JPH0619560A - 熱交換器の制御方法 - Google Patents
熱交換器の制御方法Info
- Publication number
- JPH0619560A JPH0619560A JP5067397A JP6739793A JPH0619560A JP H0619560 A JPH0619560 A JP H0619560A JP 5067397 A JP5067397 A JP 5067397A JP 6739793 A JP6739793 A JP 6739793A JP H0619560 A JPH0619560 A JP H0619560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- enthalpy
- temperature
- variable
- steam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/42—Regulation; Control
- B01D3/4211—Regulation; Control of columns
- B01D3/4283—Bottom stream
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7759—Responsive to change in rate of fluid flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7761—Electrically actuated valve
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱交換器における、プロセス内への入力熱量
を制御する改良された方法を提供する。 【構成】 プロセス側および作動媒体側ならびに上記プ
ロセス側に制御量を設定するため気体作動媒体の蒸気管
路（１）を含み、ａ）． 【外１】 、および熱交換器（３）への管路（１）内作動媒体の圧
力（Ｐ）と温度（Ｔ）の変数のうち少なくとも１つを測
定すること，ｂ）．この測定した変数を用い、熱交換器
（３）へ入るエンタルピー流れを定量すること，および
ｃ）．このエンタルピー流れを制御量に対する補正変数
として使用すること，のステップにより熱交換器（３）
が、上記制御量に従い制御される。この耐久性と融通性
に富む制御方法は、吸熱反応における使用および蒸留に
特に適している。
を制御する改良された方法を提供する。 【構成】 プロセス側および作動媒体側ならびに上記プ
ロセス側に制御量を設定するため気体作動媒体の蒸気管
路（１）を含み、ａ）． 【外１】 、および熱交換器（３）への管路（１）内作動媒体の圧
力（Ｐ）と温度（Ｔ）の変数のうち少なくとも１つを測
定すること，ｂ）．この測定した変数を用い、熱交換器
（３）へ入るエンタルピー流れを定量すること，および
ｃ）．このエンタルピー流れを制御量に対する補正変数
として使用すること，のステップにより熱交換器（３）
が、上記制御量に従い制御される。この耐久性と融通性
に富む制御方法は、吸熱反応における使用および蒸留に
特に適している。
Description
【０００１】この発明は、熱交換器のプロセス側に制御
量を設定するために、熱交換器を制御する方法に関する
ものである。この発明は、制御されたエネルギー供給が
要求される、化学工学操業の分野に属する。商業規模で
これらのエネルギー消費者は、一般に中心的役割に従っ
て原動所から供給される。上記原動所で作られる蒸気
は、いわゆる蒸気管路を経て個々の消費者に送られる。
消費者の末端部において、例外的な場合に、入来蒸気は
直接プロセスに供給される。しかし、大部分は蒸気内に
包含される熱だけが、介在する熱交換器を経てプロセス
に伝達される。エネルギーの伝達された量の制御が、本
発明の目的となる。
量を設定するために、熱交換器を制御する方法に関する
ものである。この発明は、制御されたエネルギー供給が
要求される、化学工学操業の分野に属する。商業規模で
これらのエネルギー消費者は、一般に中心的役割に従っ
て原動所から供給される。上記原動所で作られる蒸気
は、いわゆる蒸気管路を経て個々の消費者に送られる。
消費者の末端部において、例外的な場合に、入来蒸気は
直接プロセスに供給される。しかし、大部分は蒸気内に
包含される熱だけが、介在する熱交換器を経てプロセス
に伝達される。エネルギーの伝達された量の制御が、本
発明の目的となる。
【０００２】商業段階で習慣的に使用される方法は、図
１を参照しつつ記載される。例えば、プロセスの温度を
制御するため（ＴＣ）、実際の補正変数、上記伝達され
たエネルギーは、代用補正変数すなわち熱交換器３内に
供給された蒸気の量に変換される。このことは、弁２を
制御する供給制御ユニットＦＣにより図に示される。上
記供給制御ユニットにより使用される制御値は、供給管
路内のオリフィス・ゲージ５を横切る通常蒸気内の圧力
降下である。理想状態下、すなわち一定圧力および一定
温度の場合には、体積流量、および上記オリフィス・ゲ
ージを通る質量流量も、オリフィス・ゲージを横切る圧
力降下の根に比例する（オリフィス方程式）。
１を参照しつつ記載される。例えば、プロセスの温度を
制御するため（ＴＣ）、実際の補正変数、上記伝達され
たエネルギーは、代用補正変数すなわち熱交換器３内に
供給された蒸気の量に変換される。このことは、弁２を
制御する供給制御ユニットＦＣにより図に示される。上
記供給制御ユニットにより使用される制御値は、供給管
路内のオリフィス・ゲージ５を横切る通常蒸気内の圧力
降下である。理想状態下、すなわち一定圧力および一定
温度の場合には、体積流量、および上記オリフィス・ゲ
ージを通る質量流量も、オリフィス・ゲージを横切る圧
力降下の根に比例する（オリフィス方程式）。
【０００３】しかし、この公知の方法の不利な点は、原
動所から複数の消費者に供給する蒸気管路内側の状態
（圧力、温度）内で変化が起こりうることにある。例え
