JP4072595B2

JP4072595B2 - 差圧式水位計測装置

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Publication number: JP4072595B2
Application number: JP2004044772A
Authority: JP
Inventors: 雄一石▲崎▼; 正徳大嶋
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005233830A

Description

本発明は、差圧式水位計測装置に係り、特に、発電プラントにおける各種タンクなどの容器内のドレン水位を計測するに好適な差圧式水位計測装置に関する。

タンクなどの容器内のドレン水位を計測する装置としては、ダイヤフラム型差圧式水位計測装置が知られている。この種の差圧式水位計測装置は、例えば、発電プラントにおける圧力容器とタービンとを結ぶ給水系に設けられた給水加熱器を計測対象として、加熱器の気相を臨む気体排出口に上部検出配管を接続し、加熱器の液相を臨む液体排出口に下部検出配管を接続し、各検出配管をそれぞれフランジを介してダイヤフラムに接続し、各ダイヤフラムを各キャピラリチューブを介して差圧検出器に接続し、差圧検出器において気相の圧力と液相の圧力との差を基に給水加熱器内の水位を計測する構成が採用されている(特許文献1参照)。

発電プラントにおいて、各種タンク内のドレン水位を計測するに際しては、一般に、常用・非常用系というように、同一のタンクに対して、複数の水位計測装置を設置する構成が採用されている。

特開平７−２１８３１６号公報(第3頁〜第5頁、図１、図１２)

発電プラントの各種タンクを計測対象として、同一のタンクに複数の水位計測装置を単に設置しても、常用系の検出配管と非常用系の検出配管の長さが異なると、配管長の違いによって内部圧力に変動が生じ、内部圧力の変動に伴って計測値（指示値）に偏差が生じることがある。

また、タンク内の圧力を検知するためのダイヤフラムは熱に対して弱いため、高温蒸気に直接晒されると、ダイヤフラムが腐食したり、ダイヤフラム内を水素が透過して、透過した水素がキャピラリチューブ内の圧力伝達用封入液内部に蓄積されたりして、計測値が異常を示すことがある。このため、計測対象が高温となるタンクの水位計測装置においては、プラント起動前に、水張りラインを用いて、ダイヤフラムに接続された検出配管内に水張りを行って、ダイヤフラムを水封することが行われている。このような対策を施すと、運転中には蒸気が自然に凝縮し、常に一定量の水をダイヤフラムの受圧面側に確保することができる。

しかし、プラントの起動に伴って脱気運転が行われ、タンク内部が負圧になると、検出配管内の水が全てタンク側に引かれて蒸発してしまう。このあと発電開始に伴ってタンクに蒸気が導入されて、タンク内部が正圧に転じると、系統側の高温蒸気が瞬間的に検出配管内に流入し、流入した高温蒸気がダイヤフラムを直接加熱し、ダイヤフラムが腐食したり、あるいはダイヤフラム内を水素が透過したりすることがある。

本発明の課題は、計測値に異常が生じるのを防止することにある。

前記課題を解決するために、本発明は、容器の気体排出口に気相検出配管を介して気相側ダイヤフラムを接続し、容器の液体排出口に液相ダイヤフラムを接続し、各ダイヤフラムをそれぞれ差圧検出器に接続し、気相側ダイヤフラムと液相側ダイヤフラムおよび差圧検出器を多重化するに際して、気体排出口から各系の気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと、液体排出口から各系の液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定し、各系の長さの違いによって内部圧力に変動するのを防止し、結果として、計測値が異常になるのを防止するようにしたものである。

またプラント起動時および負荷変動時に、高温蒸気によってダイヤフラムが腐食したり、ダイヤフラムに水素透過が起こったりするのを防止するために、計測対象の容器の気体排出口から流体を導入して気相側ダイヤフラムに導く気相検出配管の管路途中に気相側開閉弁を設け、容器の液体排出口からの液体を液相側ダイヤフラムに導く液相検出配管の管路途中に液相側開閉弁を設け、プラントの起動時または負荷変動時などにおいて、容器の内部の圧力が負圧になったことを条件に気相側開閉弁と液相側開閉弁をそれぞれ閉弁してダイヤフラムを水封し、それ以外の時、すなわち容器の内部が正圧になったときには気相側開閉弁と液相側開閉弁をそれぞれ開弁するようにしたものである。

