control device for intake air in a gas turbine device that introduces a high-temperature high-pressure gas into a gas turbine. Further, a cooling amount suppressing means is provided for suppressing the water present in the intake air from being cooled below the dew point in the heat exchanger and condensing. By providing the cooling amount suppressing means for suppressing the water condensation in the intake air in the heat exchanger in this manner, it is possible to effectively avoid a decrease in the cooling efficiency, thereby improving the overall efficiency of the gas turbine device. Can be.

【0008】また請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載の吸気の冷却量制御装置の好ましい実施の形態であ
って、熱交換器が水冷式とされ、熱交換器に冷却水を供
給する冷却水供給部が設けられ、該冷却水供給部は氷蓄
熱槽と、氷蓄熱槽の冷却水を冷却する冷凍機と、氷蓄熱
槽と熱交換器間に冷却水を循環させるポンプを備えてい
ることを特徴とするものである。このような冷却水供給
部を設けることにより請求項1の発明の効果に加え、夜
間の安価な電力を有効に利用して効率的に吸気の冷却を
行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a preferred embodiment of the intake air amount control apparatus according to the first aspect, wherein the heat exchanger is a water-cooled type, and cooling water is supplied to the heat exchanger. A cooling water supply unit for supplying is provided.The cooling water supply unit includes an ice storage tank, a refrigerator for cooling the cooling water in the ice storage tank, and a pump for circulating the cooling water between the ice storage tank and the heat exchanger. It is characterized by having. By providing such a cooling water supply unit, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, the intake air can be efficiently cooled by effectively using inexpensive nighttime power.

【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の吸気の冷却量制御装置の好ましい実施
の形態であって、冷却量抑制手段が、熱交換器の吸気出
口近傍の温度を検出する吸気温度検出部と、熱交換器の
吸気入口近傍の湿度を検出する吸気湿度検出部と、湿度
検出値から吸気の露点温度を演算する演算部と、熱交換
器の吸気出口近傍の温度が演算された露点温度値より低
下しないように熱交換器の冷却量を制御する制御部を備
えていることを特徴とするものである。冷却量抑制手段
をこのように構成すると、請求項1または請求項2に記
載の発明の効果に加え、簡単な構成要素で迅速且つ確実
に熱交換器における凝縮水の発生を抑制することができ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a preferred embodiment of the intake air cooling amount control device according to the first or second aspect, wherein the cooling amount suppressing means is provided near the intake outlet of the heat exchanger. An intake air temperature detector for detecting the temperature of the air, an intake air humidity detector for detecting the humidity near the air inlet of the heat exchanger, an arithmetic unit for calculating the dew point temperature of the air intake from the detected humidity value, and an air inlet outlet of the heat exchanger A control unit for controlling the cooling amount of the heat exchanger so that the temperature in the vicinity does not drop below the calculated dew point temperature value is provided. When the cooling amount suppressing means is configured as described above, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, it is possible to quickly and reliably suppress the generation of condensed water in the heat exchanger with simple components. .

【0010】次に請求項4に記載の発明は、請求項1ま
たは請求項2に記載の吸気の冷却量制御装置の別の好ま
しい実施の形態であって、冷却量抑制手段が、熱交換器
における単位時間あたりの凝縮水の生成量を検出する凝
縮水生成量検出部と、その検出値が予め設定された値を
越えないように熱交換器の冷却量を制御する制御部を備
えていることを特徴とするものである。冷却量抑制手段
をこのように構成すると、請求項1または請求項2のい
ずれかに記載の発明の効果に加え、簡単な構成要素でよ
り確実に熱交換器における凝縮水の発生を抑制すること
ができる。また請求項5に記載の発明は、請求項4に記
載の吸気の冷却量制御装置のより好ましい実施の形態で
あって、凝縮水生成量検出部が、凝縮水を貯溜する計測
用タンクと、計測用タンク内の液面を検出する液面検出
部と、計測用タンク内の凝縮水を所定時間ごとに排出す
る凝縮水排出部を有することを特徴とするものである。
凝縮水生成量検出部をこのように構成すると、請求項4
に記載の発明の効果に加え、本装置をより簡便且つ安価
に構成することができる。
A fourth aspect of the present invention is another preferred embodiment of the intake air cooling amount control apparatus according to the first or second aspect, wherein the cooling amount suppressing means is a heat exchanger. And a control unit for controlling the cooling amount of the heat exchanger so that the detected value does not exceed a preset value. It is characterized by the following. When the cooling amount suppressing means is configured as described above, in addition to the effect of the invention according to claim 1 or 2, the generation of condensed water in the heat exchanger can be more reliably suppressed with simple components. Can be. The invention according to claim 5 is a more preferred embodiment of the intake air cooling amount control device according to claim 4, wherein the condensed water generation amount detection unit includes a measurement tank that stores the condensed water, It has a liquid level detecting unit for detecting the liquid level in the measuring tank, and a condensed water discharging unit for discharging the condensed water in the measuring tank every predetermined time.
When the condensed water generation amount detecting section is configured as described above, the present invention is configured as follows.
In addition to the effects of the invention described in (1), the present apparatus can be configured more simply and inexpensively.

【0011】請求項6に記載の発明は、請求項1または
請求項2に記載の吸気の冷却量制御装置の別の好ましい
実施の形態であって、冷却量抑制手段が、熱交換器の冷
却水配管に沿って配置した複数の温度検出部と、それら
の温度検出値を比較し熱交換器の吸気出口近傍の温度検
出値が不連続に変わるように熱交換器の冷却量を制御す
る制御部を備えていることを特徴とするものである。冷
却量抑制手段をこのように構成すると、請求項1または
請求項2に記載の発明の効果に加え、より確実に且つ精
密に凝縮水の発生を抑制することができる。また請求項
7に記載の発明は、請求項6に記載の吸気の冷却量制御
装置のより好ましい実施の形態であって、凝縮水温度検
出部は、冷却水配管の下側に接近して設けた凝縮水収集
部と、凝縮水収集部に配置した温度センサーを有するこ
とを特徴とするものである。凝縮水温度検出部をこのよ
うに構成すると、請求項6に記載の発明の効果に加え、
凝縮水の温度を応答性が速く高い精度で且つ効率的に検
出することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided another preferred embodiment of the intake air cooling amount control device according to the first or second aspect, wherein the cooling amount suppressing means includes a cooling unit for cooling the heat exchanger. A control system that compares the temperature detection values of multiple temperature detectors arranged along the water pipe and controls the cooling amount of the heat exchanger so that the temperature detection value near the inlet of the heat exchanger changes discontinuously It is characterized by having a part. When the cooling amount suppressing means is configured in this way, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, it is possible to more reliably and precisely suppress the generation of condensed water. The invention according to claim 7 is a more preferred embodiment of the intake air cooling amount control device according to claim 6, wherein the condensed water temperature detection unit is provided close to a lower side of the cooling water pipe. And a temperature sensor disposed in the condensed water collecting section. When the condensed water temperature detecting section is configured as described above, in addition to the effect of the invention described in claim 6,
The temperature of the condensed water can be detected with high responsiveness, high accuracy, and efficiently.