ば、消費者のオンとオフの切り換えでさえも、蒸気管に
沿い外乱を起こすことができる。従って、本発明の目的
は、プロセス内への入力熱量を制御する改良された方法
を開発することにあった。
動所から複数の消費者に供給する蒸気管路内側の状態
（圧力、温度）内で変化が起こりうることにある。例え
ば、消費者のオンとオフの切り換えでさえも、蒸気管に
沿い外乱を起こすことができる。従って、本発明の目的
は、プロセス内への入力熱量を制御する改良された方法
を開発することにあった。
【０００４】この目的は、次のステップからなる方法に
よりかなえられる： ａ）
よりかなえられる： ａ）
【外２】 および熱交換器（３）に到る蒸気管路（１）内作動媒体
の変数、圧力（Ｐ）および温度（Ｔ）のうちの少なくと
も１つの測定； ｂ）上記ａ）で測定した変数を用い、上記熱交換器
（３）へ入るエンタルピー流れの定量； ｃ）プロセス側に関する制御量に対する補正変数とし
て、上気ｂ）で限定された熱交換器（３）へ入るエンタ
ルピー流れの使用、ここで上記熱交換器（３）に流入す
るエンタルピー流れを変えることにより、上記熱交換器
（３）が、上記制御量に従って制御される。
の変数、圧力（Ｐ）および温度（Ｔ）のうちの少なくと
も１つの測定； ｂ）上記ａ）で測定した変数を用い、上記熱交換器
（３）へ入るエンタルピー流れの定量； ｃ）プロセス側に関する制御量に対する補正変数とし
て、上気ｂ）で限定された熱交換器（３）へ入るエンタ
ルピー流れの使用、ここで上記熱交換器（３）に流入す
るエンタルピー流れを変えることにより、上記熱交換器
（３）が、上記制御量に従って制御される。
【０００５】変数、圧力（Ｐ）および温度（Ｔ）の測
定、および
定、および
【外３】 の定量は、公知の方法および装置を用いて実施される。
しかし上記質量流量を定量する従来の方法（チョーク、
誘導流量測定）は、単に体積流量を確定するだけで、作
動媒体の密度（δ）を単に掛け算して質量流量に変換で
きることに注意すべきである。密度δが温度Ｔおよび圧
力Ｐに依存することを考慮に入れない限り、この変換中
に不正確になるおそれがある。上記熱交換器へ入るエン
タルピー流れは、
しかし上記質量流量を定量する従来の方法（チョーク、
誘導流量測定）は、単に体積流量を確定するだけで、作
動媒体の密度（δ）を単に掛け算して質量流量に変換で
きることに注意すべきである。密度δが温度Ｔおよび圧
力Ｐに依存することを考慮に入れない限り、この変換中
に不正確になるおそれがある。上記熱交換器へ入るエン
タルピー流れは、
【外４】 に作動媒体の比エンタルピー（ｈi ）を掛けることによ
り計算され、比エンタルピーは、２つの状態変数Ｐおよ
びＴが既知の時に、それ自体公知の方法で計算される。
しかし、もしも作動媒体、例えば蒸気が正確に相境界に
あれば、既知の熱力学的影響を利用することにより、他
の状態変数、例えば比エンタルピーも定量するために、
２つの変数圧力または温度のうちの１つを十分に定量で
きる。これは、例えば飽和状態にある蒸気が、作動媒体
として用いられる時の事例である。
り計算され、比エンタルピーは、２つの状態変数Ｐおよ
びＴが既知の時に、それ自体公知の方法で計算される。
しかし、もしも作動媒体、例えば蒸気が正確に相境界に
あれば、既知の熱力学的影響を利用することにより、他
の状態変数、例えば比エンタルピーも定量するために、
２つの変数圧力または温度のうちの１つを十分に定量で
きる。これは、例えば飽和状態にある蒸気が、作動媒体
として用いられる時の事例である。
【０００６】
【外５】 が既知の時には、これは補正変数として使用することが
できる。実際の制御量、例えば化学工学プロセスにおけ
る温度は、熱交換器へ入るエンタルピー流れが、この変
化に相当する量だけ増加または減少する時に、特定量だ
け変化できる。最も簡単な例として、熱交換器へ入る質
量流量が弁で制御される供給制御ユニット（ＦＣ）によ
り、これは実施される。
できる。実際の制御量、例えば化学工学プロセスにおけ
る温度は、熱交換器へ入るエンタルピー流れが、この変
化に相当する量だけ増加または減少する時に、特定量だ
け変化できる。最も簡単な例として、熱交換器へ入る質
量流量が弁で制御される供給制御ユニット（ＦＣ）によ
り、これは実施される。
【０００７】新しい方法は、プロセス内に供給されるエ
ネルギーの量の精密な直接制御を促進する。制御の新方
法は、作動媒体が供給管路（蒸気管路）内で受ける干渉
作用を考慮に入れている。これらの干渉作用は従って実
際のプロセス（蒸留その他）を引き止める。利点はこの
ように、このプロセスがより狭くかつ一層精密に限定で
きる公差内で制御できることが得られる。さらに、発生
熱量の一層経済的な利用が達成される。上記方法は、
０．１５０ｍを越える直径、通常０．５ｍを越え、特に
１．０ｍを越える直径を有する大量生産蒸留および精留
塔に有利に使用できる。それらの慣性によって、これら
の大量生産の塔は、制御の特に精密な手段を進展させ
る。
ネルギーの量の精密な直接制御を促進する。制御の新方
法は、作動媒体が供給管路（蒸気管路）内で受ける干渉
作用を考慮に入れている。これらの干渉作用は従って実
際のプロセス（蒸留その他）を引き止める。利点はこの
ように、このプロセスがより狭くかつ一層精密に限定で
きる公差内で制御できることが得られる。さらに、発生
熱量の一層経済的な利用が達成される。上記方法は、
０．１５０ｍを越える直径、通常０．５ｍを越え、特に
１．０ｍを越える直径を有する大量生産蒸留および精留
塔に有利に使用できる。それらの慣性によって、これら
の大量生産の塔は、制御の特に精密な手段を進展させ
る。
【０００８】温度は、プロセス側に関する好適制御量を
表わし、何故ならばこれは前記装置における最も重要な
プロセス変数であるからである。しかし、例えばサンプ
状態のような他の変数も、上記新方法により制御するこ
とができる。上記新方法の好適実施例は、熱交換器から
生じるエンタルピー流れを考究することにある。これは
