JP6256028B2 - Reciprocating metering pump control device, pump facility, and reciprocating metering pump control method - Google Patents
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Description
本発明は、往復式定量ポンプの制御装置、ポンプ設備、及び、往復式定量ポンプの制御方法に関する。 The present invention relates to a control device for a reciprocating metering pump, a pump facility, and a control method for a reciprocating metering pump.
従来、配管等に液体(例えば化学薬液)を注入するための定量ポンプには、ポンプ室内にガス(気体)が混在しないように、自動でガスを外部(系外)に排出する自動ガス抜き機構を備えるものがある。
例えば特許文献1には、定量ポンプの自動ガス抜き機構として、吸込口からポンプ室に向かう吸込通路の途中に、吸込通路から分岐するガス抜き通路等の構造を設けたものが開示されている。
Conventional metering pumps for injecting liquids (such as chemicals) into pipes, etc., have an automatic degassing mechanism that automatically discharges the gas outside (outside the system) so that no gas (gas) is mixed in the pump chamber. There is something with.
For example, Patent Document 1 discloses an automatic degassing mechanism for a metering pump in which a structure such as a degassing passage branched from the suction passage is provided in the middle of the suction passage from the suction port toward the pump chamber.
しかしながら、上記従来の定量ポンプは自動ガス抜き機構を備えるため、ガスを定量ポンプの外部に排出するためには、既存の定量ポンプを自動ガス抜き機構付きの定量ポンプに交換したり、既存の定量ポンプを改造したりする必要がある。このため、定量ポンプを含む設備のコストが高くなってしまう。
また、上記従来の定量ポンプでは、ガスを系外に排出するため、高圧の定量ポンプに適用することが困難である。
However, since the conventional metering pump has an automatic gas venting mechanism, in order to discharge the gas to the outside of the metering pump, the existing metering pump can be replaced with a metering pump with an auto gas venting mechanism or an existing metering pump can be used. It is necessary to modify the pump. For this reason, the cost of the installation containing a metering pump will become high.
In addition, since the conventional metering pump discharges gas out of the system, it is difficult to apply it to a high-pressure metering pump.
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、既存の往復式定量ポンプを使用しながらガス抜きを実現して、設備の低コスト化を図ることが可能な往復式定量ポンプの制御装置、ポンプ設備、及び、往復式定量ポンプの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a control device for a reciprocating metering pump capable of degassing while using an existing reciprocating metering pump to reduce the cost of equipment. An object of the present invention is to provide a pump facility and a control method for a reciprocating metering pump.
この課題を解決するために、本発明に係る一態様としての制御装置は、ヘッドの往復移動により液室の容積が増減する往復式定量ポンプ用の制御装置であって、前記往復式定量ポンプの吐出口に接続された配管内を流れる液体に関する第一物理量が目的の値になるように、前記ヘッドのストローク量を変えるストローク可変器にストローク量を指示する第一ストローク制御部と、前記ストローク可変器に最大ストローク量を指示する第二ストローク制御部と、前記配管内を流れる液体に関する物理量であって、前記液室を含む前記往復式定量ポンプ内におけるガスの有無に応じて変化する第二物理量が、前記ガスの有りを示す状態になると、前記第一ストローク制御部による物理量制御モードから前記第二ストローク制御部によるガス抜きモードに変更する制御切換部と、を備え、前記第一物理量と前記第二物理量とは、同一の物理量であり、前記第一物理量及び前記第二物理量は、前記往復式定量ポンプから前記配管中に吐出された液体の濃度に相関する物理量であることを特徴とする。 In order to solve this problem, a control device according to one aspect of the present invention is a control device for a reciprocating metering pump in which the volume of a liquid chamber is increased or decreased by a reciprocating movement of a head. A first stroke control unit for instructing a stroke amount to a stroke variable device that changes a stroke amount of the head so that a first physical amount related to a liquid flowing in a pipe connected to the discharge port becomes a target value; A second stroke control unit for instructing a maximum stroke amount to a container, and a second physical quantity that is a physical quantity related to a liquid flowing in the pipe and changes depending on the presence or absence of gas in the reciprocating metering pump including the liquid chamber However, when the state indicating the presence of the gas is entered, the degassing mode by the second stroke control unit is changed from the physical quantity control mode by the first stroke control unit. And a control switching unit to change de; wherein the first physical quantity and the second physical quantity is the same physical quantity, the first physical quantity and the second physical quantity is the pipe in from the reciprocating metering pump It is a physical quantity that correlates with the concentration of the liquid discharged to the surface.
また、本発明に係る一態様としてのポンプ設備は、ヘッドが液室内で往復移動する往復式定量ポンプと、前記制御装置と、を備えることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a pump facility including a reciprocating metering pump whose head reciprocates in a liquid chamber, and the control device.
