JP2022182650A - Fuel consumption amount prediction method and prediction device of emergency power generator drive engine, and operation time prediction method and prediction device of emergency power generator drive engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非常用発電機を駆動するエンジンの燃料消費量を予測する方法および装置、並びにそのエンジンの運転時間を予測する方法および装置に係り、特に、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮することで精度よく予測できる非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for predicting the fuel consumption of an engine that drives an emergency power generator, and a method and apparatus for predicting the operating time of the engine. Method and device for predicting fuel consumption of an engine for driving an emergency generator, and for predicting the fuel consumption and operating time, and for driving the emergency generator relates to an engine operating time prediction method and prediction device.
非常用発電機は、工場、ビル、病院等に設置され、災害等により停電となった場合に発電を行うものであり、エンジン(ディーゼルエンジン等)によって駆動される。非常用発電機は、通常時には使用されず、非常時のみ使用されるものであるため、非常時に確実に作動させるため、消防法に基づいて定期的(例えば1年に1回)に試験が行われている。試験は、非常用発電機に一定の負荷(例えば定格出力の30%の負荷)を掛けた状態で、エンジンを駆動することで行われる(特許文献1、2参照)。
Emergency power generators are installed in factories, buildings, hospitals, etc., and generate power in the event of a power outage due to a disaster or the like, and are driven by an engine (such as a diesel engine). Emergency generators are not used in normal times, but only in emergencies. Therefore, in order to ensure their operation in an emergency, they are tested periodically (for example, once a year) in accordance with the Fire Service Act. It is The test is performed by driving the engine with a constant load (for example, a load of 30% of the rated output) applied to the emergency power generator (see
ところで、実際に災害等により停電が発生して非常用発電機が作動した場合、非常用発電機による発電可能時間、すなわち非常用発電機を駆動するエンジンの運転可能時間は、ユーザーにとって関心のある事項である。この時間は、燃料タンクに満タンに燃料が貯留されているとすると、燃料タンクのタンク容量をエンジンの単位時間当たりの燃料消費量で除することで算出できる。 By the way, when a power outage actually occurs due to a disaster or the like and an emergency power generator is activated, users are interested in how long the emergency power generator can generate electricity, that is, how long the engine that drives the emergency power generator can operate. matter. Assuming that the fuel tank is full of fuel, this time can be calculated by dividing the tank capacity of the fuel tank by the amount of fuel consumed by the engine per unit time.
ここで、燃料タンクのタンク容量は、燃料タンクの仕様書に記載されているタンク容量の数値を用いることができる。他方、エンジンの単位時間当たりの燃料消費量は、発電時に非常用発電機に加わる負荷すなわちエンジンに加わる負荷の大きさによって相違するが、予め負荷の大きさ(例えば定格出力の30%の負荷)が分かっていれば、その負荷の大きさに応じた単位時間当たりの燃料消費量をエンジンの仕様書から求めることができる。従って、これらを用いることで、停電時、非常用発電機を駆動するエンジンの運転可能時間、すなわち非常用発電機の発電可能時間を形式的には算出できる。 Here, as the tank capacity of the fuel tank, the numerical value of the tank capacity described in the specifications of the fuel tank can be used. On the other hand, the amount of fuel consumed by the engine per unit time varies depending on the load applied to the emergency generator during power generation, that is, the load applied to the engine. If is known, the fuel consumption per unit time corresponding to the magnitude of the load can be obtained from the engine specifications. Therefore, by using these, it is possible to formally calculate the operable time of the engine that drives the emergency power generator, that is, the power generation time of the emergency power generator at the time of power failure.
しかし乍ら、非常用発電機やそれを駆動するエンジンは、設置から年月が経過すると、運転の有無に拘わらず劣化するため、上述した負荷の大きさに応じた単位時間当たりの燃料消費量は、仕様書に記載された数値よりも実際には悪化する。従って、設置からの年月の長さ(期間)に応じたエンジンの燃料消費量の経年悪化を考慮して、非常用発電機の発電可能時間を算出する必要がある。 However, the emergency generator and the engine that drives it will deteriorate over time regardless of whether it is in operation or not. is actually worse than what is stated in the specification. Therefore, it is necessary to calculate the power generation possible time of the emergency power generator in consideration of the aging deterioration of the fuel consumption of the engine according to the length of time (period) since installation.
そこで、本発明者等は、燃料タンクとエンジンとを接続する燃料流路に、エンジンで消費した燃料量を計測するための燃料流量計を設けておき、過去に複数回行った負荷試験のときに、燃料流量計によって測定された単位時間当たりの燃料流量を夫々記憶し、それらの燃料流量の変化(悪化)に基づいて将来の燃料流量を予測することを考えた。具体的には、過去の複数回の負荷試験時に夫々得られた複数の燃料流量から最小二乗法を用いて回帰直線を求め、その回帰直線を延長することで、将来の燃料流量を予測するシステムを考えた。 Therefore, the present inventors provided a fuel flow meter for measuring the amount of fuel consumed by the engine in the fuel flow path connecting the fuel tank and the engine. Secondly, it was considered to memorize the fuel flow rate per unit time measured by the fuel flow meter and to predict the future fuel flow rate based on the change (deterioration) of those fuel flow rates. Specifically, the system predicts the future fuel flow rate by obtaining a regression line using the least-squares method from multiple fuel flow rates obtained from multiple load tests in the past, and by extending the regression line. thought.