供給された作動媒体の比エンタルピー（ｈi ）から比エ
ンタルピー（ｈo ）を引き算して、この差に
表わし、何故ならばこれは前記装置における最も重要な
プロセス変数であるからである。しかし、例えばサンプ
状態のような他の変数も、上記新方法により制御するこ
とができる。上記新方法の好適実施例は、熱交換器から
生じるエンタルピー流れを考究することにある。これは
供給された作動媒体の比エンタルピー（ｈi ）から比エ
ンタルピー（ｈo ）を引き算して、この差に
【外６】 を掛け算して得られる。これは熱交換器内で質量減が起
こらない状態に依存している。凝縮液が存在する時に
は、ｈo を定量するために凝縮液の温度を単に測定する
だけで十分である。
こらない状態に依存している。凝縮液が存在する時に
は、ｈo を定量するために凝縮液の温度を単に測定する
だけで十分である。
【０００９】さらに上記方法の好適な変形は、上記熱交
換プロセスの時間応答または動的応答を追加的に考慮に
入れている。上記動的応答は伝達ファンクションを決定
することにより限定される。このために、例えば限定さ
れた時間変化の例としてジャンプファンクションまたは
期間ファンクションまたはこれら２つの組合せは、作動
媒体の入力温度に印加でき、そして熱交換器の挙動は、
上記熱交換器の出力における作動媒体の温度Ｔo の時間
変化を測定することにより定量することができる。この
挙動は、例えば熱交換器内質量流量の処理量とドウェル
時間特性および上記熱交換器の熱容量に依存する。伝達
されたエンタルピー流れＥが
換プロセスの時間応答または動的応答を追加的に考慮に
入れている。上記動的応答は伝達ファンクションを決定
することにより限定される。このために、例えば限定さ
れた時間変化の例としてジャンプファンクションまたは
期間ファンクションまたはこれら２つの組合せは、作動
媒体の入力温度に印加でき、そして熱交換器の挙動は、
上記熱交換器の出力における作動媒体の温度Ｔo の時間
変化を測定することにより定量することができる。この
挙動は、例えば熱交換器内質量流量の処理量とドウェル
時間特性および上記熱交換器の熱容量に依存する。伝達
されたエンタルピー流れＥが
【外７】 に等しいことが示される、上記の静的例と対照して、動
的例においては上記熱交換器の通常アイドル時間θおよ
び時定数τ、そのうえ出力温度Ｔo の時間応答のような
変数を考慮に入れねばならない。次に挙げるものは伝達
されたエンタルピー流れを定量するため特に好適な式で
ある。
的例においては上記熱交換器の通常アイドル時間θおよ
び時定数τ、そのうえ出力温度Ｔo の時間応答のような
変数を考慮に入れねばならない。次に挙げるものは伝達
されたエンタルピー流れを定量するため特に好適な式で
ある。
【００１０】
【数１】 同時に：
【数２】 ここで Ｅ ：伝達されたエンタルピー ｔ ：時間 θ ：アイドル時間 τ ：時定数 τb ：熱交換器内の熱媒体の計算ドウェル時間 Ｋ1 ，Ｋ2 ：装置（熱交換器）定数（計算または実験に
より限定できる） Ｖ ：高温側に関する熱交換器の液体体積
より限定できる） Ｖ ：高温側に関する熱交換器の液体体積
【外８】
【外９】 ｈ ：蒸気／凝縮液の比エンタルピー Ｔ ：温度℃（またはＫ） ｃ ：凝縮液の比熱 添え字：ｉ：熱交換器入力 ｏ：熱交換器出力（凝縮液）。
【００１１】エンタルピー流れは従って、掛算器および
微分器のような適当に選択された電子モジュールを用
い、測定可能な変数から定量することができる。プログ
ラマブル・マイクロプロセッサもこのために使用でき
る。一層複雑な制御電子工学であるにもかかわらず、こ
の実施例は、作動媒体の供給における急速な外乱に一層
精密に反応することができるという利点を有する。上記
方法の好適な変形において、熱交換器内の伝達されたエ
ンタルピー流れに関する精密な知識は、上記装置の熱交
換器の挙動を監視する制御装置を得るのに利用される。
微分器のような適当に選択された電子モジュールを用
い、測定可能な変数から定量することができる。プログ
ラマブル・マイクロプロセッサもこのために使用でき
る。一層複雑な制御電子工学であるにもかかわらず、こ
の実施例は、作動媒体の供給における急速な外乱に一層
精密に反応することができるという利点を有する。上記
方法の好適な変形において、熱交換器内の伝達されたエ
ンタルピー流れに関する精密な知識は、上記装置の熱交
換器の挙動を監視する制御装置を得るのに利用される。
【００１２】伝達されたエンタルピー、すなわちプロセ
ス内に導入された熱の量は、積Ｋ・Ａ・ΔＴとして表す
ことができる。ここでΔＴは、作動媒体の温度と、熱と
共に与えられるプロセスの温度、例えば蒸留装置のサン
プ内温度との温度差である。Ａは熱輸送が起こる伝熱面
積のゲージであり、そしてＫは熱伝達係数である。伝達
されたエンタルピー量と、上記温度差ΔＴにおける変化
とを比較することにより、（Ａを一定と仮定して）上記
係数Ｋにおける変化、例えば低下を測定することができ
る。例えば、ファウリングとしても知られている低下の
ような熱伝達挙動を監視することにより、例えば清浄な
熱交換器に切替え、またはクリーニングのためスイッチ
・オフ制御することができる。
ス内に導入された熱の量は、積Ｋ・Ａ・ΔＴとして表す
ことができる。ここでΔＴは、作動媒体の温度と、熱と
共に与えられるプロセスの温度、例えば蒸留装置のサン
プ内温度との温度差である。Ａは熱輸送が起こる伝熱面
積のゲージであり、そしてＫは熱伝達係数である。伝達
されたエンタルピー量と、上記温度差ΔＴにおける変化
とを比較することにより、（Ａを一定と仮定して）上記
係数Ｋにおける変化、例えば低下を測定することができ
る。例えば、ファウリングとしても知られている低下の
ような熱伝達挙動を監視することにより、例えば清浄な
熱交換器に切替え、またはクリーニングのためスイッチ
・オフ制御することができる。
【００１３】本発明は、図面を参照しながら一実施例の
形式で下記に詳説する。前記のように、公知方法によれ
