JP2009545721A - オーバーヒート検知システム - Google Patents

オーバーヒート検知システム Download PDF

Info

Publication number
JP2009545721A
JP2009545721A JP2009522904A JP2009522904A JP2009545721A JP 2009545721 A JP2009545721 A JP 2009545721A JP 2009522904 A JP2009522904 A JP 2009522904A JP 2009522904 A JP2009522904 A JP 2009522904A JP 2009545721 A JP2009545721 A JP 2009545721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electron beam
fluid
beam gun
pressure transducer
pressure
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.)
Granted
Application number
JP2009522904A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5328648B2 (ja
Inventor
エム ルービン ローレンス
Original Assignee
チタニウム メタルズ コーポレイション
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 チタニウム メタルズ コーポレイション filed Critical チタニウム メタルズ コーポレイション
Publication of JP2009545721A publication Critical patent/JP2009545721A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5328648B2 publication Critical patent/JP5328648B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/18Indicating devices; Other safety devices concerning coolant pressure, coolant flow, or liquid-coolant level
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/22Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/22Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation
    • C22B9/228Remelting metals with heating by wave energy or particle radiation by particle radiation, e.g. electron beams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/24Cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00Arrangements of controlling devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00Cooling of furnaces or of charges therein
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/04Pressure

Abstract

【解決手段】本発明の1つの実施例によれば、1つあるいはそれ以上のパイプ、または、1つあるいはそれ以上の冷却ジャケット、または、流体を運ぶ1つあるいはそれ以上の流体冷却システムを含むシステムの故障を防止するための方法は、1つあるいはそれ以上の箇所において1つあるいはそれ以上のパイプ中の1つあるいはそれ以上の流体の圧力レベルを検知し、その後、検知した圧力レベルを対応する1つあるいはそれ以上の予め定められた制限値と比較する工程を含む。検知した圧力レベルが対応する制限値を超えた場合、シャットダウン信号が発生される。シャットダウン信号は、流体の熱的変化を引き起こすことに関与する1つあるいはそれ以上のシステムの調整を始動させ、システムが故障することを防止し、一方、その後すぐにシステムが連続動作することを許容する。

