JP6429501B2 - Water supply control device and water supply device - Google Patents
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Description
本発明は、原子力施設に設けられた蒸気発生器へ向けて冷却材を供給するための給水制御装置および給水装置に関する。 The present invention relates to a water supply control device and a water supply device for supplying a coolant to a steam generator provided in a nuclear facility.
従来、例えば、特許文献1に記載の給水装置は、原子力施設に設けられた蒸気発生器へ向けて冷却材を供給するため、蒸気発生器に接続された給水管と、給水管に設けられて定格容量の大きな給水弁と、給水弁の上流側と下流側とで給水管に接続されるバイパス管と、バイパス管に設けられて給水弁に比して定格容量の小さなバイパス弁と、給水流量制御装置と、を備えている。給水流量制御装置は、給水弁、給水弁に主給水弁制御信号切換器を介して連絡した主給水弁給水流量制御器、バイパス弁、バイパス弁にバイパス給水弁制御信号切換器を介して連絡したバイパス給水弁給水流量制御器、および両給水流量制御器と双方の切換器とに連絡し、給水流量信号を受けるようになっている給水弁自動切換制御装置を有している。そして、給水弁自動切換制御装置は、給水弁とバイパス弁の一方の流量を一定の割合で減少する弁閉制御信号と他方の流量を一定の割合で増加する弁開制御信号とを時間的に並行して発生し、給水弁とバイパス弁を合計給水流量の変動が最小になるように同時に制御するように構成されている。 Conventionally, for example, a water supply device described in Patent Document 1 is provided in a water supply pipe connected to a steam generator and a water supply pipe in order to supply a coolant to a steam generator provided in a nuclear facility. A water supply valve with a large rated capacity, a bypass pipe connected to the water supply pipe on the upstream side and downstream side of the water supply valve, a bypass valve provided in the bypass pipe and having a smaller rated capacity than the water supply valve, and a water supply flow rate And a control device. The feed water flow control device communicated to the feed water valve, the feed water valve via the main feed valve control signal selector, and the main feed valve feed water flow controller, bypass valve, bypass valve, communicated via the bypass feed valve control signal switch A bypass water supply valve water supply flow rate controller, and both water supply flow rate controllers and a switch for both, and a water supply valve automatic switching control device adapted to receive a water supply flow rate signal are provided. The water supply valve automatic switching control device temporally generates a valve closing control signal for decreasing the flow rate of one of the water supply valve and the bypass valve at a constant rate and a valve opening control signal for increasing the other flow rate at a constant rate. It is generated in parallel, and is configured to control the water supply valve and the bypass valve at the same time so as to minimize the fluctuation of the total water supply flow rate.
上述した従来の給水流量制御装置は、給水弁からバイパス弁に切り換える場合、先ず切り換え指令信号が出て、主給水弁制御信号切換器およびバイパス給水弁制御信号切換器に入力され、自動切換制御装置からの弁開度調整信号が給水弁およびバイパス弁にそれぞれ入力されるようにその内部接続状態が切り換えられる。そして、バイパス弁用の弁開度調節信号が、0%(全閉)から、自動制御状態の主給水弁制御信号から算出された目標値まで、予め調整された変化率で上昇する。弁開度調節信号がバイパス弁に印加されると、所定の遅れを有して弁が開き始め、弁リフトは弁開度調節信号に追随して増大する。バイパス弁の実際の開放開始が弁リフトからバイパス給水弁開度検出信号として検出されると、予め調節された変化率で0%(全閉)まで弁開度を減少する弁開度調整信号が出力されて主給水弁制御信号切換器を経由して給水弁に印加される。給水弁の弁リフトは、遅れをもって弁開度調整信号に追随する。弁開度調節信号は、目標値に達してから、実際の弁開度が追いつくまで所定時間、目標値を保つ。そして、切り換え開始時に記憶された給水流量信号と目標値を保つ時点での給水流量信号との偏差に応じて、弁開度調節信号は、上昇し或いは下降し、切り換え状態が終了したら、通常の自動制御状態に切り換えられる。 In the conventional water supply flow rate control device described above, when switching from a water supply valve to a bypass valve, a switching command signal is first output and input to a main water supply valve control signal switch and a bypass water supply valve control signal switch, and an automatic switching control device The internal connection state is switched so that the valve opening degree adjustment signal from is input to the water supply valve and the bypass valve, respectively. Then, the valve opening degree adjustment signal for the bypass valve rises from 0% (fully closed) to a target value calculated from the main water supply valve control signal in the automatic control state at a previously adjusted rate of change. When the valve opening adjustment signal is applied to the bypass valve, the valve starts to open with a predetermined delay, and the valve lift increases following the valve opening adjustment signal. When the actual opening start of the bypass valve is detected from the valve lift as a bypass feed valve opening detection signal, a valve opening adjustment signal for decreasing the valve opening to 0% (fully closed) at a pre-adjusted rate of change. It is output and applied to the water supply valve via the main water supply valve control signal switching unit. The valve lift of the water supply valve follows the valve opening adjustment signal with a delay. The valve opening adjustment signal keeps the target value for a predetermined time after reaching the target value until the actual valve opening catches up. Then, the valve opening adjustment signal rises or falls according to the deviation between the feed water flow signal stored at the start of switching and the feed water flow signal at the time when the target value is maintained. Switch to automatic control state.
