JP2015194152A - Equipment state detection device and method for steam system - Google Patents
Equipment state detection device and method for steam system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015194152A JP2015194152A JP2015040038A JP2015040038A JP2015194152A JP 2015194152 A JP2015194152 A JP 2015194152A JP 2015040038 A JP2015040038 A JP 2015040038A JP 2015040038 A JP2015040038 A JP 2015040038A JP 2015194152 A JP2015194152 A JP 2015194152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- drain
- power generation
- expander
- generation amount
- 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
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 35
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 11
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 32
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 32
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 32
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 23
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Description
本願は、蒸気システムに設けられた流体機器の機器状態検出装置および機器状態検出方法に関する。 The present application relates to a device state detection apparatus and device state detection method for a fluid device provided in a steam system.
例えば特許文献1に開示されているように、蒸気で対象物を加熱する蒸気システム(蒸気加熱装置)が知られている。この蒸気システムは、蒸気が対象物と熱交換する熱交換器と、ドレンの貯留部(ヘッダータンク)とを備えている。この蒸気システムでは、熱交換器において流入した蒸気が対象物に放熱して凝縮しドレン(復水)となる。これにより、対象物が加熱(潜熱加熱)される。そして、熱交換器で発生したドレンはスチームトラップを介して貯留部に送られて貯留される。貯留部のドレンは、その温度に応じて給水タンクへ戻されたり外部へ排出されたりする。給水タンクへ戻されたドレンは、蒸気に再生される。 For example, as disclosed in Patent Document 1, a steam system (steam heating device) that heats an object with steam is known. The steam system includes a heat exchanger that exchanges heat between the steam and an object, and a drain storage section (header tank). In this steam system, steam flowing in the heat exchanger dissipates heat to the object and condenses to become drain (condensate). Thereby, a target object is heated (latent heat heating). And the drain which generate | occur | produced with the heat exchanger is sent to a storage part via a steam trap, and is stored. The drain of the storage part is returned to the water supply tank or discharged to the outside according to the temperature. The drain returned to the water supply tank is regenerated into steam.
上述したような蒸気システムでは、熱交換器やスチームトラップ等の流体機器の運転状態(性能や異常状態)を確認したいという要望がある。例えば、熱交換器の場合、熱交換器から流出したドレン(復水)の流量に基づいて熱交換器の運転状態(性能)を確認することが考えられる。しかしながら、熱交換器から流出したドレンは飽和状態であることから、実際には、熱交換器の下流側では蒸気とドレンの気液混合流体が流れることになる。そのため、一般の流量計では気液混合流体のうち液相であるドレンのみの流量を検出することは実質困難となる。したがって、熱交換器の運転状態(性能)を確認することが困難になる。 In the steam system as described above, there is a demand for confirming the operation state (performance or abnormal state) of a fluid device such as a heat exchanger or a steam trap. For example, in the case of a heat exchanger, it is conceivable to check the operation state (performance) of the heat exchanger based on the flow rate of drain (condensate) flowing out from the heat exchanger. However, since the drain flowing out from the heat exchanger is in a saturated state, in reality, a gas-liquid mixed fluid of steam and drain flows on the downstream side of the heat exchanger. Therefore, it is substantially difficult to detect the flow rate of only the drain that is the liquid phase in the gas-liquid mixed fluid with a general flow meter. Therefore, it becomes difficult to confirm the operation state (performance) of the heat exchanger.
また、スチームトラップの異常状態(例えば、ドレンの排出量が流入量に対して多い漏れ状態や、ドレンの排出量が流入量に対して少ない詰まり状態)をいち早く発見することは容易ではない。即ち、上記と同様、スチームトラップの上流側では実際には蒸気とドレンの気液混合流体が流れるため、ドレンのみの流量を検出することは実質困難である。また、スチームトラップから排出されるのは液相のドレンのみであるが、排出直後ではドレンの一部が再蒸発(フラッシュ)するため、結果、スチームトラップの下流側においても蒸気とドレンの気液混合流体が流れる。そのため、スチームトラップの下流側においても液相であるドレンのみの流量を検出することは困難である。したがって、スチームトラップにおけるドレンの流入量および排出量を検出することが困難となり、上述したような運転状態(異常状態)を発見することが困難となる。 Further, it is not easy to quickly find an abnormal state of the steam trap (for example, a leak state in which the drain discharge amount is larger than the inflow amount or a clogged state in which the drain discharge amount is smaller than the inflow amount). That is, similarly to the above, since the gas-liquid mixed fluid of steam and drain actually flows on the upstream side of the steam trap, it is practically difficult to detect the flow rate of only the drain. In addition, only the liquid phase drain is discharged from the steam trap, but a portion of the drain is re-evaporated (flashed) immediately after the discharge, and as a result, the vapor and liquid vapor and drain also downstream of the steam trap. The mixed fluid flows. Therefore, it is difficult to detect the flow rate of only the liquid phase drain even downstream of the steam trap. Therefore, it becomes difficult to detect the inflow amount and the discharge amount of the drain in the steam trap, and it becomes difficult to find the operation state (abnormal state) as described above.
本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたもので、その目的は、蒸気システムにおいて熱交換器等の流体機器の運転状態を検出可能な機器状態検出装置および機器状態検出方法を提供することにある。 The technology disclosed in the present application has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a device state detection device and a device state detection method capable of detecting an operation state of a fluid device such as a heat exchanger in a steam system. There is.
本願に開示の技術は、蒸気が対象物に放熱して凝縮する蒸気使用部と、上記蒸気の凝縮によって発生し上記蒸気使用部から流出したドレンが流入し、該ドレンを膨張させて動力を発生させる膨張機と、該膨張機の発生動力によって駆動される発電機とを有する蒸気システムにおいて、該蒸気システムに設けられた流体機器の運転状態を検出する蒸気システムの機器状態検出装置を対象としている。本願の蒸気システムの機器状態検出装置は、上記発電機の発電量に基づいて、上記流体機器の運転状態を検出するものである。 The technology disclosed in the present application is a steam use part that dissipates heat and condenses on an object, and a drain that is generated by condensation of the steam and flows out of the steam use part flows in, and expands the drain to generate power. A steam system having an expander to be operated and a generator driven by power generated by the expander, and an apparatus state detection device for a steam system that detects an operation state of a fluid device provided in the steam system . The apparatus state detection apparatus of the steam system of this application detects the operation state of the said fluid apparatus based on the electric power generation amount of the said generator.
また、本願に開示の技術は、蒸気が対象物に放熱して凝縮する蒸気使用部と、上記蒸気の凝縮によって発生し上記蒸気使用部から流出したドレンが流入し、該ドレンを膨張させて動力を発生させる膨張機と、該膨張機の発生動力によって駆動される発電機とを有する蒸気システムにおいて、該蒸気システムに設けられた流体機器の運転状態を検出する蒸気システムの機器状態検出方法を対象としている。本願の蒸気システムの機器状態検出方法は、上記発電機の発電量に基づいて、上記流体機器の運転状態を検出するものである。 In addition, the technology disclosed in the present application includes a steam using part that dissipates heat and condenses steam on an object, and a drain that is generated by condensation of the steam and flows out from the steam using part. The present invention relates to a device state detection method for a steam system that detects an operating state of a fluid device provided in the steam system in a steam system having an expander that generates gas and a generator that is driven by power generated by the expander It is said. The apparatus state detection method of the steam system of this application detects the operation state of the said fluid apparatus based on the electric power generation amount of the said generator.
