JPH01150755A - 極低温冷凍装置の運転制御方法 - Google Patents
極低温冷凍装置の運転制御方法Info
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- JPH01150755A JPH01150755A JP30753387A JP30753387A JPH01150755A JP H01150755 A JPH01150755 A JP H01150755A JP 30753387 A JP30753387 A JP 30753387A JP 30753387 A JP30753387 A JP 30753387A JP H01150755 A JPH01150755 A JP H01150755A
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- Japan
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- expansion turbine
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- inlet valve
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- Control Of Turbines (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、極低温冷凍装置の運転制御方法に係り、特に
膨張機入口弁を有する膨張機を具備した極低温冷凍装置
の運転制御方法に関するものである。
膨張機入口弁を有する膨張機を具備した極低温冷凍装置
の運転制御方法に関するものである。
膨張機入口弁を有する膨張機を具備した極低温冷凍装置
では１例えば、゛°大形超電導機器用冷却システムに関
するテクノロジー・アセスメント″、日本産業技術振興
協会（昭和５３年３月）、ページ９３に記載のように、
膨張機入口弁は、膨張機入出口温度により制御されてい
る。
では１例えば、゛°大形超電導機器用冷却システムに関
するテクノロジー・アセスメント″、日本産業技術振興
協会（昭和５３年３月）、ページ９３に記載のように、
膨張機入口弁は、膨張機入出口温度により制御されてい
る。
このような極低温冷凍装置の運転ＩＩ御方法では、極低
温冷凍装置の常温からの予冷運転については配慮されて
いない、即ち、予冷運転時においては、膨張機入出口温
度は定常運転時のそれらよりも高いため、設定値が一定
のままでは、膨張機へプロセスガスが流れ過ぎ、また、
設定値を予冷の進行に連動させて自動的に変化させるの
も困難であった。
温冷凍装置の常温からの予冷運転については配慮されて
いない、即ち、予冷運転時においては、膨張機入出口温
度は定常運転時のそれらよりも高いため、設定値が一定
のままでは、膨張機へプロセスガスが流れ過ぎ、また、
設定値を予冷の進行に連動させて自動的に変化させるの
も困難であった。
本発明の目的は、極低温冷凍装置の予冷運転並びに定常
運転を通じて膨張機入口弁の弁開度を最適開度に保持で
きる極低温冷凍装置の運転制御方法を提供することにあ
る。
運転を通じて膨張機入口弁の弁開度を最適開度に保持で
きる極低温冷凍装置の運転制御方法を提供することにあ
る。
上記目的は、膨張機の入出口温度並びに圧力を制御量と
して求める膨張機入口弁の弁開度の中で最小の開度を選
択してＩＩａｌ張機入口弁を操作することにより、達成
される。
して求める膨張機入口弁の弁開度の中で最小の開度を選
択してＩＩａｌ張機入口弁を操作することにより、達成
される。
膨張機の入出口温度並びに圧力を制御量として求める膨
張機入口弁の弁開度の中で最小の開度を選択して膨張機
入口弁を操作するので、極低温冷凍装置の予冷運転並び
に定常運転を通じて膨張機入口弁の弁開度を適正開度に
保持できる。
張機入口弁の弁開度の中で最小の開度を選択して膨張機
入口弁を操作するので、極低温冷凍装置の予冷運転並び
に定常運転を通じて膨張機入口弁の弁開度を適正開度に
保持できる。
本発明の一実施例を第１図、第２図により説明する。
第１図は、膨張機入口弁を有する膨張機を具備した極低
温冷凍装置の一種であるヘリウム冷凍機の系統図である
。
温冷凍装置の一種であるヘリウム冷凍機の系統図である
。
第１図で、圧縮４．’３１０により圧縮され昇圧された
プロセスガスであるヘリウムガス（以下、ＧＨｅと略）
は、第１熱交換器２０．２１により冷却された後に、膨
張タービンライン３０とＪＴライン３１とに分流される
。膨張タービンライン３０に分流されたＧＨｅは膨張機
である第１膨張タービン４０および第１膨張タービン４
０と第３熱交換器２３を介して直列に配置された膨張機
である第２膨張タービン４１で断熱膨張して温度降下し
た後に、低圧ライン３２を圧縮機ｌＯの吸入側に流通す