【0012】さらに請求項8に記載の発明は、請求項3
〜請求項7のいずれかに記載の吸気の冷却量制御装置の
好ましい実施の形態であって、制御部がサンプリング制
御(離散制御)を行うようになされていることを特徴と
するものである。一般に温度や湿度の変化は短時間には
大きく変動しないので、制御部をこのように構成すると
請求項3〜請求項7のいずれかに記載の吸気の冷却量制
御装置の効果に加え、制御系に時間遅れが多い場合でも
良好な制御性を確保することができる。
[0012] The invention described in claim 8 is the third invention.
A preferred embodiment of the intake air cooling amount control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit performs sampling control (discrete control). In general, changes in temperature and humidity do not fluctuate greatly in a short time. Therefore, if the control unit is configured in this way, the control system in addition to the effect of the intake air amount control device according to any one of claims 3 to 7, Even when the time delay is large, good controllability can be ensured.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は本発明の冷却量制御装置の1例
を説明するプロセスフロー図であり、図6と同じ部分に
は同一符号が付されている。図1には吸気7中に存在す
る水分が露点以下に冷却され凝縮することを抑制する冷
却量抑制手段30が設けられる。この冷却量抑制手段3
0は、水冷式の熱交換器2の吸気出口近傍に設けられた
吸気温度検出部31、吸気入口近傍に設けられた吸気湿
度検出部32、吸気湿度検出部32の湿度検出値により
吸気の露点温度を演算する演算部33、および吸気温度
検出部31の温度検出値が演算部33で演算された露点
温度値より低下しないように熱交換器2の冷却量を制御
するための、例えばマイクロコンピュータ装置等からな
る制御部34を備えている。なお吸気温度検出部31と
しては、熱電対式や抵抗式等の温度センサーを使用する
ことができ、吸気湿度検出部32としては、静電容量式
等の湿度センサーを使用することができる。制御部34
は差動型の増幅器等からなる比較部35と、比較部35
の出力信号に応じて駆動信号を出力する出力制御部36
により構成される。なお制御部34に演算部33の機能
を持たせることもできる。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a process flow chart for explaining an example of a cooling amount control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is provided with a cooling amount suppressing means 30 for suppressing the water present in the intake air 7 from being cooled below the dew point and condensed. This cooling amount suppressing means 3
0 denotes an intake air temperature detecting unit 31 provided near the intake outlet of the water-cooled heat exchanger 2; an intake humidity detecting unit 32 provided near the intake inlet; A microcomputer 33 for controlling the cooling amount of the heat exchanger 2 so that the temperature detection value of the intake air temperature detector 31 does not fall below the dew point temperature value calculated by the calculator 33; The control unit 34 includes a device and the like. In addition, a temperature sensor such as a thermocouple type or a resistance type can be used as the intake air temperature detecting unit 31, and a humidity sensor such as a capacitance type can be used as the intake air humidity detecting unit 32. Control unit 34
Is a comparison unit 35 composed of a differential amplifier or the like, and a comparison unit 35
Output control unit 36 that outputs a drive signal in accordance with the output signal of
It consists of. Note that the control unit 34 may have the function of the calculation unit 33.

【0014】次に図1に示す装置、特にその冷却量抑制
手段30の作用を説明すると、吸気温度検出部31によ
る吸気温度の検出値と演算部33による吸気の露点温度
値が比較部35で比較され、例えば吸気温度がその露点
温度より低下したときには、出力制御部36はポンプ1
8を駆動する誘導電動機の回転数を減少させる制御信号
を出力し、熱交換器2に移送される冷却水の流量を減少
させ、それによって熱交換器2における冷却量が抑制さ
れて吸気温度は上昇する。次にその状態から逆に吸気温
度が露点温度より高くなるように変化したときには、出
力制御部36はポンプ18の回転数を増加させる制御信
号を出力し、熱交換器2に移送(循環)する冷却水の流
量を増加させ、それによって熱交換器2における冷却量
が増加し、吸気温度は再び下降する。このようにして熱
交換器2の吸気出口近傍、すなわち最も温度低下を起こ
す部分の吸気温度が露点以下にならないように冷却量が
抑制制御される。上記の温度や湿度は比較的緩やかに変
化するので、制御部34の制御感度は比較的低く設定す
ることが好ましい。冷却水供給部8は図6と同様である
のでその作用説明は省略する。なおポンプ18は例えば
サイリスタ回路で構成されるインバータにより回転数を
制御される誘導電動機で駆動され、出力制御部36また
は誘導電動機にそのインバータが設けられる。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 and, in particular, the operation of the cooling amount suppressing means 30 will be described. When the intake air temperature falls below the dew point temperature, the output control unit 36
8 to output a control signal to reduce the number of revolutions of the induction motor, thereby reducing the flow rate of the cooling water transferred to the heat exchanger 2, thereby suppressing the amount of cooling in the heat exchanger 2 and reducing the intake air temperature. To rise. Next, when the intake air temperature changes so as to be higher than the dew point temperature, the output control unit 36 outputs a control signal for increasing the rotation speed of the pump 18 and transfers (circulates) the heat to the heat exchanger 2. The flow rate of the cooling water is increased, whereby the amount of cooling in the heat exchanger 2 increases, and the intake air temperature falls again. In this way, the cooling amount is controlled so as to prevent the intake air temperature in the vicinity of the intake outlet of the heat exchanger 2, that is, the portion where the temperature is reduced most from becoming lower than the dew point. Since the above temperature and humidity change relatively slowly, it is preferable that the control sensitivity of the control unit 34 be set relatively low. Since the cooling water supply unit 8 is the same as that in FIG. The pump 18 is driven by an induction motor whose rotation speed is controlled by, for example, an inverter composed of a thyristor circuit, and the inverter is provided in the output control unit 36 or the induction motor.

