JP5492282B1 - Heat exchanger operation device - Google Patents

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Abstract

【課題】トランスミッタへのスケール付着の影響を受けずに的確な保守時期を示すことのできる熱交換器運転装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る熱交換器運転装置においては、熱交換器出入口における2次流体圧力差および熱交換器の2次流体流量を測定し(ステップS31)、2次流体差圧および2次流体流量に基づいて2次側流路流量係数を算出し(ステップS32)、2次側流路流量係数に基づいて2次流路汚れ係数を算出し(ステップS33)、2次流路汚れ係数算出手段で算出された2次流路汚れ係数に基づいて保守時期を報知する(ステップS34〜S36)。
【選択図】図3
A heat exchanger operating device capable of indicating an accurate maintenance time without being affected by scale adhesion to a transmitter.
In the heat exchanger operating device according to the present invention, the secondary fluid pressure difference at the inlet / outlet of the heat exchanger and the secondary fluid flow rate of the heat exchanger are measured (step S31), the secondary fluid differential pressure and 2 A secondary side flow rate coefficient is calculated based on the secondary fluid flow rate (step S32), and a secondary flow path contamination coefficient is calculated based on the secondary side flow rate coefficient (step S33). The maintenance time is notified based on the secondary channel contamination coefficient calculated by the coefficient calculation means (steps S34 to S36).
[Selection] Figure 3

Description

本発明は熱交換器運転装置に係り、特に熱交換器の的確な保守時期を示すことのできる熱交換器運転装置に関する。   The present invention relates to a heat exchanger operating device, and more particularly to a heat exchanger operating device capable of indicating an accurate maintenance time of a heat exchanger.

温泉法では「湧出口における泉温が25℃以上で所定の成分を所定量以上含む温水」(温泉法第2条)を温泉と認定しているため、温泉浴場施設においては湧出水を加熱して使用する場合が多い。   In the hot spring method, “hot water at a spring outlet is 25 ° C or higher and contains a predetermined amount of a predetermined component” (Onsen Law Article 2) is recognized as a hot spring. Often used.

そして、湧出水の加熱装置としては、熱水を1次流体、湧出水を2次流体とするプレート式の熱交換器を使用することが一般的である。   And as a heating apparatus for spring water, it is common to use the plate-type heat exchanger which uses hot water as a primary fluid and spring water as a secondary fluid.

しかし、熱交換器を長期にわたって運転すると、湧出水に含まれる成分がスケールとなってプレートに付着して統括伝熱係数が低下し、湧出水を十分に加熱できない状態となるおそれがある。   However, when the heat exchanger is operated for a long period of time, components contained in the spring water become scales and adhere to the plate, so that the overall heat transfer coefficient decreases, and the spring water may not be heated sufficiently.

このような状態を回避するため熱交換器を分解掃除することが必要となるが、掃除時期を決定する目安として、汚れ係数を監視・推定する装置が既に提案されている(例えば、特許文献1ないし3を参照)。   In order to avoid such a state, it is necessary to disassemble and clean the heat exchanger. However, as a guideline for determining the cleaning time, an apparatus for monitoring and estimating the contamination coefficient has already been proposed (for example, Patent Document 1). See 3).

特許文献1は熱交換器自体の汚れ係数を監視する装置を、特許文献2および特許文献3はバイパス流路に設置した評価用装置を使用して熱交換器本体の汚れ係数を推定する装置を開示している。   Patent Document 1 uses a device that monitors the fouling coefficient of the heat exchanger itself, and Patent Document 2 and Patent Document 3 use a device for evaluating the fouling coefficient of the heat exchanger body using an evaluation device installed in the bypass channel. Disclosure.

特開2000−333657号公報(図1)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-333657 (FIG. 1) 特開平07−146263号公報(段落[0010]、図1)JP 07-146263 A (paragraph [0010], FIG. 1) 特開2010−90782号公報(段落[0023]、図1)JP 2010-90782 A (paragraph [0023], FIG. 1)

しかしながら従来の汚れ係数監視・推定装置は、いずれも1次流体の流量および熱交換器出入口温度ならびに2次流体の流量および熱交換器出入口温度を測定することが必要となるが、2次流体用の測定装置、特に熱交換器出口2次流体温度測定トランスミッタへのスケール付着を回避することは困難であり、温度測定値自体の信頼性が乏しく的確な保守時期を把握できないという課題があった。   However, all of the conventional contamination coefficient monitoring / estimating devices are required to measure the flow rate of the primary fluid and the heat exchanger inlet / outlet temperature and the flow rate of the secondary fluid and the heat exchanger inlet / outlet temperature. Therefore, it is difficult to avoid the scale from adhering to the measuring device, particularly the secondary fluid temperature measuring transmitter at the outlet of the heat exchanger, and there is a problem that the temperature measurement value itself is not reliable and an accurate maintenance time cannot be grasped.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、トランスミッタへのスケール付着の影響を受けずに的確な保守時期を示すことのできる熱交換器運転装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat exchanger operating device capable of indicating an accurate maintenance time without being affected by scale adhesion to the transmitter.

なお、本明細書内で使用する「熱交換器」は、特記しない限りプレート式熱交換器を意味するものとする。   The “heat exchanger” used in this specification means a plate heat exchanger unless otherwise specified.

本発明に係る熱交換器運転装置は、熱交換器入口における2次流体圧力と熱交換器出口における2次流体圧力の差である2次流体差圧を測定する2次流体差圧測定手段と、熱交換器の2次流体流量を測定する2次流体流量測定手段と、前記2次流体差圧および前記2次流体流量に基づいて2次側流路流量係数を算出する2次側流路流量係数算出手段と、前記2次側流路流量係数に基づいて2次流路汚れ係数を算出する2次流路汚れ係数算出手段と、前記2次流路汚れ係数算出手段で算出された2次流路汚れ係数に基づいて保守時期を報知する保守時期報知手段と、熱交換器入口における1次流体圧力を測定する熱交換器入口1次流体圧力測定手段と、熱交換器出口における1次流体圧力を測定する熱交換器出口1次流体圧力測定手段と、熱交換器入口における2次流体圧力を測定する熱交換器入口2次流体圧力測定手段と、熱交換器出口における2次流体圧力を測定する熱交換器出口2次流体圧力測定手段と、前記熱交換器入口1次流体圧力測定手段で計測された熱交換器入口1次流体圧力と前記熱交換器出口1次流体圧力測定手段で計測された熱交換器出口1次流体圧力の平均値である1次流体平均圧力を算出する1次流体平均圧力算出手段と、前記熱交換器入口2次流体圧力測定手段で計測された熱交換器入口2次流体圧力と前記熱交換器出口2次流体圧力測定手段で計測された熱交換器出口2次流体圧力の平均値である2次流体平均圧力を算出する2次流体平均圧力算出手段と、前記1次流体平均圧力算出手段で算出された1次流体平均圧力と、前記2次流体平均圧力算出手段で算出された2次流体平均圧力に基づいて前記2次側流路流量係数を補正する2次側流量係数補正手段と、を具備する。 The heat exchanger operating device according to the present invention comprises a secondary fluid differential pressure measuring means for measuring a secondary fluid differential pressure that is a difference between a secondary fluid pressure at the heat exchanger inlet and a secondary fluid pressure at the heat exchanger outlet; A secondary fluid flow rate measuring means for measuring the secondary fluid flow rate of the heat exchanger, and a secondary side flow channel for calculating a secondary side flow rate coefficient based on the secondary fluid differential pressure and the secondary fluid flow rate 2 calculated by a flow coefficient calculating means, a secondary flow dirt coefficient calculating means for calculating a secondary flow dirt coefficient based on the secondary flow rate coefficient, and a secondary flow dirt coefficient calculating means. Maintenance time notification means for notifying the maintenance time based on the secondary channel contamination coefficient, heat exchanger inlet primary fluid pressure measurement means for measuring the primary fluid pressure at the heat exchanger inlet, and primary at the heat exchanger outlet Heat exchanger outlet primary fluid pressure measuring means for measuring fluid pressure, and heat exchange Heat exchanger inlet secondary fluid pressure measuring means for measuring the secondary fluid pressure at the inlet of the heat exchanger, heat exchanger outlet secondary fluid pressure measuring means for measuring the secondary fluid pressure at the heat exchanger outlet, and the heat exchanger The primary value which is the average value of the primary fluid pressure measured by the inlet primary fluid pressure measuring means and the primary fluid pressure measured by the heat exchanger outlet primary fluid pressure measuring means. Primary fluid average pressure calculating means for calculating fluid average pressure, heat exchanger inlet secondary fluid pressure measured by the heat exchanger inlet secondary fluid pressure measuring means, and heat exchanger outlet secondary fluid pressure measuring means The secondary fluid average pressure calculating means for calculating the secondary fluid average pressure which is the average value of the secondary fluid pressure measured at the heat exchanger, and the primary fluid average calculated by the primary fluid average pressure calculating means Pressure and secondary fluid average pressure calculator Comprising a secondary flow coefficient correcting means for correcting the secondary passage flow coefficient in based on the calculated secondary fluid average pressure, a.