る戻りＧＨｅに合流させられる。一方、ＪＴ弁テライン
３１分流されたＧＨｅは、第２〜第５熱交換器２２〜２
５で低圧ライン３２の戻りＧＨｅにより温度を低下させ
られた後にＪＴ弁５゜に導かれる。ＪＴ弁５０に導かれ
たＧＨｅは、ＪＴ弁５０で断熱膨張して一部液化させら
れた後に被冷却体６０を冷却し、その後、低圧ライン３
２を流通し、この間、常温に温度回復して圧縮機１０の
吸入側に戻される。
プロセスガスであるヘリウムガス（以下、ＧＨｅと略）
は、第１熱交換器２０．２１により冷却された後に、膨
張タービンライン３０とＪＴライン３１とに分流される
。膨張タービンライン３０に分流されたＧＨｅは膨張機
である第１膨張タービン４０および第１膨張タービン４
０と第３熱交換器２３を介して直列に配置された膨張機
である第２膨張タービン４１で断熱膨張して温度降下し
た後に、低圧ライン３２を圧縮機ｌＯの吸入側に流通す
る戻りＧＨｅに合流させられる。一方、ＪＴ弁テライン
３１分流されたＧＨｅは、第２〜第５熱交換器２２〜２
５で低圧ライン３２の戻りＧＨｅにより温度を低下させ
られた後にＪＴ弁５゜に導かれる。ＪＴ弁５０に導かれ
たＧＨｅは、ＪＴ弁５０で断熱膨張して一部液化させら
れた後に被冷却体６０を冷却し、その後、低圧ライン３
２を流通し、この間、常温に温度回復して圧縮機１０の
吸入側に戻される。
第１図で、膨張機入口弁である膨張タービン入口弁７０
は、この場合、圧力検出器８０で検出された第１膨張タ
ービン４０の入口圧力Ｐｌと、圧力検出器８１で検出さ
れた第２膨張タービン４１の入口圧力Ｐ２と温度検出器
８２で検出された第２膨張タービン４１の入口温度Ｔ１
とを制御量として制御される。これらの制御量をそれぞ
れ単独で使用した場合の操作量すなわち膨張タービン入
口弁７０の開度と予冷の進行との関係を第２図に示す。
は、この場合、圧力検出器８０で検出された第１膨張タ
ービン４０の入口圧力Ｐｌと、圧力検出器８１で検出さ
れた第２膨張タービン４１の入口圧力Ｐ２と温度検出器
８２で検出された第２膨張タービン４１の入口温度Ｔ１
とを制御量として制御される。これらの制御量をそれぞ
れ単独で使用した場合の操作量すなわち膨張タービン入
口弁７０の開度と予冷の進行との関係を第２図に示す。
第２図に示すように、制御量を第２膨張タービン４１の
入口温度Ｔ１とした場合は、予冷運転中、膨張タービン
入口弁７０の弁開度は全開となってしまう。次に、制御
量を第１膨張タービン４０の入口圧力Ｐ１とした場合は
、予冷運転中、第２膨張タービン４１の入口圧力が高く
なりすぎてしまう。次に、制御量を第２膨張タービン４
１の入口圧力Ｐ２とした場合は、予冷運転の後半および
定常運転時に膨張タービン入口弁７０が開きすぎて第２
膨張タービン４１の入口温度が低下してしまう。そこで
、第２図に太実線で示したように、これらの制御量から
求まる操作量すなわち膨張タービン入口弁７０の弁開度
の中で最小の開度を選択して実際の操作量とすれば、予
冷運転並び ４に定常運転を通じて妻張タービン入口弁
７０の弁開度を適正開度に保持することができる。また
、これにより、自動運転が可能となり、省力化、安全性
の向上を図ることができる。
入口温度Ｔ１とした場合は、予冷運転中、膨張タービン
入口弁７０の弁開度は全開となってしまう。次に、制御
量を第１膨張タービン４０の入口圧力Ｐ１とした場合は
、予冷運転中、第２膨張タービン４１の入口圧力が高く
なりすぎてしまう。次に、制御量を第２膨張タービン４
１の入口圧力Ｐ２とした場合は、予冷運転の後半および
定常運転時に膨張タービン入口弁７０が開きすぎて第２
膨張タービン４１の入口温度が低下してしまう。そこで
、第２図に太実線で示したように、これらの制御量から
求まる操作量すなわち膨張タービン入口弁７０の弁開度
の中で最小の開度を選択して実際の操作量とすれば、予
冷運転並び ４に定常運転を通じて妻張タービン入口弁
７０の弁開度を適正開度に保持することができる。また
、これにより、自動運転が可能となり、省力化、安全性
の向上を図ることができる。
なお、本実施例では制御量として第１膨張タービンの入
口圧力、第２膨張タービンの入口圧力並びに温度の三つ
を取り挙げて説明したが、制御量としては、この他に、
第１膨張タービンの入口温度、第１膨張タービンの出口
圧力並びに温度、第２膨張タービンの出口圧力並びに圧
力があり、これらを組み合せることで膨張タービン入口
弁の弁開度を適正開度に保持することができる。
口圧力、第２膨張タービンの入口圧力並びに温度の三つ
を取り挙げて説明したが、制御量としては、この他に、
第１膨張タービンの入口温度、第１膨張タービンの出口
圧力並びに温度、第２膨張タービンの出口圧力並びに圧
力があり、これらを組み合せることで膨張タービン入口
弁の弁開度を適正開度に保持することができる。
本発明は、以上説明したように、膨張機の入出口温度並
びに圧力を制御量として求まる膨張機入口弁の弁開度の