さらに、本発明に係る一態様としての制御方法は、ヘッドの往復移動により液室の容積が増減する往復式定量ポンプ用の制御方法であって、前記往復式定量ポンプの吐出口に接続された配管内を流れる液体に関する第一物理量が目的の値になるように、前記ヘッドのストローク量を制御する物理量制御モード工程と、前記ヘッドのストローク量を最大ストローク量とするガス抜きモード工程と、前記配管内を流れる液体に関する物理量であって、前記液室を含む前記往復式定量ポンプ内におけるガスの有無に応じて変化する第二物理量が、前記ガスの有りを示す状態になると、前記物理量制御モード工程から前記ガス抜きモード工程に変更する切換工程と、を含み、前記第一物理量と前記第二物理量とは、同一の物理量であり、前記第一物理量及び前記第二物理量は、前記往復式定量ポンプから前記配管中に吐出された液体の濃度に相関する物理量であることを特徴とする。 Furthermore, the control method as one aspect according to the present invention is a control method for a reciprocating metering pump in which the volume of the liquid chamber is increased or decreased by the reciprocating movement of the head, and is connected to the discharge port of the reciprocating metering pump. A physical quantity control mode step for controlling the stroke amount of the head so that the first physical quantity relating to the liquid flowing in the pipe has a target value; a degassing mode step for setting the stroke amount of the head as a maximum stroke amount; and When the physical quantity relating to the liquid flowing in the pipe, which changes depending on the presence or absence of gas in the reciprocating metering pump including the liquid chamber, indicates the presence of the gas, the physical quantity control mode includes a switching step of changing the process to the degassing mode process, the, the and the first physical quantity and the second physical quantity is the same physical quantity, the first physical And said second physical quantity, characterized in that the said reciprocating metering pump is a physical quantity that correlates to the concentration of the liquid discharged in the pipe.
上記した制御装置や制御方法によれば、前記第二物理量が「往復式定量ポンプ内にガスが無い」ことを示している状態では、配管内を流れる液体の第一物理量が目的の値となるように、第一ストローク制御部の指示に基づいてヘッドのストローク量を制御する物理量制御モード(工程)が実施される。物理量制御モード(工程)では、往復式定量ポンプによって配管内に注入される注入液体の量が調整され、前記液体の第一物理量が目的の値となるように調整される。 According to the control device and the control method described above, in the state where the second physical quantity indicates “no gas is in the reciprocating metering pump”, the first physical quantity of the liquid flowing in the pipe becomes the target value. Thus, the physical quantity control mode (process) for controlling the stroke amount of the head based on the instruction of the first stroke control unit is performed. In the physical quantity control mode (process), the amount of injected liquid injected into the pipe by the reciprocating metering pump is adjusted, and the first physical quantity of the liquid is adjusted to a target value.
一方、前記第二物理量が「往復式定量ポンプ内にガスがある」ことを示すと、制御切換部(制御切換工程)によって、前記物理量制御モード(工程)から、ヘッドのストローク量が最大となるように制御するガス抜きモード(工程)に変更される。ガス抜きモード(工程)では、往復式定量ポンプの出力が最大となるため、液室の容積を最小にして、液室を含む往復式定量ポンプ内のガスを吐出口から配管側に排出することができる。
すなわち、上記した制御装置や制御方法を採用するだけで、既存の往復式定量ポンプを使用しながらガス抜きを実現することができる。したがって、往復式定量ポンプを含む設備の低コスト化を図ることができる。
On the other hand, when the second physical quantity indicates “there is gas in the reciprocating metering pump”, the stroke amount of the head is maximized from the physical quantity control mode (process) by the control switching unit (control switching process). Thus, the degassing mode (process) is controlled. In the gas venting mode (process), the output of the reciprocating metering pump is maximized, so the volume of the liquid chamber is minimized and the gas in the reciprocating metering pump including the liquid chamber is discharged from the discharge port to the piping side. Can do.
That is, the gas venting can be realized using the existing reciprocating metering pump only by adopting the control device and the control method described above. Therefore, the cost of the equipment including the reciprocating metering pump can be reduced.
また、上記した制御装置や制御方法では、往復式定量ポンプ内のガスを吐出口から配管(系内)に排出し、従来のように系外に排出しないため、これら制御装置や制御方法は高圧の往復式定量ポンプにも適用可能である。
さらに、物理量制御モードでのヘッドのストローク量の制御、及び、物理量制御モードからガス抜きモードへの切換制御を実施するために、液体の濃度を検知する一つの物理量検知部(濃度計)だけを用意すればよい。したがって、ポンプ設備の簡素化を図ることができる。
Further, in the above-described control device and control method, the gas in the reciprocating metering pump is discharged from the discharge port to the pipe (inside the system) and is not discharged outside the system as in the past. It is also applicable to the reciprocating metering pump.
Furthermore, in order to carry out the control of the stroke amount of the head in the physical quantity control mode and the switching control from the physical quantity control mode to the degassing mode, only one physical quantity detection unit (concentration meter) that detects the liquid concentration is provided. Just prepare. Therefore, simplification of pump equipment can be achieved.
そして、前記制御装置において、前記制御切換部は、前記ガス抜きモードで前記ヘッドが予め定められた回数往復移動すると、前記ガス抜きモードから前記物理量制御モードに変更してもよい。 In the control device, the control switching unit may change from the degas mode to the physical quantity control mode when the head reciprocates a predetermined number of times in the degas mode.
この場合には、ガス抜きモードにおいて配管に注入される注入液体の注入量を所定量に抑え、配管内を流れる液体の第一物理量が、ガス抜きモードにおいて注入された注入液体によって大きく変化することを抑制できる。 In this case, the injection amount of the injected liquid injected into the pipe in the degassing mode is suppressed to a predetermined amount, and the first physical quantity of the liquid flowing in the pipe greatly changes depending on the injected liquid injected in the degassing mode. Can be suppressed.