上記構成により、スケール付着の影響を受けずに的確な保守時期を示すことが可能となる。さらに正確に保守時期を決定することが可能となる。 With the above configuration, it is possible to indicate an accurate maintenance time without being affected by scale adhesion. Furthermore, it becomes possible to determine the maintenance time accurately.

本発明に係る熱交換器運転装置は、前記2次流路汚れ係数に基づいて予想統括伝熱係数を算出する予想統括伝熱係数算出手段と、熱交換器入口における2次流体温度を計測する熱交換器入口2次流体温度測定手段と、熱交換器入口における1次流体温度を計測する熱交換器入口1次流体温度測定手段と、熱交換器の1次流体流量を計測する1次流体流量測定手段と、前記予想統括伝熱係数、前記熱交換器入口2次流体温度、前記熱交換器入口1次流体温度および前記1次流体流量に基づいて予想熱交換器出口2次流体温度を算出する予想熱交換器出口2次流体温度算出手段と、をさらに含む。   The heat exchanger operating device according to the present invention measures an expected overall heat transfer coefficient calculating means for calculating an expected overall heat transfer coefficient based on the secondary channel fouling coefficient, and measures the secondary fluid temperature at the heat exchanger inlet. Heat exchanger inlet secondary fluid temperature measuring means, heat exchanger inlet primary fluid temperature measuring means for measuring the primary fluid temperature at the heat exchanger inlet, and primary fluid for measuring the primary fluid flow rate of the heat exchanger Based on the flow rate measuring means, the predicted overall heat transfer coefficient, the heat exchanger inlet secondary fluid temperature, the heat exchanger inlet primary fluid temperature and the primary fluid flow rate, the predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature is determined. And a predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature calculating means for calculating.

上記構成により、熱交換器出口2次流体温度を高精度で予想することが可能となる。   With the above configuration, the heat exchanger outlet secondary fluid temperature can be predicted with high accuracy.

本発明に係る熱交換器運転装置は、熱交換器出口における2次流体温度を計測する熱交換器出口2次流体温度測定手段と、熱交換器出口における1次流体温度を計測する熱交換器出口1次流体温度測定手段と、前記熱交換器入口1次流体温度、前記熱交換器出口1次流体温度、前記熱交換器入口2次流体温度および前記熱交換器出口2次流体温度に基づいて実績統括伝熱係数を算出する実績統括伝熱係数算出手段と、前記実績統括伝熱係数と前記予想統括伝熱係数との差の絶対値が予め定めた閾値より大であるときは前記差に応じて前記2次流路汚れ係数算出手段の係数を学習する係数学習手段と、をさらに含む。   A heat exchanger operating device according to the present invention includes a heat exchanger outlet secondary fluid temperature measuring means for measuring a secondary fluid temperature at a heat exchanger outlet, and a heat exchanger for measuring a primary fluid temperature at a heat exchanger outlet. Based on the outlet primary fluid temperature measuring means, the heat exchanger inlet primary fluid temperature, the heat exchanger outlet primary fluid temperature, the heat exchanger inlet secondary fluid temperature, and the heat exchanger outlet secondary fluid temperature. A result integrated heat transfer coefficient calculating means for calculating a result integrated heat transfer coefficient, and the difference between the actual control heat transfer coefficient and the expected control heat transfer coefficient is greater than a predetermined threshold value. And a coefficient learning means for learning the coefficient of the secondary flow path dirt coefficient calculation means in response.

上記構成により、一層正確に保守時期を決定することが可能となる。   With the above configuration, the maintenance time can be determined more accurately.

本発明に係る熱交換器運転装置は、前記熱交換器出口1次流体温度、前記熱交換器入口1次流体温度、前記熱交換器出口2次流体温度および前記熱交換器入口2次流体温度に基づいて、前記熱交換器出口2次流体温度測定手段の保守時期を報知する温度測定手段保守時期報知手段と、をさらに備える。   The heat exchanger operating device according to the present invention includes the heat exchanger outlet primary fluid temperature, the heat exchanger inlet primary fluid temperature, the heat exchanger outlet secondary fluid temperature, and the heat exchanger inlet secondary fluid temperature. And a temperature measuring means maintenance time notifying means for notifying the maintenance time of the heat exchanger outlet secondary fluid temperature measuring means.

上記構成により、スケールが付着し易い熱交換器出口2次流体温度トランスミッタの保守時期を示すことが可能となる。   With the above-described configuration, it becomes possible to indicate the maintenance time of the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter to which the scale easily adheres.

本発明に係る熱交換器運転装置によれば、スケール付着の影響をほとんど受けることのなく熱交換器の保守時期を報知することが可能となる。   According to the heat exchanger operation device according to the present invention, it is possible to notify the maintenance time of the heat exchanger with almost no influence of scale adhesion.

本発明に係る熱交換器運転装置が適用される温泉浴場施設のフローシートである。It is a flow sheet of the hot spring bath facility where the heat exchanger operation device according to the present invention is applied. 本発明に係る熱交換器運転装置のハードウエア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the hardware constitutions of the heat exchanger operating device which concerns on this invention. 熱交換器保守時期報知ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a heat exchanger maintenance time alerting routine. 予想熱交換器出口2次流体温度算出ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature calculation routine. 学習メインルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a learning main routine. 学習サブルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a learning subroutine. 流量係数補正ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a flow coefficient correction routine. 温度トランスミッタ保守時期報知ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a temperature transmitter maintenance time notification routine.

図1は、本発明に係る熱交換器運転装置が適用される温泉浴場施設のフローシートであって、ボイラ11、1次流体循環ポンプ12、熱交換器13、2次流体移送ポンプ14、ならびに浴槽15、16および17から構成される。なお、ボイラ11の燃料は特に規定されず、都市ガス、重油等であってもよい。また、浴槽の数も特に規定されるものではない。   FIG. 1 is a flow sheet of a hot spring bathing facility to which a heat exchanger operating device according to the present invention is applied, including a boiler 11, a primary fluid circulation pump 12, a heat exchanger 13, a secondary fluid transfer pump 14, and It is composed of bathtubs 15, 16 and 17. In addition, the fuel of the boiler 11 is not prescribed | regulated in particular, City gas, heavy oil, etc. may be sufficient. Further, the number of bathtubs is not particularly specified.