以上のように、本願に開示の技術によれば、発電機の発電量に基づいて蒸気使用部等の流体機器の運転状態を検出するようにした。したがって、膨張機に流入したドレンの流量や蒸気使用部から流出したドレンの流量を発電量に基づいて推測することができる。よって、蒸気使用部等の流体機器の運転状態(性能や異常状態)を確認することができる。 As described above, according to the technique disclosed in the present application, the operating state of a fluid device such as a steam using unit is detected based on the power generation amount of the generator. Therefore, the flow rate of the drain that flows into the expander and the flow rate of the drain that flows out from the steam using part can be estimated based on the power generation amount. Therefore, it is possible to confirm the operating state (performance or abnormal state) of the fluid equipment such as the steam using part.
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the technology disclosed in the present application, applications thereof, or uses thereof.
(実施形態1)
本願の実施形態1について説明する。本実施形態の蒸気システム1は、蒸気(飽和蒸気)で対象物を加熱するものである。図1に示すように、蒸気システム1は蒸気が流通する蒸気配管系10を備えている。蒸気配管系10は、蒸気生成部21と、熱交換器22と、スチームトラップ23と、膨張機30と、発電機34とを有している。そして、蒸気システム1にはドレンの流量検出装置40が設けられており、この流量検出装置40は本願の請求項に係る機器状態検出装置を構成している。また、熱交換器22、スチームトラップ23および膨張機30は、それぞれ、蒸気システム1における流体機器を構成している。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present application will be described. The steam system 1 of this embodiment heats an object with steam (saturated steam). As shown in FIG. 1, the steam system 1 includes a
蒸気生成部21は、水を加熱して蒸気(飽和蒸気)を生成するものである。熱交換器22は、熱源側である第1流路22aと、利用側である第2流路22bとを有している。第1流路22aは、一端が流入管11を介して蒸気生成部21に接続され、他端が流出管12を介してスチームトラップ23の入口部23aに接続されている。第2流路22bは、一端が流入管61に接続され、他端が流出管62に接続されている。
The
熱交換器22は、蒸気生成部21から蒸気が第1流路22aに供給され、流入管61から対象物が第2流路22bに供給される。そして、熱交換器22では、第1流路22aの蒸気が第2流路22bの対象物に放熱して凝縮し、対象物が加熱される。蒸気は、凝縮することによってドレン(復水)になる。つまり、熱交換器22は、蒸気の凝縮潜熱によって対象物を加熱(潜熱加熱)する潜熱熱交換器であり、本願の請求項に係る蒸気使用部を構成している。熱交換器22において凝縮したドレンおよび加熱された対象物は、それぞれ、流出管12,62に流出する。
In the
流入管11には、開閉弁51と高圧側圧力センサ52が設けられている。開閉弁51は、開閉動作を行うことによって、蒸気生成部21から熱交換器22への蒸気供給を許可または停止する。高圧側圧力センサ52は、流入管11を流れる蒸気の圧力を検出する。
The
スチームトラップ23は、熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレン(復水)または蒸気混じりのドレン(復水)が入口部23aを通して流入する。スチームトラップ23は、流入したドレンのみを自動的に出口部23bから排出するものである。
In the
膨張機30は、流入管13を介してスチームトラップ23の出口部23bに接続されている。つまり、蒸気配管系10では熱交換器22と膨張機30との間にスチームトラップ23が設けられており、スチームトラップ23はドレンのみを膨張機30へ向かって排出するドレン供給部を構成している。
The
膨張機30は、ケーシング31と、該ケーシング31に収容された膨張機構32とを有するスクロール式膨張機である。膨張機構32は、図示しないが、固定スクロールのラップと可動スクロール(旋回スクロール)のラップとが互いに噛み合って膨張室が形成されている。膨張機構32の入口部32aには流入管13が接続され、出口部32bには流出管14が接続されている。また、膨張機構32には出力軸33が設けられている。
The
膨張機構32は、スチームトラップ23の出口部23bから排出されたドレン、即ち熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレンが入口部32aより膨張室に流入する。膨張機構32は、膨張室に流入したドレンを膨張させることによって動力を発生させるように構成されている。具体的に、液相であるドレンは、膨張室に流入すると、出口部32bが入口部32aよりも低圧であることにより(例えば、流出管14が大気解放されている場合等)、圧力が低下するため、再蒸発(フラッシュ)して再び気相である蒸気となる。即ち、ドレンの体積が膨張することになる。このドレンの体積膨張に伴って膨張室の容積が増加していき、この膨張室の容積増加によって出力軸33が回転駆動される。つまり、膨張機構32では、ドレンを再蒸発(フラッシュ)させることにより回転動力が発生し出力軸33に伝達される。
In the
このように、膨張機30には液相であるドレンが流入するが、そのドレンは飽和状態のものであるため、圧力低下により容易にドレンを再蒸発(フラッシュ)させることができる。その結果、容易にドレンを膨張させることが可能である。なお、膨張後のドレン(即ち、蒸気)は、出口部32bより流出管14に流出する。流出管14には、膨張機30から流出した膨張後のドレンの圧力を検出する低圧側圧力センサ53が設けられている。
Thus, although the drain which is a liquid phase flows in into the
なお、厳密には、スチームトラップ23の出口部23bから排出されたドレンの幾分かは流入管13を流れる間に再蒸発(フラッシュ)するため、膨張機30にはドレンと共に幾分かの蒸気(フラッシュ蒸気)が流入する。膨張機30では、流入したドレンだけでなく蒸気も膨張し、膨張室の容積が増加する。
Strictly speaking, some of the drain discharged from the
発電機34は、その駆動軸35が膨張機30の出力軸33と連結されている。発電機34は、膨張機30の出力軸33によって駆動されて発電する。つまり、蒸気システム1では膨張機30で発生させた動力が発電機34の駆動源として利用される。
The
以上のように、本実施形態の蒸気システム1では、熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレン(復水)が流入し、該ドレンを膨張させて動力を発生させる膨張機30を備えているため、熱交換器22で発生したドレンを用いて新たな動力を発生させることができる。