ば、特定温度の設定は、蒸気管路１を通る測定された質
量流量に依存する弁２によって、供給量ＦＣが制御され
ることを必要とする。記載例においては、上記蒸気管路
１内に置かれるオリフィス５における圧力差ΔＰを測定
することにより、上記質量流量が定量される。このよう
にして制御された蒸気の量は、熱交換器３内に供給され
て、プロセス内において所定の温度変化を生じる。
形式で下記に詳説する。前記のように、公知方法によれ
ば、特定温度の設定は、蒸気管路１を通る測定された質
量流量に依存する弁２によって、供給量ＦＣが制御され
ることを必要とする。記載例においては、上記蒸気管路
１内に置かれるオリフィス５における圧力差ΔＰを測定
することにより、上記質量流量が定量される。このよう
にして制御された蒸気の量は、熱交換器３内に供給され
て、プロセス内において所定の温度変化を生じる。
【００１４】新方法によれば（この場合、実施例は熱交
換器の動的応答を無視するけれども、凝縮液により排出
されるエンタルピー流れを考慮に入れており）、制御
量、温度は補正変数、供給量に変換されずに、補正変
数、エンタルピー流れＥＣ（エンタルピー・コントロー
ル）に変換される。理論値からの偏差が、エンタルピー
制御ユニットＥＣに上記弁２を調整させる。上記エンタ
ルピー制御ユニットＥＣは、上記蒸気管路１内の圧力Ｐ
i および温度Ｔi を測定することにより、必要な測定値
を得る。これらの測定値から、比エンタルピーｈi およ
び密度δが、公知の電子デバイス（掛算器その他）また
はプログラマブル・マイクロプロセッサにより定量でき
る。一方法は、当業者が親しい算定シート（例えば、ブ
イ・デー・アイ−ベルメアトラス６版，１９９１，デー
ビー１〜１５；ＶＤＩ−Ｗｅａｒｍｅａｔｌａｓ，６ｔ
ｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９１，ＤＢ１ｔｏＤＢ１５）
を使用することにあり、ここで表に示した値が介入値の
補間法に対する補助として役立つ。質量流量はオリフィ
ス５を用い公知の方法で定量される。上記オリフィスを
横切る圧力低下Δｐが測定される。この測定値から、公
知のオリフィス方程式を基礎として第一に体積流量が定
量される。上記変数Ｐi およびＴi から限定される状態
変数δを用いて作動媒体の密度，
換器の動的応答を無視するけれども、凝縮液により排出
されるエンタルピー流れを考慮に入れており）、制御
量、温度は補正変数、供給量に変換されずに、補正変
数、エンタルピー流れＥＣ（エンタルピー・コントロー
ル）に変換される。理論値からの偏差が、エンタルピー
制御ユニットＥＣに上記弁２を調整させる。上記エンタ
ルピー制御ユニットＥＣは、上記蒸気管路１内の圧力Ｐ
i および温度Ｔi を測定することにより、必要な測定値
を得る。これらの測定値から、比エンタルピーｈi およ
び密度δが、公知の電子デバイス（掛算器その他）また
はプログラマブル・マイクロプロセッサにより定量でき
る。一方法は、当業者が親しい算定シート（例えば、ブ
イ・デー・アイ−ベルメアトラス６版，１９９１，デー
ビー１〜１５；ＶＤＩ−Ｗｅａｒｍｅａｔｌａｓ，６ｔ
ｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９１，ＤＢ１ｔｏＤＢ１５）
を使用することにあり、ここで表に示した値が介入値の
補間法に対する補助として役立つ。質量流量はオリフィ
ス５を用い公知の方法で定量される。上記オリフィスを
横切る圧力低下Δｐが測定される。この測定値から、公
知のオリフィス方程式を基礎として第一に体積流量が定
量される。上記変数Ｐi およびＴi から限定される状態
変数δを用いて作動媒体の密度，
【外１０】 が次に定量される。上記熱交換器３から生じるエンタル
ピー流れを定量するために、凝縮液の温度Ｔo を測定す
るだけで十分である。上記熱交換器３内で伝達されたエ
ンタルピーは、
ピー流れを定量するために、凝縮液の温度Ｔo を測定す
るだけで十分である。上記熱交換器３内で伝達されたエ
ンタルピーは、
【外１１】 と比エンタルピーｈi とｈo の差との積を作ることによ
り計算される。
り計算される。
【００１５】実施態様は次の通りである。 １．熱交換器（３）の制御方法であって、プロセス側お
よび作動媒体側ならびに上記プロセス側に制御量を設定
するために気体作動媒体の蒸気管路（１）を含み、下記
のステップ： ａ）
よび作動媒体側ならびに上記プロセス側に制御量を設定
するために気体作動媒体の蒸気管路（１）を含み、下記
のステップ： ａ）
【外１２】 、および熱交換器（３）に到る上記蒸気管路（１）内作
動媒体の変数、圧力（Ｐ）と温度（Ｔ）のうちの少なく
とも１つの測定： ｂ）上記ａ）において測定した変数を用い、上記熱交換
器（３）へ入るエンタルピー流れの定量： ｃ）上記プロセス側の制御量に対する補正変数として、
上記ｂ）により限定された上記熱交換器（３）へ入るエ
ンタルピー流れの使用、ここで該熱交換器（３）へ入る
エンタルピー流れを変えることにより、熱交換器（３）
が上記制御量に従って制御される、上記ステップを特徴
とする熱交換器の制御方法。
動媒体の変数、圧力（Ｐ）と温度（Ｔ）のうちの少なく
とも１つの測定： ｂ）上記ａ）において測定した変数を用い、上記熱交換
器（３）へ入るエンタルピー流れの定量： ｃ）上記プロセス側の制御量に対する補正変数として、
上記ｂ）により限定された上記熱交換器（３）へ入るエ
ンタルピー流れの使用、ここで該熱交換器（３）へ入る
エンタルピー流れを変えることにより、熱交換器（３）
が上記制御量に従って制御される、上記ステップを特徴
とする熱交換器の制御方法。
【００１６】２．上記熱交換器（３）へ入るエンタルピ
ー流れと、該熱交換器（３）から生じるエンタルピー流
れとの差が、上記熱交換器を制御する補正変数として用
いられることを特徴とする上記第１項に記載の方法。 ３．上記熱交換器（３）の時間応答が、上記エンタルピ
ー流れの定量において考慮に入れられることを特徴とす