中で最小の開度を選択して膨張機入口弁を操作するので
、極低温冷凍装置の予冷運転並びに定常運転を通じて膨
張機入口弁の弁開度を最適開度に保持できるという効果
がある。
びに圧力を制御量として求まる膨張機入口弁の弁開度の
中で最小の開度を選択して膨張機入口弁を操作するので
、極低温冷凍装置の予冷運転並びに定常運転を通じて膨
張機入口弁の弁開度を最適開度に保持できるという効果
がある。
第１図は、本発明による極低温冷凍装置の一実施例を示
す系統図、第２図は、第１図の極低温冷凍装置の予冷の
進行と膨張タービン入口弁開度との関係を示す模式図で
ある。 ４０−−−−−一部１膨張タービン、４１−−−−−一
第２膨張タービン、７０−−−−−一膨張タービン入口
弁、８０ 、８１−−−一−−圧力検出器、８２−−−
−−一温度検出器 才１図
す系統図、第２図は、第１図の極低温冷凍装置の予冷の
進行と膨張タービン入口弁開度との関係を示す模式図で
ある。 ４０−−−−−一部１膨張タービン、４１−−−−−一
第２膨張タービン、７０−−−−−一膨張タービン入口
弁、８０ 、８１−−−一−−圧力検出器、８２−−−
−−一温度検出器 才１図
Claims (1)
- １、膨張機入口弁を有する膨張機を具備した極低温冷凍
装置において、前記膨張機の入出口温度並びに圧力を制
御量として求める前記膨張機入口弁の弁開度の中で最小
の開度を選択して膨張機入口弁を操作することを特徴と
する極低温冷凍装置の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62307533A JP2512041B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62307533A JP2512041B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01150755A true JPH01150755A (ja) | 1989-06-13 |
| JP2512041B2 JP2512041B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17970236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62307533A Expired - Lifetime JP2512041B2 (ja) | 1987-12-07 | 1987-12-07 | 極低温冷凍装置の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512041B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363465A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Hitachi Ltd | 極低温冷凍装置およびその運転制御方法 |
| JPH03156256A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-04 | Kobe Steel Ltd | タービン式膨張機の制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115052A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | 株式会社日立製作所 | 極低温液化冷凍装置の制御装置 |
-
1987
- 1987-12-07 JP JP62307533A patent/JP2512041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6115052A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-23 | 株式会社日立製作所 | 極低温液化冷凍装置の制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363465A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Hitachi Ltd | 極低温冷凍装置およびその運転制御方法 |
| JPH03156256A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-04 | Kobe Steel Ltd | タービン式膨張機の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2512041B2 (ja) | 1996-07-03 |
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