本発明によれば、プラントの起動時や急激な負荷変動時においても、高温蒸気腐食および水素透過からダイヤフラムを保護することができ、計測値の信頼性の向上に寄与することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図、図２はダイヤフラムの具体的構成図である。図１および図２において、本実施例における差圧式水位計測装置は、タンク１０を計測対象として構成されており、タンク１０は、例えば、原子力発電プラントにおける加熱器として、タービンに接続された蒸気通路中に挿入されてドレンを貯流する容器として機能するようになっている。タンク１０の内部は気相と液相とに分離され、タンク１０の上部側には気相を臨む気体排出口１２が形成され、下部側には液相を臨む液体排出口１４が形成されている。なお、タンク１０の底部側にはタンク１０内のドレンを排出するための排出管および排出管を開閉するバルブとして、常用系、非常用系の２系統のものが設けられているが、図示は省略されている。

タンク１０の気体排出口１２には気相検出配管としての上部検出配管１０２が接続されており、上部検出配管１０２の管路途中には上部検出元弁１０４が設けられている。一方、タンク１０の液体排出１４には液相検出配管としての下部検出配管１０３が接続されており、下部検出配管１０３の管路途中には下部検出元弁１０５が設けられている。ここで、本実施例においては、タンク１０内のドレン水位を多重化した状態で検出するために、上部検出配管１０２と下部検出配管１０３にはそれぞれ常用系のものと非常用系のものがそれぞれ並列になって接続されている。

具体的には、上部検出配管１０２の端部には、常用系の計器用上部検出配管１１０ａと非常用系の計器用上部検出配管１１０ｂがそれぞれ接続され、下部検出配管１０３の端部には、常用系の計器用下部検出配管１１１ａと非常用系の計器用下部検出配管１１１ｂがそれぞれ接続されており、常用系の計器用上部検出配管１１０ａの管路途中と常用系の計器用下部検出配管１１１ａの管路途中が連通管１１２ａを介して接続され、非常用系の計器用上部検出配管１１０ｂの管路途中と非常用系の計器用下部検出配管１１１ｂの管路途中が連通管１１２ｂを介して接続されている。計器用上部検出配管１１０ａ、１１０ｂの管路途中にはそれぞれ上部計器止め弁１０６ａ、１０６ｂが挿入されており、計器用下部検出配管１１１ａ、１１１ｂの管路途中にはそれぞれ下部計器止め弁１０７ａ、１０７ｂが挿入されている。非常用系連通管１１２ｂの管路途中には非常用系の要素として上部計器止め弁１０６ｂ、１０７ｂが挿入されている。また、計器用上部検出配管１１０ａ、１１０ｂにはそれぞれ上部テスト弁１０８ａ、１０８ｂが接続されている。常用系の上部検出配管１１０ａには、上部フランジ１１３ａを介して上部ダイヤフラム（気相側ダイヤフラム）１１５ａが接続され、上部ダイヤフラム１１５ａには、上部水張り・上部ドレン弁１１７ａと上部キャピラリチューブ１１９ａが接続されている。上部キャピラリチューブ１１９ａは差圧検出器１２１ａが接続されている。非常用系の上部検出配管１１０ｂには、上部フランジ１１３ｂを介して上部ダイヤフラム（気相側ダイヤフラム）１１５ｂが接続され、上部ダイヤフラム１１５ｂには、上部水張り・上部ドレン弁１１７ｂと上部キャピラリチューブ１１９ｂが接続されている。上部キャピラリチューブ１１９ｂは差圧検出器１２１ｂにそれぞれ接続されている。