As described above, the steam system 1 of the present embodiment includes the
そして、発電機34を膨張機30の出力軸33に連結しているため、膨張機30で発生させた回転動力で発電機34を駆動させることができる。そして、発電機34で発電した電力を蒸気システム1に用いられている電動機等に供給することにより、装置全体の省エネルギー化を図ることができる。
Since the
〈流量検出装置の構成および流量検出方法〉
流量検出装置40の構成および動作(流量検出方法)について説明する。流量検出装置40は、熱交換器22から流出したドレンの流量を検出することで、熱交換器22の運転状態(性能)を検出するものである。流量検出装置40は、弁状態取得部41と、差圧算出部42と、発電量取得部43と、流量算出部44とを有している。なお、流量検出装置40による流量検出方法は、本願の請求項に係る機器状態検出方法を構成している。
<Configuration of flow rate detection device and flow rate detection method>
The configuration and operation (flow rate detection method) of the flow
弁状態取得部41は、開閉弁51の開閉状態が自動的に入力される。つまり、開閉弁51が開状態であるか閉状態であるかを弁状態取得部41が取得する。差圧算出部42は、高圧側圧力センサ52で検出された蒸気の圧力と、低圧側圧力センサ53で検出された膨張後のドレンの圧力とを取得する。そして、差圧算出部42は、取得した両圧力の圧力差を算出する。発電量取得部43は、発電機34の発電量を取得する。流量算出部44は、弁状態取得部41、差圧算出部42および発電量取得部43が取得および算出した情報に基づいて、熱交換器22から流出したドレンの流量を算出するように構成されている。
The valve
具体的に、流量検出装置40による検出動作(流量検出方法)について説明する。蒸気システム1の運転中、開閉弁51が開くことにより蒸気生成部21から蒸気が熱交換器22へ供給される。そして、開閉弁51の開状態を弁状態取得部41が取得する(弁状態検出ステップ)。また、流入管11を流れる蒸気の圧力が高圧側圧力センサ52によって検出され、その検出圧力を差圧算出部42が取得する(差圧算出ステップ)。ここで、流入管11を流れる蒸気の圧力と流出管12を流れるドレンの圧力とは略同じであるため、高圧側圧力センサ52の検出圧力は流出管12を流れるドレンの圧力でもある。そして、スチームトラップ23から流出したドレンが膨張機30に流入して膨張することにより、発電機34が駆動される。発電量取得部43は、発電機34が発電した発電量を取得する(発電量検出ステップ)。また、膨張機30から流出管14に流出した膨張後のドレンの圧力が低圧側圧力センサ53によって検出され、その検出圧力を差圧算出部42が取得する。そして、差圧算出部42では取得した両圧力の圧力差が算出される(差圧算出ステップ)。
Specifically, the detection operation (flow rate detection method) by the flow
そして、流量算出部44では、弁状態取得部41、差圧算出部42および発電量取得部43が取得および算出したそれぞれの情報に基づいて、熱交換器22から流出したドレンの流量が算出される(流量算出ステップ)。ここで言う流量とは、質量流量を意味する。また、熱交換器22から流出したドレンの流量とは、流出管12を流れる液相であるドレンの流量(即ち、流出管12からスチームトラップ23に流入する液相であるドレンの流量)であり、スチームトラップ23から流入管13に流出する液相であるドレンの流量でもある。例えばフロート式のスチームトラップ23では、ドレンを一定量までは貯留し、その一定量を超えるドレンが流入するとその超えた分のドレンが流出する。したがって、長い時間における平均流量としてみると、スチームトラップ23に流入する液相のドレン流量とスチームトラップ23から流出する液相のドレン流量とは互いに同等と言える。
The flow
流量算出部44は、予め膨張機30におけるドレンの単位時間当たりの流入量(質量流量)と発電機34の発電量との相関データ(図2のグラフ)を有している。図2のグラフは、縦軸が膨張機30におけるドレンの単位時間当たりの流入量(kg/h)(以下、単に膨張機30のドレン流入量ともいう。)を示し、横軸が発電機34の発電量(W)を示す。ここで、膨張機30のドレン流入量とは、液相であるドレンの流入量と気相である蒸気(フラッシュ蒸気)の流入量とを合わせた流入量(質量流量)である。この相関データは、熱交換器22から流出したドレンの圧力と膨張機30から流出した膨張後のドレンの圧力との圧力差に応じて複数設けられている。つまり、流量算出部44はドレンの高低圧力差毎の相関データを有している。
The flow
流量算出ステップでは、先ず、弁状態取得部41が取得した開状態をもって、蒸気配管系10において蒸気やドレンが流れているとして、ドレンの流量算出が可能であると認識される。この認識がされると、複数の相関データの中から、差圧算出部42で算出された圧力差に対応する相関データが抽出される。なお、弁状態取得部41が閉状態を取得している場合、ドレンの流量算出が不可能であるとして流量算出ステップは終了する。対応する相関データが抽出されると、抽出された相関データに基づいて、発電量取得部43が取得した発電量に対応する膨張機30のドレン流入量が抽出される。そして、この抽出されたドレン流入量が熱交換器22から流出したドレンの流量として算出される。以上より、流量算出ステップが終了する。
In the flow rate calculation step, first, it is recognized that the flow rate of the drain can be calculated on the assumption that steam and drain are flowing in the
以上のように、上記実施形態1によれば、発電機34の発電量に基づいて、熱交換器22の運転状態を検出するようにした。具体的に、上記実施形態1では、膨張機30のドレン流入量と発電機34の発電量との相関データに基づき、検出した発電量に対応する膨張機30のドレン流入量を熱交換器22から流出したドレンの流量として算出するようにした。つまり、上述したようにスチームトラップ23から排出されたドレンは一部が再蒸発(フラッシュ)して膨張機30に流入することから、膨張機30のドレン流入量(液相のドレン流入量と気相の蒸気流入量の和)は、スチームトラップ23に流入する液相のドレンの流量、即ち熱交換器22から流出した液相のドレンの流量に相当する。そのため、膨張機30のドレン流入量を熱交換器22から流出したドレンの流量とすることができる。したがって、熱交換器22から流出したドレンの流量を検出可能となる。よって、例えば対象物の温度等の出力情報が得られない場合であっても、熱交換器22の運転状態(性能)を確認することができる。
As described above, according to the first embodiment, the operating state of the
また、上記実施形態1によれば、熱交換器22から流出したドレンの圧力と膨張機30から流出した膨張後のドレンの圧力との圧力差に応じて複数の相関データを有し、算出したドレンの圧力差に対応する相関データを選択するようにした。そのため、例えば流出管14が別の蒸気配管系に接続されてその蒸気配管系の運転条件によって流出管14の圧力(即ち、膨張機30から流出した膨張後のドレンの圧力)が変動する場合でも、熱交換器22から流出したドレンの流量を適切に算出することが可能になる。流出管14の圧力が変動すると、その圧力と流入管11の圧力(即ち、熱交換器22から流出したドレンの圧力)との圧力差が変化する。膨張機30において流入したドレンの再蒸発率は上記の圧力差によって変化する。つまり、圧力差が大きいと再蒸発率は高くなり、圧力差が小さいと再蒸発率は低くなる。そのため、膨張機30ではドレン流入量が同じでも上記の圧力差によって膨張率が異なり、その結果、発電量が異なる。つまり、膨張機30のドレン流入量と発電量との相関は上記の圧力差によって異なる。この点を考慮し、上記実施形態1では、予め圧力差に応じた複数の相関データを設け、算出した圧力差に対応する相関データを選択するので、熱交換器22から流出したドレンの流量を適切に算出することができる。