給水弁とバイパス弁は、同時に用いられず、一方の弁が閉状態とされ他方の弁が開状態とされる。そして、これらの弁を切り換える場合、閉状態の一方の弁を開状態に移行させ、開状態の他方の弁を閉状態に移行させる。開状態に移行される一方の弁は、他方の弁における冷却材の流量と同等の流量とする目標弁開度に向けて開作動する。また、開状態に移行される一方の弁が閉状態で閉固着しているおそれがあるため、一方の弁の開作動を確認した後に他方の弁を閉作動する。そして、各弁は、冷却材の流量の変動を抑制するように互いに並行して流量の一時的な増減が最小となるように開作動と閉作動とを行う。 The water supply valve and the bypass valve are not used at the same time, and one valve is closed and the other valve is opened. When switching these valves, one valve in the closed state is shifted to the open state, and the other valve in the open state is shifted to the closed state. One valve that is shifted to the open state opens to a target valve opening degree that is equal to the flow rate of the coolant in the other valve. In addition, since one valve that is shifted to the open state may be closed and stuck, the other valve is closed after confirming the opening operation of one valve. Each valve performs an opening operation and a closing operation in parallel with each other so as to minimize a temporary increase / decrease in the flow rate so as to suppress fluctuations in the flow rate of the coolant.
このような各弁の切り換えにおいて、弁体を弁座に押し付けるトルクの変化や、空気式制御弁の場合にダイヤフラムの変位速度の変化などにより、一方の弁に対して開作動の作動信号が出力されてから開作動を開始するまでの追従時間に変化が生じる場合がある。この場合、追従時間が長ければ目標弁開度に達するまで出力信号に追いつくように一方の弁の開作動速度が速くなる。これに対して、追従時間が短ければ弁の開作動速度は遅くなる。その一方で、閉状態に移行する他方の弁は、一方の弁の開作動が開始した時点で閉作動の作動信号が出力され、この作動信号に従って一定速度で閉状態になる。この結果、追従時間が長くなると、一方の弁が開作動したときの給水流量が切り換え前と比較して過渡的に増加傾向となるオーバーシュートとなり、給水流量の偏差が過大となって警報が発信される原因となる。 When switching between these valves, an opening operation signal is output to one of the valves due to changes in torque that presses the valve against the valve seat, or changes in the displacement speed of the diaphragm in the case of pneumatic control valves. There may be a change in the follow-up time from the start to the opening operation. In this case, if the follow-up time is long, the opening speed of one of the valves increases so as to catch up with the output signal until the target valve opening is reached. On the other hand, if the follow-up time is short, the valve opening operation speed becomes slow. On the other hand, the other valve that shifts to the closed state outputs a closing operation signal when the opening operation of one of the valves starts, and closes at a constant speed according to this operation signal. As a result, if the follow-up time becomes longer, the overflow that the water supply flow rate when one of the valves is opened will tend to increase transiently compared to before switching, the deviation of the supply water flow rate becomes excessive, and an alarm is issued. Cause.
本発明は上述した課題を解決するものであり、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制することのできる給水制御装置および給水装置を提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the water supply control apparatus and water supply apparatus which can suppress the fluctuation | variation of the water supply flow volume at the time of switching of a valve.