る上記第１項および第２項のいずれか１項に記載の方
法。 ４．上記エンタルピー流れが、
ー流れと、該熱交換器（３）から生じるエンタルピー流
れとの差が、上記熱交換器を制御する補正変数として用
いられることを特徴とする上記第１項に記載の方法。 ３．上記熱交換器（３）の時間応答が、上記エンタルピ
ー流れの定量において考慮に入れられることを特徴とす
る上記第１項および第２項のいずれか１項に記載の方
法。 ４．上記エンタルピー流れが、
【外１３】 を変えることにより、変更されることを特徴とする上記
第１〜３項のいずれか１項に記載の方法。
第１〜３項のいずれか１項に記載の方法。
【００１７】５．温度が上記プロセス側に関する制御量
として用いられることを特徴とする上記第１〜４項のい
ずれか１項に記載の方法。 ６．上記熱交換器（３）から伝達されたエンタルピー流
れが、気体媒体とプロセス側との温度差と比較されて、
この比較が上記熱交換器（３）の熱交換特性における変
化のゲージとして役に立つことを特徴とする上記第１〜
５項のいずれか１項に記載の方法。 ７．上記気体媒体が蒸気であることを特徴とする上記第
１〜６項のいずれか１項に記載の方法。
として用いられることを特徴とする上記第１〜４項のい
ずれか１項に記載の方法。 ６．上記熱交換器（３）から伝達されたエンタルピー流
れが、気体媒体とプロセス側との温度差と比較されて、
この比較が上記熱交換器（３）の熱交換特性における変
化のゲージとして役に立つことを特徴とする上記第１〜
５項のいずれか１項に記載の方法。 ７．上記気体媒体が蒸気であることを特徴とする上記第
１〜６項のいずれか１項に記載の方法。
【図１】蒸気供給熱交換器により、プロセスの温度を制
御する公知の方法を示す。
御する公知の方法を示す。
【図２】蒸気供給熱交換器により、プロセスの温度を制
御する公知の方法を示す。
御する公知の方法を示す。
【図３】新方法による同一プロセスの温度制御を示す。
１ 蒸気管路 ２ 弁 ３ 熱交換器 ５ オリフィス・ゲージ ＴＣ 温度制御 ＦＣ 供給制御ユニット Δｐ 圧力差 δ 密度（作動媒体） ＥＣ エンタルピー制御ユニット Ｐi 蒸気管路内圧力 Ｔi 蒸気管路内温度
【外１４】 ｈi 比エンタルピー（作動媒体） ｈo 比エンタルピー
【外１５】 Ｔi 入力温度 Ｐi 入力圧力 Ｔo 出力温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインリツヒ・ストウデ ドイツ連邦共和国デイー5090 レーフエル クーゼン１、アム・テレグラフ 24 (72)発明者 ギユンテル・ヴエイマンス ドイツ連邦共和国デイー5090 レーフエル クーゼン１、ケルネルシユトラーセ ５ (72)発明者 クラウス・エルゲテイ ドイツ連邦共和国デイー5060 ベルギツシ ユ・グラツドバツハ２、アム・ヘルマンシ ヨフ ８
Claims (1)
- 【請求項１】 熱交換器（３）の制御方法であって、プ
ロセス側および作動媒体側ならびに上記プロセス側に制
御量を設定するために気体作動媒体の蒸気管路（１）を
含み、下記のステップ： ａ） 【外１】 、および熱交換器（３）に到る上記蒸気管路（１）内作
動媒体の変数、圧力（Ｐ）と温度（Ｔ）のうちの少なく
とも１つの測定： ｂ）上記ａ）において測定した変数を用い、上記熱交換
器（３）へ入るエンタルピー流れの定量： ｃ）上記プロセス側の制御量に対する補正変数として、
上記ｂ）により限定された上記熱交換器（３）へ入るエ
ンタルピー流れの使用、ここで該熱交換器（３）へ入る
エンタルピー流れを変えることにより、熱交換器（３）
が上記制御量に従って制御される、上記ステップを特徴
とする熱交換器の制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4207144A DE4207144A1 (de) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Verfahren zur regelung von waermeuebertragern |
| DE4207144.5 | 1992-03-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0619560A true JPH0619560A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=6453415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5067397A Pending JPH0619560A (ja) | 1992-03-06 | 1993-03-04 | 熱交換器の制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5363905A (ja) |
| EP (1) | EP0559043B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0619560A (ja) |
| DE (2) | DE4207144A1 (ja) |
| ES (1) | ES2085662T3 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4344244C2 (de) * | 1993-12-23 | 2003-03-06 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Elektrischer Durchlauferhitzer |
| US6116259A (en) * | 1996-08-05 | 2000-09-12 | Texaco Inc. | Method and apparatus for measuring and adjustably controlling vapor-liquid mixing ratio at pipe junctions |