源泉井戸18から湧出する2次流体(温泉水)は2次流体移送ポンプ14により熱交換器13の2次側流路に供給される。   The secondary fluid (hot spring water) that springs from the source well 18 is supplied to the secondary flow path of the heat exchanger 13 by the secondary fluid transfer pump 14.

熱交換器13で加熱された2次流体は3つの流量制御弁191、192および193を介して3つの浴槽15、16および17に供給される。   The secondary fluid heated by the heat exchanger 13 is supplied to the three bathtubs 15, 16 and 17 via the three flow control valves 191, 192 and 193.

3つの浴槽15、16および17はかけ流しを想定し、溢れた温泉水の処理系統は図示を省略している。   The three bathtubs 15, 16 and 17 are assumed to be poured, and the treatment system for overflowing hot spring water is not shown.

熱交換器13の1次側には熱媒水である1次流体が充填されており、ボイラ11で加熱される。なお、1次流体は可変速モータにより駆動される1次流体循環ポンプ12により循環される。   The primary side of the heat exchanger 13 is filled with a primary fluid that is heat transfer water, and is heated by the boiler 11. The primary fluid is circulated by a primary fluid circulation pump 12 driven by a variable speed motor.

本発明に係る熱交換器運転装置は、熱交換器13の2次側流路に付着するスケールを除去するための保守時期を的確に判断するために使用される。   The heat exchanger operating device according to the present invention is used to accurately determine the maintenance time for removing the scale attached to the secondary flow path of the heat exchanger 13.

図2は本発明に係る熱交換器運転装置のハードウエア構成を示すブロック図であって、コンピュータシステム2、温泉浴場施設の状態を計測するためのトランスミッタ3およびオペレータと情報を交換するための周辺機器4とから構成される。   FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the heat exchanger operating apparatus according to the present invention, and includes a computer system 2, a transmitter 3 for measuring the state of a hot spring bath facility, and a periphery for exchanging information with an operator. It is comprised from the apparatus 4.

すなわち、コンピュータシステム2は、バス20を中心として、CPU21、メモリ22、ハードディスク(HD)23、プロセスインターフェイス24およびペリフェラルインターフェイス25から構成される。   That is, the computer system 2 includes a CPU 21, a memory 22, a hard disk (HD) 23, a process interface 24 and a peripheral interface 25 with a bus 20 as a center.

トランスミッタ3は、温泉浴場施設の流体流量、流体温度、流体圧力等を計測し、プロセスインターフェイス24を介してコンピュータシステム2にデータを供給するものである。   The transmitter 3 measures the fluid flow rate, fluid temperature, fluid pressure, etc. of the hot spring bath facility and supplies data to the computer system 2 via the process interface 24.

周辺機器4は、例えばディスプレイ41、キーボード42およびマウス43から構成され、ペリフェラルインターフェイス25を介してコンピュータシステム2と情報を交換する。   The peripheral device 4 includes, for example, a display 41, a keyboard 42, and a mouse 43, and exchanges information with the computer system 2 through the peripheral interface 25.

なお、周辺機器4は、従来一般的であった操作盤で構成されていてもよい。
以下、実施例ごとに構成、作用および効果を説明する。
Note that the peripheral device 4 may be configured with an operation panel that has been generally used conventionally.
Hereinafter, a structure, an effect | action, and an effect are demonstrated for every Example.

[第1の実施形態]
1次流体は上水道水のようなスケールをほとんど含まない流体を閉ループ流路で使用するので、熱交換器13の1次側流路についてはスケールの付着は無視できる。
[First Embodiment]
Since the primary fluid uses a fluid containing almost no scale, such as tap water, in the closed loop flow path, the adhesion of the scale to the primary flow path of the heat exchanger 13 can be ignored.

これに対して、2次流体は源泉井戸18から湧出する温泉水をそのまま使用するので、熱交換器13の2次側流路には時間の経過とともに、温泉水に含まれる成分がスケールとして付着し、2次流体の流路面積が狭小となり、2次流路の流動抵抗が増加する。   On the other hand, since the secondary fluid uses the hot spring water that springs from the source well 18 as it is, the components contained in the hot spring water adhere to the secondary flow path of the heat exchanger 13 as the scale passes over time. In addition, the flow area of the secondary fluid is reduced and the flow resistance of the secondary flow path is increased.

そこで、本発明に係る熱交換器運転装置においては、2次側流路の流動特性を表す流量係数の経時変化から保守時期を推定することとしている。   Therefore, in the heat exchanger operating device according to the present invention, the maintenance time is estimated from the change over time of the flow coefficient representing the flow characteristics of the secondary side flow path.

すなわち、第1の実施形態においては、2次側流路の流量係数を算出するために2次流体移送ポンプ14と熱交換器2次流体入口の間に2次流体流量Fを計測するための2次流体流量トランスミッタ311を、2次流体が熱交換器13の2次側流路を流動する際の圧損ΔPを計測するために熱交換器2次側流路に差圧トランスミッタ312を設置する。 That is, in the first embodiment, the secondary fluid flow rate F 2 is measured between the secondary fluid transfer pump 14 and the heat exchanger secondary fluid inlet in order to calculate the flow coefficient of the secondary side flow path. In order to measure the pressure loss ΔP 2 when the secondary fluid flows through the secondary flow path of the heat exchanger 13, the differential pressure transmitter 312 is provided in the secondary flow path of the heat exchanger. Install.

なお、2次流体流量トランスミッタ311としてはスケール付着のおそれの少ない電磁型を使用することが望ましい。   As the secondary fluid flow rate transmitter 311, it is desirable to use an electromagnetic type with little risk of scale adhesion.

図3は、コンピュータシステム2が実行する熱交換器保守時期報知ルーチンのフローチャートであって、一定時間ごと(例えば1分ごと)に実行する。   FIG. 3 is a flowchart of a heat exchanger maintenance time notification routine executed by the computer system 2, and is executed at regular time intervals (for example, every minute).

まず、コンピュータシステム2は、2次流体流量Fおよび2次側圧損ΔPを読み込む(ステップS31)。 First, the computer system 2 reads the secondary fluid flow rate F 2 and the secondary pressure loss ΔP 2 (step S31).

次に、コンピュータシステム2は、[数1]を使用して熱交換器2次側流路の流量係数Aを算出する(ステップS32)。 Next, the computer system 2 calculates the flow coefficient A v of the heat exchanger secondary side flow path using Equation 1 (step S32).

Figure 0005492282
Figure 0005492282

次に、コンピュータシステム2は、熱交換器2次側流路の予想汚れ係数rを算出する(ステップS33)。 Next, the computer system 2 calculates the expected contamination coefficient r f of the heat exchanger secondary side flow path (step S33).

予想汚れ係数rの算出にあたっては、以下の条件1から条件4を仮定している。 In calculating the expected contamination coefficient r f , the following conditions 1 to 4 are assumed.

条件1:プレート型熱交換器は、仕切り板の横方向長さおよび縦方向長さに比較して仕切り板間の幅(D)は極めて小さく、スケールは運転時間xに比例して仕切り板2次側面に一様な厚み(=d/2)で付着するものとし、[数2]が成立する。   Condition 1: In the plate heat exchanger, the width (D) between the partition plates is extremely small compared to the horizontal length and the vertical length of the partition plates, and the scale is proportional to the operation time x. It is assumed that it adheres to the next side surface with a uniform thickness (= d / 2), and [Equation 2] holds.