Further, according to the first embodiment, a plurality of correlation data is calculated according to the pressure difference between the pressure of the drain flowing out from the
(実施形態1の変形例1)
上記実施形態1の変形例1について説明する。本変形例は、図3に示すように、上記実施形態1の蒸気配管系10においてスチームトラップ23と膨張機30との間にフラッシュタンク24が設けられているものである。
(Modification 1 of Embodiment 1)
A first modification of the first embodiment will be described. In this modification, as shown in FIG. 3, a
フラッシュタンク24は、入口部24aが流入管15を介してスチームトラップ23に接続されている。フラッシュタンク24は、スチームトラップ23から排出されたドレン、即ち熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレン(復水)が入口部24aを通して流入する。フラッシュタンク24は、流入したドレンの一部を蒸発させるように構成されている。フラッシュタンク24の内部は、上流側にスチームトラップ23が設けられていることにより、熱交換器22から流出する高圧ドレンよりも圧力の低い低圧雰囲気となっている。フラッシュタンク24内では、流入したドレンの一部は減圧により再蒸発(フラッシュ)して低圧の蒸気(フラッシュ蒸気)となり、残りのドレンは低圧ドレンとなる。つまり、ドレンは減圧されると共に温度(飽和温度)も低下し、その低下した温度に相当する熱がドレンの蒸発潜熱として用いられる。こうして、フラッシュタンク24内は低圧ドレンの液層と低圧蒸気の気層とに分かれる。
The
フラッシュタンク24には、低圧ドレンの液層に連通する第1出口部24bと、低圧蒸気の気層に連通する第2出口部24cとが設けられている。第1出口部24bは、ドレン排出管16を介して膨張機30に接続されている。第2出口部24cは蒸気排出管17の一端が接続され、蒸気排出管17の他端は低圧ラインに接続されている。ドレン排出管16はフラッシュタンク24から低圧ドレンが排出され、蒸気排出管17はフラッシュタンク24から低圧蒸気が排出される。蒸気排出管17には、低圧ラインへ向かう流れのみを許容する逆止弁27が設けられている。なお、図示しないが、低圧ラインに流れた低圧蒸気は例えば低圧用の熱交換器に供給されて熱交換器22を流れる対象物とは別の対象物に放熱して凝縮する。
The
本変形例の蒸気配管系10では、フラッシュタンク24の第1出口部24bから排出された低圧ドレンが膨張機30の膨張室に流入し、その流入したドレンを膨張させることによって動力が発生する。つまり、本変形例において、フラッシュタンク24はドレンのみを膨張機30へ向かって排出するドレン供給部を構成している。なお、フラッシュタンク24には液面計25と圧力計26が設けられている。液面計25はフラッシュタンク24内の低圧ドレンの液面高さを測定し、圧力計26はフラッシュタンク24内の低圧蒸気の圧力(フラッシュタンク24の内部圧力に相当)を測定する。
In the
本変形例の蒸気システム1では、熱交換器22で発生したドレンをフラッシュタンク24で再蒸発(フラッシュ)させ、その低圧蒸気を低圧ラインへ供給し熱源として再利用した。そのため、熱交換器22で発生したドレンの熱を一部回収することができるので、省エネルギー化を図ることができる。
In the steam system 1 of this modification, drain generated in the
そして、本変形例においても、上記実施形態1と同様、流量検出装置40の流量算出部44では、弁状態取得部41、差圧算出部42および発電量取得部43が取得および算出したそれぞれの情報に基づいて、熱交換器22から流出したドレンの流量が算出される。本変形例において、熱交換器22から流出したドレンの流量とは、流出管12を流れる液相であるドレンの流量(即ち、流出管12からスチームトラップ23に流入する液相であるドレンの流量)であり、スチームトラップ23から流入管15に流出する液相であるドレンの流量でもある。フラッシュタンク24に流入するドレン(液相のドレンおよび気相の蒸気)の流量は、フラッシュタンク24から流出する液相のドレンおよび気相の蒸気の流量である。フラッシュタンク24では、ドレンを一定量までは貯留し、その一定量を超えるドレンが流入するとその超えた分のドレンが流出する。その他の構成、作用および効果は、上記実施形態1と同様である。
Also in the present modification, as in the first embodiment, each of the flow
(実施形態1の変形例2)
上記実施形態1の変形例2について説明する。本変形例は、図4に示すように、上記実施形態1の蒸気配管系10において、複数(本変形例では、6つ)の蒸気使用系統と、該複数の蒸気使用系統で発生したドレンが集合するドレン集合部28とが設けられているものである。
(
A second modification of the first embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the present modification includes a plurality of (six in this modification) steam use systems and drains generated in the plurality of steam use systems in the
具体的に、6つの蒸気使用系統は、それぞれ、熱交換器22およびスチームトラップ23を有している。蒸気生成部21は、流入管11を介して6つの蒸気使用系統に接続されている。つまり、流入管11は6つに分岐して蒸気使用系統に接続されている。また、本変形例の流入管11では、6つに分岐する前の上流部分に開閉弁51および圧力センサ52が設けられている。なお、上述した蒸気使用系統の数は、単なる一例である。
Specifically, each of the six steam use systems has a
各蒸気使用系統において、熱交換器22の第1流路22aは、上記実施形態1と同様、一端が流入管11を介して蒸気生成部21に接続され、他端が流出管12を介してスチームトラップ23に接続されている。なお、図4では、熱交換器22の第2流路22bについて図示を省略しているが、上記実施形態1と同様に接続されている。
In each steam use system, the
ドレン集合部28は、比較的細長い管状の容器である。ドレン集合部28は、6つの蒸気使用系統のそれぞれと流入管18を介して接続されている。つまり、流入管18はスチームトラップ23の出口部とドレン集合部28との間に接続されている。ドレン集合部28は、各蒸気使用系統の熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレンが流入して集合する。スチームトラップ23は、ドレンのみをドレン集合部28へ向かって排出する。ドレン集合部28の底部には、ドレン排出管19が接続されている。ドレン排出管19は、ドレン集合部28のドレンおよび蒸気が排出される。
The
本変形例の蒸気配管系10では、ドレン集合部28からドレン排出管19に排出されたドレンおよび蒸気が膨張機30の膨張室に流入し、その流入したドレン等を膨張させることによって動力が発生する。つまり、本変形例において、ドレン集合部28はドレンを膨張機30へ向かって排出するドレン供給部を構成している。
In the
本変形例の蒸気システム1では、熱交換器22を有する複数の蒸気使用系統で発生したドレンが流入して集合するドレン集合部28を設けているため、配管接続の簡素化や装置の小型化を図ることができる。
In the steam system 1 according to this modification, the
そして、本変形例においても、上記実施形態1と同様、流量検出装置40の流量算出部44では、弁状態取得部41、差圧算出部42および発電量取得部43が取得および算出したそれぞれの情報に基づいて、ドレンの流量が算出される。本変形例では、複数の熱交換器22から流出したドレンの総流量が算出される。複数の熱交換器22から流出したドレンの総流量とは、複数の流出管12を流れる液相であるドレンの総流量(即ち、複数のスチームトラップ23に流入する液相であるドレンの総流量)であり、複数のスチームトラップ23から流出する液相であるドレンの総流量でもある。ドレン集合部28に流入するドレン(液相のドレンおよび気相の蒸気)の総流量は、ドレン集合部28から流出するドレンおよび蒸気の流量である。ドレン集合部28では、集合したドレンがより連続的に且つ平均的に流出する。その他の構成、作用および効果は、上記実施形態1と同様である。
Also in the present modification, as in the first embodiment, each of the flow
なお、上記実施形態1では、実際は、流入管11や流出管12においても蒸気の一部が凝縮してドレンとなる場合がある。上記実施形態1の蒸気システム1において、膨張機30に流入するドレンには、熱交換器22で発生したドレンだけでなく流入管11や流出管12で発生したドレンも含まれる。
In the first embodiment, in reality, a part of the vapor may be condensed in the
(実施形態2)
本願の実施形態2について説明する。図5に示すように、本実施形態の蒸気システム1は、上記実施形態1において、蒸気配管系10の構成を変更すると共に、流量検出装置40に代えて異常診断装置70を備えるようにしたものである。本実施形態の蒸気システム1において、異常診断装置70は本願の請求項に係る機器状態検出装置を構成している。ここでは、上記実施形態1と異なる点について説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present application will be described. As shown in FIG. 5, the steam system 1 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the configuration of the
流入管11には、開閉弁51と圧力センサ54が設けられている。開閉弁51は、上記実施形態1と同様、開閉動作を行うことによって、蒸気生成部21から熱交換器22への蒸気供給を許可または停止する。圧力センサ54は、流入管11を流れる蒸気の圧力を検出する。また、流出管62には、温度センサ55が設けられている。温度センサ55は、流出管62を流れる対象物の温度を検出する。蒸気配管系10におけるその他の構成は、上記実施形態1と同様である。
The
〈異常診断装置の構成および異常診断方法〉
異常診断装置70の構成および動作(異常診断方法)について説明する。異常診断装置70は、蒸気システム1の運転中においてスチームトラップ23および膨張機30の異常状態(運転状態)を検出するものである。異常診断装置70は、弁状態取得部71と、放熱量情報取得部72と、発電量取得部73と、異常判断部74とを有している。なお、異常診断装置70による異常診断方法は、本願の請求項に係る機器状態検出方法を構成している。
<Configuration of abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method>
The configuration and operation (abnormality diagnosis method) of the
弁状態取得部71は、開閉弁51の開閉状態が自動的に入力される。つまり、開閉弁51が開状態であるか閉状態であるかを弁状態取得部71が取得する。放熱量情報取得部72は、温度センサ55によって検出された対象物の温度(以下、対象物の加熱温度とも言う。)を取得する。対象物の加熱温度は、熱交換器22における蒸気の放熱量に関する情報の一つである。つまり、対象物の加熱温度が分かれば蒸気の放熱量が分かる。発電量取得部73は、発電機34の発電量を取得する。異常判断部74は、弁状態取得部71、放熱量情報取得部72および発電量取得部73が取得した情報に基づいて、スチームトラップ23および膨張機30の異常状態について判断するように構成されている。
The valve
具体的に、異常診断装置70による検出動作(異常診断方法)について説明する。蒸気システム1の運転中、開閉弁51が開くことにより蒸気生成部21から蒸気が熱交換器22へ供給される。そして、開閉弁51の開状態を弁状態取得部71が取得する(弁状態検出ステップ)。一方、対象物が流入管61を通じて熱交換器22へ供給される。熱交換器22では、蒸気が放熱して凝縮し、対象物が加熱されて流出管62に流出する。そして、流出管62を流れる対象物の温度が温度センサ55によって検出され、その検出温度を放熱量情報取得部72が取得する(放熱量情報検出ステップ)。熱交換器22で蒸気の凝縮によって発生したドレンは、スチームトラップ23を介して膨張機30に流入する。膨張機30に流入したドレンは膨張し、これによって発電機34が駆動される。発電量取得部73は、発電機34が発電した発電量を取得する(発電量検出ステップ)。
Specifically, the detection operation (abnormality diagnosis method) by the
そして、異常判断部74では、弁状態取得部71、放熱量情報取得部72および発電量取得部73が取得したそれぞれの情報に基づいて、スチームトラップ23および膨張機30が異常状態であるか否かが判断される(異常判断ステップ)。ここに、スチームトラップ23の異常状態とは、例えば、スチームトラップ23においてドレンの排出量が流入量に対して多くなる漏れ状態や、ドレンの排出量が流入量に対して少なくなる詰まり状態を言う。膨張機30の異常状態とは、例えば、ドレンが適切に流入しているにも拘わらず出力軸33の回転不良が生じている状態を言う。
And in the
異常判断部74は、予め、正常運転時の対象物の加熱温度と発電機34の発電量との相関データを有している。異常判断ステップでは、先ず、弁状態取得部71が取得した開状態をもって、蒸気システム1が運転中であると認識される。この認識がされると、放熱量情報取得部72が取得した対象物の加熱温度と、発電量取得部73が取得した発電量との関係に基づいて、スチームトラップ23および膨張機30の異常状態が判断される。なお、弁状態取得部71が閉状態を取得している場合、蒸気システム1が停止中であるとして異常判断ステップは終了する。
The
具体的に、異常判断ステップでは、取得した対象物の加熱温度に対する発電量の関係を上述した相関データと照らし合わせることにより判断が行われる。以下、3つの判断ケースについて説明する。 Specifically, in the abnormality determination step, the determination is performed by comparing the acquired relationship of the power generation amount with the heating temperature of the target object with the correlation data described above. Hereinafter, three determination cases will be described.
〈判断ケース1〉
取得した対象物の加熱温度に対して取得した発電量の値が相関データにおける値と略一致する場合、スチームトラップ23および膨張機30は異常状態ではないと判断される。
<Judgment Case 1>
When the acquired power generation value with respect to the acquired heating temperature of the object substantially matches the value in the correlation data, it is determined that the
〈判断ケース2〉
取得した対象物の加熱温度に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも高い場合、スチームトラップ23は異常状態であると判断される。発電量の値が相関データの値よりも高い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも多いことが分かる。そうすると、スチームトラップ23から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも多いことが分かり、その結果、スチームトラップ23はドレンが必要以上に流出している異常状態(即ち、漏れ状態)であると判断される。
<
If the acquired power generation value with respect to the acquired heating temperature of the object is higher than the value in the correlation data, it is determined that the
〈判断ケース3〉
取得した対象物の加熱温度に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも低い場合、スチームトラップ23および膨張機30の少なくとも一方は異常状態であると判断される。発電量の値が相関データの値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも少ないことが考えられる。そうすると、スチームトラップ23から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも少ないことが分かり、その結果、スチームトラップ23はドレンが流出しにくい異常状態(即ち、詰まり状態)であると判断される。一方で、発電量の値が相関データの値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量は適切であるが、膨張機30の出力軸33が回転不良を起こしていることが考えられる。そうすると、膨張機30が異常状態であると判断される。以上より、異常判断ステップが終了する。
<Judgment Case 3>
When the acquired power generation value with respect to the acquired heating temperature of the object is lower than the value in the correlation data, it is determined that at least one of the
以上のように、上記実施形態2によれば、発電機34の発電量に基づいて、スチームトラップ23の異常状態(運転状態)を検出するようにした。具体的に、上記実施形態2では、熱交換器22における蒸気の放熱量に関する情報(対象物の加熱温度)と、発電機34の発電量との関係に基づいて、スチームトラップ23が異常状態であるか否かを判断するようにした。したがって、スチームトラップ23におけるドレンの流入出量を検出しなくても、スチームトラップ23の詰まり状態や漏れ状態といった異常状態をいち早く検出することが可能である。
As described above, according to the second embodiment, the abnormal state (operating state) of the
また、上記実施形態2では、熱交換器22における蒸気の放熱量に関する情報(対象物の加熱温度)と、発電機34の発電量との関係に基づいて、スチームトラップ23だけでなく膨張機30が異常状態であるか否かも判断可能であるため、蒸気システム1において広範な異常を検知することが可能になる。
Moreover, in the said
(実施形態2の変形例1)
上記実施形態2の変形例1について説明する。本変形例は、図6に示すように、上記実施形態2の蒸気配管系10において、上記実施形態1の変形例1と同様、スチームトラップ23と膨張機30との間にフラッシュタンク24が設けられているものである。
(Modification 1 of Embodiment 2)
A first modification of the second embodiment will be described. As shown in FIG. 6, in this modified example, a
本変形例においても、上記実施形態2と同様、異常診断装置70の異常判断部74では、弁状態取得部71、放熱量情報取得部72および発電量取得部73が取得したそれぞれの情報に基づいて、スチームトラップ23および膨張機30が異常状態であるか否かが判断される。
Also in the present modification, as in the second embodiment, the
つまり、上述した判断ケース2のように、取得した対象物の加熱温度に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも高い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも多いことが分かる。そうすると、フラッシュタンク24から排出されるドレン(低圧ドレン)の量が正常運転時の量よりも多いことが分かり、その結果、スチームトラップ23から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも多いことが分かる。よって、スチームトラップ23はドレンが必要以上に流出している異常状態(即ち、漏れ状態)であると判断される。なお、この場合、フラッシュタンク24では蒸気排出管17に流出する蒸気(低圧蒸気)の量が低圧ラインの運転状態によって制限されるため余剰の蒸気(低圧蒸気)がドレンと共にドレン排出管16に流出する。
That is, as in the
また、上述した判断ケース3のように、取得した対象物の加熱温度に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも少ないことが考えられる。そうすると、フラッシュタンク24から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも少ないことが分かり、その結果、スチームトラップ23から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも少ないことが分かる。よって、スチームトラップ23はドレンが流出しにくい異常状態(即ち、詰まり状態)であると判断される。一方で、発電量の値が相関データの値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量は適切であるが、膨張機30の出力軸33が回転不良を起こしていることが考えられる。そうすると、膨張機30が異常状態であると判断される。その他の構成、作用および効果は、上記実施形態2と同様である。
In addition, as in the above-described determination case 3, when the power generation amount acquired with respect to the acquired heating temperature of the object is lower than the value in the correlation data, the amount of drain inflow in the
(実施形態2の変形例2)
上記実施形態2の変形例2について説明する。本変形例は、図7に示すように、上記実施形態2の蒸気配管系10において、上記実施形態1の変形例2と同様、複数(本変形例では、6つ)の蒸気使用系統と、該複数の蒸気使用系統で発生したドレンが集合するドレン集合部28とが設けられているものである。
(
A second modification of the second embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in the
本変形例の流入管11では、6つに分岐する前の上流部分に開閉弁51および圧力センサ54が設けられている。なお、図7では、各熱交換器22の第2流路22bや温度センサ55について図示を省略しているが、上記実施形態2と同様に接続されている。
In the
本変形例においても、上記実施形態2と同様、異常診断装置70の異常判断部74では、弁状態取得部71、放熱量情報取得部72および発電量取得部73が取得したそれぞれの情報に基づいて、スチームトラップ23および膨張機30が異常状態であるか否かが判断される。
Also in the present modification, as in the second embodiment, the
具体的に、本変形例の放熱量情報取得部72は、複数の温度センサ55によって検出された対象物の加熱温度を取得し、その取得した複数の対象物の加熱温度の平均値を算出する(放熱量情報検出ステップ)。本変形例の異常判断部74は、予め、正常運転時の複数の対象物の加熱温度の平均値と発電機34の発電量との相関データを有している。そして、異常判断ステップでは、放熱量情報取得部72が算出した対象物の加熱温度の平均値に対する発電量取得部73が取得した発電量の関係を上記の相関データと照らし合わせることにより判断が行われる。具体的には次の通りである。
Specifically, the heat release amount
上述した判断ケース1のように、算出した対象物の加熱温度の平均値に対して取得した発電量の値が相関データにおける値と略一致する場合、複数のスチームトラップ23および膨張機30は異常状態ではないと判断される。
As in the case 1 described above, when the calculated power generation value with respect to the calculated average heating temperature of the target object substantially matches the value in the correlation data, the plurality of steam traps 23 and the
上述した判断ケース2のように、算出した対象物の加熱温度の平均値に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも高い場合、複数のスチームトラップ23の何れかは異常状態であると判断される。発電量の値が相関データの値よりも高い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも多いことが分かる。そうすると、ドレン集合部28から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも多いことが分かり、その結果、複数のスチームトラップ23から排出されるドレンの総量が正常運転時の量よりも多いことが分かる。よって、複数のスチームトラップ23の何れかはドレンが必要以上に流出している異常状態(即ち、漏れ状態)であると判断される。
As in the
上述した判断ケース3のように、算出した対象物の加熱温度の平均値に対して取得した発電量の値が相関データにおける値よりも低い場合、スチームトラップ23および膨張機30の少なくとも一方は異常状態であると判断される。発電量の値が相関データの値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量が正常運転時の流入量よりも少ないことが考えられる。そうすると、ドレン集合部28から排出されるドレンの量が正常運転時の量よりも少ないことが分かり、その結果、複数のスチームトラップ23から排出されるドレンの総量が正常運転時の量よりも少ないことが分かる。よって、複数のスチームトラップ23の何れかはドレンが流出しにくい異常状態(即ち、詰まり状態)であると判断される。一方で、発電量の値が相関データの値よりも低い場合、膨張機30におけるドレンの流入量は適切であるが、膨張機30の出力軸33が回転不良を起こしていることが考えられる。そうすると、膨張機30が異常状態であると判断される。
As in the case 3 described above, when the power generation amount acquired with respect to the calculated average heating temperature of the object is lower than the value in the correlation data, at least one of the
なお、上記実施形態2の変形例2における放熱量情報取得部72では、複数の対象物の加熱温度の平均値を算出するようにしたが、これに代えて複数の対象物の加熱温度の中央値を算出するようにしてもよい。その場合、当然であるが、異常判断部74は、予め正常運転時の複数の対象物の加熱温度の中央値と発電機34の発電量との相関データを有する。その他の構成、作用および効果は上記実施形態2と同様である。
In addition, in the thermal radiation amount
上記実施形態2では、熱交換器22における蒸気の放熱量に関する情報として、対象物の加熱温度(即ち、温度センサ55の検出温度)を用いたが、本願に開示の技術はこれに限らない。例えば本願に開示の技術は、熱交換器22に供給される蒸気の圧力(即ち、圧力センサ54の検出圧力、以下、供給蒸気の圧力とも言う。)を対象物に関する情報として代用するようにしてもよい。これは、対象物の加熱温度に応じて供給蒸気の圧力が調節されるため、この供給蒸気の圧力と対象物の加熱温度とは一定の相関がある。よって、対象物の加熱温度に代えて供給蒸気の圧力を用いることができる。その場合、異常判断部74は、予め、正常運転時の供給蒸気の圧力と発電機34の発電量との相関データを有し、取得した供給蒸気の圧力に対する発電量の関係を相関データと照らし合わせることにより、スチームトラップ23および膨張機30について異常判断を行う。
In the said
また別例として、熱交換器22における蒸気の放熱量に関する情報は、熱交換器が間接加熱型の場合、熱交換器内でクッション材として機能する空気や水の温度としてもよいし、熱交換器が蒸気滅菌器等の直接加熱型の場合、蒸気滅菌器内の温度としてもよい。
As another example, when the heat exchanger is an indirect heating type, the information on the heat radiation amount of the steam in the
また、上記実施形態2においても、実際は、流入管11や流出管12で蒸気の一部が凝縮してドレンとなる場合があり、膨張機30に流入するドレンには、熱交換器22で発生したドレンだけでなく流入管11や流出管12で発生したドレンも含まれる。
Also in the second embodiment, in reality, some of the steam may be condensed in the
(その他の実施形態)
本願の蒸気システム1は、上記の実施形態において以下のように構成するようにしてもよい。
(Other embodiments)
The steam system 1 of the present application may be configured as follows in the above embodiment.
先ず、上記の実施形態では、膨張機30としてスクロール式のものを用いたが、いわゆるタービン式のもの(膨張タービンとも言う)を用いるようにしてもよい。このタービン式の膨張機30の膨張機構32は、図示しないが、入口部32aに連通するノズルと、出力軸33に連結されるタービン翼(羽根車)とを有している。膨張機構32では、入口部32aより流入したドレンがノズルによって噴出し、タービン翼に衝突する。ドレンは、ノズルを通過することにより、加速されると共に減圧される。ドレンは、減圧されると、上記の実施形態で説明したように、再蒸発(フラッシュ)して体積が膨張する。また、ドレンは加速されることで、タービン翼に対するドレンの衝動力が増大する。タービン翼は、こうしたドレンの体積膨張および衝動力によって回転駆動され、その回転動力が出力軸33に伝達される。このように、タービン式の膨張機30を用いた場合でも、上記の実施形態と同様の作用効果を奏する。その他、膨張機30としては、ロータリー式やスクリュー式等のものを用いるようにしてもよい。
First, in the above embodiment, a scroll type is used as the
また、上記の実施形態では、膨張機30から流出管14に流出した膨張後のドレン(即ち、蒸気)は回収して例えば蒸気生成部21の水に再利用するようにしてもよい。
In the above embodiment, the expanded drain (that is, steam) that has flowed out of the
また、上記の実施形態では、蒸気使用部が熱交換器22である場合について説明したが、本発明に係る蒸気使用部は蒸気が対象物に放熱して凝縮するものであれば如何なるものでもよい。例えば、本発明に係る蒸気使用部は、蒸気で空瓶等を加熱殺菌するもの、油の輸送配管の周りに蒸気配管を巻き付けて蒸気で油を加熱保温するものでもよい。
In the above embodiment, the case where the steam using part is the
本願に開示の技術は、蒸気システムに設けられる流体機器の運転状態を検出する機器状態検出装置および機器状態検出方法について有用である。 The technique disclosed in the present application is useful for an apparatus state detection device and an apparatus state detection method for detecting an operation state of a fluid device provided in a steam system.
1 蒸気システム
22 熱交換器(蒸気使用部)
30 膨張機
34 発電機
40 流量検出装置(機器状態検出装置)
42 差圧算出部
43 発電量取得部
44 流量算出部
70 異常診断装置(機器状態検出装置)
72 放熱量情報取得部
73 発電量取得部
74 異常判断部
1
30
42 Differential
72 Heat Dissipation
Claims (7)
上記発電機の発電量に基づいて、上記流体機器の運転状態を検出する
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 A steam using part that dissipates heat to the object and condenses, an expander that generates drainage by inflowing the drain generated by condensation of the steam and flowing out of the steam using part, and generating power by expanding the drain; and the expansion A steam system having a generator driven by the power generated by the machine, a device status detection device for a steam system for detecting an operating state of a fluid device provided in the steam system,
An apparatus state detection device for a steam system, wherein an operation state of the fluid apparatus is detected based on a power generation amount of the generator.
上記発電機の発電量を取得する発電量取得部と、
予め上記膨張機におけるドレンの単位時間当たりの流入量と上記発電機の発電量との相関を有し、該相関において上記発電量取得部が取得した発電量に対応する上記膨張機におけるドレンの単位時間当たりの流入量を上記流体機器である上記蒸気使用部から流出したドレンの流量として算出する流量算出部とを備え、上記蒸気使用部の運転状態を検出する
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 In the apparatus state detection apparatus of the steam system according to claim 1,
A power generation amount acquisition unit for acquiring the power generation amount of the generator;
A unit of drain in the expander that has a correlation between the amount of drain per unit time in the expander and the power generation amount of the generator in advance, and that corresponds to the power generation amount acquired by the power generation amount acquisition unit in the correlation And a flow rate calculating unit that calculates an inflow amount per hour as a flow rate of drain that has flowed out of the steam using unit that is the fluid device, and detects an operating state of the steam using unit. State detection device.
上記蒸気使用部から流出したドレンの圧力と、上記膨張機から流出した膨張後のドレンの圧力とを取得し、両圧力の圧力差を算出する差圧算出部を備え、
上記流量算出部は、予め上記蒸気使用部から流出したドレンの圧力と上記膨張機から流出した膨張後のドレンの圧力との圧力差に応じた複数の上記相関を有しており、上記差圧算出部が算出した圧力差に対応する上記相関を選択し、該相関において上記発電量取得部が取得した発電量に対応する上記膨張機におけるドレンの単位時間当たりの流入量を上記蒸気使用部から流出したドレンの流量として算出する
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 In the apparatus state detection apparatus of the steam system according to claim 2,
A pressure difference calculation unit that obtains the pressure of the drain that has flowed out from the steam use part and the pressure of the drain after expansion that has flowed out from the expander, and calculates a pressure difference between the two pressures,
The flow rate calculation unit has a plurality of correlations according to a pressure difference between the pressure of the drain that has flowed out from the steam use unit in advance and the pressure of the drain that has flowed out from the expander, and the differential pressure The correlation corresponding to the pressure difference calculated by the calculation unit is selected, and the inflow amount per unit time of the drain in the expander corresponding to the power generation amount acquired by the power generation amount acquisition unit in the correlation is determined from the steam use unit. An apparatus state detection device for a steam system, characterized in that it is calculated as the flow rate of drained drain.
上記蒸気システムは、上記蒸気使用部の下流側に設けられ、流入したドレンのみを下流側へ向かって排出する上記流体機器であるスチームトラップを有し、該スチームトラップから排出されたドレンが上記膨張機に流入し、
上記蒸気使用部における蒸気の放熱量に関する情報を取得する放熱量情報取得部と、
上記発電機の発電量を取得する発電量取得部と、
上記放熱量情報取得部が取得した情報と、上記発電量取得部が取得した発電量との関係に基づいて、上記スチームトラップが異常状態であるか否かを判断する異常判断部とを備えている
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 In the apparatus state detection apparatus of the steam system according to claim 1,
The steam system includes a steam trap that is provided on the downstream side of the steam use section and discharges only the drained drain toward the downstream side, and the drain discharged from the steam trap is expanded. Into the machine,
A heat release amount information acquisition unit for acquiring information on the heat release amount of steam in the steam use unit,
A power generation amount acquisition unit for acquiring the power generation amount of the generator;
An abnormality determination unit that determines whether the steam trap is in an abnormal state based on the relationship between the information acquired by the heat dissipation amount information acquisition unit and the power generation amount acquired by the power generation amount acquisition unit. An apparatus state detection device for a steam system, characterized in that:
上記異常判断部は、上記放熱量情報取得部が取得した情報と、上記発電量取得部が取得した発電量との関係に基づいて、上記流体機器である上記膨張機が異常状態であるか否かも判断する
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 In the apparatus state detection apparatus of the steam system according to claim 4,
The abnormality determination unit determines whether the expander that is the fluid device is in an abnormal state based on the relationship between the information acquired by the heat dissipation amount information acquisition unit and the power generation amount acquired by the power generation amount acquisition unit. An apparatus state detection device for a steam system, characterized by:
上記膨張機は、タービン式の膨張機である
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出装置。 In the apparatus status detection apparatus of the steam system of any one of Claims 1 thru | or 5,
The expander is a turbine-type expander, and is an apparatus state detection device for a steam system.
上記発電機の発電量に基づいて、上記流体機器の運転状態を検出する
ことを特徴とする蒸気システムの機器状態検出方法。
A steam using part that dissipates heat to the object and condenses, an expander that generates drainage by inflowing the drain generated by condensation of the steam and flowing out of the steam using part, and generating power by expanding the drain; and the expansion A steam system having a generator driven by the power generated by the machine, and a device status detection method for a steam system for detecting an operating state of a fluid device provided in the steam system,
An apparatus state detection method for a steam system, wherein an operation state of the fluid apparatus is detected based on a power generation amount of the generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015040038A JP6480213B2 (en) | 2014-03-17 | 2015-03-02 | Apparatus state detection apparatus and apparatus state detection method for steam system |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014053900 | 2014-03-17 | ||
JP2014053900 | 2014-03-17 | ||
JP2014056114 | 2014-03-19 | ||
JP2014056114 | 2014-03-19 | ||
JP2015040038A JP6480213B2 (en) | 2014-03-17 | 2015-03-02 | Apparatus state detection apparatus and apparatus state detection method for steam system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015194152A true JP2015194152A (en) | 2015-11-05 |
JP6480213B2 JP6480213B2 (en) | 2019-03-06 |
Family
ID=54433384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015040038A Active JP6480213B2 (en) | 2014-03-17 | 2015-03-02 | Apparatus state detection apparatus and apparatus state detection method for steam system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6480213B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019157233A (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 住友金属鉱山株式会社 | Supply blocking system of high pressure steam, and high pressure acid exudation facility with the same |
WO2021045002A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社Ihi | Malfunction detecting device and display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53104054A (en) * | 1977-02-23 | 1978-09-09 | Hitachi Ltd | Geothermal power plant |
JPH0320192A (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-29 | Tlv Co Ltd | Steam trap |
WO2015133428A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | 株式会社テイエルブイ | Steam system |
-
2015
- 2015-03-02 JP JP2015040038A patent/JP6480213B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53104054A (en) * | 1977-02-23 | 1978-09-09 | Hitachi Ltd | Geothermal power plant |
JPH0320192A (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-29 | Tlv Co Ltd | Steam trap |
WO2015133428A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | 株式会社テイエルブイ | Steam system |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019157233A (en) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 住友金属鉱山株式会社 | Supply blocking system of high pressure steam, and high pressure acid exudation facility with the same |
JP7047502B2 (en) | 2018-03-15 | 2022-04-05 | 住友金属鉱山株式会社 | High-pressure steam supply cutoff system and high-pressure acid leaching equipment equipped with this system |
WO2021045002A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社Ihi | Malfunction detecting device and display device |
JPWO2021045002A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | ||
TWI784308B (en) * | 2019-09-03 | 2022-11-21 | 日商Ihi股份有限公司 | Abnormality detecting device and display device |
JP7188605B2 (en) | 2019-09-03 | 2022-12-13 | 株式会社Ihi | Abnormality detection device and display device |
AU2020341522B2 (en) * | 2019-09-03 | 2023-12-14 | Ihi Corporation | Anomaly detection device and display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6480213B2 (en) | 2019-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101298821B1 (en) | Power generation apparatus | |
WO2015133428A1 (en) | Steam system | |
KR102259711B1 (en) | Waste heat recovery rankine cycle system | |
KR101600687B1 (en) | Heat recovery apparatus and operation control method of heat recovery apparatus | |
JP5639515B2 (en) | Binary power generator and control method thereof | |
JP6179736B2 (en) | Rankine cycle equipment | |
JP2011247577A (en) | System and method for determination of safe water level of drum in combined cycle operation | |
JP6480213B2 (en) | Apparatus state detection apparatus and apparatus state detection method for steam system | |
JP6336853B2 (en) | Drain collection device | |
JP2012184735A (en) | Composite cycle plant | |
KR20180036577A (en) | System and method of cleaning condenser for binary power generation | |
JP6406583B2 (en) | Rankine cycle equipment | |
JP6757631B2 (en) | Binary power generation system | |
JP2008101494A (en) | Low-pressure steam turbine system and control method | |
JP2014112018A (en) | Power generation unit, and method of recovering flash tank drain in starting power generation unit | |
JP2020186691A (en) | Heat recovery device and method for collecting working medium of heat recovery device | |
JP2014227881A (en) | Power generation device | |
JP6434537B2 (en) | Apparatus for expanding steam and method for controlling the apparatus | |
JP7051515B2 (en) | Working medium leak detection device and thermal energy recovery device | |
JP2014118887A (en) | Piping leakage detection system | |
JP6111184B2 (en) | Waste heat recovery device | |
KR102042316B1 (en) | Apparatus and Method for Supplying Working Fluid of Waste Heat Power Generation | |
JPH1122909A (en) | Detecting method of leakage in fine tube for heat exchanger | |
JP2016160845A (en) | Steam system | |
CN108868924B (en) | Heat energy recovery system and detection unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180118 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190109 |
|
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: 20190205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190207 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6480213 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |