JP2685536B2 - 機器への流体送入制御方法 - Google Patents

機器への流体送入制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機器への流体送入制御方法に係り、特に化学
プラント等の起動時において機器を徐加圧する場合の機
器への流体送入制御方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の制御方法の一例を第4図により説明する。
第4図は、深冷空気分離方法による窒素採取プラント
の系統図である。本図中には図示されていない前処理装
置にて水分,炭酸ガス等を除去された約7kg/cm2Gの空
気は管1,入口元弁2を通り、熱交換器3で後述の製品窒
素,廃ガスと熱交換して、空気の液化温度まで冷却され
て精留塔4に供給される。該精留塔4に入った空気は精
留塔4内を上昇し、コンデンサー5で後述の液体空気と
熱交換し凝縮して精留塔4の環流液となる。この環流液
と前述の上昇空気との気液接触により精留分離され精留
塔4上部で製品窒素、下部では酸素分に富んだ液体空気
に分離される。製品窒素は管6より熱交換器3で前述の
空気と熱交換して常温となり系外に送出される。一方酸
素分に富んだ液体空気は弁7で減圧され、コンデンサー
の液留部8に供給される。
コンデンサーの液留部8の液体空気は前述の精留塔内
上昇空気により蒸発させられて管9,熱交換器3,管10を通
って膨張タービン11に至る。膨張タービン11で断熱膨張
して装置に必要な寒冷を発生したのち、低圧となった廃
ガスは熱交換器3で前述の空気と熱交換して常温となっ
て、系外に排出される。ここで、前記コンデンサー液留
部の蒸発量と膨張タービン11の処理量は必ずしも一致し
ているとは限らずタービン処理風量よりも蒸発量の方が
多い場合は、コンデンサーの液留部8の圧力は上昇し、
反対に蒸発量の方が少い場合には、コンデンサーの液留
部8の圧力は低下する。
この圧力により液体空気の飽和温度は物理的に決まっ
てくるため、圧力が変動するとコンデンサー5での温度
が安定しない。したがって、凝縮量すなわち環流液量も
変動することになり、精留塔4の安定運転に支障をきた
す。
このためコンデンサーの液留部8に圧力制御装置12を
設け、タービンをバイパスする自動弁13を自動調節して
圧力一定の制御を行っている。
前述したプロセスにおいて、プロセスの起動前は各部
分とも圧力のない状態で、かつ、空気入口弁2は全閉と
なっている。この状態で起動を開始し入口弁2の前まで
所定の圧力が保てる状態となったところで、空気の入口
弁2を開操作して精留塔4への加圧操作を開始するが、
この時入口弁2を急激に開きすぎるとコンデンサーの液
留部8の蒸発が急激に始って、急激な圧力上昇となりタ
ービン11が急速回転を始めたり、又は、装置の安全弁が
作動するなど装置にとって非常に危険な状態となるおそ
れがあった。なお、この種の技術に関するものとして例
えば特開昭56-80681号が挙げられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は装置の安全起動に関して配慮がされて
おらず、装置の起動がベテラン運転員の技量にまかされ
ており自動化する場合のネックとなっていた。
本発明の目的は上記欠点を解消し安全な起動方法と装
置の自動化とを可能にする機器への流体送入制御方法を
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、例えば、対象機器に対して流体を送入用
自動弁を介して送入して上記対象機器の圧力を上昇させ
る際に、上記送入用自動弁を徐々に開ける徐開工程と、
この徐開工程中において、上記対象機器の圧力の上昇速
度を検出する検出工程と、この検出工程で検出された検
出値が予め設定された規定値以上のとき上記徐開工程を
停止し上記送入用自動弁の弁開度を停止時の値に維持す
る徐開停止工程と、この徐開停止工程の持続により上記
検出値が小さくなると上記徐開工程を再開する再開工程
を設けることにより達成される。
〔作用〕
本発明によれば、例えば、上記検出工程と徐開停止工
程とにより上記対象機器の急激な圧力上昇を防止できる
ため、起動時における膨張タービンの急速回転等の危険
な状態の発生を防止できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第2図により
説明する。なお、従来技術と同一部分は同一符号で示
す。
第1図において、14は空気入口弁(自動弁)2の開操
作制御装置であって、その操作内容を第2図に示す。第
2図において、操作内容を説明すると、ブロック101で
入口弁開操作開始かどうかをチェックし開始ならブロッ
ク102へいき、圧力測定値の微分値、すなわち、圧力の
上昇速度が規定値以上かどうかをチェックし、規定値以
上であれば空気入口弁の開操作をストップする。逆に規
定値以下であればブロック103へいき圧力測定値が圧力
調節装置12の設定値以下か、もしくは超過の値が規定値
以下の場合はブロック104で空気入口弁の徐開操作をス
タートする。逆に規定以上の場合はブロック105にいき
空気入口弁の開操作をストップする。
以上の操作はブロック106の判定により空気入口弁2
が全開となるまで行われる。
以上の内容を第1図によりプラントスタートと状況と
合せて説明すると、空気入口弁2の開操作スタート指令
を入力すると、最初は各部の圧力はない状態であり、か
つ、圧力上昇速度も0のため、空気入口弁2は徐開操作