また、前記制御装置においては、前記制御切換部は、予め設定された所定時間毎に、前記物理量制御モードから前記ガス抜きモードに変更してもよい。 In the control device, the control switching unit may change from the physical quantity control mode to the degassing mode every predetermined time set in advance.
上記制御装置によれば、定期的(例えば一日一回、数時間に一回)にガス抜きモードとなることで、往復式定量ポンプ内におけるガスが少量で、前記第二物理量の変化に影響を与えなくても、往復式定量ポンプ内のガスを吐出口から配管側に排出することができる。 According to the above control device, the degassing mode is periodically performed (for example, once a day, once every several hours), so that a small amount of gas in the reciprocating metering pump affects the change in the second physical quantity. Even if it does not give, the gas in a reciprocating metering pump can be discharged | emitted from a discharge port to the piping side.
本発明によれば、既存の往復式定量ポンプを使用しながら往復式定量ポンプからのガス抜きを実現でき、往復式定量ポンプを含む設備の低コスト化を図ることができる。
また、本発明の制御装置や制御方法は、高圧の往復式定量ポンプにも適用可能である。
According to the present invention, degassing from a reciprocating metering pump can be realized while using an existing reciprocating metering pump, and the cost of equipment including the reciprocating metering pump can be reduced.
Further, the control device and the control method of the present invention can be applied to a high-pressure reciprocating metering pump.
〔第一実施形態〕
以下、図1〜3を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係るポンプ設備10Aは、蒸気タービン設備1に設けられる。
蒸気タービン設備1は、蒸気のエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であり、発電所の発電機等に連結して用いられる装置である。蒸気タービン設備1は、節炭器2と、ボイラ3と、蒸気タービン4と、復水器5と、循環ポンプ6と、を備える。これらの構成は、上記した順番で配管により接続されている。
節炭器2は、水を加熱して温水とする。ボイラ3は、節炭器2からの温水をさらに加熱して高圧の蒸気とする。蒸気タービン4は、ボイラ3から供給された蒸気を回転動力として取り出す。復水器5は、蒸気タービン4から排気された蒸気を冷却として水に戻す。循環ポンプ6は、復水器5からの水を再び節炭器2に送出する。
[First embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a pump facility 10 </ b> A according to the present embodiment is provided in a steam turbine facility 1.
The steam turbine facility 1 is an external combustion engine that extracts steam energy as rotational power, and is a device that is used by being connected to a generator or the like of a power plant. The steam turbine facility 1 includes a
The
ポンプ設備10Aは、上記した蒸気タービン設備1のうち、循環ポンプ6と節炭器2とを接続する配管7に設けられている。ポンプ設備10Aは、蒸気タービン設備1における配管等の腐食を防ぐために配管内を流れる水に薬液を注入する。以下の説明では、水、薬液のことを液体と呼ぶことがある。
ポンプ設備10Aは、往復式定量ポンプ11と、制御装置12と、濃度計(物理量検知部)13と、薬液タンク14と、を備える。
The pump facility 10 </ b> A is provided in a
The pump facility 10 </ b> A includes a
図2に示すように、往復式定量ポンプ11(以下、定量ポンプ11と呼ぶ)は、ヘッドの往復移動により液室の容積が増減するものである。定量ポンプ11には、従来周知のものを任意に使用できるが、本実施形態の定量ポンプ11は、ポンプヘッド21と、ダイヤフラム(ヘッド)22と、駆動部23と、ストローク可変器24と、を備える。
ポンプヘッド21は、ダイヤフラム22との間に液室25を形成する。ダイヤフラム22は、可撓性を有する膜であり、ダイヤフラム22の周縁部がポンプヘッド21に保持されている。
As shown in FIG. 2, the reciprocating metering pump 11 (hereinafter referred to as metering pump 11) has a liquid chamber whose volume is increased or decreased by the reciprocating movement of the head. As the
The
ポンプヘッド21には、液室25から個別に延びる吸込通路26及び吐出通路27が形成されている。吸込通路26の延在方向先端は定量ポンプ11の吸込口11Aである。また、吐出通路27の延在方向先端は定量ポンプ11の吐出口11Bである。吸込通路26のうち液室25と吸込口11Aとの間には第一逆止弁28Aが設けられている。第一逆止弁28Aは薬液等の液体が液室25側から吸込口11A側に逆流することを防ぐ。吐出通路27のうち液室25と吐出口11Bとの間には第二逆止弁28Bが設けられている。第二逆止弁28Bは薬液等の液体が吐出口11B側から液室25側に逆流することを防ぐ。
定量ポンプ11の吸込口11Aには、薬液を貯留する薬液タンク14が接続されている。定量ポンプ11の吐出口11Bは、接続配管15を介して循環ポンプ6と節炭器2とを接続する配管7に接続されている。
The
A
駆動部23は、ダイヤフラム22を往復移動させる。駆動部23は、プランジャ31と、カム32と、モータ33とを備える。