Description

関連出願のクロスリファレンス
本出願は、2006年8月3日に出願した米国仮出願No.60/835,330の優先権を主張しており、その全内容はここに言及することによって組み込まれる。
本発明は、一般的に、オーバーヒート検知および防止システムに関し、特に、圧力測定の使用を通じてオーバーヒート状態を防止するための技術に関するものである。
水のような液体は、熱伝導や調整のための一次機構として産業プロセスにおいてしばしば使用されている。そのようなプロセスにおいて、液体は、しばしばパイプのネットワークによりプロセスセンターへあるいはプロセスセンターから運ばれる。例えば、金属工学の分野において、水は溶融金属材料を望ましい形状まで適切に冷却するために使用されている。
水のような液体を運ぶパイプまたは液体冷却システムの構成部材の温度が上昇すると、液体の温度もまた上昇する。水を運ぶ銅パイプの場合、銅の融点は水の沸点よりかなり高いため、パイプまたは流体冷却システムの構成部材が多量の熱にさらされたとき、水はスチームとなり、検知可能な圧力を出す。パイプの温度が高くなりすぎるた場合、パイプまたは流体冷却システムの構成部材は、溶けるか破裂し、冷却水が望ましくない箇所において漏れたり、流体が必要な箇所に達さなくなる。これは、一般的に、損傷を受けたパイプ、または、パイプまたは流体冷却システムの構成部材が修復されるまで、プロセスの一時的な中止を必要とする。そのような作業の中止は、コストがかかり、効率が悪く、製品の品質悪化の原因となる。
この問題を解決するために種々の試みがなされている。例えば、Covington et al.による米国特許No.4,091,658(特許文献1)は、漏れを検知するために、流体パイプラインに沿った圧力を測定するためのシステムを開示している。それは、圧力ドロップを測定するための圧力トランスデューサ、および、圧力の全体のドロップまたは予めセットした限界を超える圧力変化が存在するかどうかを決定するロジックを含んでいる。Covington et al.は、異常に低い圧力状態または異常に高い圧力状態の両者の場合、パイプラインを停止することを開示している。
Fanelliによるヨーロッパ特許No.0559993(特許文献2)は、圧力トランスデューサが加圧下でパイプに沿った種々の位置に配置されるシステムを開示している。Fanelliは、圧力流れのモデル値をトランスデューサによって提供された実際の値と比較して、その比較がパイプラインの破裂による液体の突然のロスを示しているときに、アラーム信号を発生する。
Ledeen et al.による米国特許No.5,708,193(特許文献3)は、テスト圧力波を造り出し、圧力トランスデューサを用いたテスト圧力波の反射波を検知することによる、圧力測定を提案している。デジタル・フィルタリング技術は、圧力変換トランスデューサからの信号において、漏れ位置の検知を可能にするために使用される。
米国特許No.4,091,658号公報 ヨーロッパ特許No.0559993号公報 米国特許No.5,708,193号公報 米国特許No.5,267,587号公報
同様に、Brownによる米国特許No.5,267,587(特許文献4)は、公共施設(例えば水およびガス)に対する自動モニタリングシステムを開示している。Brownは、公共施設の圧力変化を検知するための圧力トランスデューサの使用、および、圧力信号が予期せず漏れを示すときに液体(またはガス)の流れを停止するためのソレノイドバルブの使用を提案している。
残念なことに、先行技術によって開示されている解法は、パイプシステムまたは流体を運ぶ流体冷却システムの構成部材がすでに破損している状態を扱っている。従って、システムのシャットダウンの必要性やコストのかかる修理の必要性を避けるために、パイプのシステムやオーバーヒート状態による破損から流体を運ぶ流体冷却システムの構成部材を守るための技術の必要性が存在する。
本発明の目的は、流体搬送システムのオーバーヒート状態による破損を防止するための技術を提供しようとするものである。
本発明の他の目的は、システムが同時に動作し続けることを許すそのような技術を提供しようとするものである。
これらの目的および以下の記載を参照して明らかになる開示された主題の他の目的を達成するために、開示された主題は、1つあるいはそれ以上のパイプを含むシステムの故障を防ぐための方法およびシステムを提供する。
開示された主題の1実施例は、オーバーヒート検知のためのシステムである。システムは、流体を運ぶ1つあるいはそれ以上のパイプにおけるオーバーヒートを検知でき、このシステムにおいて、流体はその1つあるいはそれ以上のパイプに対する温度および/または流れに依存する圧力を当てる。システムは、少なくとも1箇所において流体の圧力レベルを得るためのシステムにおいて、少なくとも1箇所に位置する少なくとも1つの圧力トランスデューサと、少なくとも1つの熱発生装置の制御のための電子ゲート制御ボードと、を含んでいる。熱発生装置は、例えば、電子ビーム銃またはアーク溶解炉とすることができる。システムは、また、ランダムアクセスメモリと接続されたコンピュータを備え、ランダムアクセルメモリは、実行すると、コンピュータが、システムにおいて少なくとも1箇所に対応する少なくとも1つの予め定められた制限値をロードし、少なくとも1つの予め定められた制限値を、少なくとも1つの圧力トランスデューサによって得られたシステムにおける少なくとも1箇所の流体の圧力レベルと比較し、圧力レベルが予め定めた制限値外にあるときにシャットダウン信号を発生し、このシャットダウン信号は、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する電子ゲート制御ボードに送られる、ソフトウェアを蓄積している。
少なくとも1つの圧力トランスデューサは、半導体の圧力トランスデューサとすることができる。あるいは、少なくとも1つの圧力トランスデューサは、高速圧力トランスデューサとすることもできる。