一方、常用系の計器側下部検出配管１１１ａは下部フランジ１１４ａを介して下部ダイヤフラム(液相側ダイヤフラム)１１６ａに接続されており、下部ダイヤフラム１１６ａは下部水張り・下部ドレン弁１１８ａに接続されているとともに下部キャピラリチューブ１２０ａを介して差圧検出器１２１ａに接続されている。非常用系の計器側下部検出配管１１１ｂは下部フランジ１１４ｂを介して下部ダイヤフラム(液相側ダイヤフラム)１１６ｂに接続されており、下部ダイヤフラム１１６ｂは下部水張り・下部ドレン弁１１８ｂに接続されているとともに、下部キャピラリチューブ１２０ｂを介して差圧検出器１２１ｂに接続されている。

上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂには、タンク１０内の気相側の流体が上部検出配管１０２、上部検出配管１１０ａまたは１１０ｂを介して導入されており、各上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂは気相の圧力に応じて変位するようになっている。そして気相の圧力が各上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂで受圧されると、各上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂの変位に伴う圧力が、上部キャピラリチューブ１１９ａ、１１９ｂ内に封入された圧力伝達用封入液(シリコン)を介して差圧検出器１２１ａ、１２１ｂに伝達されるようになっている。

一方、下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂには、タンク１０内の液体が下部検出配管１０３、上部検出配管１１１ａまたは１１ｂを介して導入されるようになっており、各下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂは液相の圧力に応じて変位するようになっている。液相の圧力が各ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂによって受圧されると、この受圧に伴う圧力は下部キャピラリチューブ１２０ａ、１２０ｂ内に封入された圧力伝達用封入液(シリコン)１２２を介して差圧検出器１２１ａ、１２１ｂに伝達されるようになっている。そして各差圧検出器１２１ａ、１２１ｂは上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂの変位に伴う圧力と下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂの変位に伴う圧力との差からタンク１０内のドレン水位を検出するようになっている。そして、この計測値がドレンの過剰を示すときには、タンク１０の排出系のバルブを開くことで、タンク１０内のドレンが排出されるようになっている。

ここで、本実施例においては、常用系と非常用系の２重系を構成するに際して、気体排出口１２から各上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂの受圧面までの長さと、液体排出口１４から各下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂの受圧面までの長さを同一にすることとしている。すなわち、上部検出配管１０２、１１０ａ、１１０ｂ、下部検出配管１０３、１１１ａ、１１１ｂの配管長を常用系と非常用系で同じとしている。これによりプラントの起動時または負荷変動時などにおいて、圧力変動に伴って計測値（指示値）に偏差が生じるのを防止することができ、計測値の偏差に伴って計測値が異常になるのを防止することができる。

また、本実施例においては、プラントの起動前に、図２に示すように、上部水張り・上部ドレン弁１１７ａ、１１７ｂ、下部水張り・下部ドレン弁１１８ａ、１１８ｂを開いて、上部検出配管１１０ａ、１１０ｂ、下部検出配管１１１ａ、１１１ｂ内に水１４５を注入するための水張りを行うようにしているため、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂと下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂが高温蒸気によって腐食したり、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂと下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂに水素透過が生じたりするのを防止することができる。

また、起動後、発電機の運転が行われたときには、上部検出配管１１０ａ、１１０ｂ、下部検出配管１１１ａ、１１１ｂ内には蒸気が導入され、この蒸気が自然に放熱して凝縮し、これらの配管には常に水が確保されるため、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂが高温蒸気によって腐食したり、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂに水素透過が生じたりするのを防止することができる。

次に、本発明の第２実施例を図３に基づいて説明する。本実施例は、上部計器止め弁１０６ａ、１０６ｂの代わりに、気相側開閉弁として電磁型上部計器止め弁１２７ａ、１２７ｂを設け、下部計器止め弁１０７ａ、１０７ｂの代わりに、液相側開閉弁として、電磁型下部計器止め弁１２８ａ、１２８ｂを設け、各計器止め弁に対する開閉を制御装置１２４からの指令（制御信号）にしたがってインターロック制御し、さらに、その制御をタンク１０内の圧力を基に行うために、タンク１０の端子１６に、タンク１０内の圧力を検出する圧力検出器１２３を接続し、圧力検出器１２３の検出信号を制御装置１２４に出力するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。なお、操作員の遠隔操作によって各計器止め弁を開閉制御するために、制御装置１２４には遠隔操作スイッチ１２５が接続されている。

