JP3774989B2 - 脱気装置の運転方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、省エネルギー効果を向上することができる脱気装置の運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、ボイラや冷却機等の冷熱機器類,あるいはビル等の給水配管への給水は、これらの機器類の腐食防止やビル等の給水配管系の腐食による赤水防止対策として脱気装置を組み込んでおく必要がある。たとえば、図6はビル給水系に脱気装置を設置したもので、同図におけるビル給水系は、高架水槽31,負荷32,給水ライン33,脱気装置34および脱気ライン35により構成されている。これらの構成において、前記脱気装置34の作用により、前記高架水槽31内の水を前記脱気ライン35を循環させながら脱気操作を行ない、必要に応じ、前記給水ライン33を通して前記負荷32へ水を供給するようになっている。したがって、前記給水ライン33内は、常時、脱気水で満たされることになり、赤水の発生を防止することができる。そして、前記脱気ライン35には、循環ポンプ36およびバルブ37が挿設されており、また前記高架水槽31には、揚水ポンプ40を挿設した原水供給ライン39を介して受水槽38が接続されている。
【0003】
ところで、前記高架水槽31内の水は、前記脱気ライン35を介して循環しながら脱気しているので、ビル給水系への供給水量が減少した場合、前記高架水槽31内の水は、過度の循環により脱気度が高くなり、前記脱気装置34で脱気する溶存気体の排気量は減少する。したがって、脱気水を過度に循環させて脱気することは省エネルギー上問題である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記問題点に鑑み、脱気装置の省エネルギー効果の向上を図ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項1に記載の発明は、脱気手段3と真空ポンプ7とを真空吸引ライン10を介して接続し、該真空ポンプ7により前記脱気手段3内の被脱気液を真空脱気する構成の脱気装置の運転方法であって、前記脱気手段3内または前記真空吸引ライン10内の真空圧力を検出し、該検出値に基づいて前記真空ポンプ7の回転数を制御するとともに、前記検出値に基づいて前記真空吸引ライン10へ導入する空気量および前記脱気手段3内へ供給する被脱気液の供給量を制御し、さらにこの供給量の制御が、被脱気液を供給するポンプ18の回転数を制御することにより行われることを特徴としており、また請求項2に記載の発明は、前記検出値が予め設定した下限圧力値に到達したとき、前記真空ポンプ7および前記ポンプ18を高速運転から低速運転に切り換えるとともに、前記真空吸引ライン10へ所定の空気を導入し、また前記検出値が予め設定した上限圧力値に到達したとき、前記真空ポンプ7および前記ポンプ18を低速運転から高速運転に切り換えるとともに、前記真空吸引ライン10への空気の導入を停止することを特徴としており、また請求項3に記載の発明は、前記真空吸引ライン10への空気の導入および停止と、前記真空ポンプ7の高,低速運転の切り換え時に、所定の時間差を設けることを特徴としており、さらに請求項4に記載の発明は、前記ポンプ18の低速運転時における回転数を、前記下限圧力値と前記上限圧力値との間の真空圧が、単位時間当りに変化する変化速度に基づいて制御することを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について説明すると、この発明は、たとえばビル給水系等の赤水防止対策として設置される脱気装置において実現される。この脱気装置は、被脱気液を供給するポンプを備えた給水ラインと脱気液の排出ラインとを備えた脱気手段(たとえば、中空糸膜等の気体透過膜により形成した膜脱気モジュール)に真空吸引ラインを接続し、該真空吸引ラインの前記脱気手段側に真空圧力を検出する圧力センサを設け、この圧力センサの下流側に空気導入手段としての空気導入弁を設けるとともに、前記真空ポンプ,前記圧力センサ,前記空気導入弁および前記ポンプをそれぞれ信号線を介して制御器に接続した構成としている。また、前記脱気手段をたとえば脱気塔方式とし、該脱気塔に真空圧力を検出する圧力センサを設ける構成とすることもできる。
【0007】
前記構成の脱気装置の運転方法によれば、前記真空吸引ライン内の真空圧力を前記圧力センサが検出し、該検出値が予め設定した下限圧力値(たとえば、40torr)に到達すると、前記真空ポンプおよび前記ポンプを高速運転から低速運転(たとえば、インバータ制御で60Hz→20Hz)に切り換え、前記脱気手段へ供給する被脱気液の供給量を減量するとともに、前記空気導入弁を開いて前記真空吸引ラインへ所定の空気を導入する。また、前記検出値が予め設定した上限圧力値(たとえば、80torr)に到達したとき、前記真空ポンプおよび前記ポンプを低速運転から高速運転(たとえば、インバータ制御で20Hz→60Hz)に切り換え、前記脱気手段へ供給する被脱気液の供給量を増量するとともに、前記空気導入弁を閉じて前記真空吸引ラインへの空気の導入を停止する。前記真空ポンプと前記ポンプの回転数の制御および前記空気導入弁の開閉は、前記圧力センサの検出信号に基づいて、前記制御器の制御信号により行なう。なお、前記両ポンプの回転数の制御は、前記制御器に内蔵したインバータにより行なう。