プランジャ31は、棒状に形成されている。プランジャ31の第一端はダイヤフラム22に固定されている。プランジャ31の第二端は、コイルスプリング等の付勢部材34によってカム32の外周面(カム面)に押し付けられる。カム32は、その回転軸32Aが中心軸に対してずれて位置する偏心カムである。また、カム32は、中心軸に対する回転軸32Aのずれ量が、回転軸32A方向に沿って漸次変化する。モータ33は、カム32の回転軸32Aに接続され、カム32を回転駆動する。
The
The
ストローク可変器24は、ダイヤフラム22のストローク量を変える。本実施形態のストローク可変器24は、後述する制御装置12から出力されるストローク量のデータに基づいて、カム32を回転軸32A方向に移動させるアクチュエータ24Aである。
図1,2に示すように、濃度計13は、配管7内で循環ポンプ6から節炭器2に向けて流れる液体において薬液の濃度を検知する。濃度計13は、配管7のうち定量ポンプ11との接続部分よりも下流側(節炭器2側)に設けられている。
The stroke
As shown in FIGS. 1 and 2, the
制御装置12は、定量ポンプ11のダイヤフラム22のストローク量を制御する。制御装置12は、入力部41と、第一ストローク制御部42と、第二ストローク制御部43と、制御切換部44と、出力部45と、を備える。
入力部41は、濃度計13で検知された薬液の濃度(検知濃度)を制御装置12内に入力し、第一ストローク制御部42、及び、制御切換部44に出力する。
The
The
第一ストローク制御部42は、配管7内を流れる液体において薬液の濃度(第一物理量)が目的の値(濃度の目的値)になるように、ダイヤフラム22のストローク量を変えるストローク可変器24にストローク量を指示する。濃度の目的値は、予め設定されたものであり、例えば制御装置12の記憶部(不図示)に記憶されている。第一ストローク制御部42が指示するダイヤフラム22のストローク量は、任意であってもよいが、例えば最大ストローク量よりも小さくてもよい。第一ストローク制御部42が指示するストローク量は、例えば最大ストローク量の40%〜60%程度でもよい。
本実施形態の第一ストローク制御部42は、入力部41から入力された薬液の検知濃度に応じて、ストローク可変器24に指示するストローク量のデータを制御切換部44に出力する。
The first
The first
第二ストローク制御部43は、ストローク可変器24に最大ストローク量を指示する。本実施形態の第二ストローク制御部43は、ストローク可変器24に指示する最大ストローク量のデータを制御切換部44に出力する。
The second
制御切換部44は、第一ストローク制御部42による濃度制御モード(物理量制御モード)と、第二ストローク制御部43によるガス抜きモードとに切り換える。
制御切換部44は、濃度制御モードを選択した状態で、第一ストローク制御部42から入力されたストローク量のデータを出力部45に出力する。また、制御切換部44は、ガス抜きモードを選択した状態で、第二ストローク制御部43から入力された最大ストローク量のデータを出力部45に出力する。
The
The
さらに、制御切換部44は、配管7内を流れる液体に関する物理量であり、液室25を含む定量ポンプ11内におけるガスの有無に応じて変化する薬液の濃度(第二物理量)が、「定量ポンプ11内にガスがある」ことを示す状態になった際に、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。
本実施形態の制御切換部44は、濃度計13で検知されて入力部41から出力された配管7中の薬液の検知濃度が閾値よりも小さくなった際に「定量ポンプ11内にガスがある」と判定し、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。濃度の閾値は、上述の予め設定される濃度の目的値よりも小さい値であり、例えば制御装置12の記憶部(不図示)に記憶されている。
Further, the
The
また、制御切換部44は、ガス抜きモードでダイヤフラム22が予め定められた回数(例えば1〜10回)往復移動した後に、ガス抜きモードから濃度制御モードに変更する。
さらに、制御切換部44は、予め設定された所定時間毎(例えば一日毎、数時間毎)に、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。
Further, the
Further, the
出力部45は、制御切換部44から入力されたデータ(濃度制御モードのストローク量データ、あるいは、ガス抜きモードの最大ストローク量データ)をストローク可変器24に出力する。
The
次に、本実施形態におけるポンプ設備10Aの動作、特に、定量ポンプ11の制御方法について説明する。
濃度計13で検知される薬液の検知濃度(第二物理量)が「定量ポンプ11内にガスが無い」ことを示す状態(図3のグラフにおいて薬液の検知濃度が閾値DVtよりも高い状態)の場合、制御切換部44は、第一ストローク制御部42による濃度制御モードM1(図3参照)を選択し、濃度制御モードM1のストローク量データをストローク可変器24に出力する。すなわち、配管7内を流れる液体における薬液の濃度(第一物理量)が目的の値(濃度の目的値DVp)となるように、ダイヤフラム22のストローク量を制御する濃度制御モード工程(物理量制御モード工程)が実施される。
Next, the operation of the
The state where the detected concentration (second physical quantity) of the chemical solution detected by the
濃度制御モード工程では、第一ストローク制御部42からの指示に基づいてダイヤフラム22が往復移動し、液室25の容積が増減することで、所定量の薬液が薬液タンク14から配管7に供給される。
また、濃度制御モード工程では、図3のグラフに示すように、濃度計13で検知される薬液の検知濃度が濃度の目的値DVpよりも低くなると、第一ストローク制御部42からの指示に基づいてダイヤフラム22のストローク量が増加する。その後、濃度計13で検知される薬液の検知濃度が濃度の目的値DVpに戻ると、第一ストローク制御部42からの指示に基づいてダイヤフラム22のストローク量が減少する。濃度制御モード工程において制御するダイヤフラム22のストローク量は、任意であってよいが、例えば最大ストローク量Smaxよりも小さくてもよい。
In the concentration control mode process, the
Further, in the concentration control mode step, as shown in the graph of FIG. 3, when the detected concentration of the chemical liquid detected by the
そして、濃度計13で検知される薬液の濃度(第二物理量)が「定量ポンプ11内にガスがある」ことを示す状態(図3において薬液の検知濃度が閾値DVt以下である状態)の場合、制御切換部44は、第一ストローク制御部42による濃度制御モードM1から第二ストローク制御部43によるガス抜きモードM2に変更する(図3参照)。すなわち、濃度制御モード工程から後述するガス抜きモード工程に変更する第一切換工程が実施される。
When the concentration (second physical quantity) of the chemical detected by the
第一切換工程が実施されると、第二ストローク制御部43によりダイヤフラム22のストローク量を最大ストローク量Smaxとするガス抜きモード工程が実施される。