制御装置１２４は、弁制御器として、圧力用検出器１２３の検出による圧力を常時監視し、タンク１０内の圧力が正圧のときには上部計器止め弁１２７ａ、１２７ｂ、下部計器止め弁１２８ａ、１２８ｂに対して開弁を指令して、各計器止め弁を開状態に制御するようになっている。

一方、起動前あるいは急激な負荷変動に伴って、タンク１０内の圧力が負圧になったときには、タンク１０内の蒸気や上部検出配管１０２、下部検出配管１０３内の蒸気などが蒸気通路を介して排出される。そこで、制御装置１２４は、各検出配管内の蒸気などが排出されるに先立って、上部計器止め弁１２７ａ、１２７ｂ、下部計器止め弁１２８ａ、１２８ｂに対して閉弁を指令して、各計器止め弁を閉状態に制御することとしている。このような制御をプラントの起動前に行うことで、各ダイヤフラムを保護するために行われた水張り用の水が蒸発するのを防止することができる。

次に、プラント起動前の脱気運転が実行されてタンク１０内の圧力が負圧になった後、発電機の運転が実行されてタンク１０内に蒸気が導入され、タンク１０内が正圧に戻ったときには、各計器止め弁１２７ａ、１２７ｂ、１２８ａ、１２８ｂはそれぞれ開状態に制御される。このとき上部検出配管１０２、下部検出配管１０３内には高温蒸気が導入されるが、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂの受圧面側には既に水が確保されているため、高温蒸気によって各ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂが腐食したり、あるいは各ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂに水素透過が生じたりするのを防止することができる。

また、上部計器止め弁１２７ａ、１２７ｂ、下部計器止め弁１２８ａ、１２８ｂの開閉を制御するに際しては、タンク１０の使用環境に合わせてその作動点を任意に設定することもできる。また運転中でも遠隔操作スイッチ１２５を操作することで、作業員が手動で各計器止め弁１２７ａ、１２７ｂ、１２８ａ、１２８ｂの開閉を行うこともできる。

本実施例によれば、プラントの起動時や急激な負荷変動時においても、上部ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、下部ダイヤフラム１１６ａ、１１６ｂの水封を維持することができ、高温蒸気腐食および水素透過から各ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂを保護することができ、計測値の信頼性の向上に寄与することができる。

次に、本発明の第３実施例を図４にしたがって説明する。本実施例は、上部検出元弁１０４、下部検出元弁１０５の代わりに、気相側開閉弁として電磁型上部検出元弁１４１を用い、液相側開閉弁として電磁型下部検出元弁１４２を用い、電磁型上部検出元弁１４１、電磁型下部検出元弁１４２に対する開閉を制御装置１２４からの指令（制御信号）にしたがってインターロック制御し、さらに、その制御をタンク１０内の圧力を基に行うために、タンク１０の端子１６に、タンク１０内の圧力を検出する圧力検出器１２３を接続し、圧力検出器１２３の検出信号を制御装置１２４に出力するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

本実施例においては、タンク１０内の圧力が正圧のときには上部検出元弁１４１、下部検出元弁１４２はそれぞれ開状態にある。一方、プラントの起動時あるいは急激な負荷変動に伴ってタンク１０内が負圧になったときには、上部検出元弁１４１、下部検出元弁１４２はそれぞれ閉弁され、ダイヤフラム保護用の水張りした水１４５が蒸発するのを防止するようになっている。そしてタンク１０内の圧力が正圧に戻ったときには、水張りした水の蒸発を防止した状態で上部検出元弁１４１、下部検出元弁１４２をそれぞれ開状態に制御するようになっている。

本実施例によれば、プラント起動時や急激な負荷変動時においても、ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂの水封を維持することができ、高温蒸気腐食や水素透過からダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂを保護することができ、計測値の信頼性の向上に寄与することができる。