上述の目的を達成するために、第1の発明の給水制御装置は、流体を供給する給水管と、前記給水管に設けられた給水弁と、前記給水弁の上流側と下流側とで前記給水管に接続されるバイパス管と、前記バイパス管に設けられて前記給水弁に比して定格容量が異なるバイパス弁と、を備える給水装置について、前記給水弁と前記バイパス弁とを切換制御する給水制御装置であって、閉状態の一方の弁に所定の目標弁開度とする開作動信号を出力したときから前記一方の弁が開作動を開始した旨の作動開始信号を入力するときまでの追従時間を取得する一方、前記作動開始信号に基づいて開状態の他方の弁に閉作動信号を出力すると共に閉作動信号を出力してから前記他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間を前記追従時間に応じて設定することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a water supply control device according to a first aspect of the present invention includes a water supply pipe for supplying fluid, a water supply valve provided in the water supply pipe, and an upstream side and a downstream side of the water supply valve. For a water supply apparatus comprising a bypass pipe connected to a water supply pipe and a bypass valve provided in the bypass pipe and having a rated capacity different from that of the water supply valve, the water supply valve and the bypass valve are switched and controlled. From the time when an opening operation signal with a predetermined target valve opening is output to one valve in the closed state until the time when the operation start signal indicating that the one valve has started opening is input The following operation time is obtained, and on the basis of the operation start signal, the closing operation signal is output to the other valve in the open state and the closing operation signal is output until the other valve is closed. Set the time according to the follow-up time And wherein the door.
この給水制御装置によれば、閉状態の一方の弁に開作動信号を出力したときから一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間に応じ、開状態の他方の弁に閉作動信号を出力してから他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間を設定することから、一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間に変化があっても、これに応じた他方の弁の閉作動時間を得ることにより、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うことができる。 According to this water supply control device, the closing operation signal is sent to the other valve in the open state according to the follow-up time from when the opening operation signal is output to the one valve in the closing state until the one valve starts the opening operation. Since the closing operation time until the other valve is closed after output is set, even if there is a change in the follow-up time until one valve starts to open, the other valve corresponding to this changes. By obtaining this closing operation time, it is possible to perform control for suppressing fluctuations in the feed water flow rate when the valve is switched.
また、第2の発明の給水制御装置は、第1の発明において、前記他方の弁の開状態における弁開度に基づいて前記一方の弁における前記目標弁開度を求めることを特徴とする。 Further, the water supply control device of the second invention is characterized in that, in the first invention, the target valve opening of the one valve is obtained based on the valve opening of the other valve in the open state.
この給水制御装置によれば、切り換えた後の一方の弁における目標弁開度を、切り換える元である他方の弁の弁開度に基づいて求めることにより、切り換え前と切り換え後との給水流量を同様にすることができる。 According to this water supply control device, by obtaining the target valve opening degree of one valve after switching based on the valve opening degree of the other valve that is the switching source, the water supply flow rate before and after switching is obtained. The same can be done.
また、第3の発明の給水制御装置は、第1または第2の発明において、前記追従時間に基づいて、前記開作動信号を出力してから前記一方の弁が前記目標弁開度となるまでの開作動時間を求め、当該開作動時間に基づいて前記他方の弁の前記閉作動時間を設定することを特徴とする。 The water supply control device according to a third aspect of the present invention is the first or second aspect of the invention, from the output of the opening operation signal based on the follow-up time until the one valve reaches the target valve opening. The opening operation time is obtained, and the closing operation time of the other valve is set based on the opening operation time.
この給水制御装置によれば、一方の弁に開作動信号を出力したときから当該一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間に基づいて、開作動信号を出力してから一方の弁が目標弁開度となるまでの開作動時間を差し引いて求め、この開作動時間から他方の弁の閉作動時間を設定する。この結果、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うための他方の弁の閉作動時間を適宜設定することができる。 According to this water supply control device, based on the follow-up time from when the opening operation signal is output to one valve to when the one valve starts the opening operation, the one valve The opening operation time until the target valve opening is reached is subtracted, and the closing operation time of the other valve is set from this opening operation time. As a result, it is possible to appropriately set the closing operation time of the other valve for performing the control for suppressing the fluctuation of the feed water flow rate when the valve is switched.
また、第4の発明の給水制御装置は、第1〜第3のいずれか一つの発明において、前記給水装置の前記給水弁および前記バイパス弁が、空気式制御弁であることを特徴とする。 The water supply control device according to a fourth aspect of the present invention is the water supply control device according to any one of the first to third aspects, wherein the water supply valve and the bypass valve of the water supply device are pneumatic control valves.
空気式制御弁は、ダイヤフラムの変位などにより、開作動信号が出力されてから開作動開始までの追従時間に変化が生じ易い傾向にある。このため、この給水制御装置によれば、当該空気式制御弁に対応し、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うことができる。 Pneumatic control valves tend to easily change in the follow-up time from when an opening operation signal is output to when the opening operation starts due to diaphragm displacement or the like. For this reason, according to this water supply control apparatus, control corresponding to the pneumatic control valve can be performed to suppress fluctuations in the water supply flow rate when the valve is switched.
上述の目的を達成するために、第5の発明の給水装置は、流体を供給する給水管と、前記給水管に設けられた給水弁と、前記給水弁の上流側と下流側とで前記給水管に接続されるバイパス管と、前記バイパス管に設けられて前記給水弁に比して定格容量が異なるバイパス弁と、を備える給水装置において、前記給水弁と前記バイパス弁とを切換制御する請求項1〜4のいずれか一つに記載の前記給水制御装置を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a water supply apparatus according to a fifth aspect of the present invention includes a water supply pipe for supplying fluid, a water supply valve provided in the water supply pipe, and an upstream side and a downstream side of the water supply valve. In a water supply apparatus comprising a bypass pipe connected to a pipe and a bypass valve provided in the bypass pipe and having a rated capacity different from that of the water supply valve, the water supply valve and the bypass valve are switched and controlled. The said water supply control apparatus as described in any one of claim | item 1 -4 is provided.
この給水装置によれば、閉状態の一方の弁に開作動信号を出力したときから一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間に応じ、開状態の他方の弁に閉作動信号を出力してから他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間を設定することから、一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間に変化があっても、これに応じた他方の弁の閉作動時間を得ることにより、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制することができる。 According to this water supply device, the closing operation signal is output to the other valve in the open state in accordance with the follow-up time from when the opening operation signal is output to the one valve in the closing state until the one valve starts the opening operation. Since the closing operation time from when the other valve is closed to the other valve is set, even if there is a change in the follow-up time until one of the valves starts to open, the other valve will respond accordingly. By obtaining the closing operation time, it is possible to suppress fluctuations in the feed water flow rate when the valve is switched.
本発明によれば、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluctuation | variation of the feed water flow rate at the time of switching of a valve can be suppressed.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本実施形態に係る給水装置を備えた原子力施設の概略構成図である。原子力施設1は、原子炉2を有する。原子炉2は、例えば、加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)が用いられる。この加圧水型の原子炉2を用いた原子力施設1は、原子炉2を含む原子炉冷却系(一次冷却系)100と、原子炉冷却系100と熱交換するタービン系(二次冷却系)200とで構成される。原子炉冷却系100は、一次冷却材が流通し、タービン系200は、二次冷却材(冷却材)が流通する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a nuclear facility provided with a water supply apparatus according to the present embodiment. The nuclear facility 1 has a
