JP2558333Y2 - 熱量制御装置 - Google Patents

熱量制御装置

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JP2558333Y2
JP2558333Y2 JP1991018646U JP1864691U JP2558333Y2 JP 2558333 Y2 JP2558333 Y2 JP 2558333Y2 JP 1991018646 U JP1991018646 U JP 1991018646U JP 1864691 U JP1864691 U JP 1864691U JP 2558333 Y2 JP2558333 Y2 JP 2558333Y2
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JP
Japan
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flow rate
valve
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flow
fluids
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JP1991018646U
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弘 沢村
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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  • Control Of Combustion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、例えばLNGとLPG
とを混合するラインに適用される熱量制御装置に関し、
更に詳しくは、2つの流体の混合比率を制御すること
で、混合流体(ガス)の熱量を制御する制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、熱量制御装置として、2つの
流体の流量を検出しその混合比率を制御することによ
り、熱量を制御するようにした装置がある。
【0003】この様な熱量制御装置において、熱量制御
の初期の立ち上げ時は、2つの流体の流量値がほぼ
「0」付近からスタートする為に、立ち上げ時点では比
率制御を行うことが困難で、手動モードにてシーケンシ
ャルに各流体の流量を調節するバルブを、徐々に開くよ
うな手動調節を行っていた。そして、混合流体の流量値
が、フルスパンの10%程度に達し安定した時点から、
比率制御を開始するようにしていた。なお、混合流体の
熱量を検出するために熱量計が用いられるが、一般に遅
れ時間が大きく、また、立ち上がりの過度期間における
検出値を制御に用いることはできない。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】このために、従来装置
によれば以下のような課題があった。 (a) 手動モードによるバルブ開度の調節は、そこを流れ
る流体の流量が10%以下の微小であるので、流量値が
確認できずオペレータが全くの勘と経験に頼るしかな
く、安定な制御が期待できない。 (b) 手動モード時のバルブ開度は、1次圧力の変動によ
り大きく左右されるため、最良の熱量制御が行えない。
【0005】本考案は、これらの点に鑑みてなされたも
ので、立ち上げ初期における熱量制御を安定に行える熱
量制御装置を提供することを目的とする。
【0006】この様な目的を達成する本考案は、2つの
流体の流量を検出しその混合比率を制御することにより
熱量を制御するようにした制御装置において、一方の流
体の流量を調節するバルブの開度信号を入力し、その開
度信号から流れる流体の流量を逆演算する第1の演算手
段と、この第1の演算手段による演算結果から他方の流
体の流量を算出する第2の演算手段と、この第2の演算
手段により得られた他方の流体の流量を流すのに必要な
バルブの開度を演算し、その演算結果に基づく操作信号
を他方の流体の流量を調節するバルブに与える第3の演
算手段と、前記一方のバルブに対する微少な一定量の開
度信号を送る徐々上げシーケンス手段と、立ち上げ初期
の小流量領域であって前記2つの流体の流量が安定する
前であれば当該徐々上げシーケンス手段と前記第1乃至
第3の演算手段によりバルブの開度信号と操作信号を演
算し、前記2つの流体の流量が安定すれば当該徐々上げ
シーケンス手段による設定徐々上げモードに移行する