システムは、また、少なくとも1つの電子ビーム銃が少なくとも1つの電子ビームチャンバに撃ち込むように、少なくとも1つの電子ビームチャンバを備えている。システムは、また、以下に示す部材を備えている:少なくとも1つの電子ビームチャンバ内の少なくとも1つの棚であって、少なくとも1つの棚が原料を精製するためにチャンバ内に供給するよう構成されている棚、少なくとも1つの炉であって、電子ビーム銃が原料に撃ち込まれ、原料が少なくとも1つの棚から落ち、精製するために少なくとも1つの炉内に原料を溶かす炉、および、少なくとも1つのモールドであって、原料が少なくとも1つのモールドに入るモールド。
システムは、また、少なくとも1つの電子ビーム銃、少なくとも1つの棚、少なくとも1つの炉および少なくとも1つのモールドのうちの少なくとも1つの周りに、少なくとも1つの冷却ジャケットを備えている。システムは、また、少なくとも1つのポンプを備えており、少なくとも1つのポンプは流体を少なくとも1つのパイプへ送るよう構成されており、その結果、少なくとも1つの冷却ジャケットは伝導により少なくとも1つの電子ビーム銃を冷却する。
システムは、また、少なくとも1つのパイプを含む熱交換システムを備えており、少なくとも1つのパイプは熱交換流体を運び、システムの少なくとも1つのパイプを接触させ、伝導による熱の伝達を可能にしている。熱交換システムは、それ自身、冷却タワーシステムおよびオーバーヒート検知システムに隣接する二重壁熱交換器を備えることができる。また、ソフトウェアは、実行されると、コンピュータに、少なくとも1つの圧力トランスデューサから得られる少なくとも1つの圧力レベルの変化の速度を計算させる。
システムの電子ゲート制御ボードは、また、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整できる。あるいは、システムの電子ゲート制御ボードは、また、少なくとも1つの電子ビーム銃を停止させることにより、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整することができる。システムは、また、圧力偏差事象に関連するデータを記録するデータベースを備えることができる。
ソフトウェアは、実行されると、コンピュータに、システムを管理する1人あるいはそれ以上の人にeメールメッセージを送らせることができる。
他の実施例によれば、1つあるいはそれ以上の流体を運ぶパイプ、1つあるいはそれ以上のパイプに対する温度および/または流れに依存する圧力に影響を与える流体、を備えるシステムのオーバーヒート検知のための方法を開示している。方法は、少なくとも1つの圧力トランスデューサを通して、システムの少なくとも1箇所における少なくとも1つの流体の圧力レベルを得て、少なくとも1つの圧力トランスデューサにより得られた少なくとも1つの圧力レベルを対応する予め定められた制限値と比較して、圧力レベルが予め定められた制限値外にあるときにシャットダウン信号を発生し、シャットダウン信号は少なくとも1つの熱発生装置の出力を調整する電子ゲート制御ボードに伝えられ、システムの運転継続を可能とする。
少なくとも1つの圧力トランスデューサは、半導体圧力トランスデューサとすることができる。あるいは、少なくとも1つの圧力トランスデューサは高速圧力トランスデューサとすることもできる。少なくとも1つの熱発生装置は、例えば、電子ビーム銃とすることができる。
方法は、また、少なくとも1つのパイプを含む熱交換システムを備えており、少なくとも1つのパイプは熱交換流体を接触させ、伝導による熱の伝達を可能としている。この方法において、熱交換システムは、冷却タワーシステムおよびオーバーヒート検知システムに隣接する二重壁熱交換器を備えることができる。方法は、また、少なくとも1つの圧力トランスデューサから得られる少なくとも1つの圧力レベルの変化速度を計算することを含むことができる。
少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整することは、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を減少させることを含む。あるいは、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整することは、少なくとも1つの電子ビーム銃を停止させることを含む。方法は、また、圧力偏差事象に関連するデータを記録するデータベースを含むことができる。
方法は、また、システムを管理する1人あるいはそれ以上の人にeメールメッセージを送ることを含むことができる。
本発明の1実施例は数多くの技術的効果を提供することができる。例えば、ある実施例の技術的効果は、その直後にシステムの連続動作を許容するシステムの故障を防止することを含むことができる。この実施例および/または他の実施例の付加的な技術効果は、冷却流体が例えばサブシステムが危険にさらされることにより、溶解チャンバに不注意に導入される危険性を低減することを含み、それにより、溶解チャンバ内で精製される製品のコンタミネーションを防止する。さらに、この実施例および/または他の実施例の付加的な技術効果は、パイプまたは冷却ジャケットの熱的状態のより厳密な規定により、冷却効率を増加させることを含む。
この明細書の部分を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施例を示すものであり、本発明の原理を説明するために使用されている。
本発明の実施例およびその効果をより完全に理解できるように、添付図面と併せて参照
番号を以下の記載において付する。
オーバーヒート検知システムの典型的な実施例の線図である。 コンピュータにプログラムされたソフトウェアの利用によって行われる、オーバーヒート検知方法の典型的な実施例の各ステップのフローチャートである。 コンピュータにプログラムされたソフトウェアの利用によって行われる、オーバーヒート検知方法の典型的な実施例の各ステップのフローチャートである。
図面を通して、そうでないと言及しない限り、同一の参照番号および文字を、記載された実施例の近似した特徴、要素、構成部材または構成部分を示すために使用する。また、本発明は図面を参照して詳細に記載されるが、具体例と併せてそのような記載をする。
図1は開示された主題に従うオーバーヒート検知システム100の具体例の線図である。システムは、水のような流体102を運ぶための1つあるいはそれ以上のパイプ101の1つあるいはそれ以上のネットワークを含む。一例において、そのようなパイプネットワーク101は8個であり、好適な実施例では、5〜10のパイプネットワーク101のいずれかである。パイプは銅または流体を移送するために好適なその他の材料から構成される。好適な実施例は水に対して記載されているが、本発明は水搬送システムに限定されず、他の流体にも適用可能である。