原子炉冷却系100は、コールドレグ3aおよびホットレグ3bを介して原子炉2に接続された蒸気発生器4を有する。ホットレグ3bは、加圧器5が設けられ、コールドレグ3aは、一次冷却材ポンプ6が設けられている。そして、原子炉2、コールドレグ3a、ホットレグ3b、蒸気発生器4、加圧器5および一次冷却材ポンプ6は、原子炉格納容器7に収容されている。
The reactor cooling system 100 has a
原子炉2は、上記したように加圧水型原子炉であり、その内部は一次冷却材で満たされる。一次冷却材は、中性子減速材として用いられるホウ素が溶解した軽水である。また、原子炉2は、その内部に、多数の燃料集合体8が収容され、この各燃料集合体8に対し、燃料集合体8の核分裂を制御する多数の制御棒9が抜差し可能に設けられている。
The
原子力施設1の原子炉冷却系100における一連の動作について説明する。原子炉2内において、制御棒9により核分裂反応を制御しながら燃料集合体8を核分裂させると、核分裂により熱エネルギーが発生する。この熱エネルギーにより、原子炉2内の一次冷却材が加熱されると、加熱された一次冷却材は、一次冷却材ポンプ6によりホットレグ3bを介して蒸気発生器4に送られる。ホットレグ3bを通過する高温の一次冷却材は、加圧器5により加圧されることで沸騰が抑制され、高温高圧となった状態で、蒸気発生器4に流入する。蒸気発生器4に流入した高温高圧の一次冷却材は、二次冷却材と熱交換を行うことにより冷却され、冷却された一次冷却材は、一次冷却材ポンプ6によりコールドレグ3aを介して原子炉2に送られる。そして、冷却された一次冷却材が原子炉2に流入することで、原子炉2が冷却される。このように、一次冷却材は、原子炉2と蒸気発生器4とを循環している。
A series of operations in the reactor cooling system 100 of the nuclear facility 1 will be described. When the
タービン系200は、蒸気管11を介して蒸気発生器4に接続されたタービン12、タービン12に接続された復水器13、および復水器13と蒸気発生器4とを接続する給水管14に介設された給水ポンプ15、を有している。そして、タービン12は、発電機16が接続されている。
The
原子力施設1のタービン系200における一連の動作について説明する。蒸気管11を介して蒸気発生器4から蒸気がタービン12に流入すると、タービン12は回転を行う。タービン12が回転すると、タービン12に接続された発電機16は、発電を行う。この後、タービン12から流出した蒸気は復水器13に流入する。復水器13は、その内部に冷却管17が配設されており、冷却管17の一方には冷却水(例えば、海水)を供給するための取水管18が接続され、冷却管17の他方には冷却水を排水するための排水管19が接続されている。この復水器13は、タービン12から流入した蒸気を冷却管17により冷却することで、蒸気を液体に戻す。液体となった二次冷却材は、給水ポンプ15により給水管14を介して蒸気発生器4に送られる。蒸気発生器4に送られた二次冷却材は、蒸気発生器4において一次冷却材と熱交換を行うことにより再び蒸気となる。
A series of operations in the
上記した原子力施設1において、二次冷却材は、上記の給水管14および給水ポンプ15を含む給水装置40により、その流量が制御されながら、蒸気発生器4へ向けて供給される。
In the nuclear facility 1 described above, the secondary coolant is supplied toward the
給水装置40は、図1に示すように、上記の給水管14と、上記の給水ポンプ15と、給水管14に設けられた給水弁42と、給水弁42を迂回して給水管14に接続されたバイパス管43と、バイパス管43に設けられたバイパス弁44と、給水弁42の作動を検出する給水弁作動検出器45と、バイパス弁44の作動を検出するバイパス弁作動検出器46と、を備える。この給水装置40は、給水制御装置51により制御される。
As shown in FIG. 1, the
給水弁42は、給水管14において給水ポンプ15の下流側に設けられている。給水弁42は、空気式の制御弁であり、バイパス弁44に比して、定格容量の大きな構成となっている。バイパス管43は、その一端が給水弁42の上流側で給水管14に接続され、その他端が給水弁42の下流側で給水管14に接続されている。バイパス弁44は、バイパス管43に設けられている。バイパス弁44は、給水弁42と同様に空気式の制御弁であるが、給水弁42に比して、定格容量の小さな構成となっている。なお、給水弁42およびバイパス弁44は、空気式の制御弁に限らず電動式や油圧式であってもよい。
The
給水弁作動検出器45は、例えば、給水弁42における弁体を作動させる作動軸に設けられたリミットスイッチであり、当該作動軸が動いたことにより弁体が動いて給水弁42が作動したことを検出する。バイパス弁作動検出器46は、例えば、バイパス弁44における弁体を作動させる作動軸に設けられたリミットスイッチであり、当該作動軸が動いたことにより弁体が動いてバイパス弁44が作動したことを検出する。
The water supply
給水制御装置51は、給水装置40を統括的に制御する。給水制御装置51は、給水弁作動検出器45、およびバイパス弁作動検出器46に接続され、さらに、給水弁42およびバイパス弁44に接続されている。この給水制御装置51は、給水弁作動検出器45、およびバイパス弁作動検出器46からの入力に基づいて給水弁42およびバイパス弁44を制御することにより、給水弁42とバイパス弁44を切り換えて蒸気発生器4への給水制御を行う。
The water
図2は、本実施形態に係る給水制御装置における弁の切り換え動作を示すタイムチャートである。また、図3は、本実施形態に係る給水制御装置に対比する従前における弁の切り換え動作を示すタイムチャートである。また、図4は、弁の切り換え時における給水流量の変動を示すタイムチャートである。 FIG. 2 is a time chart showing a valve switching operation in the water supply control device according to the present embodiment. FIG. 3 is a time chart showing a conventional valve switching operation compared with the water supply control device according to the present embodiment. FIG. 4 is a time chart showing fluctuations in the feed water flow rate when the valves are switched.
ここで、給水制御装置51においてバイパス弁44を開状態として制御し、給水弁42を閉状態として制御しない給水制御を給水バイパス系という。一方、給水制御装置51において給水弁42を開状態として制御し、バイパス弁44を閉状態として制御しない給水制御を給水系という。この給水バイパス系と給水系との切り換えは、オペレータの切換操作(切換スイッチの操作)による切換信号を入力した給水制御装置51が各弁の切り換えを制御する。また、給水バイパス系と給水系との切り換えのタイミングは、所望とする給水流量をそれぞれの弁の弁開度でまかなえる状態のときであって、すなわち設定給水流量以内である状態のときである。
Here, the water supply control in which the bypass valve 44 is controlled to be in the open state and the
図2〜図4では、バイパス弁44が開状態とされ給水弁42が閉状態とされた給水バイパス系から、給水系に切り換える場合を示している。
2 to 4 show a case where the water supply bypass system in which the bypass valve 44 is opened and the
本実施形態の給水制御装置51は、図2に示すように、切換信号を入力したT0のとき、このときのバイパス弁44の開状態における弁開度(例えば、60%弁開度)αに基づいて、閉状態の給水弁42の目標弁開度(例えば、30%弁開度)である目標値βを求める。そして、給水制御装置51は、給水弁42の開作動信号0から目標値βになるまでの時間T0−TEの間、一定速度で給水弁42を開作動させる。しかし、図2および図3に示すように、給水弁42において弁体を弁座に押し付けるトルクや、空気式制御弁の場合にダイヤフラムの変位などの変化により、給水弁42に対して開作動の作動信号が出力されてから給水弁作動検出器45の給水弁開作動開始検出時T1,T2,T3までの追従時間A1,A2,A3に変化が生じる場合がある。このような場合、図2および図3に示すように、給水弁42は、追従時間の変化により、各開作動開始時T1,T2,T3から目標弁開度βになるまでの開作動時間B1,B2,B3が異なることになる。
As shown in FIG. 2, the water
ここで、図3に示すように、本実施形態に係る給水制御装置51に対比する従前における弁の切り換え動作においては、給水弁作動検出器45から開作動開始信号を入力した各開作動開始時T1,T2,T3に基づく閉作動信号CS1’,CS2’,CS3’に従ってバイパス弁44が閉作動を開始する。この各閉作動信号CS1’,CS2’,CS3’は同じ信号であり、各開作動開始時T1,T2,T3から弁開度0になるまでのバイパス弁44の閉作動時間は同じである。このため、図4に示すように、給水弁作動検出器45から開作動開始信号を入力した開作動開始時T1,T2,T3から始まって、バイパス弁44から給水弁42に切り換わるまでの給水流量は、実線で示すように弁切り換え前の給水流量から変動しないことが好ましいが、開作動開始時が遅れたとしても閉作動開始時間は同じであるため、切り換え中の給水流量が増加傾向となるオーバーシュートとなる(図4に一点鎖線で示す)。
Here, as shown in FIG. 3, in the conventional valve switching operation compared with the water
そこで、本実施形態の給水制御装置51は、図2に示すように、給水弁42に目標弁開度βとする開作動信号を出力したときT0から、給水弁42が開作動を開始した旨の作動開始信号を給水弁作動検出器45から入力するときT1,T2,T3までの追従時間A1,A2,A3を取得する。
Therefore, as shown in FIG. 2, the water
さらに、給水制御装置51は、追従時間A1,A2,A3から給水弁42が目標弁開度βとなるまでの開作動時間B1,B2,B3を求め、すなわち、給水弁42が弁開度0から目標弁開度βになるまでの時間T0−TEから追従時間A1,A2,A3を引いて開作動時間B1,B2,B3を求める。
Furthermore, the water
さらに、給水制御装置51は、開作動時間B1,B2,B3に基づいてバイパス弁44の閉作動時間C1,C2,C3を設定する。そして、作動開始信号に基づいてバイパス弁44に閉作動時間C1,C2,C3に応じた閉作動信号CS1,CS2,CS3を出力してバイパス弁44を閉状態とする。
Furthermore, the water
具体的に、閉作動信号CS1,CS2,CS3は、図4に示すように、給水弁作動検出器45から開作動開始信号を入力した開作動開始時T1,T2,T3から始まって、バイパス弁44から給水弁42に切り換わるまでの給水流量の変動が、実線で示すように給水流量の増減変動が小さくなるようにしたものである。つまり、従前の給水制御装置では、開作動開始時が遅くなればなるほど、閉作動時間は遅れるため、弁切り換え中の給水流量が弁切り換え前の給水流量に比べて増加していたが、比較的遅く開作動開始信号を入力したとしても(例えば、開作動開始時T3)では、閉作動信号CS3を出力して比較的短い閉作動時間C3でバイパス弁44を閉作動させ、図4に実線で示すように給水流量の変動を抑制する。
Specifically, as shown in FIG. 4, the closing operation signals CS1, CS2, and CS3 start from the opening operation start time T1, T2, T3 when the opening operation start signal is input from the water supply
なお、給水弁42が開状態とされバイパス弁44が閉状態とされた給水系から、給水バイパス系に切り換える場合は、給水弁42の作動とバイパス弁44の作動とを入れ換えて同様の切換制御を行えばよい。
When switching from a water supply system in which the
以上説明したように、本実施形態の給水制御装置51は、冷却材(流体)を供給する給水管14と、給水管14に設けられた給水弁42と、給水弁42の上流側と下流側とで給水管14に接続されるバイパス管43と、バイパス管43に設けられて給水弁42に比して定格容量が異なるバイパス弁44と、を備える給水装置40について、給水弁42とバイパス弁44とを切換制御するものであって、閉状態の一方の弁に所定の目標弁開度βとする開作動信号OS1を出力したときT0から一方の弁が開作動を開始した旨の作動開始信号を入力するときT1,T2,T3までの追従時間A1,A2,A3を取得する一方、作動開始信号に基づいて開状態の他方の弁に閉作動信号CS1,CS2,CS3を出力すると共に閉作動信号CS1,CS2,CS3を出力してから他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間C1,C2,C3を追従時間A1,A2,A3に応じて設定する。
As described above, the water
この給水制御装置51によれば、閉状態の一方の弁に開作動信号OS1を出力したときから一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間A1,A2,A3に応じ、開状態の他方の弁に閉作動信号CS1,CS2,CS3を出力してから他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間C1,C2,C3を設定することから、一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間A1,A2,A3に変化があっても、これに応じた他方の弁の閉作動時間C1,C2,C3を得ることにより、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うことができる。
According to this water
また、本実施形態の給水制御装置51は、他方の弁の開状態における弁開度αに基づいて一方の弁における目標弁開度βを求める。
Moreover, the water
この給水制御装置51によれば、切り換えた後の一方の弁における目標弁開度βを、切り換える元である他方の弁の弁開度αに基づいて求めることにより、切り換え前と切り換え後との給水流量を同様にすることができる。
According to this water
また、本実施形態の給水制御装置51は、追従時間A1,A2,A3に基づいて、開作動信号OS1を出力してから一方の弁が目標弁開度βとなるまでの開作動時間B1,B2,B3を求め、当該開作動時間B1,B2,B3に基づいて他方の弁の閉作動時間C1,C2,C3を設定する。
Further, the water
この給水制御装置51によれば、一方の弁に開作動信号OS1を出力したときから当該一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間A1,A2,A3に基づいて、開作動信号OS1を出力してから一方の弁が目標弁開度βとなるまでの開作動時間B1,B2,B3を差し引いて求め、この開作動時間B1,B2,B3から他方の弁の閉作動時間C1,C2,C3を設定する。この結果、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うための他方の弁の閉作動時間C1,C2,C3を適宜設定することができる。
According to this water
また、本実施形態の給水制御装置51は、給水装置40の給水弁42およびバイパス弁44が、空気式制御弁である。
In the water
空気式制御弁は、ダイヤフラムの変位などにより、開作動信号OS1が出力されてから開作動開始時T1,T2,T3までの追従時間A1,A2,A3に変化が生じ易い傾向にある。このため、本実施形態の給水制御装置51によれば、当該空気式制御弁に対応し、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制する制御を行うことができる。
The pneumatic control valve tends to easily change in the follow-up times A1, A2, and A3 from when the opening operation signal OS1 is output to when the opening operation starts T1, T2, and T3 due to the displacement of the diaphragm. For this reason, according to the water
また、本実施形態の給水装置40は、冷却材(流体)を供給する給水管14と、給水管14に設けられた給水弁42と、給水弁42の上流側と下流側とで給水管14に接続されるバイパス管43と、バイパス管43に設けられて給水弁42に比して定格容量が異なるバイパス弁44と、給水弁42とバイパス弁44とを切換制御する上述した給水制御装置51と、を備える。
Further, the