ガス抜きモード工程では、定量ポンプ11の出力が最大となるため、液室25の容積を最小にして、液室25を含む定量ポンプ11内のガスを吐出口11Bから配管7側に排出することができる。これにより、定量ポンプ11内のガスに起因する配管7への薬液の供給低下や停止を抑え、薬液の検知濃度を濃度の目的値DVpに向けて戻すことができる(図3参照)。
When the first switching step is performed, the second
In the degassing mode process, the output of the
また、上記したガス抜きモード工程においてダイヤフラム22が予め定められた回数(例えば1〜10回)往復移動した後には、制御切換部44がガス抜きモードM2から濃度制御モードM1に変更する(図3参照)。すなわち、ガス抜きモード工程から濃度制御モード工程に変更する第二切換工程が実施される。
また、本実施形態の制御方法では、配管7中の薬液の濃度に関係なく、予め設定された所定時間毎に、濃度制御モードM1からガス抜きモードM2に変更する第三切換工程も実施される。第三切換工程は制御切換部44により実施される。第三切換工程の実施後には、前述したガス抜きモード工程及び第二切換工程が順次実施される。
Further, after the
Further, in the control method of the present embodiment, a third switching step for changing from the concentration control mode M1 to the degassing mode M2 is also performed at predetermined time intervals regardless of the concentration of the chemical solution in the
以上説明した本実施形態のポンプ設備10Aにおいて使用可能な薬液は、配管7中の液体に含まれる薬液の濃度を検知できるものであればよく、例えばヒドラジン(N2H4)、次亜塩素酸ソーダ(2NaClO)が挙げられる。ヒドラジンの場合には例えば濃度計13においてヒドラジン濃度を検知すればよく、次亜塩素酸ソーダの場合には例えば濃度計13において残留塩素濃度を検知すればよい。
これらヒドラジンや次亜塩素酸ソーダ等の薬液は、液室25内で自己分解反応によって窒素(N2)ガスや酸素(O2)ガスが発生するが、上記した本実施形態のように定量ポンプ11内のガス抜きを実施することで、配管7への薬液の注入が阻害されることを防止できる。
The chemical solution that can be used in the
In these chemicals such as hydrazine and sodium hypochlorite, nitrogen (N 2 ) gas and oxygen (O 2 ) gas are generated in the
以上説明したように、本実施形態の制御装置12及び制御方法によれば、定量ポンプ11に備えるダイヤフラム22のストローク量を制御するだけで、配管7中における薬液の濃度を制御でき、さらに、往復式定量ポンプ11内で発生した窒素ガスや酸素ガス等のガスを吐出口11Bから配管7側に排出することもできる。したがって、従来のようなガス抜き通路等の特別な構造を備えない既存の定量ポンプ11を使用しながらガス抜きを実現することができる。したがって、定量ポンプ11を含むポンプ設備10Aの低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、定量ポンプ11内のガスを吐出口11Bから配管7(系内)に排出し、従来のように系外に排出しないため、本実施形態の制御装置12や制御方法は高圧の定量ポンプ11にも適用可能である。
As described above, according to the
Further, according to the present embodiment, the gas in the
さらに、本実施形態によれば、ガス抜きモードでダイヤフラム22が予め定められた回数だけ往復移動した後に濃度制御モードに復帰するため、ガス抜きモードにおいて配管7に注入される薬液の注入量を所定量に抑え、配管7内を流れる液体における薬液の濃度が、ガス抜きモードにおいて注入された薬液によって大きく変化することを抑制できる。
Furthermore, according to this embodiment, since the
また、本実施形態によれば、濃度制御モードでのダイヤフラム22のストローク量の制御、及び、濃度制御モードからガス抜きモードへの切換制御の両方が、薬液の濃度に基づいて実施されるため、一つの濃度計13だけを用意すればよい。したがって、ポンプ設備10Aの簡素化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, both the stroke amount control of the
さらに、本実施形態によれば、配管7中の薬液の濃度に関係なく、定期的(例えば一日一回、数時間に一回)に濃度制御モードからガス抜きモードに変更するため、定量ポンプ11内におけるガスが少量で、配管7中の薬液の濃度変化に影響を与えなくても、定量ポンプ11内のガスを吐出口11Bから配管7側に排出することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the concentration control mode is changed from the concentration control mode to the degassing mode periodically (for example, once a day or once every several hours) regardless of the concentration of the chemical in the
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図4,5を参照して、第一実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第一実施形態と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 focusing on differences from the first embodiment. In addition, about the structure which is common in 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、本実施形態のポンプ設備10Bは、第一実施形態と同様の往復式定量ポンプ11、制御装置12、及び、濃度計(第一物理量検知部)13、を備える。さらに、本実施形態のポンプ設備10Bは圧力計(第二物理量検知部)16も備える。
圧力計16は、吐出口11Bから吐出される薬液の圧力を検知する。圧力計16は、定量ポンプ11の作動による圧力の脈動を良好に検知できるように、吐出口11Bの近くに配されるとよい。本実施形態では、圧力計16が定量ポンプ11の吐出口11Bと配管7とを接続する接続配管15に設けられている。
As shown in FIG. 4, the pump facility 10 </ b> B of this embodiment includes a
The
本実施形態の制御装置12は、第一実施形態と同様に、入力部41、第一ストローク制御部42、第二ストローク制御部43、制御切換部44、及び、出力部45、を備える。第一ストローク制御部42、第二ストローク制御部43及び出力部45は第一実施形態と同様である。
本実施形態の入力部41は、第一実施形態と同様に、濃度計13で検知された薬液の検知濃度を制御装置12内に入力するが、第一ストローク制御部42にのみ出力する。また、本実施形態の入力部41は、圧力計16で検知された薬液の圧力(検知圧力)を制御装置12内に入力し、制御切換部44に出力する。
The
Similarly to the first embodiment, the
制御切換部44は、第一実施形態と同様に、第一ストローク制御部42による濃度制御モード(物理量制御モード)と、第二ストローク制御部43によるガス抜きモードとに切り換え、選択されたモードに応じて、第一ストローク制御部42あるいは第二ストローク制御部43からのデータを出力部45に出力する。
As in the first embodiment, the
本実施形態の制御切換部44は、配管7内を流れる液体に関する物理量であり、液室25を含む定量ポンプ11内におけるガスの有無に応じて変化する薬液の圧力(第二物理量)が、「定量ポンプ11内にガスがある」ことを示す状態になった際に、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。
本実施形態の制御切換部44は、圧力計16で検知される薬液の検知圧力が所定の閾値よりも小さくなった際に「定量ポンプ11内にガスがある」と判定し、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。図5のグラフに示すように、圧力の閾値PVtは、定量ポンプ11の動作によって薬液が吐出口11Bから吐出されたときにおける薬液の最大圧力が、ガスが無い状態における圧力値と比較して低い圧力値であり、「定量ポンプ11内にガスがある」と判定される圧力値である。この閾値PVtは、予め設定されるものであり、例えば制御装置12の記憶部(不図示)に記憶されている。
The
The
また、制御切換部44は、第一実施形態と同様に、ガス抜きモードでダイヤフラム22が予め定められた回数往復移動した後に、ガス抜きモードから濃度制御モードに変更する。
さらに、制御切換部44は、第一実施形態と同様に、予め設定された所定時間毎に、濃度制御モードからガス抜きモードに変更する。
Similarly to the first embodiment, the
Further, the
次に、本実施形態におけるポンプ設備10Bの動作、特に、定量ポンプ11の制御方法について説明する。
本実施形態では、第一実施形態と同様の濃度制御モード工程、第一切換工程、ガス抜きモード工程、第二切換工程、第三切換工程が適宜実施される。ただし、本実施形態の第一切換工程では、図5のグラフに示すように、圧力計16で検知される薬液の検知圧力(第二物理量)が「定量ポンプ11内にガスがある」ことを示す状態(図5において検知圧力が閾値PVt以下である状態)になると、制御切換部44が、第一ストローク制御部42による濃度制御モードM1から第二ストローク制御部43によるガス抜きモードM2に変更する。
上記した第一切換工程後には、第一実施形態と同様のガス抜きモード工程が実施される。また、ガス抜きモード工程においてダイヤフラム22が予め定められた回数(例えば1〜10回)往復移動した後には、制御切換部44がガス抜きモードM2から濃度制御モードM1に変更する。すなわち、第一実施形態と同様の第二切換工程が実施される。
以上説明した本実施形態のポンプ設備10Bにおいて使用可能な薬液は、第一実施形態と同様である。
Next, the operation of the
In the present embodiment, the same concentration control mode process, first switching process, degassing mode process, second switching process, and third switching process as in the first embodiment are appropriately performed. However, in the first switching step of the present embodiment, as shown in the graph of FIG. 5, the detection pressure (second physical quantity) of the chemical liquid detected by the
After the first switching step described above, the same degassing mode step as that in the first embodiment is performed. Further, after the
The chemical | medical solution which can be used in the
本実施形態の制御装置12及び制御方法によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、本実施形態によれば、定量ポンプ11から吐出されて流れる薬液の圧力に基づいて濃度制御モードからガス抜きモードに切り換える。定量ポンプ11から吐出されて流れる薬液の圧力は、配管7中における薬液の濃度と比較して、ガスの有無に応じて大きく変動するため、より的確なタイミングでガス抜きモードに切り換えることが可能となり、定量ポンプ11内のガスを効果的に排出することができる。
According to the
Further, according to the present embodiment, the concentration control mode is switched to the degassing mode based on the pressure of the chemical liquid discharged from the
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について、第一、第二実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第一、第二実施形態と共通する構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first and second embodiments. In addition, about the structure which is common in 1st, 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
本実施形態に係るポンプ設備は、図2,4に示すポンプ設備10A,10Bから濃度計13、圧力計16を除いて構成される。
このため、本実施形態のポンプ設備に備える制御装置12において、第二ストローク制御部43及び出力部45は第一、第二実施形態と同様であるが、入力部41は、例えば備えなくてもよいし、例えばダイヤフラム22のストローク量を手動で入力する機能を有してもよい。
また、本実施形態の第一ストローク制御部42は、ストローク可変器24に所定のストローク量を指示する。所定のストローク量は、例えば入力部41に手動で入力されたダイヤフラム22のストローク量、あるいは、予め設定されたダイヤフラム22のストローク量である。所定のストローク量は、例えば制御装置12の記憶部(不図示)に記憶される。第一ストローク制御部42がストローク可変器24に指示するダイヤフラム22のストローク量の大きさは任意であってよいが、例えば最大ストローク量よりも小さくてもよい。