| US5904292A (en) * | 1996-12-04 | 1999-05-18 | Mcintosh; Douglas S. | Modulating fluid control device |
| US6178928B1 (en) | 1998-06-17 | 2001-01-30 | Siemens Canada Limited | Internal combustion engine total cooling control system |
| DE10002254B4 (de) * | 2000-01-20 | 2004-07-22 | Helmut Bälz GmbH | Wärmeübertragungssystem mit Kondensatentgasung |
| PL203711B1 (pl) * | 2001-05-03 | 2009-11-30 | Matts Lindgren | Sposób i urządzenie do regulacji temperatury przynajmniej jednego wtórnego przepływu wylotowego w obwodzie wtórnym, odprowadzanego z wymiennika ciepła |
| GB0121375D0 (en) * | 2001-09-04 | 2001-10-24 | Ashe Morris Ltd | Temperature control systems |
| DE10217975B4 (de) | 2002-04-22 | 2004-08-19 | Danfoss A/S | Verfahren zum Entdecken von Änderungen in einem ersten Medienstrom eines Wärme- oder Kältetransportmediums in einer Kälteanlage |
| DE10217974B4 (de) | 2002-04-22 | 2004-09-16 | Danfoss A/S | Verfahren zum Auswerten einer nicht gemessenen Betriebsgröße in einer Kälteanlage |
| ATE343110T1 (de) | 2002-07-08 | 2006-11-15 | Danfoss As | Verfahren und vorrichtung für das entdecken von flash gas |
| ES2561829T3 (es) * | 2002-10-15 | 2016-03-01 | Danfoss A/S | Un procedimiento para detectar una anomalía de un intercambiador de calor |
| DE102004021423A1 (de) * | 2004-04-30 | 2005-12-01 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit eines Wärmetauschers |
| DE102007062422A1 (de) * | 2007-12-20 | 2009-06-25 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren und Anlage zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses |
| US8325049B2 (en) * | 2009-07-06 | 2012-12-04 | Thermo Diagnostics Company LLC | Method and system for measuring temperature and pressure in different regions to determine steam quality |
| US8816865B1 (en) | 2009-07-06 | 2014-08-26 | Walter T. Deacon | Method and system for measuring temperature and pressure in different regions to determine steam quality |
| FR2964096A1 (fr) * | 2010-08-27 | 2012-03-02 | Solvay | Procede d'epuration d'une saumure |
| JP5058324B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 冷凍サイクル装置 |
| DE102010049591A1 (de) * | 2010-10-26 | 2012-04-26 | Krones Aktiengesellschaft | Feststellung der Reinigungsnotwendigkeit |
| US20130240172A1 (en) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Victaulic Company | Hydronic System and Control Method |
| DE102012206466A1 (de) * | 2012-04-19 | 2013-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines solarthermischen Kraftwerks |
| US9864847B2 (en) * | 2014-09-04 | 2018-01-09 | Robert A. Bellantone | Method for predicting the solubility of a molecule in a polymer at a given temperature |