しかし、このシステムにおいては、過去の複数回の負荷試験時の気温が異なっている場合、気温に応じて燃料が膨張収縮するため、将来の燃料流量を正確に予測することはできない。すなわち、気温が低いとき(例えば冬期)に行った負荷試験においては、燃料流路を流れる燃料の単位重量当たりの体積が収縮し、気温が高いとき(例えば夏期)に行った負荷試験においては、燃料流路を流れる燃料の単位重量当たりに体積が膨張する。このため、気温が低いときの負荷試験において燃料流量計で測定された燃料流量(単位時間当たりに流れる燃料体積)と、気温が高いときの負荷試験において燃料流量計で測定された燃料流量とは、直接対比することが妥当ではなく、これらの燃料流量から最小二乗法を用いて将来の燃料流量を予測しても精度の高い予測とはいえない。 However, in this system, if the temperature at the time of the past load test is different, the fuel expands and contracts according to the temperature, so it is not possible to accurately predict the future fuel flow rate. That is, in a load test conducted when the temperature is low (for example, in winter), the volume per unit weight of the fuel flowing through the fuel passage contracts, and in a load test conducted when the temperature is high (for example, in summer), Volume expands per unit weight of fuel flowing through the fuel flow path. For this reason, the fuel flow rate (fuel volume flowing per unit time) measured by the fuel flow meter in the load test when the temperature is low and the fuel flow rate measured by the fuel flow meter in the load test when the temperature is high are different. , it is not appropriate to make a direct comparison, and even if the future fuel flow rate is predicted using the least squares method from these fuel flow rates, it cannot be said to be a highly accurate prediction.
なお、特許文献3には、燃料タンクからエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えたエンジンの燃費計測装置として、燃料供給流路およびリターン流路の夫々に燃料流量計を取り付け、これら燃料流量計により測定した燃料供給流路の燃料流量とリターン流路の燃料流量との差からエンジンで消費された燃料流量を求める技術が記載されている。しかし、この技術は、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料流量を予測するものではなく、本発明とは技術的な前提が相違する。
In addition,
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、非常用発電機を駆動するエンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して精度よく予測する事が可能な非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置を提供することにある。 The purpose of the present invention, which was devised in consideration of the above circumstances, is to prevent expansion and contraction of fuel due to temperature when predicting future fuel consumption and operating time based on aging of the engine that drives the emergency generator. To provide a fuel consumption prediction method and prediction device for an emergency power generator drive engine, and an emergency power generator drive engine operating time prediction method and prediction device capable of accurately predicting It is in.
上述した目的を達成すべく創案された本発明によれば、燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する方法であって、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジンが駆動された際、燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測して記憶し、リターン流路内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2を計測して記憶するステップと、流量V1を、温度T1とエンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V1aに補正し、流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V2aに補正するステップと、流量V1aから流量V2aを減じて所定温度Taにおいてエンジンで消費された燃料流量Vaを算出するステップと、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法が提供される。 According to the present invention, which has been devised to achieve the above object, a fuel supply passage for supplying fuel from a fuel tank to an engine for driving an emergency generator, and a fuel not consumed by the engine to the fuel tank. A method for estimating the fuel consumption of an engine for driving an emergency power generator having a return flow path for returning the fuel, wherein a load test of the emergency power generator is performed a plurality of times at intervals of a predetermined period, and each load test is performed When the engine is driven, the flow rate V1 and temperature T1 of the supplied fuel flowing through the fuel supply channel are measured and stored, and the flow rate V2 and temperature T2 of the return fuel flowing through the return channel are measured and stored. Step, the flow rate V1 is corrected to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta when predicting the fuel consumption of the engine, and the flow rate V2 is corrected to the temperature T2 and the predetermined temperature Ta. A step of correcting the flow rate V2a at a predetermined temperature Ta based on the difference between, a step of subtracting the flow rate V2a from the flow rate V1a to calculate the fuel flow rate Va consumed by the engine at the predetermined temperature Ta, predicting a future fuel flow rate Vax at a predetermined temperature Ta based on a plurality of changes in the fuel flow rate Va each obtained by a load test. A fuel consumption prediction method is provided.
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法においては、流量V1を、温度T1と所定温度Taとの差に基づいて所定温度Taにおける流量V1aに補正する際、次式を用いて流量V1aを求め、
V1a=V1/(1+β(T1-Ta)) β:燃料の体積膨張率
流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて所定温度Taにおける流量V2aに補正する際、次式を用いて流量V2aを求める、ようにしてもよい。
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β:燃料の体積膨張率
In the fuel consumption prediction method for an engine for driving an emergency power generator according to the present invention, when correcting the flow rate V1 to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta, the following equation Obtain the flow rate V1a using
V1a=V1/(1+β(T1−Ta)) β: Volumetric expansion rate of fuel When correcting the flow rate V2 to the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T2 and the predetermined temperature Ta, the following equation is used: to obtain the flow rate V2a.
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β: Volumetric expansion rate of fuel
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法においては、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する際、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、回帰直線を延長することで所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測するようにしてもよい。 In the method for predicting fuel consumption of an engine for driving an emergency power generator according to the present invention, based on changes in a plurality of fuel flow rates Va obtained by a plurality of load tests in the past, future fuel consumption at a predetermined temperature Ta When predicting the fuel flow rate Vax, a regression line is obtained using the least-squares method from a plurality of fuel flow rates Va obtained from a plurality of past load tests, and by extending the regression line, the future at a predetermined temperature Ta The fuel flow rate Vax may be predicted.
また、本発明においては、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する方法であって、燃料タンクに貯留されている燃料量Vtを求めるステップと、燃料量Vtを、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法によって予測された所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxで除して、所定温度Taにおけるエンジンの運転時間を算出するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法が提供される。 Further, in the present invention, there is provided a method for estimating the operating time of the engine for driving the emergency generator using the above-described fuel consumption prediction method for the engine for driving the emergency generator, wherein the fuel stored in the fuel tank is and dividing the fuel amount Vt by the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta predicted by the fuel consumption prediction method of the engine for driving the emergency power generator described above, to obtain a predetermined and calculating the operating time of the engine at temperature Ta.
