JPH0138521B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の蒸発缶を用いた蒸発装置の制御
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

蒸発装置の負荷を変える場合に、従来は加熱蒸
気量を調節しているが、特に蒸発缶が複数個ある
場合種々の問題を生ずる。例えば、蒸気再圧縮方
式の場合は圧縮機の吐出量を調節することとな
り、複数の蒸発缶の場合には、他の負荷を変えな
い蒸発缶にも影響を及ぼす。これを防止するため
に加熱側入口に蒸気量を制御するダンパーを設
け、負荷変動をさせる蒸発缶のみダンパーにより
蒸気量を制御する方法もあるが、微調整が困難で
あり、また蒸発缶の伝熱面積に余裕をとらねばな
らない欠点があつた。

これを防ぐために蒸発缶を、加熱側凝縮面の高
さを変えて伝熱面積を変える構造となし、加熱蒸
気の凝縮液の流量を調節して蒸発量を制御する方
式も見られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のものにおいて
は、負荷の変動に応じて、蒸発缶の中の凝縮液の
水位が設定流量を与えるような水位に落ち着くま
でに時間がかかり、応答性の悪いものであつた。

本発明は、従来の方式の上記の欠点を除き、他
の蒸発缶に影響を与えず、かつ負荷の微調整が可
能であり、かつ負荷の変動に速応できる蒸発装置
の負荷制御装置を提供することを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、被加熱側に、原液流入口と、濃縮液
流出口と、蒸気流出口を有し、加熱側に蒸気流入
口と濃縮液流出口とを有する蒸発缶の複数個を並
列に、１台の圧縮機に前記蒸気流出口と前記蒸気
流入口とを接続して、並列の蒸発缶を有する自己
蒸気圧縮式の蒸発装置を形成し、前記蒸発缶は、
加熱側の凝縮液面の高さの調節により伝熱面積が
調節される構造のものであり、前記各蒸発缶それ
ぞれの凝縮液流出口から流出する凝縮液の流量を
検出し、該流量検出値に基づいて、別途調節され
る設定流量に一致するよう流量調節弁を操作する
流量制御機構と、前記流量検出値に基づいて、前
記蒸発缶の加熱側の凝縮液水位を、別途調節され
る設定水位に一致するよう、前記流量調節弁に操
作信号を与える水位制御機構とを備え、蒸発量変
更に当たり、先ず前記水位制御機構による水位制
御を行い、なお流量が設定流量に一致しない場合
に、前記流量制御機構による流量制御を行うよう
構成したことを特徴とする蒸発装置の負荷制御装
置である。

〔実施例〕

本発明を実施例につき図面を用いて説明すれ
ば、第１図において、１，１′，１″は蒸発缶、
２，２′，２″は原液流入口、３，３′，３″は濃縮
液出口、４，４′，４″は蒸気入口、５，５′，
５″は蒸気出口、１３は蒸気加圧用の圧縮機、６，
６′，６″は凝縮液出口、７，７′，７″はポンプで
ある。

蒸発缶１，１′，１″の蒸発能力の制御に関して
述べる。例えば蒸発缶１の系統につき説明する。

蒸発缶１の加熱側には凝縮液が貯留されるよう
になつており、その液面高さを調節して伝熱面積
を変え、加熱量を調節するようになつている。

制御機構８は、流量制御機構と、水位制御機構
とより成つている。流量制御機構は、ポンプ７の
凝縮液吐出流量を検出し、調整弁９を操作して設
定流量に一致するよう制御するようになつてい
る。水位制御機構は、蒸発缶１の加熱側に貯留さ
れた凝縮液水位を検出し、その値と負荷に応じて
変化する流量に対して予め定められている設定水
位との間に偏差があるとき、その流量制御機構の
設定流量のそのままでの設定値を変更して調整弁
９を操作して凝縮液水位を負荷に応じて決められ
る設定水位に一致するよう制御するようになつて
いる。