【0015】冷却水の流量を調整するには、このように
ポンプ18の回転数を変化させる代わりに制御弁を設け
てそれを制御してもよい。その場合には図1の一点鎖線
で示すように氷蓄熱槽16から熱交換器2への冷却水供
給用の水配管19のポンプの吸い込み側と熱交換器2か
ら氷蓄熱槽16への冷却水戻り用の水配管20をバイパ
ス配管27で連結し、そのバイパス配管27に設けた制
御弁37を前記出力制御部36で制御する。その際、ポ
ンプ18の回転数は一定とし、流量調整弁23を適当な
開度にしておく。そして吸気温度の検出値が露点温度値
より低下したときは、出力制御部36は制御弁37の開
度を大きくして熱交換器2を通って暖かくなったバイパ
ス流量を増加し、氷蓄熱槽16からの流量を減少させる
ことによって熱交換器2に移送する冷却水の温度を上昇
させる。また逆に吸気の温度検出値が露点温度値より上
昇したときは、出力制御部36は制御弁37の開度を小
さくして暖かくなったバイパス流量を減少し、氷蓄熱槽
16からの流量を増やして熱交換器2に移送する冷却水
の温度を降下させる。
In order to adjust the flow rate of the cooling water, a control valve may be provided and controlled instead of changing the rotation speed of the pump 18 as described above. In this case, as shown by a dashed line in FIG. 1, cooling of the cooling water from the ice heat storage tank 16 to the ice heat storage tank 16 from the pump suction side of a water pipe 19 for supplying cooling water from the ice heat storage tank 16 to the heat exchanger 2. The water pipe 20 for returning water is connected by a bypass pipe 27, and a control valve 37 provided in the bypass pipe 27 is controlled by the output control unit 36. At that time, the rotation speed of the pump 18 is kept constant, and the flow control valve 23 is set to an appropriate opening degree. When the detected value of the intake air temperature falls below the dew point temperature value, the output control unit 36 increases the opening degree of the control valve 37 to increase the bypass flow rate that has become warm through the heat exchanger 2, and the ice heat storage tank The temperature of the cooling water transferred to the heat exchanger 2 is increased by decreasing the flow rate from the heat exchanger 16. Conversely, when the detected temperature of the intake air rises above the dew point temperature, the output control unit 36 decreases the opening degree of the control valve 37 to reduce the warmed bypass flow rate, and reduces the flow rate from the ice heat storage tank 16. The temperature of the cooling water transferred to the heat exchanger 2 is decreased by increasing the temperature.

【0016】図2は本発明の冷却量制御装置の他の例を
説明するプロセスフロー図であり、図1と同じ部分には
同一符号が付されている。この例では吸気7中に存在す
る水分が露点以下に冷却されて凝縮することを抑制する
別の形式の冷却量抑制手段40が設けられる。この冷却
量抑制手段40は、水冷式の熱交換器2における単位時
間あたりの凝縮水の生成量を検出する凝縮水生成量検出
部41と、その検出値が予め設定された値を越えないよ
うに熱交換器2の冷却量を制御するための、例えば増幅
器とマイクロコンピュータを組み合わせた装置等からな
る制御部42を備えている。凝縮水生成量検出部41
は、熱交換器2内に生成する凝縮水を貯溜する計測用タ
ンク43と、計測用タンク43内の凝縮水の液面を検出
する作動トランス型の液面検出部44と、計測用タンク
43内の凝縮水を所定時間ごとに排出する凝縮水排出部
45を有する。
FIG. 2 is a process flow chart for explaining another example of the cooling amount control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this example, another type of cooling amount suppressing means 40 is provided which suppresses the water existing in the intake air 7 from being cooled below the dew point and condensed. The cooling amount suppressing means 40 is provided with a condensed water generation amount detecting unit 41 for detecting the amount of condensed water generated per unit time in the water-cooled heat exchanger 2, and the detected value does not exceed a preset value. A control unit 42 for controlling the amount of cooling of the heat exchanger 2 includes, for example, a device combining an amplifier and a microcomputer. Condensed water generation amount detector 41
A measuring tank 43 for storing condensed water generated in the heat exchanger 2, a working transformer type liquid level detecting unit 44 for detecting the level of condensed water in the measuring tank 43, and a measuring tank 43. It has a condensed water discharge part 45 for discharging the condensed water in the inside at predetermined time intervals.

【0017】計測用タンク43の上部に熱交換器2の底
部と連通する排水用の配管46が接続され、計測用タン
ク43の底部に凝縮水排出部45が接続され、凝縮水排
出部45は配管47および制御弁48により構成され
る。作動トランス型の液面検出部44はこの分野で慣用
されており、計測用タンク43内に配置されたフロート
44a、そのフロート44aの連結棒の先端に取り付け
られた棒状の鉄などの透磁率μの大きな高透磁性体、お
よびその棒状透磁性体44bが挿通するリング状の一次
及び二次コイル44cを有する(なお一次コイルは図面
には省略されている)。そして二次コイル44c内への
棒状透磁性体44bの挿入位置に応じた信号が液面検出
部44から制御部42に出力される。
A drain pipe 46 communicating with the bottom of the heat exchanger 2 is connected to the upper part of the measuring tank 43, a condensed water discharging part 45 is connected to the bottom of the measuring tank 43, and the condensed water discharging part 45 is It is constituted by a pipe 47 and a control valve 48. The working transformer type liquid level detecting unit 44 is commonly used in this field, and has a magnetic permeability μ such as a float 44 a disposed in a measuring tank 43 and a rod-shaped iron or the like attached to the tip of a connecting rod of the float 44 a. And a ring-shaped primary and secondary coil 44c through which the rod-shaped magnetically permeable body 44b is inserted (the primary coil is omitted in the drawing). Then, a signal corresponding to the insertion position of the rod-shaped magnetically permeable member 44b into the secondary coil 44c is output from the liquid level detection unit 44 to the control unit 42.