Figure 0005492282
Figure 0005492282

条件2:流量係数Aは2次流体が実際に流れる流路幅(=D−d)に比例するものとし、[数3]が成立する。 Condition 2: The flow coefficient Av is proportional to the channel width (= D−d) through which the secondary fluid actually flows, and [Equation 3] holds.

Figure 0005492282
Figure 0005492282

条件3:仕切り板の予想汚れ係数rはスケールの厚み(=d/2)に比例するものとし、[数4]が成立する。 Condition 3: The expected dirt coefficient r f of the partition plate is proportional to the thickness of the scale (= d / 2), and [Equation 4] is established.

Figure 0005492282
Figure 0005492282

[数2]ないし[数4]から[数5]が得られるが、コンピュータシステム2は[数5]を使用して予想汚れ係数rを算出する。 It [Number 2] no [Expression 5] [Equation 4] obtained, the computer system 2 calculates the predicted fouling coefficient r f using Equation 5.

Figure 0005492282
Figure 0005492282

次に、コンピュータシステム2は、汚れ係数の一時的な変動に起因する誤判定を防止するために、予想汚れ係数rの時間平均値rfavを算出する(ステップS34)。 Next, the computer system 2 calculates the time average value r fav of the expected dirt coefficient r f in order to prevent erroneous determination due to the temporary fluctuation of the dirt coefficient (step S34).

そして、コンピュータシステム2は、時間平均予想汚れ係数rfavが予め定められた閾値rfth以上となったか否かを判定する(ステップS35)。 Then, the computer system 2 determines whether or not the time average predicted contamination coefficient r fav is equal to or greater than a predetermined threshold value r fth (step S35).

コンピュータシステム2は、ステップS35において時間平均予想汚れ係数rfavが予め定められた閾値rfth以上となった(YES)と判定したときは、ディスプレイ42に"保守時期になった"旨のメッセージを表示する(ステップS36)。 When the computer system 2 determines in step S35 that the time average expected dirt coefficient r fav is equal to or greater than a predetermined threshold value r fth (YES), a message stating that “maintenance time has come” is displayed on the display 42. It is displayed (step S36).

一方、コンピュータシステム2は、ステップS35において時間平均予想汚れ係数rfavが予め定められた閾値rfth以上とはなっていない(NO)と判定したときは、メッセージを表示することなくこのルーチンを終了する。 On the other hand, when the computer system 2 determines in step S35 that the time-average predicted contamination coefficient r fav is not equal to or greater than the predetermined threshold value r fth (NO), the computer system 2 ends this routine without displaying a message. To do.

以上説明したように、第1の実施形態によれば、スケール付着のおそれのほとんど無い2次流体流量トランスミッタ311および2次側流路差圧トランスミッタ312の計測結果に基づいて熱交換器の保守時期を的確に報知することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the maintenance time of the heat exchanger is based on the measurement results of the secondary fluid flow rate transmitter 311 and the secondary side flow rate differential pressure transmitter 312 that hardly cause scale adhesion. Can be accurately notified.

さらに、熱交換器の2次側だけを運転することにより、すなわち、ボイラ11および1次循環ポンプ12を運転せずに、熱交換器の保守時期を知ることができ省エネルギの観点からも有利である。   Furthermore, by operating only the secondary side of the heat exchanger, that is, without operating the boiler 11 and the primary circulation pump 12, the maintenance time of the heat exchanger can be known, which is advantageous from the viewpoint of energy saving. It is.

[第2の実施形態]
本発明に係る熱交換器運転装置が適用される温泉浴場施設にあっては、浴槽15ないし17へ供給する2次流体の温度、すなわち給湯温度を正確に制御することが重要となる。
[Second Embodiment]
In the hot spring bath facility to which the heat exchanger operation apparatus according to the present invention is applied, it is important to accurately control the temperature of the secondary fluid supplied to the bathtubs 15 to 17, that is, the hot water supply temperature.

しかし、熱交換器2次側出口は最もスケールが付着し易い場所であり、温度トランスミッタを設置しても高精度の計測は期待できない。   However, the secondary outlet on the heat exchanger is the place where the scale is most likely to adhere, and high-precision measurement cannot be expected even if a temperature transmitter is installed.

そこで、本発明に係る熱交換器運転装置では、コンピュータシステム2内に熱交換器シミュレータを構成して予想熱交換器出口2次流体温度t2eを算出し、この値を使用して給湯温度を制御している。 Therefore, in the heat exchanger operating device according to the present invention, a heat exchanger simulator is configured in the computer system 2 to calculate the predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature t 2e , and this value is used to determine the hot water supply temperature. I have control.

熱交換器シミュレータを構成するために、第2の実施形態においては、熱交換器入口の2次流体温度T2iを計測する熱交換器入口2次流体温度トランスミッタ321と、熱交換器1次側入口の1次流体温度T1iを計測する熱交換器入口1次流体温度トランスミッタ322と、1次流体流量Fを計測する1次流体流量トランスミッタ323を追設する。 In order to configure the heat exchanger simulator, in the second embodiment, a heat exchanger inlet secondary fluid temperature transmitter 321 that measures the secondary fluid temperature T 2i at the heat exchanger inlet, and the heat exchanger primary side A heat exchanger inlet primary fluid temperature transmitter 322 for measuring the inlet primary fluid temperature T 1i and a primary fluid flow transmitter 323 for measuring the primary fluid flow rate F 1 are additionally provided.

なお、2次流体は熱交換器入口側では比較的低温でありスケールの析出は少なく、長期にわたって温度測定の精度を維持することは可能である。   The secondary fluid has a relatively low temperature on the inlet side of the heat exchanger, and there is little scale deposition, and it is possible to maintain the accuracy of temperature measurement over a long period of time.

図4は、コンピュータシステム2が実行する予想熱交換器出口2次流体温度算出ルーチンのフローチャートであって、熱交換器保守時期報知ルーチンに引き続いて実行する。   FIG. 4 is a flowchart of a predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature calculation routine executed by the computer system 2 and is executed subsequent to the heat exchanger maintenance time notification routine.

まず、コンピュータシステム2は、熱交換器入口2次流体温度T2i、熱交換器入口1次流体温度T1iおよび1次流体流量Fを読み込む(ステップS41)。 First, the computer system 2 reads the heat exchanger inlet secondary fluid temperature T 2i , the heat exchanger inlet primary fluid temperature T 1i, and the primary fluid flow rate F 1 (step S41).

次に、コンピュータシステム2は、1次流体流量F、1次流体流量Fおよび予想汚れ係数rの関数値として予想統括伝熱係数uを[数6]により算出する(ステップS42)。 Next, the computer system 2 calculates the predicted overall heat transfer coefficient u as a function value of the primary fluid flow rate F 1 , the primary fluid flow rate F 2 and the predicted soil coefficient r f by [Equation 6] (step S 42).

Figure 0005492282
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そして、コンピュータシステム2は、熱交換器入口1次流体温度T1i、熱交換器入口2次流体温度T2i、1次流体流量F、1次流体流量Fおよび予想統括伝熱係数uの関数値である予想熱交換器出口2次流体温度t2eを[数7]により算出する(ステップS43)。 The computer system 2 then calculates the heat exchanger inlet primary fluid temperature T 1i , the heat exchanger inlet secondary fluid temperature T 2i , the primary fluid flow rate F 1 , the primary fluid flow rate F 2, and the expected overall heat transfer coefficient u. The expected heat exchanger outlet secondary fluid temperature t2e , which is a function value, is calculated by [ Equation 7] (step S43).