水位制御機構は、蒸発缶１の加熱側に貯留され
た凝縮液水位が、流量制御機構の設定流量に応じ
て予め選択された設定水位になるよう、流量を調
節するようになつている。しかし、この水位制御
を行つて凝縮液が設定水位に達したにも拘らず、
凝縮液排出の検出流量が、なおもまだ設定流量に
一致しないときには、流量制御機構により、流量
が設定流量に一致するよう制御され、凝縮液水位
は正しい値に変更される。

この流量制御と水位制御との関係につき説明す
れば、或る負荷に対して定常状態に達していると
きには、蒸発缶１の蒸発量は凝縮量に一致するの
で、蒸発缶１の蒸発量（蒸発能力）を所定の値に
設定するためには、制御機構８において、流量制
御機構によりポンプ７の凝縮液吐出流量の設定、
即ち、調整弁９の開度の設定を行なえばよい。

しかしながら、負荷の変化に応じて、この流量
制御機構による流量制御のみで対応すると、蒸発
缶内の水位が変化して次の定常水位に安定するま
でにはかなりの時間を要し、速応しない。

一方、蒸発缶１内の凝縮液面の水位を変化せし
めることにより伝熱面積が変化し、蒸発量を変化
せしめることができるので、予め選定された水位
に設定して制御機構８の水位制御機構により、水
位を設定値に一致せしめるよう調整弁９の開度を
調節する水位制御を行う。この水位制御によれ
ば、水位を選定された設定水位に短い時間で達せ
しめることができ、速応性がある。

しかしながら、水位を一応選定された設定値に
一致せしめても、諸条件の変動により、流量は正
確には負荷に応じた設定流量と一致しない場合が
あるので、正確な流量を得るためには流量制御に
よらなければならない。

このように、速応性を有する水位制御と、精度
を有する流量制御とを組み合わせ、負荷が変化し
たとき、先ず水位制御により、負荷に対応して予
め定められた水位まで速やかに水位を達せしめ、
なおそのとき検出流量が設定流量と一致していな
ければ、その偏差に基づいて流量制御を行つて流
量を制御し、正確は流量を得ることができる。

蒸発缶１の蒸発能力を変化させる際には、例え
ば中央制御室で制御機構８における必要蒸発量
（＝凝縮液吐出流量）を設定する。ポンプ７の吐
出流量を検出して新しい能力に対する設定流量と
差が認められた場合には先ず、設定水位を、その
新しい能力に対応して予め定められた設定値に変
更する指示を制御機構８の中の水位制御機構に与
え、とりあえず、短時間でその新しい設定水位に
達せしめる。なおも検出流量が設定流量と一致し
ていない場合には流量制御機構により調整弁が操
作され、流量が設定流量と一致する。このとき凝
縮液面水位は実際の負荷能力に合つた水位とな
る。

このように制御機構８において、流量制御機構
のほかに速応性のある水位制御機構を組み合わせ
たことにより、負荷の変化に速応して蒸発量を正
確に変化せしめることができ、また、水位（即ち
伝熱面積）を確認することができ、また後述の如
きガス抜き制御を行なうための水位検出を行なう
ことができ、安全で信頼性の高い蒸発能力制御を
行なうことができ、また並列に接続した各々の蒸
発缶につき単独に蒸発量制御を行うことができる
ので、他の蒸発缶に対する影響を及ぼすことな
く、さらに、負荷の微調整が容易である。

１１は圧縮機１３の入口流量を制御する流量制
御計でありバイパス弁１２を操作する。これはサ
ージング防止のためであり、負荷の低下度合が大
で、圧縮機５がサージング領域に入るような場合
は、流量制御計１１により圧縮機１３入口流量を
検出し或る設定流量に達したらバイパス弁１２を
開き蒸気を循環させ、圧縮機１３の入口風量を増
加させてサージングを防止する。