とを特徴としている。
【0007】
【作用】熱量制御の立ち上げ初期の小流量領域において
は、通常の比率制御に代えて、一方の流体の流量を調節
するバルブの開度信号を第1の演算手段に入力し、その
開度信号から一方の流体の流量を逆演算し、第2の演算
手段は、一方の流体の流量から所定の混合比率の混合流
体を得るための他方の流量を算出し、第3の演算手段で
開度を求め、それに基づく操作信号を他方の流体の流量
を調節するバルブに与え、他方の流体の流量を制御す
る。
【0008】徐々上げシーケンス手段は、一方のバルブ
に対する微少な一定量の開度信号を送る。そして、立ち
上げ初期の小流量領域であって前記2つの流体の流量が
安定する前であれば当該徐々上げシーケンス手段と前記
第1乃至第3の演算手段によりバルブの開度信号と操作
信号を演算し、前記2つの流体の流量が安定すれば当該
徐々上げシーケンス手段による設定徐々上げモードに移
行する。これにより、従来比率制御ができず、いわゆる
メクラ運転の状態であった小流量領域での熱量制御を安
定化することができる。
【0009】
【実施例】以下、図面を用いて本考案の実施例を詳細に
説明する。
【0010】図1は、本考案の一実施例を示す構成ブロ
ック図である。図において、1はLNGが流れる管路、
2はLPGが流れる管路、3はLNGとLPGの混合流
体(ガス)が送出される送出管路である。管路1にはそ
こを流れるLNGの流量を検出する流量センサ11が設
置されると共に、流量を調節するバルブ12が設置され
ている。同様に管路2にはそこを流れるLPGの流量を
検出する流量センサ21が設置されると共に、流量を調
節するバルブ21が設置されている。また、送出管路3
には、混合流体の熱量を検出するための熱量(カロリ
ー)計31が設置されている。
【0011】41は流量センサ11からの信号を入力
し、LNGの流量を制御するLNG流量調節計で、例え
ばPID演算を行うものが用いられ、制御演算結果は操
作信号MVAとしてバルブ12に印加されている。同様
に、42は流量センサ21からの信号を入力し、LPG
の流量を制御するLPG流量調節計で、例えばPID演
算を行うものが用いられ、制御演算結果は操作信号MV
Bとしてバルブ22に印加されている。
【0012】43は合計流量信号(各流量センサ11,
21からの信号の合計値)FTと、設定値信号SVTと
を入力し、混合流体の流量を制御するための送出ガス流
量調節計で、その出力MVTはLNG流量調節計41
と、LPG/LNGの混合比率Rを設定する比率設定手
段44に与えられている。45は熱量計31からの信号
と熱量制御設定値SVCとを入力し、送出される混合ガ
スの熱量を制御する熱量調節計、46は熱量調節計45
からの信号と、比率設定手段44からの信号とから、L
PGの流量設定値SVBを算出するLPG流量設定演算
手段である。これらの構成は、流量が安定した状態での
比率制御を行うための構成で、従来装置のものとほぼ同
じである。
【0013】5は本考案で特徴としている初期立ち上げ
時に用いられる立ち上げ制御回路である。この回路にお
いて、51はLNGの流量を調節するバルブ12の開度
信号MVAを入力し、その開度信号から管路1を流れる
LNGの流量を逆演算する第1の演算手段、52はこの
第1の演算手段51による演算結果から、LPGの流量
を算出する第2の演算手段、53は第2の演算手段52
により得られたLPGの流量を流すに必要なバルブ22
の開度MVBを演算し、その演算結果に基づく操作信号
をLPGの流量を調節するバルブ22に与える第3の演
算手段である。50は操作量MVを徐々に上げる徐々上
げシーケンス手段で、はじめに、バルブ12を微小な一
定量だけ開くための操作信号MVを出力するようになっ
ている。
【0014】このように構成した装置の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。
【0015】第2図は、全体の動作を示すフローチャー
トである。はじめに、全計器を手動状態にしておく。そ
して、徐々上げシーケンス手段50からバルブ12に操
作信号MVを与え、LNGを流す。次にバルブ12の開
度信号MVAを受け、第1の演算手段51が、MVA=
MVA+α1 (α1はΔMV値で、定数)を求める
演算を行うと共に、このMVAからLNGの流量FA1
を逆演算する(ST3)。第2の演算手段52は、第1
の演算手段51によって得られたLNGの流量FA1か
ら、LPGの流量FB1を算出する(ST4)。第3の
演算手段53は、第2の演算手段52により得られたL
PGの流量FB1を受け、この流量を流す事が可能なバ