この給水装置40によれば、閉状態の一方の弁に開作動信号OS1を出力したときから一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間A1,A2,A3に応じ、開状態の他方の弁に閉作動信号CS1,CS2,CS3を出力してから他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間C1,C2,C3を設定することから、一方の弁が開作動を開始するまでの追従時間A1,A2,A3に変化があっても、これに応じた他方の弁の閉作動時間C1,C2,C3を得ることにより、弁の切り換え時における給水流量の変動を抑制することができる。
According to the
14 給水管
15 給水ポンプ
40 給水装置
42 給水弁
43 バイパス管
44 バイパス弁
45 給水弁作動検出器
46 バイパス弁作動検出器
51 給水制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記給水管に設けられた給水弁と、
前記給水弁の上流側と下流側とで前記給水管に接続されるバイパス管と、
前記バイパス管に設けられて前記給水弁に比して定格容量が異なるバイパス弁と、
を備える給水装置について、前記給水弁と前記バイパス弁とを切換制御する給水制御装置であって、
閉状態の一方の弁に所定の目標弁開度とする開作動信号を出力したときから前記一方の弁が開作動を開始した旨の作動開始信号を入力するときまでの追従時間を取得する一方、前記作動開始信号に基づいて開状態の他方の弁に閉作動信号を出力すると共に閉作動信号を出力してから前記他方の弁が閉状態になるまでの閉作動時間を前記追従時間に応じて設定することを特徴とする給水制御装置。 A water supply pipe for supplying fluid;
A water supply valve provided in the water supply pipe;
A bypass pipe connected to the water supply pipe at an upstream side and a downstream side of the water supply valve;
A bypass valve provided in the bypass pipe and having a different rated capacity compared to the water supply valve;
A water supply control device for switching and controlling the water supply valve and the bypass valve,
One of acquiring a follow-up time from when an opening operation signal for setting a predetermined target valve opening is output to one valve in the closed state to when an operation start signal indicating that the one valve has started opening operation is input Based on the operation start signal, the closing operation signal is output to the other valve in the open state and the closing operation time from when the closing operation signal is output until the other valve is in the closed state is determined according to the follow-up time. The water supply control device characterized by setting.
前記給水管に設けられた給水弁と、
前記給水弁の上流側と下流側とで前記給水管に接続されるバイパス管と、
前記バイパス管に設けられて前記給水弁に比して定格容量が異なるバイパス弁と、
を備える給水装置において、
前記給水弁と前記バイパス弁とを切換制御する請求項1〜4のいずれか一つに記載の前記給水制御装置を備えることを特徴とする給水装置。 A water supply pipe for supplying fluid;
A water supply valve provided in the water supply pipe;
A bypass pipe connected to the water supply pipe at an upstream side and a downstream side of the water supply valve;
A bypass valve provided in the bypass pipe and having a different rated capacity compared to the water supply valve;
In a water supply apparatus comprising:
A water supply apparatus comprising the water supply control apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the water supply valve and the bypass valve are switched and controlled.
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