次に、本発明の第４実施例を図５にしたがって説明する。本実施例は、気相側開閉弁として電磁型上部計器止め弁１４３ａ、１４３ｂをそれぞれ計器側上部検出配管１１０ａ、１１０ｂの管路途中に設けるとともに、液相側開閉弁として、電磁型下部計器止め弁１４４ａ、１４４ｂを計器側下部検出配管１１１ａ、１１１ｂの管路途中に設け、各計器止め弁に対する開閉を制御装置１２４からの指令（制御信号）にしたがってインターロック制御し、さらに、その制御をタンク１０内の圧力を基に行うために、タンク１０の端子１６に、タンク１０内の圧力を検出する圧力検出器１２３を接続し、圧力検出器１２３の検出信号を制御装置１２４に出力するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

本実施例においては、タンク１０内の圧力が正圧のときには電磁型上部計器止め弁１４３ａ、１４３ｂと電磁型下部計器止め弁１４４ａ、１４４ｂはそれぞれ開状態にある。一方、プラントの起動時あるいは急激な負荷変動が起こり、タンク１０の内部の圧力が負圧になったときには、制御装置１２４のインターロック制御によって上部計器止め弁１４３ａ、１４３ｂ、下部計器止め弁１４４ａ、１４４ｂがそれぞれ閉じられ、ダイヤフラム保護用の水張りした水１４５が蒸発するのを防止するようになっている。そして脱気運転が終了したり、あるいは、負荷の変動がなくなったりしてタンク１０内の圧力が正圧に戻ったときには各計器止め弁１４３ａ、１４３ｂ、１４４ａ、１４４ｂはそれぞれ開状態になる。

次に、本発明の第５実施例を図６および図７にしたがって説明する。本実施例は、計器側上部検出配管１１０ａ、１１０ｂの管路途中にフロート式蒸気止め弁１２９ａ、１２９ｂを設け、計器側下部検出配管１１１ａ、１１１ｂの管路途中にフロート式蒸気止め弁１３０ａ、１３０ｂを設けたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

フロート式蒸気止め弁１２９ａ、１２９ｂ、１３０ａ、１３０ｂは、図７に示すように、筒状の容器１３１、容器１３１の軸方向上部側に形成された円環状のフランジ１３２、容器１３１の下部側に形成された円環状のフランジ１３３、フランジ１３２の開口部に形成された格子１３４、容器１３１内に上下動自在に挿入された球状のフロート１３５を備えて構成されており、容器１３１の内径は上部側から下部側にいくにしたがって漸次小径になるように形成され、フロート１３５が底部側に移動したときに、フロート１３５の外周面と容器１３１の内壁面１３６とが接触し、フロート１３５の外周面と容器１３１の内壁面１３６との接触によって蒸気の流れをシールするようになっている。

具体的には、プラントの起動に伴って脱気運転が行われ、タンク１０内の圧力が負圧になると、計器側上部検出配管１１０ａ、１１０ｂ、計器側下部検出配管１１１ａ、１１１ｂ内も負圧となり、図７（ａ）に示すように、各フロート式蒸気止め弁１２９ａ、１２９ｂ、１３０ａ、１３０ｂ内のフロート１３５がタンク１０側に引かれ、フロート１３５は格子１３４との接触により、その移動が阻止される。このあと脱気運転が終了し、タンク１０内に蒸気が導入され、タンク１０内が正圧に転じると、図７(ｂ)に示すように、フロート１３５は自重で落下し、内壁面１３６との接触によりその移動が阻止される。このとき蒸気の導入に伴って容器１３１内に蒸気が導入されても、この蒸気の流れはフロート１３５のシールによって阻止される。このあと導入された蒸気が自然に凝縮するとフロート１３５の上部側には凝縮した水１３７が溜まる。凝縮した水１３７が順次溜まり、この量が増加すると、凝縮した水１３７による浮力がフロート１３５に作用してフロート１３５によるシールが解除され、凝縮した水１３７が徐々にダイヤフラム側に排出されるセルフドレンが行われる。この蒸気の凝縮とセルフドレンが繰り返されると、図７(ｃ)に示すように、容器１３１内は自動的に満水状態となる。