Figure 0005492282
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この予想熱交換器出口2次流体温度t2eが目標温度(例えば、摂氏41度)となるように1次流体循環ポンプの回転数を操作端とするフィードバック制御を行うことにより、浴槽15ないし17に供給される2次流体の温度を所望温度に制御することが可能となる。 By performing feedback control using the rotation speed of the primary fluid circulation pump as an operation end so that the predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature t 2e becomes a target temperature (for example, 41 degrees Celsius), the bathtubs 15 to 17 It becomes possible to control the temperature of the secondary fluid supplied to the desired temperature.

以上説明したように、第2の実施形態によれば、スケールの付着のおそれの少ない熱交換器入口2次流体温度トランスミッタ321、熱交換器入口1次流体温度トランスミッタ322および1次流体流量トランスミッタ323を追設することにより、スケールが付着し易い2次流体出口温度トランスミッタを追設することなく熱交換器出口2次流体温度を予想することが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, the heat exchanger inlet secondary fluid temperature transmitter 321, the heat exchanger inlet primary fluid temperature transmitter 322, and the primary fluid flow transmitter 323 are less likely to cause scale adhesion. As a result, it is possible to estimate the secondary fluid temperature at the outlet of the heat exchanger without adding a secondary fluid outlet temperature transmitter to which the scale easily adheres.

[第3の実施形態]
本発明に係る熱交換器運転装置にあっては、2次側流路の流量係数Aから[数5]を使用して汚れ係数、さらに[数6]を使用して予想統括伝熱係数uを算出しているが、[数5]の定数は本来運転実績に基づいて定めるべきものである。
[Third Embodiment]
In the heat exchanger operating apparatus according to the present invention, dirt coefficients from the flow coefficient A v of the secondary-side flow path using Equation 5, further expected overall heat transfer coefficient by using the number 6] Although u is calculated, the constant of [Equation 5] should be determined based on the actual driving performance.

しかし、運転実績に基づき定めようとすると、少なくとも最初の保守時期までは本発明に係る熱交換器運転装置を運用することができないという矛盾が発生する。   However, if it is determined based on the operation results, a contradiction arises that the heat exchanger operation device according to the present invention cannot be operated at least until the first maintenance time.

そこで、本発明に係る熱交換器運転装置では、予め設定した定数を運転中に学習するための学習機能を付加している。   Therefore, in the heat exchanger operating device according to the present invention, a learning function for learning preset constants during operation is added.

学習機能を実現するために、第3の実施形態では、熱交換器出口の2次流体温度T2eを計測する熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331と、熱交換器体出口における1次流体温度T1eを計測する熱交換器出口1次流体温度トランスミッタ332を追設する。 In order to realize the learning function, in the third embodiment, the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 that measures the secondary fluid temperature T 2e at the heat exchanger outlet, and the primary fluid at the heat exchanger body outlet are measured. A heat exchanger outlet primary fluid temperature transmitter 332 for measuring the temperature T 1e is additionally provided.

図5は、コンピュータシステム2が実行する学習メインルーチンのフローチャートであって、予想2次流体温度算出ルーチンに引き続いて実行する。   FIG. 5 is a flowchart of a learning main routine executed by the computer system 2 and is executed subsequent to the predicted secondary fluid temperature calculation routine.

まず、コンピュータシステム2は、熱交換器出口2次流体温度T2eおよび熱交換器出口1次流体温度T1eを読み込む(ステップS51)。 First, the computer system 2 reads the heat exchanger outlet secondary fluid temperature T2e and the heat exchanger outlet primary fluid temperature T1e (step S51).

次に、コンピュータシステム2は、熱交換器入口1次流体温度T1iと熱交換器出口1次流体温度T1eの差である1次温度差ΔTを算出し(ステップS52)、続いて熱交換器出口2次流体温度T2eと熱交換器入口2次流体温度T2i差である2次温度差ΔTを算出する(ステップS53)。 Next, the computer system 2 calculates a primary temperature difference ΔT 1 which is a difference between the heat exchanger inlet primary fluid temperature T 1i and the heat exchanger outlet primary fluid temperature T 1e (step S52), and then heat. A secondary temperature difference ΔT 2 which is a difference between the exchanger outlet secondary fluid temperature T 2e and the heat exchanger inlet secondary fluid temperature T 2i is calculated (step S53).

次に、コンピュータシステム2は、1次温度差ΔTおよび2次温度差ΔTから[数8]を使用して対数平均温度差ΔTを算出する(ステップS54)。 Next, the computer system 2 calculates the logarithmic average temperature difference ΔT using [Equation 8] from the primary temperature difference ΔT 1 and the secondary temperature difference ΔT 2 (step S54).

Figure 0005492282
Figure 0005492282

次に、コンピュータシステム2は、対数平均温度差ΔTおよび2次流体流量Fから[数9]を使用して実績統括伝熱係数Uを算出する(ステップS55)。 Next, the computer system 2 calculates the actual result heat transfer coefficient U using [Equation 9] from the logarithm average temperature difference ΔT and the secondary fluid flow rate F 2 (step S55).

Figure 0005492282
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次に、コンピュータシステム2は、予想統括伝熱係数uと実績統括伝熱係数Uの差の絶対値が予め定めた偏差εより大であるか否かを判定する(ステップS56)。 Next, the computer system 2 determines whether the absolute value of the difference between the expected overall heat transfer coefficient u and the actual overall heat transfer coefficient U is larger than a predetermined deviation epsilon U (step S56).

コンピュータシステム2は、予想統括伝熱係数uと実績統括伝熱係数Uの差の絶対値が偏差ε以上である(YES)と判定したときは、[数10]を使用して実績汚れ係数Rを算出する(ステップS57)。 When the computer system 2 determines that the absolute value of the difference between the predicted overall heat transfer coefficient u and the actual overall heat transfer coefficient U is greater than or equal to the deviation ε U (YES), the computer system 2 uses [Equation 10] to obtain the actual dirt coefficient. Rf is calculated (step S57).

Figure 0005492282
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そして、実績汚れ係数Rと予想汚れ係数rとの偏差に応じて(2−4)式の定数を学習する(ステップS58)。 Then, in accordance with the deviation between the expected fouling coefficient r f and actual dirt coefficient R f (2-4) to learn the constant of equation (step S58).

なお、コンピュータシステム2は、想統括伝熱係数uと実績統括伝熱係数Uの差の絶対値が偏差ε以上でない(NO)と判定したときは、直接このルーチンを終了する。 When the computer system 2 determines that the absolute value of the difference between the imaginary overall heat transfer coefficient u and the actual overall heat transfer coefficient U is not greater than or equal to the deviation ε U (NO), the computer system 2 directly ends this routine.

ステップS58の学習方法は特に規定されないが、一例として以下の学習方法を適用することができる。   The learning method in step S58 is not particularly defined, but the following learning method can be applied as an example.

図6は、コンピュータシステム2が実行する学習サブルーチンのフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart of a learning subroutine executed by the computer system 2.

コンピュータシステム2は、ハードディスク23に記憶されている流量係数Aと実績汚れ係数Rを所定期間(例えば、一週間)ごとに読み出す(ステップS61)。 The computer system 2 reads out the flow coefficient AV and the actual dirt coefficient Rf stored in the hard disk 23 every predetermined period (for example, one week) (step S61).

