JP2001216030A - ガス流量制御システム - Google Patents

ガス流量制御システム

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JP2001216030A
JP2001216030A JP2000028538A JP2000028538A JP2001216030A JP 2001216030 A JP2001216030 A JP 2001216030A JP 2000028538 A JP2000028538 A JP 2000028538A JP 2000028538 A JP2000028538 A JP 2000028538A JP 2001216030 A JP2001216030 A JP 2001216030A
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JP
Japan
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flow rate
gas
control
opening
pressure
Prior art date
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Application number
JP2000028538A
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English (en)
Inventor
Masato Iwahara
正人 岩原
Eiji Yamaguchi
英次 山口
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低負荷時にもガスの流量を正確に制御するこ
と。 【解決手段】 通風機14に吸込まれるガスの流量をサ
クションダンパ12の開度に応じて制御し、コントロー
ルダンパ18に供給されるガスの流量を流量発信器26
の検出による流量または発信器34、36の検出による
コントロールダンパ18の入口側と出口側の圧力差に応
じて制御するに際して、低負荷時には通風機14の出口
側の圧力が一定になるようにサクションダンパ12の開
度を制御するとともに、コントロールダンパ18の入口
側の圧力と出口側の圧力を差圧にしたがってコントロー
ルダンパ18の開度を調整し、コントロールダンパ18
から負荷に供給されるガスの流量を正確に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流量制御装置
に係り、特に、ガス流量の変動範囲の大きいときのガス
流量を制御するに好適なガス流量制御システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、通風機により吸込まれたガスの流
量を制御するシステムとして、図3に示すものが知られ
ている。このシステムにおいては、サクションダンパ5
0を介して導入されたガスを通風機52が吸込み、この
ガスを通風機52が昇圧して排出し、このガスをエアホ
イール54またはオリフィス(図示省略)、コントロー
ルダンパ56を介して負荷に供給するようになってい
る。このとき、通風機52出口側の圧力を発信器58か
ら中央計器60に伝送し、通風機52の出口圧力にした
がってサクションダンパ50の開度を制御して通風機5
2へのガスの流量を制御するようになっている。さら
に、エアホイール54の入口側の圧力と出口側の圧力と
の差圧を流量発信器62で検出し、検出された流量に関
する情報を流量発信器58から中央計器64に出力し、
流量発信器62によって検出された差圧を基にコントロ
ールダンパ56の開度を調整して負荷に対するガスの流
量を制御するようになっている。
【0003】コントロールダンパ56の開度を調整して
ガスの流量を制御するに際しては、例えば、図4に示す
ように、コントロールダンパ56の開度を一定にし、サ
クションダンパ50の開度を徐々に大きくしていくと、
サクションダンパ50の開度に応じてファン特性曲線A
が変化し、抵抗曲線Bとの交点(丸印)が圧力のバラン
ス点となる。そして各バランス点における流量がサクシ
ョンダンパ50の各開度における流量となる。
【0004】一方、サクションダンパ50の開度を一定
にし、コントロールダンパ56の開度を全開状態から徐
々に締めていくと、図5に示すように、抵抗曲線Cが順
次立ち上がる特性を示し、抵抗曲線Cとファン特性曲線
Dとの交点(丸印)が圧力バランス点となる。そして各
圧力バランス点における流量がコントロールダンパ56
の各開度における流量となる。
【0005】このようにシングルフローのシステムにお
いては、コントロールダンパ56またはサクションダン
パ50のいずれか一方のダンパの開度を調整することで
流量を制御することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来システムでは、サ
クションダンパ50とコントロールダンパ56のいずれ
か一方の開度を調整することでガスの流量を制御してい
るため、ガスの流量の変動範囲が10〜100%であっ
ても広範囲に渡ってガスの流量を制御することができ
る。
【0007】しかし、従来のシステムでは、エアホイー
ル54またはオリフィスによって上流側と下流側の差圧
を検出しているため、負荷の状態によってはガスの流量
を正確に制御することができない。すなわち、ガスの流
量の変動範囲が10〜100%のように広い場合、10
0%で100mmAqに設定した圧力は、10%の流量
では1mmAqとなり、エアホイール54の誤差を考慮
すると、10%のような低負荷での測定は不可能であ
る。このため、10%程度の低負荷運転時にはコントロ
ールダンパ56の開度を調整してガスの流量を正確に制
御することができない。
【0008】本発明の目的は、低負荷時にもガスの流量
を正確に制御することができるガス流量制御システムを
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、ガスを吸い込みこのガスを昇圧して排出
する通風機の出口圧力を検出する出口圧力検出手段と、
前記通風機の吸い込み流量を開度に応じて調整するサク
ションダンパと、前記出口圧力検出手段の検出圧力に従
って前記サクションダンパの開度を制御する第1の開度
制御手段と、前記通風機からのガスを導入してその流量
を開度に応じて調節して負荷に出力するコントロールダ
ンパと、前記通風機から前記コントロールダンパに供給
されるガスの流量を検出するガス流量検出手段と、前記
コントロールダンパの入口圧力と出口圧力との差圧を検
出する差圧検出手段と、前記ガス流量検出手段の検出出
力または前記差圧検出手段の検出出力に従って前記コン
トロールダンパの開度を制御する第2の開度制御手段と
を備えてなるガス流量制御システムを構成したものであ
る。
【0010】前記ガス流量制御装置を構成するに際して
は、以下の要素を付加することができる。
【0011】前記第1の開度制御手段は、低負荷時に、
前記通風機の出口圧力を一定とする条件で前記サクショ
ンダンパの開度を制御し、前記第2の開度制御手段は、
低負荷時に、前記差圧検出手段の検出出力に従って前記
コントロールダンパの開度を制御しそれ以外のときには
前記ガス流量検出手段の検出出力に従って前記コントロ
ールダンパの開度を制御してなる。
【0012】前記手段によれば、低負荷時、すなわち流
量が少ないときには、コントロールダンパ自身の抵抗が
大きくなり、コントロールダンパの開度はほぼ閉状態に
あるが、コントロールダンパの入口側と出口側の圧力差
は大きくなっており、この圧力差を低負荷時に検出し、
この検出値にしたがってコントロールダンパの開度を制
御するようにしているため、低負荷時にもガスの流量を
正確に制御することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す
ガス流量制御システムの全体構成図である。図1におい
て、ガス通路10中に、ガス通路10の上流側からサク
ションダンパ12、通風機14、エアホイール16、コ
ントロールダンパ18が挿入されている。サクションダ
ンパ12は開度調整器20の調整により、その開度に応
じたガスを通風機14に送給するようになっており、開
度調整器20は中央計器22に接続されている。通風機
14はサクションダンパ12からのガスを吸込み、この
ガスを昇圧して排出するようになっている。通風機14
の出口側には、通風機14の出口圧力を検出し、検出出
力を中央計器22に出力する出口圧力検出手段としての
発信器24が設けられている。中央計器22は、発信器
24からの検出出力に応答して、開度調整器20に制御
信号を出力してサクションダンパ12の開度を制御する
ようになっている。すなわち中央計器22と開度調整器
20は第1の開度制御手段として構成されている。
【0014】エアホイール16はオリフィスとしての機
能を備えており、通風機14からのガスをコントロール
ダンパ18側へ送給するようになっている。このエアホ
イール16には流量発信器26が設けられており、この
流量発信器26は、エアホイール16の入口側の圧力と
出口側の圧力との差圧にしたがってガスの流量を検出
し、検出したガス流量に関する情報を中央計器28に出
力するようになっている。
【0015】コントロールダンパ18は、エアホイール
16からのガスを導入し、導入したガスを開度調整器3
0の調整による開度に応じた流量のガスを負荷側に送給
するようになっており、開度調整器30は中央計器28
に接続されている。このコントロールダンパ18の入口
側には、コントロールダンパ18の入口圧力を検出し、
検出した圧力を中央計器32に出力する発信器34が設
けられており、コントロールダンパ18の出口側には、
コントロールダンパ18の出口圧力を検出し、検出した
圧力を中央計器32に出力する発信器36が設けられて
いる。中央計器32は、発信器34の検出による入口圧
力と発信器36の検出による出口圧力との差圧を検出
し、検出出力を中央計器28に出力するようになってい
る。すなわち、発信器34、36、中央計器32は差圧
検出手段として構成されている。中央計器28は、流量
発信器26からの流量に関する情報と中央計器32から
の差圧に関する情報にしたがって開度調整器30を制御
し、コントロールダンパ18の開度を制御するようにな
っている。すなわち中央計器28、開度調整器30は第
2の開度制御手段として構成されている。
【0016】本実施形態におけるガス流量制御システム
において、ガス通路10中のガスの流量を制御するに際
しては、低負荷時以外のときには、サクションダンパ1
2の開度またはコントロールダンパ18の開度を制御し
てガスの流量を制御するようになっている。そして、コ
ントロールダンパ18の開度を制御する場合、ガスの流
量が多いときには、コントロールダンパ18の入口側と
出口側の圧力差が小さくなるため、流量発信器26の検
出による流量にしたがってコントロールダンパ18の開
度を制御する。
【0017】一方、低負荷時になってガスの流量が少な
くなったときには、コントロールダンパ18の入口側と
出口側の圧力に差が生じるため、この差圧とガス流量と
の関係にしたがってコントロールダンパ18の開度を制
御する。この場合、通風機14の出口圧力を一定に保つ
ように、サクションダンパ12の開度を制御する。
【0018】具体的には、図2に示すように、コントロ
ールダンパ18が全開状態にあって抵抗曲線C1にある
ときから、コントロールダンパ18を締めて抵抗曲線が
C2で示すように変化した場合、通風機14の出口側の
圧力を一定とした条件でサクションダンパ12の開度を
変化させると、ファン特性曲線は特性曲線D1、D2、
D3、D4のように変化し、例えば、抵抗曲線C2とフ
ァン特性曲線D4との交点Aにおいては、交点Aにおけ
る流量に対応した流量のガスが流れることになる。そし
て抵抗曲線C1における点Bと抵抗曲線C2における交
点Aとの差圧はコントロールダンパ18を締めることに
より発生した圧力損失であり、この圧力差にしたがって
ガスの流量を計測することができる。すなわち、コント
ロールダンパ18の抵抗曲線の特性を元圧が一定の条件
で事前に把握することで、コントロールダンパ18の入
口側と出口側の圧力差にしたがってガス流量を計測する
ことができる。
【0019】このように、低負荷時に、ガスの流量が1
0%以下のときでも、コントロールダンパ18の入口側
の圧力と出口側の圧力との差圧を基にコントロールダン
パ18の開度を調整することで、低負荷時におけるガス
の流量を正確に制御することができ、ガスの流量が1〜
100%の範囲で変化しても、ガスの流量を正確に制御
することができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低負荷時、すなわち流量が少ないときには、コントロー
ルダンパ自身の抵抗が大きくなり、コントロールダンパ
の開度はほぼ閉状態にあるが、コントロールダンパの入
口側と出口側の圧力差は大きくなっており、この圧力差
を低負荷時に検出し、この検出値にしたがってコントロ
ールダンパの開度を制御するようにしているため、低負
荷時にもガスの流量を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すガス流量制御システ
ムの全体構成図である。
【図2】通風機の性能特性曲線を示す特性図である。
【図3】従来例の構成図である。
【図4】従来例における通風機の性能特性曲線を示す特
性図である。
【図5】従来例における通風機の他の性能特性曲線を示
す特性図である。
【符号の説明】
10 ガス通路 12 サクションダンパ 14 通風機 16 エアホイール 18 コントロールダンパ 20 開度調整器 22 中央計器 24 発信器 26 流量発信器 28 中央計器 30 開度調整器 32 中央計器 34、36 発信器
フロントページの続き Fターム(参考) 5H004 HA02 HA03 HB02 HB03 JA03 JB08 JB09 JB10 JB17 JB18 JB29 LB06 5H307 BB01 DD06 DD20 EE02 EE08 EE15 EE21 ES05 FF02 FF12 FF13 GG03 GG11 HH04 HH11 JJ03 5H316 BB01 DD07 EE02 EE09 EE15 ES05 FF01 FF02 FF06 FF22 GG01 GG15 HH04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスを吸い込みこのガスを昇圧して排出
    する通風機の出口圧力を検出する出口圧力検出手段と、
    前記通風機の吸い込み流量を開度に応じて調整するサク
    ションダンパと、前記出口圧力検出手段の検出圧力に従
    って前記サクションダンパの開度を制御する第1の開度
    制御手段と、前記通風機からのガスを導入してその流量
    を開度に応じて調節して負荷に出力するコントロールダ
    ンパと、前記通風機から前記コントロールダンパに供給
    されるガスの流量を検出するガス流量検出手段と、前記
    コントロールダンパの入口圧力と出口圧力との差圧を検
    出する差圧検出手段と、前記ガス流量検出手段の検出出
    力または前記差圧検出手段の検出出力に従って前記コン
    トロールダンパの開度を制御する第2の開度制御手段と
    を備えてなるガス流量制御システム。
  2. 【請求項2】 前記第1の開度制御手段は、低負荷時
    に、前記通風機の出口圧力を一定とする条件で前記サク
    ションダンパの開度を制御し、前記第2の開度制御手段
    は、低負荷時に、前記差圧検出手段の検出出力に従って
    前記コントロールダンパの開度を制御しそれ以外のとき
    には前記ガス流量検出手段の検出出力に従って前記コン
    トロールダンパの開度を制御してなること特徴とする請
    求項1に記載のガス流量制御システム。
JP2000028538A 2000-02-07 2000-02-07 ガス流量制御システム Pending JP2001216030A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100426169C (zh) * 2002-06-03 2008-10-15 株式会社富士金 从备有流量控制装置的气体供给设备向腔室的气体分流供给方法

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CN100426169C (zh) * 2002-06-03 2008-10-15 株式会社富士金 从备有流量控制装置的气体供给设备向腔室的气体分流供给方法

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