【0018】制御部42は微分器及びそのホールド装置
42dと差信号増幅器等の比較部42a、液面設定部4
2bおよび出力制御部42cを有し、さらに予め設定さ
れた時間間隔ごとに制御弁48に開駆動信号を出力す
る。制御弁48の開駆動信号の少し前から開駆動信号後
微分器に+信号が現れまで、微分器の信号はホールド装
置によってホールドされ、出力制御部42cによる制御
弁48の制御動作が行われないようになっている。なお
この例では計測用タンク43の液面をフロート式で検出
しているが、それに代えて計測用タンク43の底部に水
圧計を設け、その水圧計の出力信号によって液面を検出
することもできる。また計測用タンク43内に例えば2
本の電気抵抗検出用ロッドを直立配置し、それらの端子
間の電気抵抗から液面を検出することもできる。さらに
は上記のような計測用タンク43を設ける代わりに、例
えばロードセル等の重量検出部で支持された計量タンク
を用いる重量検出方式を採用することもできる。その場
合は計量タンクの底部には可撓性の配管47および制御
弁48からなる凝縮水排出部45が接続され、配管46
から流入する凝縮水の重量を計測時間ごとに重量検出部
で検出する。
The control unit 42 includes a differentiator and its holding device 42d, a comparing unit 42a such as a difference signal amplifier, and a liquid level setting unit 4.
2b and an output control section 42c, and further outputs an open drive signal to the control valve 48 at preset time intervals. The signal of the differentiator is held by the hold device from a little before the open drive signal of the control valve 48 until the + signal appears in the differentiator after the open drive signal, and the control operation of the control valve 48 by the output control unit 42c is not performed. It has become. In this example, the liquid level of the measuring tank 43 is detected by a float method. Alternatively, a water pressure gauge may be provided at the bottom of the measuring tank 43, and the liquid level may be detected by an output signal of the water pressure gauge. it can. Further, for example, 2
It is also possible to arrange the electric resistance detecting rod upright and detect the liquid level from the electric resistance between the terminals. Further, instead of providing the measurement tank 43 as described above, for example, a weight detection method using a measuring tank supported by a weight detection unit such as a load cell may be adopted. In this case, a flexible pipe 47 and a condensed water discharge section 45 composed of a control valve 48 are connected to the bottom of the measuring tank.
The weight detecting unit detects the weight of the condensed water flowing in from the air at every measurement time.

【0019】次に図2における冷却量抑制手段40の作
用を説明する。プログラムされた計測開始信号により制
御部42から制御弁48を閉じる信号が出力される。す
ると熱交換器2で生成する凝縮水が配管46より計測用
タンク43内に流れ込み、その液面を徐々に上昇させ
る。制御部42は所定時間間隔ごとに制御弁48を一定
時間(すなわち計測用タンク43内の凝縮水を十分排出
することができる時間)開ける信号を出力するので、制
御部42が閉じている間(計測期間)に上昇する液面の
上昇速度を液面検出部44の微分器により検出すること
によって、熱交換器2における単位時間あたりの凝縮水
の生成量を検出することができる。
Next, the operation of the cooling amount suppressing means 40 in FIG. 2 will be described. A signal for closing the control valve 48 is output from the control unit 42 according to the programmed measurement start signal. Then, the condensed water generated in the heat exchanger 2 flows into the measuring tank 43 from the pipe 46 and gradually raises the liquid level. The control unit 42 outputs a signal to open the control valve 48 for a predetermined time (that is, a time for sufficiently discharging the condensed water in the measurement tank 43) at predetermined time intervals. The amount of condensed water generated per unit time in the heat exchanger 2 can be detected by detecting the rising speed of the liquid level rising during the measurement period) by the differentiator of the liquid level detection unit 44.

【0020】例えば吸気の湿度が上昇して熱交換器2に
おける単位時間あたりの凝縮水の生成量が増加し、計測
期間中の液面検出部44の微分検出値が液面設定部42
bで予め設定された値を越えると、比較部42aからの
信号により出力制御部42cはポンプ18の回転数を減
少する制御信号を出力する。ポンプ18は図1の例と同
様にサイリスタ回路で構成されるインバータ等により回
転数を制御する誘導電動機により駆動される。なおポン
プ18を制御する代わりに図1の例と同様な制御弁37
を設けてそれを制御することもできる。逆に吸気の湿度
が低下して熱交換器2における単位時間あたりの凝縮水
の生成量が減少し、計測期間中の液面検出部44の上昇
速度が予め設定された値より低下すると、出力制御部4
2cはポンプ18の回転数を増加するように制御信号を
出力する。計測タンクから水を排出する時には、微分信
号はその前の値にホールドされており制御動作は行われ
ない。
For example, the humidity of the intake air rises, the amount of condensed water generated per unit time in the heat exchanger 2 increases, and the differential detection value of the liquid level detecting section 44 during the measurement period is used as the liquid level setting section 42
When the value exceeds a preset value in b, the output control unit 42c outputs a control signal for decreasing the rotation speed of the pump 18 according to a signal from the comparison unit 42a. The pump 18 is driven by an induction motor whose speed is controlled by an inverter or the like constituted by a thyristor circuit as in the example of FIG. Instead of controlling the pump 18, a control valve 37 similar to that of the example of FIG.
Can be provided to control it. Conversely, when the humidity of the intake air decreases and the amount of condensed water generated per unit time in the heat exchanger 2 decreases, and the rising speed of the liquid level detection unit 44 during the measurement period falls below a preset value, the output Control unit 4
2c outputs a control signal to increase the rotation speed of the pump 18. When draining water from the measuring tank, the differential signal is held at the previous value and no control operation is performed.

【0021】図3は本発明の冷却量制御装置のさらに他
の例を説明するプロセスフロー図であり、図1と同じ部
分には同一符号が付されている。この例における冷却量
抑制手段50は、水冷式の熱交換器2の冷却水配管24
に沿った温度分布を検出し、それが不連続に大きく変化
する位置(温度の最急勾配位置)、すなわち凝縮量の生
成量が開始もしくは増加する部分が吸気出口近傍に位置
するように冷却量を制御するものである。この冷却量抑
制手段50は、冷却水配管24に略接するようにして吸
気入口側から出口側に沿って所定間隔で配置した複数の
凝縮水温度検出部51と、それら隣接配置された温度検
出値を順次比較し、熱交換器2の吸気出口近傍における
2つの温度検出値が不連続に変わるように熱交換器の冷
却量を制御するためのマイクロコンピュータ等の制御部
52を備えている。なお凝縮水温度検出部51は図1の
例における吸気温度検出部31と同様なものを使用でき
る。
FIG. 3 is a process flow chart for explaining still another example of the cooling amount control device according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The cooling amount suppressing means 50 in this example is a cooling water pipe 24 of the water-cooled heat exchanger 2.
Is detected so that the position at which the temperature distribution changes discontinuously and greatly (the steepest temperature position), that is, the portion where the amount of condensed gas starts or increases, is located near the intake outlet. Is controlled. The cooling amount suppressing means 50 includes a plurality of condensed water temperature detectors 51 arranged at predetermined intervals from the intake inlet side to the outlet side so as to be substantially in contact with the cooling water pipe 24, and the temperature detection values arranged adjacent thereto. Are sequentially compared, and a control unit 52 such as a microcomputer for controlling the cooling amount of the heat exchanger so that the two detected temperatures near the intake outlet of the heat exchanger 2 change discontinuously is provided. Note that the condensed water temperature detector 51 may be the same as the intake air temperature detector 31 in the example of FIG.

【0022】制御部52は、例えば図1の制御部34と
同様な差信号の増幅器等からなる比較部52aと、温度
差設定部52bと、比較部52aの出力信号に応じた駆
動信号を出力する出力制御部52cを有する。比較部5
2aには複数の凝縮水温度検出部51の出力を自動的に
切り換えるマルチプレクサ等の切換手段52dが接続さ
れ、隣接する2つの温度検出部51の差値と,温度差設
定部52bで設定された温度差値を次々と比較する。な
お、夫々の温度計からの信号から隣り合う信号の差信号
を検出して、それ等の内から最大の信号を検出しても良
い。
The control unit 52 outputs a drive signal corresponding to an output signal of the comparison unit 52a, a temperature difference setting unit 52b, and a comparison unit 52a including, for example, a difference signal amplifier similar to the control unit 34 of FIG. And an output control unit 52c. Comparison section 5
Switching means 52d such as a multiplexer for automatically switching the outputs of the plurality of condensed water temperature detectors 51 are connected to 2a, and the difference between the two adjacent temperature detectors 51 and the temperature difference setter 52b are set. The temperature difference values are compared one after another. Note that the difference signal between adjacent signals may be detected from the signals from the respective thermometers, and the maximum signal may be detected from among them.

【0023】図4は凝縮水温度検出部51の1例を示す
模式的な図である。凝縮水温度検出部51は冷却水配管
24の外側に突出するフィン24aの下側にできるだけ
接近して設けた凝縮水収集部53と、凝縮水収集部53
に配置した温度センサー54を有する。凝縮水収集部5
3は検出すべき冷却水配管24部分(領域)から落下す
る凝縮水を収集するための漏斗型の受部53aと、その
受部53aの中央底部から下方に延長する小口径の排水
路53bを備え、排水路53bの出口側には図示しない
排水配管が接続される。そして排水路53b内に前記温
度センサー54が配置される。なお温度センサー54は
応答性の点から直径の小さいシース型のものが望まし
い。凝縮水は冷却水配管24の外周部から落下して受部
53aに集められ、排水路53bを通って外部に排出さ
れる。そして排水路53bを通過する凝縮水の温度が温
度センサー54によって検出される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the condensed water temperature detecting section 51. The condensed water temperature detecting section 51 includes a condensed water collecting section 53 provided as close as possible to a lower side of the fin 24a protruding outside the cooling water pipe 24, and a condensed water collecting section 53.
Has a temperature sensor 54 disposed therein. Condensate collection unit 5
Reference numeral 3 denotes a funnel-shaped receiving portion 53a for collecting condensed water falling from a portion (area) of the cooling water pipe 24 to be detected, and a small-diameter drainage channel 53b extending downward from the central bottom of the receiving portion 53a. A drain pipe (not shown) is connected to the outlet side of the drain channel 53b. The temperature sensor 54 is disposed in the drain 53b. Note that the temperature sensor 54 is desirably a sheath type having a small diameter from the viewpoint of responsiveness. The condensed water drops from the outer peripheral portion of the cooling water pipe 24, is collected in the receiving portion 53a, and is discharged to the outside through the drain passage 53b. The temperature of the condensed water passing through the drain 53b is detected by the temperature sensor 54.

【0024】図5は熱交換器2の入口側から出口側に沿
って配置された複数(この例では7つ)の温度センサー
54により検出された温度検出値の変化例を示す図であ
る。凝縮水が大量に生成している部分の温度検出値は凝
縮水温度に近くなり、凝縮水が実質的に零もしくはほと
んど生成していない部分の温度検出値は吸気温度に近く
なる。そして凝縮水の温度は吸気の温度に比べて低温な
ので、それら温度検出値から凝縮水の生成位置(領域)
を知ることができる。図示の例では入口側から4番目と
5番目の温度センサー54の検出値が大きく不連続にな
っており、熱交換器2の出口側近傍よりかなり上流側で
凝縮水の生成が始まっていることを示している。なお横
軸の位置変化に対する縦軸の温度変化の割合から温度勾
配を知ることもできる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in the detected temperature value detected by a plurality of (seven in this example) temperature sensors 54 arranged from the inlet side to the outlet side of the heat exchanger 2. The detected temperature value of the portion where a large amount of condensed water is generated is close to the condensed water temperature, and the detected temperature value of the portion where the condensed water is substantially zero or hardly generated is close to the intake air temperature. And since the temperature of the condensed water is lower than the temperature of the intake air, the position (region) where the condensed water is generated from the detected temperature values
You can know. In the illustrated example, the detection values of the fourth and fifth temperature sensors 54 from the inlet side are largely discontinuous, and the generation of condensed water has started considerably upstream from near the outlet side of the heat exchanger 2. Is shown. The temperature gradient can also be known from the ratio of the temperature change on the vertical axis to the position change on the horizontal axis.

【0025】次に図3における冷却量抑制手段50の作
用を説明する。制御部52は隣接する2つの凝縮水温度
検出部51間の温度差値が設定された温度差値より小さ
くなったときに、それら凝縮水温度検出部51が配置さ
れる冷却水配管24部分から下流側に凝縮水が生成もし
くは増加していると判断し、それに応じた制御信号を出
力する。なお隣接する2点の凝縮水温度検出部51によ
るそれぞれの温度検出値と、それら凝縮水温度検出部5
1の間隔(距離)からその間の温度勾配を演算し、その
温度勾配値が予め設定された値を越えた部分(領域)で
凝縮水が生成もしくは増加していると判断し制御するこ
ともできる。その場合には各隣接する凝縮水温度検出部
51の間隔を予め制御部52に設けた記憶部に記憶させ
ておき、その記憶値と隣接する2点の凝縮水温度検出部
51の温度を演算器に入力してその温度勾配を演算し、
比較部52aで予め設定された温度勾配設定値と比較し
制御する。
Next, the operation of the cooling amount suppressing means 50 in FIG. 3 will be described. When the temperature difference value between the two adjacent condensed water temperature detection units 51 becomes smaller than the set temperature difference value, the control unit 52 starts from the cooling water pipe 24 where the condensed water temperature detection units 51 are disposed. It is determined that condensed water is generated or increased on the downstream side, and a control signal corresponding to the generated condensed water is output. The detected temperature values of the two adjacent condensed water temperature detectors 51 and the condensed water temperature detectors 5
It is also possible to calculate the temperature gradient between the intervals (distance) of 1 and determine and control that condensed water is generated or increased in a portion (region) where the temperature gradient value exceeds a preset value. . In that case, the interval between each adjacent condensed water temperature detecting section 51 is stored in advance in a storage section provided in the control section 52, and the stored value and the temperatures of the two adjacent condensed water temperature detecting sections 51 are calculated. To calculate the temperature gradient.
The comparator 52a compares and controls the temperature gradient with a preset temperature gradient set value.