また、本発明においては、燃料タンクから非常用発電機駆動用のエンジンへと燃料を供給する燃料供給流路と、エンジンで消費されなかった燃料を燃料タンクへと戻すリターン流路を備えた非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量を予測する装置であって、燃料供給流路に設けられ、その燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測する供給燃料流量温度計測手段と、リターン流路に設けられ、そのリターン流路内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2を計測するリターン燃料流量温度計測手段と、リターン燃料流量温度計測手段および供給燃料流量温度計測手段に接続されたコンピュータとを備え、コンピュータは、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジンが駆動された際、流量V1、温度T1、流量V2、温度T2を夫々記憶する機能と、流量V1を、温度T1とエンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V1aに補正し、流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V2aに補正する機能と、流量V1aから流量V2aを減じて所定温度Taにおいてエンジンで消費された燃料流量Vaを算出する機能と、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する機能と、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置が提供される。 In addition, in the present invention, an emergency generator is provided with a fuel supply passage for supplying fuel from the fuel tank to the engine for driving the emergency generator, and a return passage for returning fuel not consumed by the engine to the fuel tank. A device for predicting the fuel consumption of an engine for driving a power generator, which is provided in a fuel supply channel and measures the flow rate V1 and the temperature T1 of the supplied fuel flowing in the fuel supply channel. measurement means; return fuel flow rate temperature measurement means provided in the return flow path for measuring the flow rate V2 and temperature T2 of the return fuel flowing through the return flow path; return fuel flow rate temperature measurement means and supply fuel flow rate temperature measurement means and a computer connected to the computer, wherein the load test of the emergency generator is performed a plurality of times at predetermined intervals, and when the engine is driven during each load test, the flow rate V1, the temperature T1, the flow rate V2 , the function of storing the temperature T2, and the flow rate V1 is corrected to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta when predicting the fuel consumption of the engine, and the flow rate V2 is corrected. , a function of correcting the flow rate V2a at a predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T2 and the predetermined temperature Ta, and a function of subtracting the flow rate V2a from the flow rate V1a to calculate the fuel flow rate Va consumed by the engine at the predetermined temperature Ta. and a function of predicting a future fuel flow rate Vax at a predetermined temperature Ta based on changes in a plurality of fuel flow rates Va respectively obtained by a plurality of load tests in the past. An apparatus for predicting fuel consumption of an engine for driving a generator is provided.
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、供給燃料流量温度計測手段が、燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の流量V1を計測する供給燃料流量計と、供給燃料流量計の近傍の燃料供給流路に取り付けられその燃料供給流路内を流れる燃料の温度T1を計測する供給燃料温度計とを備え、リターン燃料流量温度計測手段が、リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の流量V2を計測するリターン燃料流量計と、リターン燃料流量計の近傍のリターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の温度T2を計測するリターン燃料温度計とを備えていてもよい。 In the fuel consumption prediction apparatus for an engine for driving an emergency power generator according to the present invention, the supplied fuel flow rate temperature measuring means is attached to the fuel supply passage and measures the flow rate V1 of the fuel flowing through the fuel supply passage. and a supply fuel thermometer for measuring the temperature T1 of the fuel flowing in the fuel supply passage attached to the fuel supply passage near the supply fuel flow meter, and a return fuel flow temperature measuring means. is attached to the return flow path and measures the flow rate V2 of the fuel flowing through the return flow path; A return fuel thermometer for measuring the temperature T2 may also be provided.
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、コンピュータは、流量V1を、温度T1と前記所定温度Taとの差に基づいて所定温度Taにおける流量V1aに補正する際、次式を用いて流量V1aを求める機能を有し、
V1a=V1/(1+β(T1-Ta)) β:燃料の体積膨張率
流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて所定温度Taにおける流量V2aに補正する際、次式を用いて流量V2aを求める機能を有していてもよい。
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β:燃料の体積膨張率
In the fuel consumption prediction apparatus for an engine for driving an emergency power generator according to the present invention, the computer corrects the flow rate V1 to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta. At the time, it has a function to obtain the flow rate V1a using the following equation,
V1a=V1/(1+β(T1−Ta)) β: Volumetric expansion coefficient of fuel When correcting the flow rate V2 to the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T2 and the predetermined temperature Ta, the following equation is used: may have a function of obtaining the flow rate V2a by
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β: Volumetric expansion rate of fuel
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置においては、コンピュータは、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する際、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、回帰直線を延長することで所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する機能を有していてもよい。 In the fuel consumption prediction apparatus for an engine for driving an emergency power generator according to the present invention, a computer calculates a predetermined temperature Ta When predicting the future fuel flow rate Vax at , a regression line is obtained using the least squares method from a plurality of fuel flow rates Va obtained by a plurality of past load tests, and the regression line is extended to obtain a predetermined temperature Ta may have a function of predicting the future fuel flow rate Vax.
また、本発明においては、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置を用いて非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間を予測する装置であって、燃料タンクに貯留されている燃料量Vtを求めるタンク燃料量測定手段を備え、コンピュータは、燃料量Vtを、上述した非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置によって予測された所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxで除して、所定温度Taにおけるエンジンの運転時間を算出する機能を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置が提供される。 Further, in the present invention, a device for predicting the operation time of the engine for driving the emergency generator using the above-described fuel consumption prediction device for the engine for driving the emergency generator, wherein the fuel stored in the fuel tank is The computer is provided with a tank fuel amount measuring means for determining the fuel amount Vt in the future fuel at the predetermined temperature Ta predicted by the fuel consumption amount predicting device for the engine for driving the emergency power generator. There is provided an engine operating time prediction device for driving an emergency power generator, characterized in that it has a function of calculating the operating time of the engine at a predetermined temperature Ta by dividing by the flow rate Vax.
本発明に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置によれば、エンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して精度よく予測する事ができる。 According to the fuel consumption prediction method and prediction device for an emergency generator drive engine and the operating time prediction method and prediction device for an emergency generator drive engine according to the present invention, based on the secular change of the engine, When predicting future fuel consumption and driving time, it is possible to accurately predict fuel expansion and contraction due to temperature.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.
(非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1の概要)
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置1は、燃料タンク2から非常用発電機駆動用のエンジン3へと燃料を供給する燃料供給流路4と、エンジン3で消費されなかった燃料を燃料タンク2へと戻すリターン流路5を備えたシステムに適用される。この燃料消費量予測装置1は、燃料供給流路4に設けられ、その燃料供給流路4内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測する供給燃料流量温度計測手段と6、リターン流路5に設けられ、そのリターン流路5内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2を計測するリターン燃料流量温度計測手段7と、リターン燃料流量温度計測手段7および供給燃料流量温度計測手段6に接続されたコンピュータ8とを備えている。以下各構成要素について説明する。
(Overview of Fuel
As shown in FIG. 1, a fuel
(燃料供給流路4、リターン流路5)
図1に示すように、燃料供給流路4の一端4aは、燃料タンク2の下部に、タンク底面2aから多少高い位置に接続されている。タンク底面2aに沈殿したセジメント(錆、水、不純物等の異物)をエンジン3に供給しないようにするためである。燃料供給路4の他端4bは、非常用発電機駆動用のエンジン(ディーゼルエンジン)3に接続されている。エンジン3には、燃料供給路4から供給された燃料を圧送する高圧供給ポンプ9、高圧供給ポンプ9から圧送された燃料を高圧状態で蓄えるコモンレール10、コモンレール10内の燃料をエンジン3のシリンダ内に噴射するインジェクタ11、インジェクタ11から噴射されなかった燃料が流れる排出流路12などが設けられている。排出通路12には,リターン通路5の一端5aが接続されている。リターン通路5の他端5bは、燃料タンク2の上部に接続されている。
(
As shown in FIG. 1, one end 4a of the
(供給燃料流量温度計測手段6)
図1に示すように、燃料供給流路4には、燃料供給流路4内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測する供給燃料流量温度計測手段6が設けられている。供給燃料流量温度計測手段6は、燃料供給流路4に取り付けられその燃料供給流路4内を流れる燃料の流量V1を計測する供給燃料流量計6Vと、供給燃料流量計6Vの近傍の燃料供給流路4に取り付けられその燃料供給流路4内を流れる燃料の温度T1を計測する供給燃料温度計6Tとを備えている。
(Supply fuel flow rate temperature measurement means 6)
As shown in FIG. 1, the
供給燃料温度計6Tは、エンジン3で発生する熱による影響を低減するため、燃料タンク2とエンジン3とを接続する燃料供給流路4の長さの半分よりも燃料タンク2に近い位置、好ましくは1/3よりも燃料タンク2に近い位置に配設される。これに伴って、供給燃料温度計6Tの近傍に設けられる供給燃料流量計6Vも、燃料供給流路4の長さに対して同様の関係の配置となる。
In order to reduce the influence of the heat generated in the
供給燃料温度計6Tには、燃料供給流路4の外面に装着された熱電対などが用いられる。他方、供給燃料流量計6Vには、燃料供給流路4の外部にクランプされて流路内部を流れる流体の流速を計測できる公知の非接触型の流量計(例えば、超音波流量計や電波流量計などのドップラー式非接触型流量計)が用いられる。
A thermocouple or the like attached to the outer surface of the
(リターン燃料流量温度計測手段7)
図2に示すように、リターン流路5には、リターン流路5内を流れるリターン燃料の流量V1および温度T1を計測するリターン燃料流量温度計測手段7が設けられている。リターン燃料流量温度計測手段7は、リターン流路5に取り付けられそのリターン流路5内を流れる燃料の流量V2を計測するリターン燃料流量計7Vと、リターン燃料流量計7Vの近傍のリターン流路5に取り付けられそのリターン流路5内を流れる燃料の温度T2を計測するリターン燃料温度計7Tとを備えている。
(Return fuel flow rate temperature measurement means 7)
As shown in FIG. 2, the
リターン温度計7Tは、エンジン3で発生する熱による影響を低減するため、エンジン3と燃料タンク2とを接続するリターン流路5の長さの半分よりも燃料タンク2に近い位置、好ましくは1/3よりも燃料タンク2に近い位置に配設される。これに伴って、リターン燃料温度計7Tの近傍に設けられるリターン燃料流量計7Vも、リターン流路5の長さに対して同様の関係の配置となる。
In order to reduce the influence of heat generated by the
リターン燃料温度計7Tには、リターン流路5の外面に装着された熱電対などが用いられる。他方、リターン燃料流量計7Vには、リターン流路5の外部にクランプされて流路内部を流れる流体の流速を計測できる公知の非接触型の流量計(例えば、超音波流量計や電波流量計などのドップラー式非接触型流量計)が用いられる。
A thermocouple or the like attached to the outer surface of the
(コンピュータ8)
図1に示すコンピュータ8は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン3が駆動された際、図2に示すように、流量V1、温度T1、流量V2、温度T2を夫々記憶する機能(ステップ1)と、流量V1を、温度T1とエンジン3の燃料噴射量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、その所定温度Taにおける流量V1aに補正し、流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V2aに補正する機能(ステップ2)と、流量V1aから流量V2aを減じて所定温度Taにおいてエンジン3で消費された燃料流量Vaを算出する機能(ステップ3)とを有する。また、コンピュータ8は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する機能(ステップ4)を有する。以下各機能(ステップ)について説明する
(Computer 8)
The
(ステップ1)
図2のステップ1(S1)に示すように、図1のコンピュータ8は、非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時にエンジン3が駆動された際、燃料供給流路4内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を供給燃料流量温度計測手段6で計測して記憶し、リターン流路5内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2をリターン燃料流量温度計測手段7で計測して記憶する。非常用発電機の負荷試験が行われる間隔(上記所定期間)は、消防法の要請によって定められており、例えば1年毎、6ヶ月毎などに行われる。
(Step 1)
As shown in step 1 (S1) of FIG. 2, the
(ステップ2)
図2のステップ2(S2)に示すように、コンピュータ8は、記憶した流量V1を、温度T1とエンジンの燃料噴射量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、その所定温度Taにおける流量V1aに補正する。この補正には、次式を用いる。
V1a=V1/(1+β(T1-Ta))…(1)
β:燃料の体積膨張率(0.00116/K)
(Step 2)
As shown in step 2 (S2) of FIG. 2, the
V1a=V1/(1+β(T1-Ta)) (1)
β: Volume expansion rate of fuel (0.00116/K)
(1)式は、液体の体積膨張率についての次の関係式を基準温度Voについて展開することで得られる。
V=Vo(1+βt)
Vo:基準温度における液体の体積
β:液体の体積膨張率
t:基準温度からの温度変化
Equation (1) is obtained by developing the following relational expression regarding the volumetric expansion coefficient of a liquid with respect to the reference temperature Vo.
V=Vo(1+βt)
Vo: Volume of liquid at reference temperature
β: Volumetric expansion rate of liquid
t: temperature change from reference temperature
同様に、コンピュータ8は、記憶した流量V2を、温度T2と所定温度Taとの差に基づいて、所定温度Taにおける流量V2aに、次式を用いて補正する。
V2a=V2/(1+β(T2-Ta))…(2)
β:燃料の体積膨張率(0.00116/K)
Similarly, the
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) (2)
β: Volume expansion rate of fuel (0.00116/K)
(第1回目の負荷試験)
具体的には、第1回目の負荷試験時(夏期)に、
V1(ml/min)=101.16
T1(℃)=30
が計測された場合、エンジン3の燃料噴射量を予測するときの所定温度Taを例えば
Ta(℃)=20…(春秋期)
とすると、
Ta=20℃のときの流量V1aは、(1)式を用いて、
V1a=101.16/(1+0.00116(30-20))=100…(3)
と算出される。
(First load test)
Specifically, during the first load test (summer),
V1 (ml/min) = 101.16
T1 (°C) = 30
is measured, the predetermined temperature Ta for predicting the fuel injection amount of the
Ta (°C) = 20 (Spring/Autumn)
and
The flow rate V1a when Ta = 20°C is obtained using equation (1) as follows:
V1a=101.16/(1+0.00116(30-20))=100 (3)
is calculated as
また、第1回目の負荷試験時(夏期)に、
V2(ml/min)=70.9744
T2(℃)=32
が計測された場合、
Ta(℃)=20(春秋期)のときの流量V2aは、(2)式を用いて、
V2a=70.9744/(1+0.00116(32-20))=70…(4)
と算出される。
Also, during the first load test (summer),
V2 (ml/min) = 70.9744
T2 (°C) = 32
is measured,
The flow rate V2a when Ta (°C) = 20 (Spring/Autumn) is obtained by using the formula (2)
V2a=70.9744/(1+0.00116(32-20))=70...(4)
is calculated as
(ステップ3)
図2のステップ3(S3)に示すように、コンピュータ8は、上記の(3)、(4)を
Va=V1a-V2a…(5)
に代入して、所定温度Ta(20℃)における、エンジンの消費燃料流量Vaを算出する。
Va=V1a-V2a=100-70=30
これにより、第1回目の負荷試験時(夏期)のエンジンの消費燃料流量を、所定温度Ta=20℃(春秋期)のときの消費燃料流量に変換した消費燃料流量Va=30が算出される。
(Step 3)
As shown in step 3 (S3) of FIG. 2, the
Va=V1a-V2a (5)
to calculate the fuel consumption flow rate Va of the engine at a predetermined temperature Ta (20° C.).
Va = V1a - V2a = 100 - 70 = 30
As a result, the fuel consumption flow rate Va=30 is calculated by converting the fuel consumption flow rate of the engine at the time of the first load test (summer) into the fuel consumption flow rate at the predetermined temperature Ta=20° C. (spring/autumn season). .
このVa=30を図3のグラフの第1回目の試験のプロット点aとして記入する。所定温度Ta(20℃)は、図3に示すように、過去の負荷試験の結果に基づいて、次回(本実施形態では第6回)のエンジンの消費燃料流量を予測するときの気温に相当する。なお、Taを計測するための気温センサをコンピュータ8に接続しておいてもよい。これにより、第6回目の負荷試験時に過去の負荷試験のデータに基づいて消費燃料流量Vaを予測する際、その時点(現時点)で気温センサで計測された気温をTaに用いることができる。
Enter this Va=30 as the plotted point a of the first test in the graph of FIG. As shown in FIG. 3, the predetermined temperature Ta (20° C.) corresponds to the air temperature when predicting the fuel consumption flow rate of the engine for the next time (sixth time in this embodiment) based on the results of past load tests. do. An air temperature sensor for measuring Ta may be connected to the
(第2回目の負荷試験)
同様に、第2回目の負荷試験時(冬期)に、
V1(ml/min)=95.7264
T1(℃)=0
が計測された場合、
Ta(℃)=20(春秋期)のときの流量V1aは、(1)式を用いて、
V1a=95.7264/(1+0.00116(0-20))=98…(6)
と算出される。
(Second load test)
Similarly, during the second load test (winter),
V1 (ml/min) = 95.7264
T1 (°C) = 0
is measured,
The flow rate V1a when Ta (°C) = 20 (spring and autumn) is obtained using equation (1) as follows:
V1a=95.7264/(1+0.00116(0-20))=98...(6)
is calculated as
また、第2回目の負荷試験時(冬期)に、
V2(ml/min)=71.47576
T2(℃)=2
が計測された場合、
Ta(℃)=20(春秋期)のときの流量V2aは、(2)式を用いて、
V2a=71.47576/(1+0.00116(2-20))=73…(7)
と算出される。
Also, during the second load test (winter),
V2 (ml/min) = 71.47576
T2 (°C) = 2
is measured,
The flow rate V2a when Ta (°C) = 20 (Spring/Autumn) is obtained by using the formula (2)
V2a = 71.47576/(1 + 0.00116 (2-20)) = 73 (7)
is calculated as
図2のステップ3(S3)に示すように、コンピュータ8は、(6)、(7)を(5)式に代入して、所定温度Ta(20℃)における、消費燃料流量Vaを算出する。
Va=V1a-V2a=98-73=25
これにより、第2回目の負荷試験時(冬期)のエンジン3の消費燃料流量を、次回(本実施形態では第6回)の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ta=20℃(春秋期)に変換した消費燃料流量Va=25が算出される。このVa=25を図3のグラフの第2回目の試験のプロット点bとして記入する。
As shown in step 3 (S3) in FIG. 2, the
Va = V1a - V2a = 98 - 73 = 25
As a result, the predetermined temperature Ta=20° C., which is the air temperature when predicting the fuel consumption flow rate of the
(第3~5回目の負荷試験)
同様にして、図3に示すように、第3回目の負荷試験時のエンジン3の消費燃料流量を次回の消費燃料流量を予測するときの気温である所定温度Ta(20℃)に変換した消費燃料流量Va(Va=50)を求めてプロット点cとして記入し、第4回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ta(20℃)に変換した消費燃料流量Va(Va=45)を求めてプロット点dとして記入し、第5回目の負荷試験時のエンジンの消費燃料流量を所定温度Ta(20℃)に変換した消費燃料流量Va(Va=50)を求めてプロット点eとして記入する。
(3rd to 5th load test)
Similarly, as shown in FIG. 3, the fuel consumption flow rate of the
なお、負荷試験の回数は5回に限られず、2回以上であれば何回でも構わない。また、各負荷試験の間隔(期間)は、等間隔(1年毎、6ヶ月毎等)が好ましいが、不等間隔であっても構わない。 Note that the number of load tests is not limited to five, and may be any number of times as long as it is two or more. Moreover, the intervals (periods) of each load test are preferably equal intervals (every year, every six months, etc.), but may be irregular intervals.
(ステップ4)
図2のステップ4(S4)に示すように、コンピュータ8は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaの変化に基づいて、所定温度Ta(本実施形態では20℃)における将来の燃料流量Vaxを予測する。具体的には、図3に示すように、コンピュータ8は、過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaのプロット点a~eから最小二乗法を用いて回帰直線Xを求め、回帰直線Xを延長することで所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する機能を有する。
(Step 4)
As shown in step 4 (S4) of FIG. 2, the
図3において、過去の複数回(本実施形態では5回)の負荷試験によって夫々得られた複数の燃料流量Vaのプロット点a~eから最小二乗法を用いて回帰直線Xを求める手法については、公知の最小二乗法を用いるので詳しい説明を省略する。コンピュータ8は、最小二乗法によって求められた回帰直線Xにその傾きを保持して延長した延長直線Yを繋げることで、所定温度Ta(本実施形態では20℃)における将来(第6回)の燃料流量Vaxを予測する。本実施形態においては、図3に示すように、所定温度Ta(本実施形態では20℃)における次回(第6回)の燃料流量Vaxは、Vax=58と予測できる。これは、次回、春や秋などの気温20℃のとき、非常用発電機駆動用のエンジンが駆動されると、燃料流量Vax=58(ml/min)と予測できることを示す。
In FIG. 3, the method of obtaining the regression line X using the least squares method from a plurality of plot points a to e of the fuel flow rate Va obtained by a plurality of past load tests (five times in this embodiment) , the well-known method of least squares is used, so a detailed description thereof is omitted. The
なお、本実施形態においては、図3の横軸(非常用発電機を設置してからの経過期間)に記入された負荷試験の回数の目盛りが等間隔となっているが、これは隣接する負荷試験同士の期間が等間隔(1年毎、6ヶ月毎等)のためであり、隣接する負荷試験同士の期間が不等間隔であればそれに応じて横軸に記入される負荷試験の回数の目盛りは不等間隔になる。 In this embodiment, the scale of the number of load tests written on the horizontal axis of FIG. If the period between load tests is evenly spaced (every year, every six months, etc.), and if the period between adjacent load tests is unequal, the number of load tests entered on the horizontal axis accordingly. The scale of is unevenly spaced.
本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1およびそれを用いた予測方法によれば、非常用発電機やエンジン3の経年変化に基づいて将来の燃料消費量を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して、精度よく燃料噴射量を予測する事ができる。
According to the fuel
(非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間予測装置1aの概要)
次に、本発明の一実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間予測装置1aについて説明する。この非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間予測装置1aは、上述した非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1を用いて非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間Tを予測する装置である。
(Outline of the operating time prediction device 1a for the
Next, an operating time prediction device 1a for the emergency power
図1に示すように、本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間予測装置1aは、上述した非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1の構成要素に加えて、燃料タンク2に貯留されている燃料量Vtを求めるタンク燃料量測定手段13を備えている。また、本装置1aのコンピュータ8は、タンク燃料量測定手段13で求めた燃料量Vtを、上述した非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1によって予測された所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxで除して、所定温度Taにおけるエンジン3の運転時間Tを算出する機能を有している。以下各構成要素について説明する。
As shown in FIG. 1, an operating time prediction device 1a for an emergency power
(タンク燃料量測定手段13)
図1に示すように、タンク燃料量測定手段13は、燃料タンク2内に貯留されてい燃料量Vtを測定するものであり、燃料タンク2の頂板2bに取り付けられ頂板2bから燃料タンク2内の燃料の液面2cまでの距離Lを計測する距離センサ14を有する。距離センサ14には、例えば超音波距離センサ、光学距離センサ、電波距離センサ等が用いられる。距離センサ14は、コンピュータ8に接続されている。
(Tank fuel amount measuring means 13)
As shown in FIG. 1, the tank fuel amount measuring means 13 measures the amount of fuel Vt stored in the
コンピュータ8は、図2にステップ5(S5)に示すように、距離センサ13で計測された距離Lを次の(8)式に代入し、燃料タンク2内に貯留されている燃料量Vtを算出する機能を有する。
Vt=(H-L)S…(8)
The
Vt=(HL)S (8)
ここで、Hは燃料タンク2の頂板2bから燃料タンク2の仮想下限液位2dまでの距離である。仮想下限液位2dは、燃料タンク2に接続された燃料供給流路4の接続高さよりも多少高く設定される。燃料タンク2内の空気が燃料供給流路4に吸い込まれると、エンジン(ディーゼルエンジン)3に所謂エア噛みが生じ、エア抜き作業が必要となってしまうため、燃料タンク2内の燃料が減っていったとき、燃料タンク2内の空気が燃料供給流路4から吸い込まれないように、仮想下限液位2dが設定されている。
Here, H is the distance from the top plate 2b of the
また、Sは、燃料タンク2の断面積である。この燃料タンク2は、断面積Sが高さ方向に一定の四角筒または円筒からなっている。よって、燃料タンク2内の燃料量Vtは、(8)式に示すように、(H-L)Sにより算出される。
Also, S is the cross-sectional area of the
(コンピュータ8)
コンピュータ8は、図2にステップ6(S6)に示すように、ステップ5(S5)で算出された燃料タンク2内の燃料量Vtを、上述した非常用発電機駆動用のエンジン3の燃料消費量予測装置1のステップ4(S4)によって算出された所定温度Ta(例えば20℃)における将来の燃料流量Vaxで除すことで、所定温度Ta(例えば20℃)におけるエンジン3の運転時間Tを算出する機能を有する。
T=Vt/ Vax…(9)
(Computer 8)
The
T=Vt/Vax (9)
本実施形態に係る非常用発電機駆動用のエンジン3の運転時間予測装置1aおよびそれを用いた運転時間予測方法によれば、非常用発電機やエンジン3の経年変化に基づいて将来の運転時間Tを予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮して、精度よくエンジン3の運転時間を予測する事ができる。
According to the operating time prediction device 1a for the
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is of course not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope of the claims can be made. It goes without saying that modifications also fall within the technical scope of the present invention.
本発明は、非常用発電機やエンジンの経年変化に基づいて将来の燃料消費量や運転時間を予測する際、気温による燃料の膨張収縮を考慮することで精度よく予測できる非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法および予測装置、並びに非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法および予測装置に利用できる。 The present invention is for driving an emergency generator that can accurately predict future fuel consumption and operating time based on aging of the emergency generator and engine by taking into account the expansion and contraction of fuel due to temperature. engine fuel consumption prediction method and prediction device, and emergency generator drive engine operating time prediction method and prediction device.
1 非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置
1a 非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置
2 燃料タンク
3 非常用発電機駆動用のエンジン
4 燃料供給流路
5 リターン流路
6 供給燃料流量温度計測手段
6V 供給燃料流量計
6T 供給燃料温度計
7 リターン燃料流量温度計測手段
7V リターン燃料流量計
7T リターン燃料温度計
8 コンピュータ
V1 供給燃料の流量
T1 供給燃料の温度
V2 リターン燃料の流量
T2 リターン燃料の温度
Ta 燃料消費量を予測するときの所定温度
V1a V1を、T1とTaとの差に基づいて、Taにおける流量に補正した流量
V2a V2を、T2とTaとの差に基づいて、Taにおける流量に補正した流量
Va Taにおいてエンジンで消費された燃料流量
Vax Taにおける将来の燃料流量
β 燃料の体積膨張率
X 回帰直線
Y 延長直線
13 タンク燃料量測定手段
T Taにおけるエンジンの運転時間
1 fuel consumption prediction device 1a for emergency generator drive engine operating
Claims (9)
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測して記憶し、前記リターン流路内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2を計測して記憶するステップと、
前記流量V1を、前記温度T1と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、その所定温度Taにおける流量V1aに補正し、前記流量V2を、前記温度T2と前記所定温度Taとの差に基づいて、前記所定温度Taにおける流量V2aに補正するステップと、
前記流量V1aから前記流量V2aを減じて前記所定温度Taにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Vaを算出するステップと、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Vaの変化に基づいて、前記所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。 For driving an emergency generator, the fuel supply channel supplies fuel from a fuel tank to an engine for driving an emergency generator, and the return channel returns fuel not consumed by the engine to the fuel tank. A method for predicting fuel consumption of an engine of
The load test of the emergency power generator is performed a plurality of times at predetermined intervals, and the flow rate V1 and the temperature T1 of the supplied fuel flowing through the fuel supply passage are measured when the engine is driven during each load test. a step of measuring and storing a flow rate V2 and a temperature T2 of the return fuel flowing through the return passage;
The flow rate V1 is corrected to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and a predetermined temperature Ta when predicting the fuel consumption of the engine, and the flow rate V2 is corrected to the temperature T2. a step of correcting the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference from the predetermined temperature Ta;
a step of subtracting the flow rate V2a from the flow rate V1a to calculate the fuel flow rate Va consumed by the engine at the predetermined temperature Ta;
and predicting a future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta based on a plurality of changes in the fuel flow rate Va obtained by a plurality of load tests in the past. A fuel consumption prediction method for an engine for driving a generator.
V1a=V1/(1+β(T1-Ta)) β:燃料の体積膨張率
前記流量V2を、前記温度T2と前記所定温度Taとの差に基づいて前記所定温度Taにおける流量V2aに補正する際、次式を用いて流量V2aを求める、
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β:燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項1に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。 When correcting the flow rate V1 to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta, the flow rate V1a is obtained using the following equation,
V1a=V1/(1+β(T1−Ta)) β: Volume expansion coefficient of fuel When correcting the flow rate V2 to the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T2 and the predetermined temperature Ta, Determine the flow rate V2a using the following formula,
V2a=V2/(1+β(T2−Ta)) β: volumetric expansion rate of fuel. The fuel consumption prediction method for an engine for driving an emergency power generator according to claim 1.
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Vaから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Taにおける将来の前記燃料流量Vaxを予測する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法。 When predicting the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta based on a plurality of changes in the fuel flow rate Va obtained by a plurality of load tests in the past,
A regression line is obtained using the method of least squares from the plurality of fuel flow rates Va obtained by a plurality of load tests in the past, and the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta is obtained by extending the regression line. 3. The fuel consumption prediction method for an emergency power generator driving engine according to claim 1 or 2, wherein the prediction is performed.
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Vtを求めるステップと、
該燃料量Vtを、請求項1から3の何れか1項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測方法によって予測された前記所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxで除して、前記所定温度Taにおける前記エンジンの運転時間を算出するステップと、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測方法。 A method for predicting the operating time of an emergency generator-driving engine using the fuel consumption prediction method for an emergency generator-driving engine according to any one of claims 1 to 3,
obtaining a fuel amount Vt stored in the fuel tank;
The fuel amount Vt is divided by the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta predicted by the method for predicting fuel consumption of an engine for driving an emergency power generator according to any one of claims 1 to 3. and calculating the operating time of the engine at the predetermined temperature Ta.
前記燃料供給流路に設けられ、その燃料供給流路内を流れる供給燃料の流量V1および温度T1を計測する供給燃料流量温度計測手段と、前記リターン流路に設けられ、そのリターン流路内を流れるリターン燃料の流量V2および温度T2を計測するリターン燃料流量温度計測手段と、該リターン燃料流量温度計測手段および前記供給燃料流量温度計測手段に接続されたコンピュータとを備え、
該コンピュータは、
前記非常用発電機の負荷試験が所定期間を隔てて複数回行われ、夫々の負荷試験時に前記エンジンが駆動された際、前記流量V1、前記温度T1、前記流量V2、前記温度T2を夫々記憶する機能と、
前記流量V1を、前記温度T1と前記エンジンの燃料消費量を予測するときの所定温度Taとの差に基づいて、その所定温度Taにおける流量V1aに補正し、前記流量V2を、前記温度T2と前記所定温度Taとの差に基づいて、前記所定温度Taにおける流量V2aに補正する機能と、
前記流量V1aから前記流量V2aを減じて前記所定温度Taにおいて前記エンジンで消費された燃料流量Vaを算出する機能と、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Vaの変化に基づいて、前記所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する機能と、を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。 For driving an emergency generator, the fuel supply channel supplies fuel from a fuel tank to an engine for driving an emergency generator, and the return channel returns fuel not consumed by the engine to the fuel tank. A device for predicting the fuel consumption of an engine of
Supply fuel flow rate and temperature measurement means provided in the fuel supply passage for measuring the flow rate V1 and temperature T1 of the supply fuel flowing in the fuel supply passage; A return fuel flow rate temperature measurement means for measuring the flow rate V2 and temperature T2 of the flowing return fuel, and a computer connected to the return fuel flow rate temperature measurement means and the supplied fuel flow rate temperature measurement means,
The computer is
Load tests of the emergency power generator are performed a plurality of times at predetermined intervals, and when the engine is driven during each load test, the flow rate V1, the temperature T1, the flow rate V2, and the temperature T2 are stored, respectively. and the ability to
The flow rate V1 is corrected to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and a predetermined temperature Ta when predicting the fuel consumption of the engine, and the flow rate V2 is corrected to the temperature T2. A function of correcting the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference from the predetermined temperature Ta;
a function of subtracting the flow rate V2a from the flow rate V1a to calculate the fuel flow rate Va consumed by the engine at the predetermined temperature Ta;
and a function of predicting a future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta based on a plurality of changes in the fuel flow rate Va obtained by a plurality of load tests in the past. A fuel consumption prediction device for an engine for driving a generator.
前記リターン燃料流量温度計測手段が、前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の流量V2を計測するリターン燃料流量計と、該リターン燃料流量計の近傍の前記リターン流路に取り付けられそのリターン流路内を流れる燃料の温度T2を計測するリターン燃料温度計とを備えている、ことを特徴とする請求項5に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。 The supply fuel flow rate temperature measuring means is a supply fuel flow meter that is attached to the fuel supply flow path and measures the flow rate V1 of the fuel flowing through the fuel supply flow path, and the fuel supply flow near the supply fuel flow meter. a supply fuel thermometer attached to the passage and measuring the temperature T1 of fuel flowing through the fuel supply passage;
The return fuel flow rate temperature measuring means includes a return fuel flow meter that is attached to the return flow path and measures a flow rate V2 of fuel flowing through the return flow path, and a return fuel flow meter that is attached to the return flow path near the return fuel flow meter. and a return fuel thermometer for measuring a temperature T2 of the fuel flowing through the return flow path, and a fuel consumption predicting apparatus for an engine for driving an emergency power generator according to claim 5. .
前記流量V1を、前記温度T1と前記所定温度Taとの差に基づいて前記所定温度Taにおける流量V1aに補正する際、次式を用いて流量V1aを求める機能を有し、
V1a=V1/(1+β(T1-Ta)) β:燃料の体積膨張率
前記流量V2を、前記温度T2と前記所定温度Taとの差に基づいて前記所定温度Taにおける流量V2aに補正する際、次式を用いて流量V2aを求める機能を有する、
V2a=V2/(1+β(T2-Ta)) β:燃料の体積膨張率
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。 The computer is
When the flow rate V1 is corrected to the flow rate V1a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T1 and the predetermined temperature Ta, the flow rate V1a is obtained using the following equation,
V1a=V1/(1+β(T1−Ta)) β: Volume expansion coefficient of fuel When correcting the flow rate V2 to the flow rate V2a at the predetermined temperature Ta based on the difference between the temperature T2 and the predetermined temperature Ta, Having a function to determine the flow rate V2a using the following formula,
V2a=V2/(1+β(T2−Ta)) β: Volumetric expansion rate of fuel. The apparatus for predicting fuel consumption of an engine for driving an emergency power generator according to claim 5 or 6.
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Vaの変化に基づいて、前記所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxを予測する際、
過去の複数回の負荷試験によって夫々得られた複数の前記燃料流量Vaから最小二乗法を用いて回帰直線を求め、該回帰直線を延長することで前記所定温度Taにおける将来の前記燃料流量Vaxを予測する機能を有する、ことを特徴とする請求項5から7の何れか1項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置。 The computer is
When predicting the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta based on a plurality of changes in the fuel flow rate Va obtained by a plurality of load tests in the past,
A regression line is obtained using the method of least squares from the plurality of fuel flow rates Va obtained by a plurality of load tests in the past, and the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta is obtained by extending the regression line. 8. The fuel consumption prediction device for an emergency generator driving engine according to claim 5, further comprising a prediction function.
前記燃料タンクに貯留されている燃料量Vtを求めるタンク燃料量測定手段を備え、
前記コンピュータは、
前記燃料量Vtを、請求項5から8の何れか1項に記載の非常用発電機駆動用のエンジンの燃料消費量予測装置によって予測された前記所定温度Taにおける将来の燃料流量Vaxで除して、前記所定温度Taにおける前記エンジンの運転時間を算出する機能を有する、ことを特徴とする非常用発電機駆動用のエンジンの運転時間予測装置。 A device for predicting the operating time of an engine for driving an emergency generator using the fuel consumption prediction device for an engine for driving an emergency generator according to any one of claims 5 to 8,
a tank fuel amount measuring means for determining the fuel amount Vt stored in the fuel tank;
The computer is
The fuel amount Vt is divided by the future fuel flow rate Vax at the predetermined temperature Ta predicted by the fuel consumption prediction device for the engine for driving the emergency power generator according to any one of claims 5 to 8. and a function of calculating the operating time of the engine at the predetermined temperature Ta.
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