パイプ101のネットワークに沿った1つあるいはそれ以上の箇所で流体102の1つあるいはそれ以上の圧力レベルを検知することが可能な1つあるいはそれ以上の高速圧力トランスデューサ103が、パイプ101のネットワークに取り付けられている。好ましくは、ネットワーク101中の各パイプは、対応する圧力トランスデューサ103に取り付けられており、圧力トランスデューサ103は、例えば、0−100psiの圧力範囲および160°Fの温度制限を有する半導体トランスデューサとすることができる。
圧力トランスデューサ103は、オーバーヒート検知アプリケーション1でプログラムされたコンピュータ105に接続されている。コンピュータ105は、コンピュータ集約型のソフトウェア・アプリケーションを実行するために好適ないかなるコンピュータとすることができ、例えば、パーソナルコンピュータである。都合の良いことに、オーバーヒート検知アプリケーション1は、ソフトウェアで実行することができ、コンピュータ105のランダムアクセスメモリに記憶される。ソフトウェアは、例えばソースコードからコンパイルすることによって得られる、実行できるオブジェクトコードの形式をとることができる。ソースコードの翻訳は排除されない。ソースコードは、例えば、フォートラン、パスカルまたは「C」のようなシーケンス制御命令の形式をとることができる。好ましくは、ビジュアルベーシックがソースコードとして使用される。オーバーヒート検知方法を実行するオーバーヒート検知アプリケーション1は、図2に関連して、以下に詳細に記載される。
コンピュータ105は、また、1つあるいはそれ以上の電子ビーム銃制御システム125を実行不可能とすることができる電子ゲート制御ボード107に接続されている。電子ビーム銃制御システム125は、パイプ101のネットワークにおいて、流体102を熱的に変化させることが可能な電子ビーム銃123の動作を規制する。1つの具体的な実施例において、電子ビーム銃123および電子ビーム銃制御システム125は、フォン・アルデン(Von Ardenne)によって製造され、0−750,000ワットの出力レベルに対して好適である。電子ビーム銃123は、電子ビームチャンバ111の頂部に設置され、手動で変更できるプログラム可能なスキャンパターンを使用して、予めセットされたターゲット位置のチャンバ111内に撃ち込まれる。電子ビームチャンバ111は、一方が「ノース」チャンバとして示され、他方が「サウス」チャンバとして示される、2つの電子ビームチャンバを含むことができる。
1つあるいはそれ以上の棚127は、電子ビームチャンバ内に設置され、精製のため原料をチャンバ111内に供給するために使用される。この実施例では、電子ビーム銃123は未精製の原料に撃ち込まれ、原料を溶解するために棚127から落ちる。溶解された原料は、次に、精製のため、電子ビーム銃によって加熱された1つあるいはそれ以上の炉129に流れ込み、1つあるいはそれ以上の電子ビーム銃によって加熱された1つあるいはそれ以上のモールド131に最後に入り込み、精製プロセスを完了する。1つの具体的な実施例では、精製物はチタニウムである。
各パイプネットワーク101は、1つあるいはそれ以上の電子ビーム銃123の周り、1つあるいはそれ以上の棚127の周り、1つあるいはそれ以上の炉129の周り、1つあるいはそれ以上のモールド131の周り、または、これらの構成部材または必要に応じて他の構成部材の組み合せ、のいずれかに、1つあるいはそれ以上の冷却ジャケット113を形成する。各冷却ジャケット113は、直列あるいは並列のいずれかの形式で、1つのチャンネルまたはブランチを複数のチャンネルにして形成される。また、各ネットワーク101は、直列または並列のいずれかの形式で、1つあるいはそれ以上のジャケット113を有する。好適なポンプ109は、流体102をパイプネットワーク101に移送し、その結果、冷却ジャケット113が伝導により電子ビーム銃123を冷却する。好ましい実施例において、ポンプ109は、1分あたり1200ガロンの速度の、100馬力(HP)のポンプである。
オーバーヒート検知システム100は、また、1つあるいはそれ以上のパイプから形成され、一例として水からなる熱交換流体122を運ぶ、熱交換システム115を含むことができる。熱交換パイプ121は、例えばプレート型の二重壁熱交換器119を通過する;なお、二重壁熱交換器は1,600,000BTU/hrの速度である。各パイプ101のネットワークは、また、二重壁熱交換器119を通過する。二重壁熱交換器119において、熱交換パイプ121は、熱の伝導による伝達を可能にするために、パイプ101と接触すべきである。パイプ121は、また、熱交換流体122を冷却するために、冷却タワーシステム117を通過する。オーバーヒート検知システム100の具体的な実施例に対するオーバーヒート検知方法は、図2に関連して、次により詳細に説明する。
次に、図2を参照すると、コンピュータ105にプログラムされたオーバーヒート検知アプリケーション1によって実行されるオーバーヒート検知方法が記載されている。オーバーヒート検知アプリケーション1は、(4)から開始し、ロードプリセットスレッシュホールドボタンが実行可能かどうかを決定する(3)。もし実行可能であれば、オーバーヒート検知アプリケーション1は、コンピュータ105のレジストリから1つあるいはそれ以上の予め定められた制限値をロードする(6)。予め定められた制限値は、各ネットワークのパイプ101の各々に対する、危険なパイプ圧力、言い換えると、流れおよび/または温度を示す最大および最小の公称動作圧力に対応し、また、そのような圧力レベルの許容し得る変化率に関する情報を含むことができる。流体で冷却された棚127および流体で冷却された2つの炉129を含む極めて好適な実施例において、棚127に対する予め定められた制限値は、最小圧力が1.4psi、最大圧力が17.4psi、最大変化率が9psiである。第1の炉に対して、最小圧力が0psi、最大圧力が16psi、最大変化率が7.6psiである。第2の炉に対して、最小圧力が0psi、最大圧力が12.6psi、最大変化率が7.6psiである。
外部データ取得コンピュータ(図示せず)は、どちらの電子ビームチャンバ111(例えば、ノースチャンバまたはサウスチャンバ)が使用されているか、電子ビームチャンバ111内での溶融の状態、および、棚127が使用されているかどうか、を示すデータをコンピュータ105に送る(2)。データは、文字列などのどのような都合の良い形式をもとることができる。
次に、オーバーヒート検知アプリケーション1は、RS232シリアル通信ラインを介して、外部データ取得コンピュータから受信したデータを解析する(5)。その後、(7)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、データの解析した文字列から、原料の溶融が電子ビームチャンバ111内で起こったかどうかを決定する。もし溶融が起きていれば、(9)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、どの電子ビームチャンバ111(例えば、ノースチャンバかサウスチャンバ)において原料の溶融が起きているかを決定する。
オーバーヒート検知アプリケーション1が、使用している電子ビームチャンバ111がノースチャンバだと決定した場合は、その後(10)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、ノース電子ビームチャンバ111と関連する圧力トランスデューサ103によって検知した流体102の圧力レベルを得る。オーバーヒート検知アプリケーション1が、使用している電子ビームチャンバ111がサウスチャンバだと決定した場合は、その後(12)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、サウス電子ビームチャンバ111と関連する圧力トランスデューサ103によって検知した流体102の圧力レベルを得る。
次に、オーバーヒート検知アプリケーション1は、(10)または(12)におけるノース電素ビームチャンバ111またはサウス電子ビームチャンバ111に関連する検知した圧力レベル103を、それぞれ、対応する予め定められた制限値を比較する(13)。好ましくは、オーバーヒート検知アプリケーション1は、また、圧力トランスデューサ103から得られた検知した圧力レベルの変化率を計算し、検知した圧力レベルの計算した変化率を対応する予め定めた制限値と比較する。
オーバーヒート検知アプリケーション1が、(10)または(12)のいずれかにおいて得られたいかなる検知した圧力レベルも、あるいは、それから計算したいかなる変化率も、適正範囲(圧力偏差事象)を超えるか、あるいは、適正範囲以下に存在すると決定した場合、その後、オーバーヒート検知アプリケーション1はシャットダウン信号を発生し、シャットダウン信号は電子制御ボード107に伝達される(15)。その後、電子ゲート制御ボード107は、電子ビーム制御システム125を調整し、対応する電子ビーム銃123を停止し、それにより、パイプネットワーク101が破損することを防いでいる。他の実施例では、同じ目標を、1つまたはそれ以上の電子ビーム銃123の出力を減少させることで達成している。
オーバーヒート検知アプリケーション1は、また、データベースに、将来の分析のために、事象の時間および日付を含む圧力偏差事象に関するデータ、事象に関連する圧力レベルの測定、および、測定に関連する変化率を記録する(16)。そのような分析は、適正な予め定めた制限値を正確に決定するにあたり役立つ。また、シャットダウン信号が発生され伝達された場合、オーバーヒート検知アプリケーション1は、eメールメッセージなどのメッセージを、圧力偏差事象を報告するオーバーヒート検知システム100を管理する責任のある1人あるいはそれ以上の人に送る(18)。
あるいは、オーバーヒート検知アプリケーション1が、1つあるいはそれ以上の検知した圧力レベルが、あるいは、それから計算した変化率が、予め定められた制限値から決定される適正範囲を超えないか、あるいは、適正範囲以下でないと決定した場合(13)、オーバーヒート検知アプリケーション1は、また、(5)において解析されたデータを分析することによって、棚が使用されているかどうかを決定する(14)。棚が使用されている場合、オーバーヒート検知アプリケーション1は、棚と関連する圧力トランスデューサ103によって検知された1つあるいはそれ以上の圧力レベルを得ることができ、検知した圧力レベルを予め定められた制限値と比較することができる(17)。
さらに、(17)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、棚に関連する圧力トランスデューサ103から得られる検知した圧力レベルの変化率を計算することができ、検知した圧力レベルの計算した変化率を予め定められた制限値と比較することができる。オーバーヒート検知アプリケーション1が、1つあるいはそれ以上の検知した圧力レベルのいずれもが、あるいは、それから計算した変化率のいずれもが、予め定められた制限値から決定される適正範囲(圧力偏差事象)を超えるか、あるいは、適正範囲以下に存在すると決定した場合、オーバーヒート検知アプリケーション1は、上述したような処理を行う(15)。
一方、棚を使用していない場合、あるいは、棚に関連する圧力トランスデューサ103によって検知された圧力レベルが、あるいは、それから計算した変化率が、予め定められた制限値から決定される適正範囲を超えないか、あるいは、適正範囲以下でない場合、オーバーヒート検知アプリケーション1は(11)に続く。(11)において、オーバーヒート検知アプリケーション1は、すでにそれらがON状態でない場合、電子ビーム銃123をオンにする。最後に、オーバーヒート検知アプリケーション1は、検知した圧力レベルおよび検知した圧力レベルに対応する変化率を記録する(8)。
以上の説明は、本発明の原理を単に記載したものである。記載した実施例に対する種々の改良および変更は、ここでの教示を考慮することで、当業者にとって明らかである。そのため、当業者が、明示的に記載されていなくても、本発明の原理を具現化し、そのため、本発明の精神および範囲内において種々の技術を考え出すことは評価される。

Claims (28)

  1. オーバーヒート検知のためのシステムであって、流体を運ぶ1つあるいはそれ以上のパイプと、1つあるいはそれ以上のパイプに対し温度および流れに依存する圧力を発生する流体と、を含むシステムにおいて:
    システム内の少なくとも1箇所に配置され、少なくとも1箇所で流体の圧力レベルを得るための、少なくとも1つの圧力トランスデューサと;
    少なくとも1つの熱発生装置の制御のための電子ゲート制御ボードであって、熱発生装置が電子ビーム銃および出力を有する電子制御ボードと;
    ランダムアクセスメモリと接続されたコンピュータであって、ランダムアクセスメモリがソフトウェアを記憶し、ソフトウェアが実行されると:
    システム内の少なくとも1箇所に対応する少なくとも1つの予め定められた制限値 をロードし、
    少なくとも1つの予め定められた制限値を、少なくとも1つの圧力トランスデュー サによって得られたシステム内の少なくとも1箇所における流体の圧力レベルと比較 し、
    圧力レベルが予め定められた制限値外に存在する場合にシャットダウン信号を発生 し、シャットダウン信号を、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する電子ゲ ート制御ボードに送る、
    工程を実施するコンピュータと;
    を備えることを特徴とするシステム。
  2. 少なくとも1つの圧力トランスデューサが半導体圧力トランスデューサを備える請求項1に記載のシステム。
  3. 少なくとも1つの圧力トランスデューサが高速圧力トランスデューサである請求項1に記載のシステム。
  4. 少なくとも1つの電子ビームチャンバをさらに備え、少なくとも1つの電子ビーム銃が少なくとも1つの電子ビームチャンバに撃ち込まれる請求項1に記載のシステム。
  5. 少なくとも1つの電子ビームチャンバ内の少なくとも1つの棚であって、原料を精製のためのチャンバ内に供給するよう構成された少なくとも1つの棚と;
    少なくとも1つの炉であって、電子ビーム銃が原料に撃ち込まれ、少なくとも1つの棚から落ち、精製のための少なくとも1つの炉内に原料を溶融する少なくとも1つの炉と;
    少なくとも1つのモールドであって、原料が少なくとも1つのモールドに入り、それにより、精製プロセスを完了する少なくとも1つのモールドと;をさらに備える請求項4に記載のシステム。
  6. 少なくとも1つの電子ビーム銃、少なくとも1つの棚、少なくとも1つの炉および少なくとも1つのモールドの少なくとも1つの周囲の少なくとも1つの冷却ジャケットをさらに備える請求項5に記載のシステム。
  7. 少なくとも1つのポンプであって、少なくとも1つの冷却ジャケットが少なくとも1つの電子ビーム銃を伝導により冷却するように、流体を少なくとも1つのパイプに送るよう構成された少なくとも1つのポンプをさらに備える請求項5に記載のシステム。
  8. 少なくとも1つのパイプを備え、熱交換流体を運びシステムの少なくとも1つのパイプを接触させ、熱を伝導により移動する少なくとも1つのパイプを含む熱交換システムをさらに備える請求項1に記載のシステム。
  9. 熱交換システムが:
    冷却タワーシステム;および
    システムに隣接する二重壁熱交換器;
    を含む請求項8に記載のシステム。
  10. ソフトウェアが実行されると、ソフトウェアがコンピュータを、少なくとも1つの圧力トランスデューサから得られる少なくとも1つの圧力レベルの変化率を計算させるようにする請求項1に記載のシステム。
  11. 電子ゲート制御ボードが、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を減少させることにより、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する請求項1に記載のシステム。
  12. 電子ゲート制御ボードが、少なくとも1つの電子ビーム銃を停止することにより、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する請求項1に記載のシステム。
  13. データベースであって、圧力偏差事象に関連するデータを記録するデータベースをさらに備える請求項1に記載のシステム。
  14. ソフトウェアが実行されると、ソフトウェアがコンピュータを、システムを管理する責任のある1人あるいはそれ以上の人にeメールメッセージを送らすようにする請求項1に記載のシステム。
  15. システムのオーバーヒート検知のための方法であって、流体を運ぶ1つあるいはそれ以上のパイプと、1つあるいはそれ以上のパイプに対し温度および流れに依存する圧力を発生する流体と、を含む方法において:
    システム内の少なくとも1箇所に配置された少なくとも1つの圧力トランスデューサにより、少なくとも1箇所での流体の圧力レベルを取得し;
    少なくとも1つの圧力トランスデューサによって得られた少なくとも1つの圧力レベルの、対応する予め定められた制限値に対する比較を実施し;
    圧力レベルが予め定められた制限値外に存在する場合にシャットダウン信号を発生し、シャットダウン信号が、少なくとも1つの熱発生装置の出力を調整する電子ゲート制御ボードに伝達され、熱発生装置が電子ビーム銃を含む、ことを特徴とする方法。
  16. 少なくとも1つの圧力トランスデューサが半導体圧力トランスデューサを備える請求項15に記載の方法。
  17. 少なくとも1つの圧力トランスデューサが高速圧力トランスデューサを備える請求項15に記載の方法。
  18. 少なくとも1つの電子ビーム銃を少なくとも1つの電子ビームチャンバに撃ち込む工程をさらに備える請求項15に記載の方法。
  19. 精製のためのチャンバ内に原料を供給するために、少なくとも1つの棚を構成し;
    原料に電子ビーム銃を撃ち込み、原料を少なくとも1つの棚から落とし、精製のため少なくとも1つの炉内で原料を溶融し;
    原料が少なくとも1つのモールドに入った場合に精製プロセスを完了する;工程をさらに備える請求項15に記載の方法。
  20. 少なくとも1つの電子ビーム銃、少なくとも1つの棚、少なくとも1つの炉および少なくとも1つのモールドのうちの少なくとも1つの周りに、少なくとも1つの冷却ジャケットを設ける工程をさらに備える請求項19に記載の方法。
  21. 少なくとも1つのポンプであって、少なくとも1つの冷却ジャケットが少なくとも1つの電子ビーム銃を伝導により冷却するように、流体を少なくとも1つのパイプに送るように構成された少なくとも1つのポンプを設ける工程をさらに備える請求項19に記載の方法。
  22. 少なくとも1つのパイプであって、熱交換流体を運びシステムの少なくとも1つのパイプを接触させ、熱を伝導により移動する少なくとも1つのパイプを含む熱交換システムをさらに備える請求項15に記載のシステム。
  23. 熱交換システムが:
    冷却タワーシステム;および
    システムに隣接する二重壁熱交換器;
    を含む請求項22に記載の方法。
  24. 少なくとも1つの圧力トランスデューサから得られる少なくとも1つの圧力レベルの変化率を計算する工程をさらに備える請求項15に記載の方法。
  25. 少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する工程が、少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を減少する工程を含む請求項15に記載の方法。
  26. 少なくとも1つの電子ビーム銃の出力を調整する工程が、少なくとも1つの電子ビーム銃を停止する工程を含む請求項15に記載の方法。
  27. 圧力偏差事象に関連するデータをデータベースに記録する工程をさらに備える請求項15に記載の方法。
  28. システムを管理する責任のある1人あるいはそれ以上の人にeメールメッセージを送る工程をさらに備える請求項15に記載の方法。
JP2009522904A 2006-08-03 2007-01-25 オーバーヒート検知システム Active JP5328648B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83533006P 2006-08-03 2006-08-03
US60/835,330 2006-08-03
PCT/US2007/061053 WO2008016719A1 (en) 2006-08-03 2007-01-25 Overheat detection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009545721A true JP2009545721A (ja) 2009-12-24
JP5328648B2 JP5328648B2 (ja) 2013-10-30