【0026】例えば吸気の湿度が上昇すると、凝縮水の
生成もしくは増加位置は熱交換器2の出口側近傍におい
て予め設定された位置より上流側に移動する。すると出
力制御部52cはポンプ18の回転数を減少する制御信
号を出力し、それによって熱交換器2の冷却量が減少
し、熱交換器2の出口側近傍において設定された位置に
凝縮水の生成もしくは増加点が復帰する。逆に吸気の湿
度が低下すると、凝縮水の生成もしくは増加位置は熱交
換器2の出口側近傍において予め設定された位置よりさ
らに下流側に移動する。そのような状態は熱交換器2の
冷却量が過少になっていることを意味する。そこで上記
と逆に出力制御部52cはポンプ18の回転数を増加す
る制御信号を出力し、熱交換器2における設定された出
口側近傍に凝縮水の生成もしくは増加位置を復帰させ
る。
For example, when the humidity of the intake air increases, the position where the condensed water is generated or increased moves upstream from a preset position near the outlet side of the heat exchanger 2. Then, the output control unit 52c outputs a control signal for decreasing the rotation speed of the pump 18, whereby the cooling amount of the heat exchanger 2 is reduced, and the condensed water is set at a position set near the outlet side of the heat exchanger 2. The generation or increment point returns. Conversely, when the humidity of the intake air decreases, the position where the condensed water is generated or increased moves further downstream than a preset position near the outlet side of the heat exchanger 2. Such a state means that the cooling amount of the heat exchanger 2 is too small. Therefore, contrary to the above, the output control unit 52c outputs a control signal for increasing the rotation speed of the pump 18, and returns the generation or increase position of the condensed water to the vicinity of the set outlet side in the heat exchanger 2.

【0027】このようにして常に熱交換器2の出口側近
傍において設定された領域に凝縮水の生成もしくは増加
位置を保持させることにより、冷却量の過不足をなく
し、熱交換器2の凝縮水生成を限りなく抑制または最小
限にすることができる。なお図3におけるポンプ18は
図1の例と同様に、サイリスタによる回路で構成される
インバータ等により回転数を制御される誘導電動機によ
り駆動される。またポンプ18を制御する代わりに図1
の例と同様な制御弁37を設けてそれを制御することも
できる。
In this manner, by maintaining the position of generation or increase of the condensed water in the region set near the outlet side of the heat exchanger 2 at all times, it is possible to eliminate the excess and deficiency of the cooling amount, and Production can be minimized or minimized. The pump 18 in FIG. 3 is driven by an induction motor whose rotation speed is controlled by an inverter or the like constituted by a thyristor circuit, as in the example of FIG. Also, instead of controlling the pump 18, FIG.
It is also possible to provide a control valve 37 similar to that of the example and control it.

【0028】これまでに説明した実施形態において、図
1の制御部34、図2の制御部42また図3の制御部5
2は制御系の特性により比例制御、比例積分制御あるい
は比例積分微分制御などのいわゆる連続制御方式の中か
ら適した方式を選択することができる。しかし制御系
(温度変化や湿度変化)に時間遅れが大きく且つそれが
比較的緩やかな熱交換器の制御には、サンプリング制御
(離散制御)方式を採用することが好ましい。一般にサ
ンプリング制御は、入力値と設定値との間の制御偏差を
一定時間ごとに抽出してホールドし、その制御偏差によ
り制御信号を変化させることを繰り返すもので、ホール
ド時間を制御系の時間遅れや外乱要素の発生周期等に適
合させることにより最適な制御を行うことができる。し
たがって、制御部34、制御部42また制御部52をサ
ンプリング制御方式とすることにより、最適な制御性を
確保することが容易になる。
In the embodiments described above, the control unit 34 shown in FIG. 1, the control unit 42 shown in FIG. 2, and the control unit 5 shown in FIG.
2 can select an appropriate system from so-called continuous control systems such as proportional control, proportional integral control, and proportional integral derivative control depending on the characteristics of the control system. However, it is preferable to adopt a sampling control (discrete control) method for the control of the heat exchanger in which the control system (temperature change and humidity change) has a large time delay and the time is relatively gentle. In general, sampling control is a process in which a control deviation between an input value and a set value is extracted and held at fixed time intervals, and the control signal is repeatedly changed according to the control deviation. Optimum control can be performed by adapting to the occurrence period of the disturbance element or the like. Therefore, by using the sampling control method for the control unit 34, the control unit 42, and the control unit 52, it is easy to secure optimal controllability.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように請求項1に記載の冷却量制
御装置によれば、熱交換器における吸気中の水分凝縮を
抑制して冷却効率の低下を有効に回避することができ、
それによってガスタービン装置の総合効率を向上させる
ことができる。請求項2に記載の冷却量制御装置によれ
ば、請求項1の発明の効果に加え、安価な深夜電力を有
効に利用して効率的に吸気の冷却を行うことができる。
請求項3に記載の冷却量制御装置によれば、請求項1ま
たは請求項2に記載の発明の効果に加え、簡単な構成要
素で迅速且つ確実に熱交換器における凝縮水の発生を抑
制することができる。
As described above, according to the cooling amount control device of the first aspect, it is possible to effectively suppress a decrease in cooling efficiency by suppressing water condensation in the intake air in the heat exchanger.
Thereby, the overall efficiency of the gas turbine device can be improved. According to the cooling amount control device of the second aspect, in addition to the effects of the first aspect, the intake air can be efficiently cooled by effectively using the cheap midnight power.
According to the cooling amount control device described in claim 3, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, the generation of condensed water in the heat exchanger is quickly and reliably suppressed with simple components. be able to.

【0030】請求項4に記載の冷却量制御装置によれ
ば、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加
え、簡単な構成要素でより確実に熱交換器における凝縮
水の発生を抑制することができる。請求項5に記載の冷
却量制御装置によれば、請求項4に記載の発明の効果に
加え、本装置をより簡便且つ安価に構成することができ
る。請求項6に記載の冷却量制御装置によれば、請求項
1または請求項2に記載の発明の効果に加え、より確実
且つ精密に凝縮水の発生を抑制することができる。請求
項7に記載の冷却量制御装置によれば、請求項6に記載
の発明の効果に加え、凝縮水の温度を高い精度と応答性
で効率的に検出することができる。請求項8に記載の冷
却量制御装置によれば、請求項3〜請求項7のいずれか
に記載の吸気の冷却量制御装置の効果に加え、制御系に
時間遅れが多い場合でも良好な制御性を確保することが
できる。
According to the cooling amount control device of the fourth aspect, in addition to the effects of the first or second aspect, the generation of condensed water in the heat exchanger can be more reliably achieved with simple components. Can be suppressed. According to the cooling amount control device described in claim 5, in addition to the effect of the invention described in claim 4, the present device can be configured more simply and inexpensively. According to the cooling amount control device described in claim 6, in addition to the effects of the invention described in claim 1 or 2, it is possible to more reliably and precisely suppress the generation of condensed water. According to the cooling amount control device described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in claim 6, the temperature of the condensed water can be efficiently detected with high accuracy and responsiveness. According to the cooling amount control device of the eighth aspect, in addition to the effect of the cooling amount control device for intake air according to any one of the third to seventh aspects, good control can be performed even when there is a large time delay in the control system. Nature can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の冷却量制御装置の1例を説明するため
のプロセスフロー図。
FIG. 1 is a process flow chart for explaining an example of a cooling amount control device of the present invention.

【図2】本発明の冷却量制御装置の他の例を説明するた
めのプロセスフロー図。
FIG. 2 is a process flow chart for explaining another example of the cooling amount control device of the present invention.

【図3】本発明の冷却量制御装置のさらに他の例を説明
するためのプロセスフロー図。
FIG. 3 is a process flow chart for explaining still another example of the cooling amount control device of the present invention.

【図4】図3における温度検出部51の1例を示す模式
的な図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing one example of a temperature detection unit 51 in FIG. 3;

【図5】図3における熱交換器2の入口側から出口側に
沿って配置された複数の温度センサー54により検出さ
れる凝縮水温度の変化例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in condensed water temperature detected by a plurality of temperature sensors 54 arranged from the inlet side to the outlet side of the heat exchanger 2 in FIG. 3;

【図6】従来の吸気冷却方式を採用したガスタービン装
置の例を説明するためのプロセスフロー図。
FIG. 6 is a process flow chart for explaining an example of a gas turbine device employing a conventional intake air cooling system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガスタービン装置 2 熱交換器 3 空気圧縮機 4 燃焼装置 5 ガスタービン 6 発電機 7 吸気 8 冷却水供給部 9 配管 10 配管 11 燃料タンク 12 配管 13 ポンプ 14 配管 15 配管 16 氷蓄熱槽 17 冷凍機 18 ポンプ 19 水配管 20 水配管 21 ブライン配管 22 ブラインポンプ 23 流量調整弁 24 冷却水配管 24a フィン 25 ブライン配管 30 冷却量抑制手段 31 吸気温度検出部 32 吸気湿度検出部 33 演算部 34 制御部 35 比較部 36 出力制御部 40 冷却量抑制手段 41 凝縮水生成量検出部 42 制御部 42a 比較部 42b 液面設定部 42c 出力制御部 42d 微分器及びそのホールド装置 43 計測用タンク 44 液面検出部 44a フロート 44b 棒状透磁性体 44c 二次コイル 45 凝縮水排出部 46 配管 47 配管 48 制御弁 50 冷却量抑制手段 51 凝縮水温度検出部 52 制御部 52a 比較部 52b 温度差設定部 52c 出力制御部 52d 切換手段 53 凝縮水収集部 53a 受部 53b 排水路 54 温度センサー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine apparatus 2 Heat exchanger 3 Air compressor 4 Combustion apparatus 5 Gas turbine 6 Generator 7 Intake 8 Cooling water supply part 9 Pipe 10 Pipe 11 Fuel tank 12 Pipe 13 Pump 14 Pipe 15 Pipe 16 Ice storage tank 17 Refrigerator Reference Signs List 18 pump 19 water pipe 20 water pipe 21 brine pipe 22 brine pump 23 flow regulating valve 24 cooling water pipe 24a fin 25 brine pipe 30 cooling amount suppression means 31 intake temperature detection unit 32 intake humidity detection unit 33 arithmetic unit 34 control unit 35 comparison Unit 36 Output control unit 40 Cooling amount suppression means 41 Condensed water generation amount detection unit 42 Control unit 42a Comparison unit 42b Liquid level setting unit 42c Output control unit 42d Differentiator and its holding device 43 Measurement tank 44 Liquid level detection unit 44a Float 44b Bar-shaped magnetically permeable material 44c Secondary coil 45 Condensation Water discharge unit 46 Pipe 47 Pipe 48 Control valve 50 Cooling amount suppression unit 51 Condensed water temperature detection unit 52 Control unit 52a Comparison unit 52b Temperature difference setting unit 52c Output control unit 52d Switching unit 53 Condensed water collection unit 53a Receiving unit 53b Drainage channel 54 Temperature Sensor