本実施例によれば、プラントの起動前に水張りを行うことなく、プラントの起動時や急激な負荷変動時においても、ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂに高温蒸気が導入されるのを防止するようにしたため、高温蒸気腐食や水素透過からダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂを保護することができ、計測値の信頼性の向上に寄与することができる。

次に、本発明の第６実施例を図８にしたがって説明する。本実施例は、上部水張り・上部ドレン弁１１７ａ、１１７ｂ、下部水張り・下部ドレン弁１１８ａ、１１８ｂの代わりに、電磁型水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂ、電磁型水張り・ドレン弁１５１ａ、１５１ｂを設け、水張りライン１５２の途中に水張り弁１５３を設け、ドレン抜きライン１５４の途中にドレン弁１５５を設け、さらにタンク１０の端子１６に圧力検出器１２３を設け、圧力検出器１２３の検出圧力を基に制御装置１２４によって各水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂをインターロック制御するようにしたものであり、他の構成は図１のものと同様である。

本実施例における制御装置１２４は、弁制御器として、圧力検出器１０の検出による圧力を常時監視し、タンク１０内の圧力が正圧または負圧に維持されている場合は、液相側水張りドレン弁としての電磁型水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂと液相側水張りドレン弁としての電磁型水張り・ドレン弁１５１ａ、１５１ｂを常時閉状態に制御するようになっている。しかし、タンク１０内の圧力が負圧から正圧に変化したときには、各水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂに対して一定時間だけ開弁を指令して各水張り・ドレン弁を開状態として、水張りライン１５２からの水を水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂを介して各ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂに供給して水張りを行うようになっている。なお、運転中においても運転員が遠隔操作スイッチ１２５を操作して各水張り・ドレン弁１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂを手動で開弁して水張りを行うこともできる。

本実施例によれば、タンク１０内が負圧から正圧に変化したときには、高温蒸気が各ダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂに導入される前に水張りを行うようにしたため、プラント起動時や急激な負荷変動時においてもダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂの水封を維持することができ、高温蒸気腐食や水素透過からダイヤフラム１１５ａ、１１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂを保護することができ、計測値の信頼性の向上に寄与することができる。

本発明の第１実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。ダイヤフラムの構成を説明するための構成図である。本発明の第２実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。本発明の第３実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。本発明の第４実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。本発明の第５実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。フロート式蒸気止め弁の構成を説明するための要部断面構成図である。本発明の第６実施例を示す差圧式水位計測装置のブロック構成図である。

符号の説明

１０タンク
１２気体排出口
１４液体排出口
１０２上部検出配管
１０３下部検出配管
１１０ａ、１１０ｂ計器側上部検出配管
１１１ａ、１１１ｂ計器側下部検出配管
１１５ａ、１１５ｂ上部ダイヤフラム
１１６ａ、１１６ｂ下部ダイヤフラム
１２１ａ、１２１ｂ差圧検出器
１２３圧力検出器
１２４制御装置
１２７電磁型上部計器止め弁
１２８電磁型下部計器止め弁
１２９ａ、１２９ｂ、１３０ａ、１３０ｂフロート式蒸気止め弁
１４１電磁型上部検出元弁
１４２電磁型下部検出元弁
１４３電磁型上部計器止め弁
１４４電磁型下部計器止め弁
１５０ａ、１５０ｂ、１５１ａ、１５１ｂ電磁型水張り・ドレン弁

Claims

蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留する容器として機能し、前記容器の内部が気相と液相とに分離され、かつ、前記容器に前記気相を臨む気体排出口と前記液相を臨む液体排出口が形成されたものを計測対象として、前記容器の気体排出口に接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とを備え、前記気相側ダイヤフラムと前記液相側ダイヤフラムおよび前記差圧検出器は多重化されて構成され、前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さは同一に設定されてなる差圧式水位計測装置。
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留する容器として機能し、前記容器の内部が気相と液相とに分離され、かつ、前記容器に前記気相を臨む気体排出口と前記液相を臨む液体排出口が形成されたものを計測対象として、前記容器の気体排出口に接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器と、前記気相検出配管の管路を開閉する気相側開閉弁と、前記液相検出配管の管路を開閉する液相側開閉弁とを備え、前記気相側ダイヤフラムと前記液相側ダイヤフラムおよび前記差圧検出器は多重化されて構成され、前記気相側開閉弁と前記液相側開閉弁は、前記容器の内部の圧力に応答して、前記容器の内部が負圧になったときに閉弁し、前記容器の内部が正圧になったときには開弁してなる差圧式水位計測装置。
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留する容器として機能し、前記容器の内部が気相と液相とに分離され、かつ、前記容器に前記気相を臨む気体排出口と前記液相を臨む液体排出口が形成されたものを計測対象として、前記容器の気体排出口に接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器と、前記気相検出配管の管路を指令に応答して開閉する気相側開閉弁と、前記液相検出配管の管路を指令に応答して開閉する液相側開閉弁と、前記容器内の圧力を検出する圧力検出器と、前記圧力検出器により前記容器の内部が負圧になったことが検出されたときに、前記気相側開閉弁と前記液相側開閉弁に対して閉弁を指令し、前記圧力検出器により前記容器の内部が正圧になったことが検出されたときには、前記気相側開閉弁と前記液相側開閉弁に対して開弁を指令する弁制御器とを備え、前記気相側ダイヤフラムと前記液相側ダイヤフラムおよび前記差圧検出器は多重化されて構成されてなる差圧式水位計測装置。
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留するとともに、加熱対象を収納する容器として機能し、前記容器の内部が気相と液相とに分離され、かつ、前記容器に前記気相を臨む気体排出口と前記液相を臨む液体排出口が形成されたものを計測対象として、前記容器の気体排出口に接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相検出配管と前記気相側ダイヤフラムとの間の流体流路中に挿入された気相側フロート式蒸気止め弁と、前記液相検出配管と前記液相側ダイヤフラムとの間の流体流路中に挿入された液相側フロート式蒸気止め弁と、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とを備え、前記気相側ダイヤフラムと前記液相側ダイヤフラムおよび前記差圧検出器は多重化されて構成され、前記気相側フロート式蒸気止め弁と前記液相側フロート式蒸気止め弁は、前記容器の内部が負圧になったときに、フロートのシール面からの上昇移動によって前記各流体流路を開き、前記容器の内部が正圧になったときには、前記フロートの前記シール面への落下によって前記各流体流路を閉じた後、凝縮水の導入に伴う前記フロートの前記シール面からの上昇移動によって前記各流体流路を開いてなる差圧式水位計測装置。
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留する容器として機能し、前記容器の内部が気相と液相とに分離され、かつ、前記容器に前記気相を臨む気体排出口と前記液相を臨む液体排出口が形成されたものを計測対象として、前記容器の気体排出口に接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器と、前記気相側ダイヤフラムの受圧面に水を供給する水張り配管の管路を指令に応答して開閉する気相側水張りドレン弁と、前記液相側ダイヤフラムの受圧面に水を供給する水張り配管の管路を指令に応答して開閉する液相側水張りドレン弁と、前記容器内の圧力を検出する圧力検出器と、前記圧力検出器により前記容器の内部が負圧から正圧に変化したときに、前記気相側水張りドレン弁と前記液相側水張りドレン弁に対して一定時間開弁を指令する弁制御器とを備え、前記気相側ダイヤフラム、前記液相側ダイヤフラム、気相側水張りドレン弁、液相側水張りドレン弁および前記差圧検出器は多重化されて構成されてなる差圧式水位計測装置。
請求項２、３、４または５のうちいずれか1項に記載の差圧式水位計測装置において、前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さは同一に設定されてなることを特徴とする差圧式水位計測装置。