Family

ID=38997480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009522904A Active JP5328648B2 (ja) 2006-08-03 2007-01-25 オーバーヒート検知システム

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8024149B2 (ja)
EP (2) EP2434120B1 (ja)
JP (1) JP5328648B2 (ja)
CN (2) CN101495727B (ja)
AT (1) ATE541062T1 (ja)
ES (2) ES2746506T3 (ja)
RU (1) RU2414607C2 (ja)
UA (1) UA95813C2 (ja)
WO (1) WO2008016719A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031355A1 (de) * 2009-07-01 2011-01-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Kühlen eines Kühlelements eines Lichtbogenofens, Lichtbogenofen zum Einschmelzen von Metallgut, und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für einen Lichtbogenofen
KR102116953B1 (ko) * 2011-10-19 2020-05-29 다이킨 고교 가부시키가이샤 적층체
EP2693143A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-05 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren einer Leckage im Bereich mindestens einer Kühlvorrichtung eines Ofens, sowie ein Ofen
AU2013361429B2 (en) 2012-12-18 2017-02-09 Fluor Technologies Corporation Fuel and lubrication truck platform
WO2016002454A1 (ja) * 2014-06-30 2016-01-07 東洋ゴム工業株式会社 密閉型二次電池の変形検出センサ、密閉型二次電池、及び、密閉型二次電池の変形検出方法
CN105865771A (zh) * 2016-05-31 2016-08-17 苏州方林科技股份有限公司 新能源汽车冷却套测试装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03123627A (ja) * 1989-10-05 1991-05-27 Toshiba Corp 金属蒸気発生装置およびその運転方法
JPH05334669A (ja) * 1992-06-03 1993-12-17 Sony Corp 磁気記録媒体の製造方法および製造装置
JPH0681135A (ja) * 1992-09-02 1994-03-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 電子ビーム異常照射検知装置
JPH0931559A (ja) * 1995-07-17 1997-02-04 Kobe Steel Ltd 超高純度Ti金属材料の電子ビームを使用した無汚染溶解法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3105275A (en) * 1960-05-27 1963-10-01 Stauffer Chemical Co Electron-beam furnace with double-coil magnetic beam guidance
US3760393A (en) * 1972-05-26 1973-09-18 J Lindberg Overheat detection system
US3896423A (en) * 1973-09-14 1975-07-22 John E Lindberg Fire and overheat detection system
US4091658A (en) * 1974-12-09 1978-05-30 Shafer Valve Company Electronic fluid pipeline leak detector and method
SU1271890A1 (ru) 1984-06-03 1986-11-23 Донецкий металлургический завод им.В.И.Ленина Устройство дл ведени плавки в дуговой электропечи
US4823358A (en) * 1988-07-28 1989-04-18 501 Axel Johnson Metals, Inc. High capacity electron beam cold hearth furnace
EP0559993A1 (en) 1992-03-09 1993-09-15 Ente Nazionale Per L'energia Elettrica - (Enel) A system for the detection of a sudden rupture in a pipe through which a liquid is flowing under pressure.
US5267587A (en) * 1992-04-07 1993-12-07 Brown Geoffrey P Utilities shutoff system
US5377524A (en) * 1992-06-22 1995-01-03 The Regents Of The University Of Michigan Self-testing capacitive pressure transducer and method
CN1046541C (zh) 1994-02-21 1999-11-17 旭化成工业株式会社 甲醛共聚物树脂组合物
TW295623B (ja) * 1994-08-19 1997-01-11 Caldon Co
US6015465A (en) * 1998-04-08 2000-01-18 Applied Materials, Inc. Temperature control system for semiconductor process chamber
US6313476B1 (en) * 1998-12-14 2001-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Charged beam lithography system
US6064686A (en) * 1999-03-30 2000-05-16 Tfi Telemark Arc-free electron gun
JP2002244724A (ja) * 2001-02-20 2002-08-30 Honda Motor Co Ltd 機械の遠隔監視装置および管理方法
CN1136323C (zh) 2001-04-26 2004-01-28 李明远 生产半导体纯度级原料的高真空度电子束提纯系统
DE10128423A1 (de) * 2001-06-12 2003-01-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Überwachen eines Kühlflüssigkeitskreislaufs einer Brennkraftmaschine
WO2005017233A2 (en) 2003-06-06 2005-02-24 Rmi Titanium Company Insulated cold hearth for refinning metals having improved thermal efficiency

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03123627A (ja) * 1989-10-05 1991-05-27 Toshiba Corp 金属蒸気発生装置およびその運転方法
JPH05334669A (ja) * 1992-06-03 1993-12-17 Sony Corp 磁気記録媒体の製造方法および製造装置
JPH0681135A (ja) * 1992-09-02 1994-03-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 電子ビーム異常照射検知装置
JPH0931559A (ja) * 1995-07-17 1997-02-04 Kobe Steel Ltd 超高純度Ti金属材料の電子ビームを使用した無汚染溶解法

Also Published As

Publication number Publication date
US20120010761A1 (en) 2012-01-12
US20100145523A1 (en) 2010-06-10
EP2434120A1 (en) 2012-03-28
WO2008016719A1 (en) 2008-02-07
CN101495727A (zh) 2009-07-29
UA95813C2 (ru) 2011-09-12
JP5328648B2 (ja) 2013-10-30
RU2414607C2 (ru) 2011-03-20
EP2434120B1 (en) 2019-09-11
EP2052139B1 (en) 2012-01-11
EP2052139A4 (en) 2010-09-08
CN102705066B (zh) 2015-03-25
EP2052139A1 (en) 2009-04-29
RU2009107528A (ru) 2010-09-10
CN102705066A (zh) 2012-10-03
ES2746506T3 (es) 2020-03-06
US8024149B2 (en) 2011-09-20
ES2377211T3 (es) 2012-03-23
US8229696B2 (en) 2012-07-24
CN101495727B (zh) 2013-03-27
ATE541062T1 (de) 2012-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5328648B2 (ja) オーバーヒート検知システム
US7832367B2 (en) Furnace panel leak detection system
CN104428618B (zh) 用于探测熔炉的至少一个冷却装置的区域中的泄漏的方法和装置及熔炉
JP2003521623A (ja) タービンの運転方法及びタービンプラント
JP6504525B2 (ja) 過熱装置
WO2010026840A1 (ja) 熱交換装置
JP5652194B2 (ja) 炉の空気予熱器の診断方法
RU2738154C2 (ru) Способ предварительного нагревания текучей среды выше по потоку относительно печи
JP2008039224A (ja) 定圧貫流ボイラ構成とその運用方法
CN210317416U (zh) 发电设备
JPH08285210A (ja) コークス乾式消火設備のボイラ伝熱管異常検知方法
KR101283988B1 (ko) 용광로용 열풍로의 연락관 감지장치 및 그 방법
JP2014159910A (ja) スートブロワウォーミング装置およびスートブロワウォーミング方法
JP2023112866A (ja) 炉内圧力制御システム、燃焼炉、および、炉内圧力制御方法
JP2009250509A (ja) 廃熱の蓄熱方法及びその蓄熱装置
KR100354210B1 (ko) 고로의스태이브냉각방법
JPH108114A (ja) 高炉炉底の冷却装置
JP2019056469A (ja) 金属壁部の冷却温度設定方法及び金属壁部の冷却方法
JP2020051686A (ja) 給湯装置及び給湯装置の制御方法
KR20050041228A (ko) 화력발전용 보일러의 화울링 측정장치
JP2005283016A (ja) 複合熱源機の安全装置
JPH05322160A (ja) 燃焼器具の安全制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121030

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130130

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130619

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130723

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5328648

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250