フロントページの続き (72)発明者 関矢 英士 東京都大田区蒲田五丁目37番1号 東芝プ ラント建設株式会社内 (72)発明者 宇佐美 乏行 東京都大田区蒲田五丁目37番1号 東芝プ ラント建設株式会社内 (72)発明者 柳谷 力也 東京都大田区蒲田五丁目37番1号 東芝プ ラント建設株式会社内Continuing from the front page (72) Inventor Eiji Sekiya 5-37-1, Kamata, Ota-ku, Tokyo Toshiba Plant Construction Co., Ltd. (72) Inventor Rikiya Yanagiya 5-37-1, Kamata, Ota-ku, Tokyo Toshiba Plant Construction Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱交換器2で冷却された吸気7を空気圧
縮機3で圧縮し、その圧縮空気を燃焼装置4で加熱し、
得られた高温高圧ガスをガスタービン5に導入するよう
にしたガスタービン装置1における吸気の冷却量制御装
置であって、熱交換器2で吸気7中に存在する水分が露
点以下に冷却されて凝縮することを抑制する冷却量抑制
手段30、40、50が設けられることを特徴とする吸
気の冷却量制御装置。
An intake air cooled by a heat exchanger is compressed by an air compressor, and the compressed air is heated by a combustion device.
A cooling amount control device for intake air in a gas turbine device 1 in which the obtained high-temperature and high-pressure gas is introduced into a gas turbine 5, wherein moisture present in intake air 7 is cooled to a dew point or lower by a heat exchanger 2. A cooling amount control device for intake air, comprising cooling amount suppressing means 30, 40, 50 for suppressing condensation.
【請求項2】 熱交換器2が水冷式とされ、その熱交換
器2に冷却水を供給する冷却水供給部8が設けられ、該
冷却水供給部8は氷蓄熱槽16と、氷蓄熱槽16の冷却
水を冷却する冷凍機17と、氷蓄熱槽16と熱交換器2
間に冷却水を循環させるポンプ18を備えている請求項
1に記載の吸気の冷却量制御装置。
2. The heat exchanger 2 is of a water-cooling type, and a cooling water supply unit 8 for supplying cooling water to the heat exchanger 2 is provided. The cooling water supply unit 8 includes an ice heat storage tank 16 and an ice heat storage A refrigerator 17 for cooling the cooling water in the tank 16, an ice heat storage tank 16 and the heat exchanger 2;
The intake air cooling amount control device according to claim 1, further comprising a pump (18) for circulating cooling water therebetween.
【請求項3】 冷却量抑制手段30が、熱交換器2の吸
気出口近傍の温度を検出する吸気温度検出部31と、熱
交換器2の吸気入口近傍の湿度を検出する吸気湿度検出
部32と、その湿度検出値から吸気の露点温度を演算す
る演算部33と、吸気出口近傍の温度が演算された露点
温度値より低下しないように熱交換器2の冷却量を制御
する制御部34を備えている請求項1または請求項2に
記載の吸気の冷却量制御装置。
3. An intake air temperature detector 31 for detecting a temperature near the air inlet of the heat exchanger 2 and an air humidity detector 32 for detecting humidity near the air inlet of the heat exchanger 2. A calculation unit 33 that calculates the dew point temperature of the intake air from the detected humidity value, and a control unit 34 that controls the cooling amount of the heat exchanger 2 so that the temperature near the intake outlet does not drop below the calculated dew point temperature value. The intake air cooling amount control device according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項4】 冷却量抑制手段40が、熱交換器2にお
ける単位時間あたりの凝縮水の生成量を検出する凝縮水
生成量検出部41と、その検出値が予め設定された値を
越えないように熱交換器2の冷却量を制御する制御部4
2を備えている請求項1または請求項2に記載の吸気の
冷却量制御装置。
4. A condensed water generation amount detecting section for detecting a condensed water generation amount per unit time in the heat exchanger, wherein the detected value does not exceed a preset value. Control unit 4 for controlling the cooling amount of heat exchanger 2
The intake air cooling amount control device according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項5】 凝縮水生成量検出部41が、凝縮水を貯
溜する計測用タンク43と、計測用タンク43内の液面
を検出する液面検出部44と、計測用タンク43内の凝
縮水を所定時間ごとに排出する凝縮水排出部45を有す
る請求項4に記載の吸気の冷却量制御装置。
5. A condensed water generation amount detecting unit 41, a measuring tank 43 for storing condensed water, a liquid level detecting unit 44 for detecting a liquid level in the measuring tank 43, and a condensing water in the measuring tank 43. The intake air cooling amount control device according to claim 4, further comprising a condensed water discharge unit (45) for discharging water at predetermined time intervals.
【請求項6】 冷却量抑制手段50が熱交換器2の冷却
水配管24に沿って配置した複数の凝縮水温度検出部5
1と、それらの温度検出値を比較して熱交換器2の吸気
出口近傍で温度検出値が不連続に変わるように熱交換器
2の冷却量を制御する制御部52を備えている請求項1
または請求項2に記載の吸気の冷却量制御装置。
6. A plurality of condensed water temperature detectors (5) arranged along the cooling water pipe (24) of the heat exchanger (2).
And a control unit for controlling the cooling amount of the heat exchanger so that the detected temperature value changes discontinuously near the intake outlet of the heat exchanger by comparing the detected temperature values with the detected temperature value. 1
Alternatively, the cooling amount control device for intake air according to claim 2.
【請求項7】 凝縮水温度検出部51は、冷却水配管2
4の下側に接近して設けた凝縮水収集部53と、凝縮水
収集部53に配置した温度センサー54を有する請求項
6に記載の吸気の冷却量制御装置。
7. The condensed water temperature detecting section 51 includes: a cooling water pipe 2;
7. The intake air cooling amount control device according to claim 6, further comprising a condensed water collecting unit 53 provided close to a lower side of the fourth unit 4, and a temperature sensor 54 disposed in the condensed water collecting unit 53.
【請求項8】 制御部34、42、52がサンプリング
制御を行うようになされた請求項3〜請求項7のいずれ
かに記載の吸気の冷却量制御装置。
8. The intake air cooling amount control device according to claim 3, wherein the control units (34, 42, 52) perform sampling control.
JP11234609A 1999-08-20 1999-08-20 Intake air cooling quantity control device Pending JP2001059426A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11234609A JP2001059426A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Intake air cooling quantity control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11234609A JP2001059426A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Intake air cooling quantity control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001059426A true JP2001059426A (en) 2001-03-06

Family

ID=16973730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11234609A Pending JP2001059426A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Intake air cooling quantity control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001059426A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016081980A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 University Of Technology, Sydney Gas turbine with inlet air cooling system
CN109891058A (en) * 2016-11-25 2019-06-14 三菱日立电力系统株式会社 Heat-exchange system and its method of operation, the cooling system of gas turbine and cooling means and gas turbine engine systems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016081980A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 University Of Technology, Sydney Gas turbine with inlet air cooling system
CN109891058A (en) * 2016-11-25 2019-06-14 三菱日立电力系统株式会社 Heat-exchange system and its method of operation, the cooling system of gas turbine and cooling means and gas turbine engine systems
US11441452B2 (en) 2016-11-25 2022-09-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Heat exchange system, cooling system and cooling method of gas turbine, and gas turbine system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5261170B2 (en) Thermal load processing system and heat source system
CN104619906B (en) Have and load the condenser dryers asking for device and the method run for it
CN109520136A (en) Heat-pump water heater control method and Teat pump boiler
SE537022C2 (en) Process and apparatus for defrosting an evaporator wide air handling unit
EP3882524B1 (en) Air conditioning system
CN107560207A (en) Screw-type water chiller and its control method
CN105378392B (en) Air-conditioning device
CN103282726B (en) Cooling system
CN110249185A (en) The control method of air processor, the control device of air processor, air treatment system and air processor
JP6644619B2 (en) Bleeding device, refrigerator provided with the same, and method of controlling bleeding device
JP2003222396A (en) Heat pump type water heater
CN103307706B (en) A kind of warm and humid regulating working conditions system
JP2001059426A (en) Intake air cooling quantity control device
SE523119C2 (en) Method and apparatus for cooling milk in an automatic milking system
JPH07107469B2 (en) Refrigerant heating type heating device
CN105066269B (en) Window-mounted air conditioner system and its control method
CN106766416A (en) Determine frequency machine regulating system and its adjusting method and fixed frequency air conditioner machine
JPH0575938B2 (en)
CN106500277A (en) A kind of cooling tower intelligent control method and system
JP2009092318A (en) Method and device for energy saving control operation of steam absorptive freezer
CN206398850U (en) Determine frequency machine regulating system and fixed frequency air conditioner machine
KR200455588Y1 (en) Water temperature controller for fish farm heat pump
JP3840914B2 (en) Heat pump bath water supply system
JP2011012940A (en) Hybrid hot water supply system
JP2000111182A (en) Air conditioner