| DE102018130067A1 (de) * | 2018-11-28 | 2020-05-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Messung und Regelung von technischen Gasströmungen, Vorrichtung zur Messung und Regelung von technischen Gasströmungen |
| CN114674585B (zh) * | 2022-03-23 | 2024-01-12 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种供热能力测量方法、装置及系统 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB917714A (en) * | 1960-10-12 | 1963-02-06 | Exxon Research Engineering Co | Continuous enthalpy meter |
| US3676304A (en) * | 1970-07-08 | 1972-07-11 | Phillips Petroleum Co | Control of fractionation column reboiler |
| CH559941A5 (ja) * | 1972-12-20 | 1975-03-14 | Sulzer Ag | |
| DE2316349A1 (de) * | 1973-04-02 | 1974-10-17 | Kernforschung Gmbh Ges Fuer | Verfahren zum regeln der waermeuebertragung in waermetauschern und fuer die anwendung des verfahrens vorgesehener waermetauscher |
| DE2421003A1 (de) * | 1974-04-30 | 1975-11-13 | Siemens Ag | Verfahren zur regelung eines wasserdampferzeugenden waermetauschers mit der ist-enthalpie des dampfes als hilfsregelgroesse |
| JPS5376295A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-06 | Toshiba Corp | Temperature controlling device of liquid metal |
| GB2077434B (en) * | 1980-05-30 | 1984-04-26 | Millar John | Ascertaining flow rate through valves or pumps |
| SU1043608A1 (ru) * | 1981-04-10 | 1983-09-23 | Киевский институт автоматики им.ХХУ съезда КПСС | Система автоматического управлени процессом осушки газа в установке низкотемпературной сепарации |
| US4488239A (en) * | 1982-04-22 | 1984-12-11 | The Babcock & Wilcox Company | Temperature control system for olefin oxidation reactor |
| KR890001890B1 (ko) * | 1984-03-23 | 1989-05-30 | 더 뱁콕 앤드 윌콕스 컴퍼니 | 열교환기 성능 감지기 |
| US4932788A (en) * | 1986-03-12 | 1990-06-12 | Yeh George C | Monitoring of the quality of a flowing vapor |
| JPS6371625A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 伝熱管の熱吸収量計測装置 |
| SU1569596A1 (ru) * | 1987-05-27 | 1990-06-07 | Азербайджанское Научно-Производственное Объединение "Промприбор" | Устройство дл измерени количества тепловой энергии, переносимой потоком воды |
| US4836146A (en) * | 1988-05-19 | 1989-06-06 | Shell Oil Company | Controlling rapping cycle |
| US5146941A (en) * | 1991-09-12 | 1992-09-15 | Unitech Development Corp. | High turndown mass flow control system for regulating gas flow to a variable pressure system |
-
1992
- 1992-03-06 DE DE4207144A patent/DE4207144A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-02-22 DE DE59302081T patent/DE59302081D1/de not_active Revoked