をスタートする。入口弁2が徐開操作を開始すると精留
塔4に空気が吸込まれ、コンデンサー液留部8の蒸発が
始まり膨張タービン11にガスが流れ始めるとともに圧力
も徐々に上昇を始める。空気入口弁2が徐開するにした
がって圧力上昇速度も上昇していくが上昇速度が規定値
となったら、前述の開操作制御装置14により空気入口弁
2の開操作がストップする。この状態でしばらくすると
圧力上昇により、タービン11の処理量も増加し、ついに
は蒸発量と、タービン処理量とが同じになった時点で圧
力は上昇しなくなる。つまり、必ず上昇速度は小さくな
ってくるため、小さくなったら前述の開操作制御装置14
により、再度、空気入口弁2の徐開操作をスタートす
る。
以上の操作を繰り返しているうちに圧力が徐々に上昇
して、ついには圧力調節装置12の設定値を越えるように
なると圧力調節装置12が作動し、タービンバイパス弁
(自動弁)13を開操作して圧力一定の制御を開始するよ
うになる。
上記制御が開始されると基本的には圧力の上昇はなく
なるが、この状態で空気入口弁2が無制限に開操作を続
けると蒸発量が急激に増え圧力の制御が追従できなくな
る。
したがって、圧力が圧力調節装置12の設定値より一定
の値を越えたら、前記開操作制御装置14により空気入口
弁2の開操作を停止する。その後圧力制御装置12が作動
して圧力が安定し、一定値内に入ってきたら再び開操作
制御装置14により、空気入口弁2の徐開操作を開始す
る。
以上の状態を繰り返しながら、ついには空気入口弁2
が全開となって吸込操作を完了する。
本実施例は空気分離装置において説明したが、第3図
に示すような、単純なガス入口弁2′,圧力容器4′,
圧力調節装置12,圧力調節用ガス抜弁13′で構成される
ものにおいても適用できることは前述の説明よりあきら
かである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、精留塔、タービン等に急激な圧力変
動を与えることなく安全に装置が起動でき、しかも、装
置の自動化が可能となる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の流体送入制御法を示す系統
図、第2図は同じく本発明の制御内容説明用のフローチ
ャート図、第3図は同じく他の実施例を示す系統図、第
4図は従来技術の制御法を示す系統図である。 2……空気入口弁(自動弁)、2′……ガス入口弁、3
……熱交換器、4……精留塔、4′……圧力容器、5…
…コンデンサー、8……コンデンサー液留部、11……タ
ービン、12……圧力調節装置、13……タービンバイパス
弁(自動弁)、14……開操作制御装置、13′……圧力調
節用ガス抜弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−98408(JP,A) 特開 昭62−214416(JP,A) 特開 昭60−108918(JP,A) 特開 昭62−45965(JP,A) 特開 昭61−265388(JP,A) 特公 昭55−24125(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対象機器に対して流体を送入用自動弁を介
    して送入して上記対象機器の圧力を上昇させる際に、上
    記送入用自動弁を徐々に開ける徐開工程と、この徐開工
    程中において、上記対象機器の圧力の上昇速度を検出す
    る検出工程と、この検出工程で検出された検出値が予め
    設定された規定値以上のとき上記徐開工程を停止し上記
    送入用自動弁の弁開度を停止時の値に維持する徐開停止
    工程と、この徐開停止工程の持続により上記検出値が小
    さくなると上記徐開工程を再開する再開工程とからなる
    ことを特徴とする機器への流体送入制御方法。
  2. 【請求項2】対象機器に対して流体を送入用自動弁を介
    して送入して上記対象機器の圧力を上昇させる際に、上
    記送入用自動弁を徐々に開ける徐開操作を行い、この徐
    開操作中において、上記対象機器の圧力とこの圧力の上
    昇速度との両方を検出して、上記圧力の検出値が予め設
    定された設定値より一定値を越えたとき及び上記上昇速
    度の検出値が予め設定された規定値以上のときの少なく
    ともいずれかの状態のとき上記徐開操作を停止し、上記
    送入用自動弁の弁開度を停止時の値に維持し、上記圧力
    の検出値が上記予め設定された設定値より一定値の範囲
    内に入ると上記徐開操作を再開することをを特徴とする
    機器への流体送入制御方法。
  3. 【請求項3】起動時に圧力の上昇を必要とする対象機器
    と、この対象機器に流体を挿入するのに介される送入用
    自動弁と、上記対象機器の圧力を上昇させる際に、上記
    送入用自動弁を徐々に開ける徐開手段と、この徐開手段
    による徐開操作中において、上記対象機器の圧力の上昇
    速度を検出する検出手段と、この検出手段で検出された
    検出値が予め設定された規定値以上のとき上記徐開操作
    を停止し上記送入用自動弁の弁開度を停止時の値に維持
    する徐開停止手段と、この徐開停止状態の持続により上
    記検出値が小さくなると上記徐開操作を再開する再開手
    段とからなることを特徴とする機器への流体送入制御装
    置。
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