次に、コンピュータシステム2は、流量係数Aを独立変数、実績汚れ係数Rを従属変数として最小二乗法によりBSL(Best Straight Line)を求める(ステップS62)。 Next, the computer system 2 obtains BSL (Best Straight Line) by the least square method using the flow coefficient AV as an independent variable and the actual dirt coefficient Rf as a dependent variable (step S62).

そして、コンピュータシステム2は、ハードディスク23から読み出したデータ中にBSLを中心とする所定範囲(例えば±2σ)から逸脱したデータが存在するか否かを判定する(ステップS63)。   Then, the computer system 2 determines whether or not there is data deviating from a predetermined range (for example, ± 2σ) centered on BSL in the data read from the hard disk 23 (step S63).

コンピュータシステム2は、所定範囲から逸脱したデータが存在する(YES)と判定したときは、そのデータを削除して(ステップS64)、ステップS62に戻り再度BSLを求める。   When the computer system 2 determines that there is data deviating from the predetermined range (YES), the computer system 2 deletes the data (step S64), returns to step S62, and obtains BSL again.

コンピュータシステム2は、所定範囲から逸脱したデータが存在しない(NO)と判断したときは、[数5]の係数Kr1をBSLのY切片に置換し(ステップS65)、Kr2をBSLの傾きで置換して(ステップS66)、このルーチンを終了する。 When the computer system 2 determines that there is no data deviating from the predetermined range (NO), the coefficient K r1 in [Equation 5] is replaced with the BSL Y-intercept (step S65), and K r2 is the slope of the BSL. (Step S66), and this routine is finished.

以上説明したように、第3の実施形態によれば、熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331、熱交換器1次流体出口温度トランスミッタ332を追設することにより、流量係数から汚れ係数を算出する1次関数式の係数を運転実績に基づいて修正することが可能となり、保守時期を正確に決定することができる。   As described above, according to the third embodiment, the contamination coefficient is calculated from the flow coefficient by additionally installing the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 and the heat exchanger primary fluid outlet temperature transmitter 332. The coefficient of the linear function equation to be corrected can be corrected based on the operation results, and the maintenance time can be accurately determined.

[第4の実施形態]
本発明に係る熱交換器運転装置で使用する熱交換器はプレート式であり、1次流路と2次流路を仕切る仕切り板は0.5〜1ミリメートル程度と薄いため、1次流体もしくは2次流体の圧力の変化により仕切り板が変形し、2次流路の流量係数の算出精度が悪化するおそれがある。
[Fourth Embodiment]
The heat exchanger used in the heat exchanger operation apparatus according to the present invention is a plate type, and the partition plate that partitions the primary flow path and the secondary flow path is as thin as about 0.5 to 1 millimeter, so that the primary fluid or The partition plate may be deformed by the change in the pressure of the secondary fluid, and the calculation accuracy of the flow coefficient of the secondary flow path may be deteriorated.

例えば、1次流体の圧力が高い場合には、1次流路幅が広がり、2次流路幅が狭まることとなる。   For example, when the pressure of the primary fluid is high, the primary flow path width is widened and the secondary flow path width is narrowed.

そこで、本発明に係る熱交換器運転装置では1次流路平均圧力と2次流路平均圧力の差に応じて流量係数を補正する流量係数補正手段を備えている。   Therefore, the heat exchanger operating device according to the present invention is provided with a flow coefficient correction means for correcting the flow coefficient according to the difference between the primary flow path average pressure and the secondary flow path average pressure.

流量係数補正手段を実現するために、熱交換器入口の1次流体圧力P1iを計測する熱交換器入口1次流体圧力トランスミッタ341、熱交換器出口の1次流体圧力P1eを計測する熱交換器出口1次流体圧力トランスミッタ342、熱交換器入口の2次流体圧力P2iを計測する熱交換器入口2次流体圧力トランスミッタ343、および熱交換器出口の2次流体圧力P2eを計測する熱交換器出口2次流体圧力トランスミッタ344を追設する。 In order to realize the flow coefficient correction means, the heat exchanger inlet primary fluid pressure transmitter 341 that measures the primary fluid pressure P 1i at the heat exchanger inlet, the heat that measures the primary fluid pressure P 1e at the heat exchanger outlet. Exchanger outlet primary fluid pressure transmitter 342, heat exchanger inlet secondary fluid pressure transmitter 343 that measures secondary fluid pressure P 2i at the heat exchanger inlet, and secondary fluid pressure P 2e at the heat exchanger outlet is measured. A heat exchanger outlet secondary fluid pressure transmitter 344 is additionally installed.

図7は、コンピュータシステム2が実行する流量係数補正ルーチンのフローチャートであって、学習ルーチンに引き続いて実行する。   FIG. 7 is a flowchart of a flow coefficient correction routine executed by the computer system 2 and is executed following the learning routine.

コンピュータシステム2は、まず、熱交換器入口1次流体圧力P1i、熱交換器出口1次流体圧力P1e、熱交換器入口2次流体圧力P2i、および熱交換器出口2次流体圧力P2eを読み込む(ステップS71)。 The computer system 2 starts with a heat exchanger inlet primary fluid pressure P 1i , a heat exchanger outlet primary fluid pressure P 1e , a heat exchanger inlet secondary fluid pressure P 2i , and a heat exchanger outlet secondary fluid pressure P. 2e is read (step S71).

次に、コンピュータシステム2は、熱交換器入口1次流体圧力P1iと熱交換器出口1次流体圧力P1eの平均値である熱交換器1次流体平均圧力P1Mを算出し(ステップS72)、ついで熱交換器入口2次流体圧力P2iと熱交換器出口2次流体圧力P2eの平均値である熱交換器2次流体平均圧力P2Mを算出する(ステップS73)。 Next, the computer system 2 calculates a heat exchanger primary fluid average pressure P 1M that is an average value of the heat exchanger inlet primary fluid pressure P 1i and the heat exchanger outlet primary fluid pressure P 1e (step S72). Then, a heat exchanger secondary fluid average pressure P 2M that is an average value of the heat exchanger inlet secondary fluid pressure P 2i and the heat exchanger outlet secondary fluid pressure P 2e is calculated (step S73).

次に、コンピュータシステム2は、熱交換器1次流体平均圧力P1Mと熱交換器2次流体平均圧力P2Mの関数値である流量係数補正係数Cを[数11]に基づいて算出する(ステップS74)。 Next, the computer system 2 calculates a flow coefficient correction coefficient C v that is a function value of the heat exchanger primary fluid average pressure P 1M and the heat exchanger secondary fluid average pressure P 2M based on [Equation 11]. (Step S74).

Figure 0005492282
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最後に、[数1]で算出した流量係数Avに流量係数補正係数Cを乗じて、補正流量係数Avcを算出して(ステップS75)、このルーチンを終了する。 Finally, the flow coefficient A v calculated in [Equation 1] is multiplied by the flow coefficient correction coefficient C v to calculate a corrected flow coefficient A vc (step S75), and this routine is terminated.

以上説明したように、第4の実施形態によれば、熱交換器入口1次流体圧力トランスミッタ341、熱交換器出口1次流体圧力トランスミッタ342、熱交換器入口2次流体圧力トランスミッタ343、および熱交換器出口2次流体圧力トランスミッタ344を追設することにより、熱交換器13の仕切り板の変形に起因する流量係数Avの誤差を修正し、熱交換器の保守時期をより正確に決定することが可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, the heat exchanger inlet primary fluid pressure transmitter 341, the heat exchanger outlet primary fluid pressure transmitter 342, the heat exchanger inlet secondary fluid pressure transmitter 343, and the heat by additionally provided an exchanger outlet secondary fluid pressure transmitter 344, to correct the error of the flow coefficient a v due to deformation of the partition plate of the heat exchanger 13, to more accurately determine the maintenance timing of the heat exchanger It becomes possible.