The pump facility according to the present embodiment is configured by removing the
For this reason, in the
Further, the first
さらに、本実施形態の制御切換部44は、予め設定された所定時間毎に、第一ストローク制御部42による定常制御モード(上記した所定のストローク量をストローク可変器24に指示するモード)から第二ストローク制御部43によるガス抜きモードに変更する。
また、本実施形態の制御切換部44は、第一、第二実施形態の場合と同様に、ガス抜きモードでダイヤフラム22が予め定められた回数往復移動した後に、ガス抜きモードから定常制御モードに変更する。
Further, the
Further, as in the first and second embodiments, the
次に、本実施形態における定量ポンプ11の制御方法について説明する。
本実施形態の制御方法では、例えば定量ポンプ11により薬液を配管7に定常的に供給する定常状態において、制御切換部44が第一ストローク制御部42による定常制御モードを選択し、定常制御モードのストローク量データをストローク可変器24に出力する。すなわち、定常状態では、ダイヤフラム22のストローク量を所定のストローク量に制御する定常制御モード工程が実施される。
そして、本実施形態の制御方法では、予め設定された所定時間毎に、定常制御モードからガス抜きモードに変更する第一切換工程が実施される。第一切換工程は制御切換部44により実施される。第一切換工程の実施後には、第一、第二実施形態と同様のガス抜きモード工程が実施される。また、ガス抜きモード工程においてダイヤフラム22が予め定められた回数(例えば1〜10回)往復移動した後には、制御切換部44がガス抜きモードから定常制御モードに変更する。すなわち、ガス抜きモード工程から定常制御モード工程に変更する第二切換工程が実施される。
Next, a method for controlling the
In the control method of the present embodiment, for example, in the steady state in which the chemical liquid is constantly supplied to the
And in the control method of this embodiment, the 1st switching process which changes to a degassing mode from a steady control mode is implemented for every predetermined time set beforehand. The first switching step is performed by the
本実施形態の制御装置12及び制御方法によれば、配管7内を流れる液体に関する物理量(例えば濃度や圧力)を検知できなくても、定量ポンプ11内のガスを定期的(例えば一日一回、数時間に一回)に吐出口11Bから配管7側に排出することができる。したがって、本実施形態の制御装置12や制御方法を採用するだけで、既存の定量ポンプ11を使用しながらガス抜きを実現することができ、定量ポンプ11を含む設備の低コスト化を図ることができる。すなわち、第一、第二実施形態と同様の効果を奏する。
According to the
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、第一、第二実施形態では、定量ポンプ11内におけるガスの有無に応じて変化する第二物理量として、配管7内を流れる液体中における薬液の濃度や、定量ポンプ11から吐出されて流れる薬液の圧力を採用しているが、これに限ることはなく、例えば配管7内を流れる液体の電気伝導率等、配管内7を流れる液体に関する他の物理量を採用してもよい。
Although the details of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first and second embodiments, as the second physical quantity that changes in accordance with the presence or absence of gas in the
また、第一、第二実施形態では、配管7内を流れる液体中における薬液の濃度(第一物理量)が目的の値となるように、ダイヤフラム22のストローク量を制御するが、これに限ることはなく、例えば配管7内を流れる液体の電気伝導率等、配管内7を流れる液体に関する他の物理量(第一物理量)が目的の値となるように、ダイヤフラム22のストローク量を制御してもよい。すなわち、第一、第二実施形態のポンプ設備10A,10Bは、濃度計13、圧力計16を備えることに限らず、少なくとも第一物理量や第二物理量を検出する物理量検知部を備えればよい。
In the first and second embodiments, the stroke amount of the
さらに、第一、第二実施形態の制御切換部44は、ガス抜きモードでダイヤフラム22が予め定められた回数往復移動した後に、ガス抜きモードから物理量制御モード(濃度制御モード、圧力制御モード)に変更するが、これに限ることはない。第一、第二実施形態の制御切換部44は、例えば物理量制御モードからガス抜きモードに切り換える場合と同様に、第二物理量が「定量ポンプ11内にガスが無い」ことを示す状態になる(例えば濃度や圧力が閾値以上になる)と、ガス抜きモードから物理量制御モードに切り換えてもよい。
Furthermore, the
そして、本発明の制御装置12及び制御方法は、ダイヤフラム22を備える定量ポンプ11に適用されることに限らず、少なくともヘッドの往復移動により液室の容積が増減する往復式定量ポンプに適用することが可能である。ヘッドの他の例としては、シリンダ内を往復移動するピストンが挙げられる。
また、本発明のポンプ設備10A,10Bやこれに備える制御装置12及び制御方法は、蒸気タービン設備1に適用されることに限らず、各種設備に適用することが可能である。
The
Moreover, the
7…配管、10A,10B…ポンプ設備、11…往復式定量ポンプ、11B…吐出口、12…制御装置、13…濃度計(物理量検知部、第一物理量検知部)、16…圧力計(第二物理量検知部)、22…ダイヤフラム(ヘッド)、24…ストローク可変器、25…液室、42…第一ストローク制御部、43…第二ストローク制御部、44…制御切換部、M1…濃度制御モード(物理量制御モード)、M2…ガス抜きモード
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記往復式定量ポンプの吐出口に接続された配管内を流れる液体に関する第一物理量が目的の値になるように、前記ヘッドのストローク量を変えるストローク可変器にストローク量を指示する第一ストローク制御部と、
前記ストローク可変器に最大ストローク量を指示する第二ストローク制御部と、
前記配管内を流れる液体に関する物理量であって、前記液室を含む前記往復式定量ポンプ内におけるガスの有無に応じて変化する第二物理量が、前記ガスの有りを示す状態になると、前記第一ストローク制御部による物理量制御モードから前記第二ストローク制御部によるガス抜きモードに変更する制御切換部と、
を備え、
前記第一物理量と前記第二物理量とは、同一の物理量であり、
前記第一物理量及び前記第二物理量は、前記往復式定量ポンプから前記配管中に吐出された液体の濃度に相関する物理量であることを特徴とする往復式定量ポンプの制御装置。 A control device for a reciprocating metering pump in which the volume of the liquid chamber is increased or decreased by the reciprocating movement of the head,
First stroke control for instructing the stroke amount to the stroke variable device that changes the stroke amount of the head so that the first physical amount related to the liquid flowing in the pipe connected to the discharge port of the reciprocating metering pump becomes a target value. And
A second stroke control unit for instructing a maximum stroke amount to the stroke variable device;
When the second physical quantity, which is a physical quantity related to the liquid flowing in the pipe and changes depending on the presence or absence of gas in the reciprocating metering pump including the liquid chamber, indicates the presence of the gas, the first quantity A control switching unit for changing from a physical quantity control mode by a stroke control unit to a degassing mode by the second stroke control unit;
Equipped with a,
The first physical quantity and the second physical quantity are the same physical quantity,
The control device for a reciprocating metering pump, wherein the first physical quantity and the second physical value are physical quantities correlating with a concentration of liquid discharged from the reciprocating metering pump into the pipe .
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備えることを特徴とするポンプ設備。 A reciprocating metering pump in which the head reciprocates in the liquid chamber;
The control device according to any one of claims 1 to 3 ,
A pump facility comprising:
前記往復式定量ポンプの吐出口に接続された配管内を流れる液体に関する第一物理量が目的の値になるように、前記ヘッドのストローク量を制御する物理量制御モード工程と、
前記ヘッドのストローク量を最大ストローク量とするガス抜きモード工程と、
前記配管内を流れる液体に関する物理量であって、前記液室を含む前記往復式定量ポンプ内におけるガスの有無に応じて変化する第二物理量が、前記ガスの有りを示す状態になると、前記物理量制御モード工程から前記ガス抜きモード工程に変更する切換工程と、
を含み、
前記第一物理量と前記第二物理量とは、同一の物理量であり、
前記第一物理量及び前記第二物理量は、前記往復式定量ポンプから前記配管中に吐出された液体の濃度に相関する物理量であることを特徴とする往復式定量ポンプの制御方法。 A control method for a reciprocating metering pump in which the volume of the liquid chamber is increased or decreased by the reciprocating movement of the head,
A physical quantity control mode step of controlling the stroke amount of the head so that the first physical quantity relating to the liquid flowing in the pipe connected to the discharge port of the reciprocating metering pump becomes a target value;
A degassing mode step in which the stroke amount of the head is the maximum stroke amount;
When a second physical quantity that is a physical quantity related to the liquid flowing in the pipe and changes depending on the presence or absence of gas in the reciprocating metering pump including the liquid chamber is in a state indicating the presence of the gas, the physical quantity control A switching step for changing from the mode step to the degassing mode step;
Including
The first physical quantity and the second physical quantity are the same physical quantity,
The control method for a reciprocating metering pump, wherein the first physical quantity and the second physical quantity are physical quantities that correlate with a concentration of liquid discharged from the reciprocating metering pump into the pipe .
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