【0008】
また、前記運転方法において、前記真空吸引ラインへの空気の導入および停止と、前記真空ポンプの高,低速運転の切り換え時に、それぞれの動作確認時間として所定の時間差を設けることも好適である。この時間差の設定は、前記制御器に内蔵したタイマにより行なう。
【0009】
以上のように、この発明の運転方法によれば、前記脱気手段内または前記真空吸引ライン内の真空圧力を検出し、該検出値に基づいて前記両ポンプの回転数を制御するようにしたので、前記両ポンプの消費電力を大幅に低減することができる。また、前記真空ポンプを低速運転とした場合には、前記真空吸引ラインに適量の空気を導入することにより、過渡状態での騒音の発生を防止することができる。また、前記真空ポンプを高速運転とした場合には、前記真空吸引ラインへの空気の導入を停止することで、前記真空ポンプは定格運転となり、前記脱気手段内の真空圧力を下限までもっていくことができる。さらにまた、前記真空ポンプが低速運転になったときは、同時に前記脱気手段へ供給する被脱気液の供給量も減量されているので、脱気液の脱気度は変化しない。
【0010】
つぎに、この発明の他の運転方法を説明すると、前記ポンプの低速運転時における回転数を、前記下限圧力値と前記上限圧力値との間の真空圧が、単位時間当りに変化する変化速度に基づいて制御する(たとえば、1分間に真空度の変化が10torr以下のときは低速運転とし、10torr以上のときは高速運転に切り換える。)方式である。この運転方法によれば、負荷側が要求する給水量が、通常よりも多くなったとき、直ちに対応することができる。前記運転方法における設定時間および演算は、前記制御器に内蔵したタイマおよび演算手段により行なう。
【0011】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明を実施するに好適な脱気装置の第一実施例を概略的に示す説明図である。
【0012】
図1は、この発明を実施するに好適な脱気装置の第一実施例の構成を概略的に説明するもので、この第一実施例は、この脱気装置を,たとえばビル給水系に適用したもので、貯水タンク1内の被脱気液を循環させて所定の脱気水とし、この脱気水を給水ライン2を介して負荷側(図示省略)へ給水する構成となっている。前記脱気装置の脱気手段3として、中空糸膜等の気体透過膜により形成された膜脱気モジュール4をもって構成した脱気装置についての実施例である。この膜脱気モジュール4の一側には、被脱気液を循環させるポンプ18を備えた供給ライン5が接続されており、この供給ライン5の他端は、前記貯水タンク1に接続されている。そして、前記ポンプ18は、信号線15を介して制御器16に接続されている。一方、前記膜脱気モジュール4の他側には、脱気液を取り出す排出ライン6が接続されており、この排出ライン6も前記貯水タンク1に接続し、循環ラインを形成している。
【0013】
前記膜脱気モジュール4内を真空脱気する手段としては、たとえば水封式の真空ポンプ7があり、この真空ポンプ7の一般的な構成として、封水ライン8と排気ライン9とを備えている。この真空ポンプ7と前記膜脱気モジュール4とは、真空吸引ライン10で接続されており、この真空吸引ライン10に前記膜脱気モジュール4内の真空圧力を検出する圧力センサ11が設けられている。この圧力センサ11としては、無段階に圧力範囲を設定できるように構成された半導体式圧力センサが好適である。
【0014】
さて、前記真空吸引ライン10には、前記膜脱気モジュール4内の真空吸引作動の開始と停止を行なう電磁弁等の自動弁12と、逆止弁13と、空気導入手段としての空気導入弁14とが設けられている。そして、前記圧力センサ11,前記自動弁12,前記空気導入弁14および前記真空ポンプ7は、それぞれ信号線15を介して前記制御器16にそれぞれ接続されている。この制御器16は、前記圧力センサ11の検出信号に基づいて前記真空ポンプ7および前記ポンプ18の回転数を制御するインバータ(図示省略)と、タイマ(図示省略)と、演算手段(図示省略)とを内蔵している。
【0015】
ここで、前記膜脱気モジュール4内の真空圧力と被脱気液の脱気度(溶存酸素濃度,すなわちDO値)の関係について説明すると、たとえば被脱気液として水道水を用いた場合を図2に示す。図2において、この水道水の当初の溶存酸素濃度を8ppm とし、この水道水の脱気後の所定溶存酸素濃度を0.5ppm と設定すると、前記膜脱気モジュール4内の真空圧力を約40torr〜80torrに設定すればよい。すなわち、前記膜脱気モジュール4内の真空圧力の下限値を40torrとし、上限値を80torrに設定する。
【0016】
つぎに、この発明の運転方法について説明する。この運転方法は、前記真空吸引ライン10内の真空圧力を前記圧力センサ11が検出し、該検出値が下限圧力値40torrに到達すると、前記真空ポンプ7と前記ポンプ18の回転数を高速運転から低速運転(60Hz→20Hz)に前記制御器16を介して切り換え、前記膜脱気モジュール4へ供給する被脱気液の供給量を減量するとともに、前記空気導入弁14を開いて前記真空吸引ライン10へ空気を導入する。また、前記検出値が上限圧力値80torrに到達したとき、前記真空ポンプ7と前記ポンプ18の回転数を低速運転から高速運転(20Hz→60Hz)に切り換え、前記膜脱気モジュール4へ供給する被脱気液の供給量を増量するとともに、前記空気導入弁14を閉じて前記真空吸引ライン10への空気の導入を停止する。さらに、前記真空吸引ライン10への空気の導入および停止と、前記真空ポンプ7の高,低速運転の切り換え時に所定の時間差を設けている(図3および図4参照)。