ルブ22のCVB価を算出し、さらにこのCVB価から
バルブの開度MVBを演算する(ST5,ST6)。こ
の演算は、バルブの流量特性によって算出が異る(イコ
ール%,リニア)。バルブの流量特性は、バルブ開度と
正比例しないので、シーケンシャルに2つのバルブ1
2,22を一定比率で徐々に開いたとしても、流量が一
定比率にならないため、流量指示が出ていない領域では
制御することができないのである。
【0016】第3の演算手段53による演算結果MVB
は、LPG流量調節計42に与えられ、バルブ22の開
度が演算結果MVBに基づい調節される。
【0017】続いて、LNG及びLPGの流量FA,F
Bが安定したか判断する(例えば流量値が10%フルス
パンを越えている場合は、流量が安定したと判断す
る)。ここで、流量がまだ安定しないと判断された場合
は、ST2に戻りバルブ12の開度を少し開けて、ST
8までの動作を繰り返す。
【0018】図3は、バルブの出力(開度)と流量との
関係を示す特性図である。バルブ12,22の開度信号
MVA,MVBは、手動モードにおいて、一定の比率で
開けられ、LNG及びLPGの流量FA,FBは、これ
に沿って徐々に増大する。そして、これらの流量FA,
FBがフルスパンの例えば10%を越えると、ST8で
流量が安定したと判断され、自動出力によるトータル流
量設定徐々上げモードに移行する(ST9)。このモー
ドでは、各調節計41,42,設定手段44,46がそ
れぞれ自動モード(AUTO)に切り替えられている。
そして、さらに流量が増大したところで、熱量調節計4
5が自動モードになる。続いて、合計流量FA+FBを
目標の流量に達するまで、徐々に増加させ(ST10,
ST11)、通常の熱量流量制御にはいる(ST1
2)。ST9からST12までの自動出力による設定徐
々上げモードは、従来装置のものと同じである。
【0019】なお、この実施例では、2つの流体として
LNGとLPGとを用い、その混合ガスの熱量を制御す
る場合を例にとったが、他の2つの流体あるいはガスを
混合して混合流体を製造すような場合でもよい。
【0020】
【考案の効果】以上、詳細に説明したように、本考案に
よれば、2つの流体の流量がゼロから立ち上り小流量域
における初期立ち上げ時の熱量制御を安定に行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【図2】全体の動作を示すフローチャートである。
【図3】バルブの出力(開度)と流量との関係を示す特
性図である。
【符号の説明】
1,2,3 管路 11,21 流量センサ 12,22 バルブ 31 熱量計 41 LNG流量調節計 42 LPG流量調節計 43 送出ガス流量調節計 43 比率設定手段 45 熱量調節計 46はLPG流量設定演算手段 5 立ち上げ制御回路 51 第1の演算手段 52 第2の演算手段 53 第3の演算手段

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】2つの流体の流量を検出しその混合比率を
    制御することにより熱量を制御するようにした制御装置
    において、 一方の流体の流量を調節するバルブの開度信号を入力
    し、その開度信号から流れる流体の流量を逆演算する第
    1の演算手段と、 この第1の演算手段による演算結果から他方の流体の流
    量を算出する第2の演算手段と、 この第2の演算手段により得られた他方の流体の流量を
    流すのに必要なバルブの開度を演算し、その演算結果に
    基づく操作信号を他方の流体の流量を調節するバルブに
    与える第3の演算手段と、前記一方のバルブに対する微少な一定量の開度信号を送
    る徐々上げシーケンス手段と、 立ち上げ初期の小流量領域であって前記2つの流体の流
    量が安定する前であれば当該徐々上げシーケンス手段と
    前記第1乃至第3の演算手段によりバルブの開度信号と
    操作信号を演算し、前記2つの流体の流量が安定すれば
    当該徐々上げシーケンス手段による設定徐々上げモード
    に移行する ことを特徴とする熱量制御装置。
JP1991018646U 1991-03-26 1991-03-26 熱量制御装置 Expired - Lifetime JP2558333Y2 (ja)

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JPH04115239U JPH04115239U (ja) 1992-10-13
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