[第5の実施形態]
第3の実施形態において熱交換器出口の2次流体温度T2eを計測する熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331を追設しているが、熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331の検出端を高温の2次流体中に挿入する必要があるので、スケールが付着し易く、検出精度の維持が困難となる。
[Fifth Embodiment]
In the third embodiment, a heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 for measuring the secondary fluid temperature T 2e at the heat exchanger outlet is additionally provided, but the detection of the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 is performed. Since it is necessary to insert the end into the high-temperature secondary fluid, the scale easily adheres and it is difficult to maintain detection accuracy.

そこで、本発明に係る熱交換器運転装置では、熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331の保守時期報知手段を設けている。   Therefore, the heat exchanger operating device according to the present invention is provided with a maintenance time notification means for the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331.

なお、保守時期報知手段を実現するために新たなトランスミッタを追設する必要はない。   It is not necessary to add a new transmitter in order to realize the maintenance time notification means.

図8は、コンピュータシステム2が実行する温度トランスミッタ保守時期報知ルーチンのフローチャートであって、流量係数補正ルーチンに引き続いて実行する。   FIG. 8 is a flowchart of a temperature transmitter maintenance time notification routine executed by the computer system 2 and is executed subsequent to the flow coefficient correction routine.

コンピュータシステム2は、まず、熱交換器入口1次流体温度T1i、熱交換器出口1次流体温度T1e、熱交換器入口2次流体温度T2i、熱交換器出口2次流体温度T2e、1次流体流量F、および2次流体流量Fを読み込む(ステップS81)。 First, the computer system 2 includes a heat exchanger inlet primary fluid temperature T 1i , a heat exchanger outlet primary fluid temperature T 1e , a heat exchanger inlet secondary fluid temperature T 2i , and a heat exchanger outlet secondary fluid temperature T 2e. The primary fluid flow rate F 1 and the secondary fluid flow rate F 2 are read (step S81).

次に、コンピュータシステム2は、熱交換器入口1次流体温度T1i、熱交換器出口1次流体温度T1e、および1次流体流量Fに基づいて[数12]により1次側交換熱量Qを算出する(ステップS82)。 Next, the computer system 2 calculates the primary side exchange heat quantity by [Equation 12] based on the heat exchanger inlet primary fluid temperature T 1i , the heat exchanger outlet primary fluid temperature T 1e , and the primary fluid flow rate F 1. to calculate the Q 1 (step S82).

Figure 0005492282
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次に、コンピュータシステム2は、熱交換器入口2次流体温度T2i、熱交換器出口2次流体温度T2e、および2次流体流量Fに基づいて[数13]により2次側交換熱量Qを算出する(ステップS83)。 Next, the computer system 2 calculates the secondary side exchange heat quantity by [Equation 13] based on the heat exchanger inlet secondary fluid temperature T 2i , the heat exchanger outlet secondary fluid temperature T 2e , and the secondary fluid flow rate F 2. to calculate the Q 2 (step S83).

Figure 0005492282
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本実施形態においては、プレート型熱交換器の熱損失は極めて少ないので1次側交換熱量Qと2次側交換熱量Qはほぼ等しいと考えることができ、予め定められた閾値εより大きい差が生じた場合には熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331の検出精度がスケール付着により悪化したものと考えることができる。 In the present embodiment, it can be considered heat loss of the plate type heat exchanger is very small because the primary heat exchanger duty Q 1 and the secondary heat exchanger duty Q 2 is substantially equal to, the threshold epsilon T a predetermined When a large difference occurs, it can be considered that the detection accuracy of the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 is deteriorated due to the scale adhesion.

そこで、コンピュータシステム2は、1次側交換熱量Qと2次側交換熱量Qの差が閾値εより大きいか否かを判定し(ステップS84)、閾値εより大きい(YES)と判定した場合には、熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331の保守が必要である旨を報知して(ステップS85)、このルーチンを終了する。 Therefore, the computer system 2, the difference between the inlet heat exchanger duty Q 1 and the secondary heat exchange rate Q 2 it is determined whether larger than the threshold value epsilon T (step S84), and larger than the threshold value ε T (YES) If determined, the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 is notified that maintenance is necessary (step S85), and this routine is terminated.

一方、閾値εより大きい(NO)と判定した場合には、直ちにルーチンを終了する。 On the other hand, if it is determined that greater than the threshold value ε T (NO) is immediately terminated routine.

以上説明したように、第5の実施形態によれば、新たにトランスミッタを追設することなく、熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ331の保守時期を報知することが可能となる。   As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to notify the maintenance time of the heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 331 without newly installing a transmitter.

本発明に係る熱交換器運転装置は、トランスミッタへのスケール付着の影響を受けずに熱交換器の保守時期を的確に報知することが可能となり、産業上有用である。   The heat exchanger operating device according to the present invention can accurately notify the maintenance time of the heat exchanger without being affected by scale adhesion to the transmitter, and is industrially useful.

2 コンピュータシステム
3 トランスミッタ
4 周辺機器
11 ボイラ
12 1次流体循環ポンプ
13 熱交換器
14 2次流体移送ポンプ
15、16、17 浴槽
18 源泉井戸
20 バス
21 CPU
22 メモリ
23 ハードディスク
24 プロセスインターフェイス
25 ペリフェラルインターフェイス
41 ディスプレイ
42 キーボード
43 マウス
191、192、193 流量制御弁
311 2次流体流量トランスミッタ
312 差圧トランスミッタ
321 熱交換器入口2次流体温度トランスミッタ
322 熱交換器入口1次流体温度トランスミッタ
323 1次流体流量トランスミッタ
331 熱交換器出口2次流体温度トランスミッタ
332 熱交換器出口1次流体温度トランスミッタ
341 熱交換器入口1次流体圧力トランスミッタ
342 熱交換器出口1次流体圧力トランスミッタ
343 熱交換器入口2次流体圧力トランスミッタ
344 熱交換器出口2次流体圧力トランスミッタ
2 Computer system 3 Transmitter 4 Peripheral device 11 Boiler 12 Primary fluid circulation pump 13 Heat exchanger 14 Secondary fluid transfer pump 15, 16, 17 Bath 18 Source well 20 Bus 21 CPU
22 memory 23 hard disk 24 process interface 25 peripheral interface 41 display 42 keyboard 43 mouse 191, 192, 193 flow control valve 311 secondary fluid flow transmitter 312 differential pressure transmitter 321 heat exchanger inlet secondary fluid temperature transmitter 322 heat exchanger inlet 1 Secondary fluid temperature transmitter 323 Primary fluid flow transmitter 331 Heat exchanger outlet secondary fluid temperature transmitter 332 Heat exchanger outlet primary fluid temperature transmitter 341 Heat exchanger inlet primary fluid pressure transmitter 342 Heat exchanger outlet primary fluid pressure transmitter 343 Heat exchanger inlet secondary fluid pressure transmitter 344 Heat exchanger outlet secondary fluid pressure transmitter

Claims (4)

熱交換器入口における2次流体圧力と熱交換器出口における2次流体圧力の差である2次流体差圧を測定する2次流体差圧測定手段と、
熱交換器の2次流体流量を測定する2次流体流量測定手段と、
前記2次流体差圧および前記2次流体流量に基づいて2次側流路流量係数を算出する2次側流路流量係数算出手段と、
前記2次側流路流量係数に基づいて2次流路汚れ係数を算出する2次流路汚れ係数算出手段と、
前記2次流路汚れ係数算出手段で算出された2次流路汚れ係数に基づいて保守時期を報知する保守時期報知手段と、
熱交換器入口における1次流体圧力を測定する熱交換器入口1次流体圧力測定手段と、
熱交換器出口における1次流体圧力を測定する熱交換器出口1次流体圧力測定手段と、
熱交換器入口における2次流体圧力を測定する熱交換器入口2次流体圧力測定手段と、
熱交換器出口における2次流体圧力を測定する熱交換器出口2次流体圧力測定手段と、
前記熱交換器入口1次流体圧力測定手段で計測された熱交換器入口1次流体圧力と前記熱交換器出口1次流体圧力測定手段で計測された熱交換器出口1次流体圧力の平均値である1次流体平均圧力を算出する1次流体平均圧力算出手段と、
前記熱交換器入口2次流体圧力測定手段で計測された熱交換器入口2次流体圧力と前記熱交換器出口2次流体圧力測定手段で計測された熱交換器出口2次流体圧力の平均値である2次流体平均圧力を算出する2次流体平均圧力算出手段と、
前記1次流体平均圧力算出手段で算出された1次流体平均圧力と、前記2次流体平均圧力算出手段で算出された2次流体平均圧力に基づいて前記2次側流路流量係数を補正する2次側流量係数補正手段と、を具備する熱交換器運転装置。
Secondary fluid differential pressure measuring means for measuring a secondary fluid differential pressure, which is a difference between the secondary fluid pressure at the heat exchanger inlet and the secondary fluid pressure at the heat exchanger outlet;
Secondary fluid flow rate measuring means for measuring the secondary fluid flow rate of the heat exchanger;
Secondary side flow rate coefficient calculating means for calculating a secondary side flow rate coefficient based on the secondary fluid differential pressure and the secondary fluid flow rate;
Secondary channel contamination coefficient calculating means for calculating a secondary channel contamination coefficient based on the secondary channel flow rate coefficient;
Maintenance time notification means for notifying the maintenance time based on the secondary flow path contamination coefficient calculated by the secondary flow path contamination coefficient calculation means;
Heat exchanger inlet primary fluid pressure measuring means for measuring the primary fluid pressure at the heat exchanger inlet;
Heat exchanger outlet primary fluid pressure measuring means for measuring the primary fluid pressure at the heat exchanger outlet;
Heat exchanger inlet secondary fluid pressure measuring means for measuring the secondary fluid pressure at the heat exchanger inlet;
Heat exchanger outlet secondary fluid pressure measuring means for measuring the secondary fluid pressure at the heat exchanger outlet;
The average value of the heat exchanger inlet primary fluid pressure measured by the heat exchanger inlet primary fluid pressure measuring means and the heat exchanger outlet primary fluid pressure measured by the heat exchanger outlet primary fluid pressure measuring means. Primary fluid average pressure calculating means for calculating a primary fluid average pressure which is:
The average value of the heat exchanger inlet secondary fluid pressure measured by the heat exchanger inlet secondary fluid pressure measuring means and the heat exchanger outlet secondary fluid pressure measured by the heat exchanger outlet secondary fluid pressure measuring means. Secondary fluid average pressure calculating means for calculating a secondary fluid average pressure which is:
The secondary side flow rate coefficient is corrected based on the primary fluid average pressure calculated by the primary fluid average pressure calculating means and the secondary fluid average pressure calculated by the secondary fluid average pressure calculating means. A heat exchanger operating device comprising secondary side flow coefficient correction means .
前記2次流路汚れ係数に基づいて予想統括伝熱係数を算出する予想統括伝熱係数算出手段と、
熱交換器入口における2次流体温度を計測する熱交換器入口2次流体温度測定手段と、
熱交換器入口における1次流体温度を計測する熱交換器入口1次流体温度測定手段と、
熱交換器の1次流体流量を計測する1次流体流量測定手段と、
前記予想統括伝熱係数、前記熱交換器入口2次流体温度、前記熱交換器入口1次流体温度および前記1次流体流量に基づいて予想熱交換器出口2次流体温度を算出する予想熱交換器出口2次流体温度算出手段と、をさらに含む請求項1に記載の熱交換器運転装置。
An expected overall heat transfer coefficient calculating means for calculating an expected overall heat transfer coefficient based on the secondary channel contamination coefficient;
Heat exchanger inlet secondary fluid temperature measuring means for measuring the secondary fluid temperature at the heat exchanger inlet;
Heat exchanger inlet primary fluid temperature measuring means for measuring the primary fluid temperature at the heat exchanger inlet;
Primary fluid flow rate measuring means for measuring the primary fluid flow rate of the heat exchanger;
Expected heat exchange for calculating the predicted heat exchanger outlet secondary fluid temperature based on the predicted overall heat transfer coefficient, the heat exchanger inlet secondary fluid temperature, the heat exchanger inlet primary fluid temperature, and the primary fluid flow rate. The heat exchanger operating device according to claim 1, further comprising: an outlet secondary fluid temperature calculating means.
熱交換器出口における2次流体温度を計測する熱交換器出口2次流体温度測定手段と、
熱交換器出口における1次流体温度を計測する熱交換器出口1次流体温度測定手段と、
前記熱交換器入口1次流体温度、前記熱交換器出口1次流体温度、前記熱交換器入口2次流体温度および前記熱交換器出口2次流体温度に基づいて実績統括伝熱係数を算出する実績統括伝熱係数算出手段と、
前記実績統括伝熱係数と前記予想統括伝熱係数との差の絶対値が予め定めた閾値より大であるときは、前記差に応じて前記2次流路汚れ係数算出手段の係数を学習する係数学習手段と、をさらに含む請求項2に記載の熱交換器運転装置。
Heat exchanger outlet secondary fluid temperature measuring means for measuring the secondary fluid temperature at the heat exchanger outlet;
Heat exchanger outlet primary fluid temperature measuring means for measuring the primary fluid temperature at the heat exchanger outlet;
Based on the heat exchanger inlet primary fluid temperature, the heat exchanger outlet primary fluid temperature, the heat exchanger inlet secondary fluid temperature, and the heat exchanger outlet secondary fluid temperature, an actual performance heat transfer coefficient is calculated. Results management heat transfer coefficient calculation means,
When the absolute value of the difference between the actual overall heat transfer coefficient and the expected overall heat transfer coefficient is larger than a predetermined threshold, the coefficient of the secondary flow path contamination coefficient calculating means is learned according to the difference. The heat exchanger operating device according to claim 2, further comprising coefficient learning means.
前記熱交換器出口1次流体温度、前記熱交換器入口1次流体温度、前記熱交換器出口2次流体温度および前記熱交換器入口2次流体温度に基づいて、前記熱交換器出口2次流体温度測定手段の保守時期を報知する温度測定手段保守時期報知手段と、をさらに備える請求項3に記載の熱交換器運転装置。 Based on the heat exchanger outlet primary fluid temperature, the heat exchanger inlet primary fluid temperature, the heat exchanger outlet secondary fluid temperature, and the heat exchanger inlet secondary fluid temperature, the heat exchanger outlet secondary fluid The heat exchanger operating device according to claim 3 , further comprising: a temperature measuring means maintenance time notifying means for notifying a maintenance time of the fluid temperature measuring means .
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