第２図は一つの蒸発缶１の詳細を示すもので、
単独のものでも、複数個あるうちのの一個でもよ
い。蒸発缶１は２パスとなつており、伝熱管１４
一本当たりの液量を増加させ液膜切れの防止を図
つている。液供給部１５及び液抜出部１６にはそ
れぞれ仕切板１７，１８があるが、液抜出部１６
の仕切板１８には中央に開口１９があり蒸発した
蒸気を分離できるようになつている。

２０はガス抜き口、２１，２１′２１″は主たる
ガス抜き口となるガス抜き弁であり、それぞれ異
なつた高さに設けられている。２２はガス抜き管
であり抽気装置に接続している。ガス抜き弁２
１，２１′，２１″は制御機構８の中の液面制御機
構により制御される。例えば、凝縮液水位が最下
位置から上昇する場合には、液面下に入つたガス
抜き弁を閉じるが、常に液面の上方で最も低いガ
ス抜き弁が開いているようにする。従つて、液面
が下降する場合は、液面上にガス抜き弁の口が現
われるとそのガス抜き弁を開くようにする。凝縮
液を分離したあとの空気は蒸発缶の中では下の方
に溜るのでなるべく下の方からガス抜きをする。
常に上の方のガス抜き弁を開けておくと蒸気入口
４から入つた蒸気が直接抜けて効率が下がり、か
つ、抽気装置の吸込量かも過大となるので、これ
を防ぐことができる。蒸発缶１の中で吹き上げら
れて上部に達する空気もあるのでこれを抽出する
ためガス抜き口２０が設けられている。

なお、蒸発缶１，１′，１″としては薄膜降下式
蒸発缶（FFF）を用いることが好ましい。

〔発明の効果〕

本発明により、負荷の変動に対して蒸発缶の能
力を速やかに、かつ正確に対応せしめることがで
き、また他の蒸発缶に影響を与えずに対象の蒸発
缶の負荷制御を行なうことができ、負荷の微調整
が可能で、負荷変動可能幅も増大し、運転操作が
簡単となり、さらに、各蒸発缶ごとに異なる種類
の液を扱うことができる、という極めて大なる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に関するもので第１図は
複数蒸発缶を用いたものフロー図、第２図は蒸発
缶一つについてのフロー図である。 １，１′，１″……蒸発缶、２，２′，２″……原
液流入口、３，３′，３″……濃縮液流出口、４，
４′，４″……蒸気入口、５，５′，５″……蒸気出
口、６，６′，６″……出口、７，７′，７″……ポ
ンプ、８，８′，８″……制御機構、９，９′，
９″……調整弁、１１……流量制御計、１２……
バイパス弁、１３……圧縮機、１４……伝熱管、
１５……液供給部、１６……液抜出部、１７，１
８……仕切板、１９……開口、２０……ガス抜き
口、２１，２１′，２１″……ガス抜き弁、２２…
…ガス抜き管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱側に、原液流入口と、濃縮液流出口
   と、蒸気流出口を有し、加熱側に蒸気流入口と凝
   縮液流出口とを有する蒸発缶の複数個を並列に、
   １台の圧縮機に前記蒸気流出口と前記蒸気流入口
   とを接続して、並列の蒸発缶を有する自己蒸気圧
   縮式の蒸発装置を形成し、 前記蒸発缶は、加熱側の凝縮液面の高さの調節
   により伝熱面積が調節される構造のものであり、 前記各蒸発缶それぞれの凝縮液流出口から流出
   する凝縮液の流量を検出し、該流量検出値に基づ
   いて、別途調節される設定流量に一致するよう流
   量調節弁を操作する流量制御機構と、 前記流量検出値に基づいて、前記蒸発缶の加熱
   側の凝縮液水位を、別途調節される設定水位に一
   致するよう、前記流量調節弁に操作信号を与える
   水位制御機構とを備え、 蒸発量変更に当たり、先ず前記水位制御機構に
   よる水位制御を行い、なお流量が設定流量に一致
   しない場合に、前記流量制御機構による流量制御
   を行うよう構成したことを特徴とする蒸発装置の
   負荷制御装置。