【0017】
前記運転方法によれば、前記真空吸引ライン10内の真空圧力を検出し、該検出値に基づいて前記真空ポンプ7と前記ポンプ18の回転数を制御するようにしたので、前記真空ポンプ7と前記ポンプ18の消費電力を大幅に低減することができる。すなわち、前記真空ポンプ7と前記ポンプ18の消費電力は、回転速度の3乗に比例するので、回転数を60Hzから下限回転数である20Hz付近まで低下させる。したがって、低速運転時の消費電力は、高速運転時の約3.6%に低下するので省エネルギー効果は大である。
【0018】
また、前記真空ポンプ7を低速運転としたときは、前記真空吸引ライン10に適量の空気を導入することにより、過渡状態での騒音の発生を防止し、さらに高速運転としたときは、前記真空吸引ライン10への空気の導入を停止するので、前記真空ポンプ7は定格運転となり、前記膜脱気モジュール4内の真空圧力を下限までもっていくことができる。そして、前記空気導入弁14の開閉動作と、前記真空ポンプ7の回転数変化の開始タイミングの間に時間差を設けたので、それぞれの動作確認時間が設定されたことになり、より効果的に制御することができる。さらに、前記真空ポンプ7が低速運転になったときは、同時に前記膜脱気モジュール4へ供給する被脱気液の供給量も減量されるので、この被脱気液の脱気度は変化せず、したがって前記貯水タンク1内の脱気水の脱気度を安定させる効果がある。
【0019】
つぎに、この発明を実施するに好適な脱気装置の第二実施例を図5に基づいて説明する。この第二実施例は、前記第一実施例で説明した脱気装置の脱気手段3を膜脱気モジュール4から機械式の脱気塔17に変更したものであるから、前記脱気手段3以外の部材には前記第一実施例と同様の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0020】
図5は、第二実施例の脱気装置の構成を概略的に示す説明図である。図5において、脱気手段3として適用した脱気塔17を設け、この脱気塔17の上部に被脱気液を循環させるポンプ18を備えた供給ライン5を接続し、先端部にスプレーノズル5aを設け、他端は貯水タンク1に接続している。また、前記脱気塔17の下部に脱気水を取り出す排出ライン6が接続されており、この排出ライン6も前記貯水タンク1に接続し、循環ラインを形成している。そして、前記ポンプ18は、信号線15を介して制御器16に接続されている。
【0021】
前記脱気塔17内を真空脱気する手段として、たとえば水封式の真空ポンプ7を設け、この真空ポンプ7と前記脱気塔17の上部との間を真空吸引ライン10で接続している。また、前記脱気塔17において、前記真空吸引ライン10を接続した部位よりも下方の位置には、前記脱気塔17内の真空圧力を検出する圧力センサ11を設けている。前記真空吸引ライン10には、電磁弁等の自動弁12と、逆止弁13と、空気導入手段としての空気導入弁14とが設けられている。そして、前記圧力センサ11,前記自動弁12,前記空気導入弁14および前記真空ポンプ7は、それぞれ信号線15を介して前記制御器16にそれぞれ接続されている。前記制御器16は、前記第一実施例と同様に、前記圧力センサ11の検出信号に基づいて、前記真空ポンプ7および前記ポンプ18の回転数制御等の制御を行なう。
【0022】
この発明の運転方法について、さらに他の実施例について説明する。すなわち、前記ポンプ18の低速運転時における回転数を、前記真空吸引ライン10内の真空圧力が、前記下限圧力値40torrと前記上限圧力値80torrとの間にあって、その真空圧力が単位時間当りに変化する変化速度に基づいて制御する(たとえば、1分間に真空度の変化が10torr以下のときは低速運転とし、10torr以上のときは高速運転に切り換える。)ようにしたものである。この運転方法によれば、負荷側が要求する給水量が、通常よりも多くなったとき、直ちに対応することができる。この運転方法における設定時間および演算は、前記制御器16に内蔵したタイマおよび演算手段により行なう。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、脱気手段内または真空吸引ライン内の真空圧力を検出し、この検出値に基づいて、真空ポンプおよび脱気手段へ被脱気液を供給するポンプの回転数を制御するようにしたので、両ポンプの消費電力を大幅に低減することができる。また、前記検出値に基づいて、真空吸引ラインに設けた空気導入手段を制御するようにしたので、過渡状態での騒音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明を実施するに好適な脱気装置の第一実施例の構成を概略的に示す説明図である
。
【図2】 図1の膜脱気モジュール内の真空圧力とDO値の関係を示す説明図である。
【図3】 図1の圧力センサの検出信号により、真空ポンプの回転数を制御する作動域を示す説明図である。
【図4】 図3の作動域に時間差を設けて空気導入弁を開閉する状態を示す説明図である。
【図5】 この発明を実施するに好適な脱気装置の第二実施例の構成を概略的に示す説明図である。
【図6】 従来の脱気装置をビル給水系に設置した状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
3 脱気手段
4 膜脱気モジュール
5 供給ライン
6 排出ライン
7 真空ポンプ
10 真空吸引ライン
11 圧力センサ
14 空気導入弁(空気導入手段)
15 信号線
16 制御器
17 脱気塔
18 ポンプ
Claims (4)
- 脱気手段3と真空ポンプ7とを真空吸引ライン10を介して接続し、該真空ポンプ7により前記脱気手段3内の被脱気液を真空脱気する構成の脱気装置の運転方法であって、前記脱気手段3内または前記真空吸引ライン10内の真空圧力を検出し、該検出値に基づいて前記真空ポンプ7の回転数を制御するとともに、前記検出値に基づいて前記真空吸引ライン10へ導入する空気量および前記脱気手段3内へ供給する被脱気液の供給量を制御し、さらにこの供給量の制御が、被脱気液を供給するポンプ18の回転数を制御することにより行なわれることを特徴とする脱気装置の運転方法。
- 前記検出値が予め設定した下限圧力値に到達したとき、前記真空ポンプ7および前記ポンプ18を高速運転から低速運転に切り換えるとともに、前記真空吸引ライン10へ所定の空気を導入し、また前記検出値が予め設定した上限圧力値に到達したとき、前記真空ポンプ7および前記ポンプ18を低速運転から高速運転に切り換えるとともに、前記真空吸引ライン10への空気の導入を停止することを特徴とする請求項1に記載の脱気装置の運転方法。
- 前記真空吸引ライン10への空気の導入および停止と、前記真空ポンプ7の高,低速運転の切り換え時に、所定の時間差を設けることを特徴とする請求項2に記載の脱気装置の運転方法。
- 前記ポンプ18の低速運転時における回転数を、前記下限圧力値と前記上限圧力値との間の真空圧が、単位時間当りに変化する変化速度に基づいて制御することを特徴とする請求項2に記載の脱気装置の運転方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12174197A JP3774989B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 脱気装置の運転方法 |
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JP12174197A JP3774989B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 脱気装置の運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10300012A JPH10300012A (ja) | 1998-11-13 |
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ID=14818740
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JP12174197A Expired - Lifetime JP3774989B2 (ja) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | 脱気装置の運転方法 |
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JP (1) | JP3774989B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012072601A1 (de) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Speck Pumpen Vakuumtechnik Gmbh | Pumpenaggregat für ein kalibrierwerkzeug einer extrusionsanlage |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP12174197A patent/JP3774989B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012072601A1 (de) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | Speck Pumpen Vakuumtechnik Gmbh | Pumpenaggregat für ein kalibrierwerkzeug einer extrusionsanlage |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10300012A (ja) | 1998-11-13 |
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