- 1993-02-22 EP EP93102757A patent/EP0559043B1/de not_active Revoked
- 1993-02-22 ES ES93102757T patent/ES2085662T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-01 US US08/024,551 patent/US5363905A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-04 JP JP5067397A patent/JPH0619560A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5363905A (en) | 1994-11-15 |
| EP0559043B1 (de) | 1996-04-03 |
| DE59302081D1 (de) | 1996-05-09 |
| ES2085662T3 (es) | 1996-06-01 |
| DE4207144A1 (de) | 1993-09-09 |
| EP0559043A1 (de) | 1993-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0619560A (ja) | 熱交換器の制御方法 | |
| ES8603051A1 (es) | Monitor de rendimiento que genera un factor de suciedad de un intercambiador de calor | |
| CN101887262B (zh) | 内部热耦合精馏塔的非线性模型预测控制系统及方法 | |
| US3820590A (en) | On-line adaptive control of a heat exchanger | |
| Schmal et al. | Internal versus external heat integration: operational and economic analysis | |
| US4617092A (en) | Process for controlling a distillation column | |
| US6607379B2 (en) | Temperature control method in hot pressing | |
| KR20050091766A (ko) | 흡수식 냉각기용 피드포워드 제어 | |
| CN101160550A (zh) | 模型结构参数决定方法、参数决定设备、控制设备、以及温度调节设备 | |
| JP3552064B2 (ja) | 水素製造装置の制御方法及びその装置 | |
| JP3891261B2 (ja) | 空気供給システム | |
| US4830093A (en) | Method and apparatus for utilizing waste heat in a combustion system | |
| CN108375310B (zh) | 一种减压炉烽燧控制方法 | |
| JPH0799294B2 (ja) | 吸収冷凍機の制御方法 | |
| CA1138810A (en) | Floating pressure control of fractionator system | |
| JP3966018B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| JP3488021B2 (ja) | Ｌｎｇ減圧加温制御装置 | |
| SU620798A1 (ru) | Способ автоматического регулировани теплообменного аппарата | |
| JP2684240B2 (ja) | 蒸気使用機器の生産性管理装置 | |
| SU1529008A2 (ru) | Система контрол шлакоудалени | |
| JPH029260B2 (ja) | ||
| JPH0123070Y2 (ja) | ||
| JPS62186200A (ja) | 熱交換効率最適化装置 | |
| SU1181677A1 (ru) | Устройство дл автоматического регулировани технологического режима массообменного аппарата | |
| JPH0159510B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050712 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050912 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051018 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051021 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091028 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101028 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101028 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111028 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111028 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121028 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |