JPH06330747A - インライン形熱交換器の診断方法 - Google Patents
インライン形熱交換器の診断方法Info
- Publication number
- JPH06330747A JPH06330747A JP5123975A JP12397593A JPH06330747A JP H06330747 A JPH06330747 A JP H06330747A JP 5123975 A JP5123975 A JP 5123975A JP 12397593 A JP12397593 A JP 12397593A JP H06330747 A JPH06330747 A JP H06330747A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- source water
- cooling water
- heat transfer
- temperature
- Prior art date
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- Pending
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 周囲温度や源水自体の温度変動にかかわら
ず、インライン形熱交換器の異常の有無を正確に判断す
ることができるようにする。 【構成】 源水Ｗの流路配管７中に介在され、かつ外部
から冷却水Ｐが循環供給されるインライン形熱交換器８
における冷却水の入口および出口温度Ｔ１，Ｔ２ならび
に源水の入口および出口温度Ｔ３，Ｔ４を測定し、それ
ら測定温度値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４から伝熱管８ａの
熱伝達係数Ｋを求めるとともに、これを逐次データとし
て記憶させ、一定期間Ｄもしくは一定回数での熱伝達係
数Ｋが判定値を下回るか否かで異常の有無を判断する。
ず、インライン形熱交換器の異常の有無を正確に判断す
ることができるようにする。 【構成】 源水Ｗの流路配管７中に介在され、かつ外部
から冷却水Ｐが循環供給されるインライン形熱交換器８
における冷却水の入口および出口温度Ｔ１，Ｔ２ならび
に源水の入口および出口温度Ｔ３，Ｔ４を測定し、それ
ら測定温度値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４から伝熱管８ａの
熱伝達係数Ｋを求めるとともに、これを逐次データとし
て記憶させ、一定期間Ｄもしくは一定回数での熱伝達係
数Ｋが判定値を下回るか否かで異常の有無を判断する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばエンジン駆動式
ポンプからの排水などを冷却用水（源水）として利用す
る場合に、その源水の流路配管中に介在されるインライ
ン形熱交換器が所定範囲の熱交換効率を維持しているか
否かなどを診断するインライン形熱交換器の診断方法に
関するものである。
ポンプからの排水などを冷却用水（源水）として利用す
る場合に、その源水の流路配管中に介在されるインライ
ン形熱交換器が所定範囲の熱交換効率を維持しているか
否かなどを診断するインライン形熱交換器の診断方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンで駆動される排水ポ
ンプにおいては、ディーゼルエンジンのシリンダ冷却水
を排水により冷却させるために、上記ポンプの吐出管中
にインライン形熱交換器を設置し、この熱交換器に上記
冷却水を循環供給して、源水としての上記排水と冷却水
とを間接熱交換させている。ここで、従来では、上記イ
ンライン形熱交換器における冷却水の出口温度を測定
し、その測定値と判定値とを比較することによって、熱
交換器の熱交換効率の低下などの異常を判断する診断方
法が採用されていた。
ンプにおいては、ディーゼルエンジンのシリンダ冷却水
を排水により冷却させるために、上記ポンプの吐出管中
にインライン形熱交換器を設置し、この熱交換器に上記
冷却水を循環供給して、源水としての上記排水と冷却水
とを間接熱交換させている。ここで、従来では、上記イ
ンライン形熱交換器における冷却水の出口温度を測定
し、その測定値と判定値とを比較することによって、熱
交換器の熱交換効率の低下などの異常を判断する診断方
法が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
診断方法においては、熱交換器における冷却水の出口温
度のみを判断指標としているので、季節変化などにとも
なう周囲温度の変動や源水自体の温度変化の影響をもろ
に受けることになり、所定の診断結果に正確性を欠くも
のであった。
診断方法においては、熱交換器における冷却水の出口温
度のみを判断指標としているので、季節変化などにとも
なう周囲温度の変動や源水自体の温度変化の影響をもろ
に受けることになり、所定の診断結果に正確性を欠くも
のであった。
【０００４】本発明は上記のような課題を解消するため
になされたもので、周囲温度の変動などの影響を受ける
ことなく、異常の有無を正確に判断することができるイ
ンライン形熱交換器の診断方法を提供することを目的と
している。
になされたもので、周囲温度の変動などの影響を受ける
ことなく、異常の有無を正確に判断することができるイ
ンライン形熱交換器の診断方法を提供することを目的と
している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るインライン形熱交換器の診断方法は、
冷却用水としての源水の流路配管中に介在され外部から
冷却水が循環供給されるインライン形熱交換器における
上記冷却水の入口および出口温度ならびに源水温度をそ
れぞれ測定し、それら測定温度値から伝熱管の熱伝達係
数を演算するとともに、これを逐次データ記憶させ、そ
の記憶されたデータと判定値とを比較して、データが一
定の期間もしくは一定の回数にわたり上記判定値以下で
あるか否かで異常の有無を判断するようになしたもので
ある。
め、本発明に係るインライン形熱交換器の診断方法は、
冷却用水としての源水の流路配管中に介在され外部から
冷却水が循環供給されるインライン形熱交換器における
上記冷却水の入口および出口温度ならびに源水温度をそ
れぞれ測定し、それら測定温度値から伝熱管の熱伝達係
数を演算するとともに、これを逐次データ記憶させ、そ
の記憶されたデータと判定値とを比較して、データが一
定の期間もしくは一定の回数にわたり上記判定値以下で
あるか否かで異常の有無を判断するようになしたもので
ある。
【０００６】
【作用】本発明によれば、インライン形熱交換器におけ
る上記冷却水の入口および出口温度ならびに源水温度そ
れぞれの測定値から算出した熱伝達係数を異常の有無の
判断指標としているので、季節変化などにともなう周囲
温度の変動や源水自体の温度変化があっても、それに影
響されることなく、熱交換効率の低下などの異常を正確
に判断することが可能である。また、そのような判断を
一定の期間もしくは一定の回数にわたる判定値との比較
結果で行なうので、流量変化があっても、正しい判断を
下すことが可能である。
る上記冷却水の入口および出口温度ならびに源水温度そ
れぞれの測定値から算出した熱伝達係数を異常の有無の
判断指標としているので、季節変化などにともなう周囲
温度の変動や源水自体の温度変化があっても、それに影
響されることなく、熱交換効率の低下などの異常を正確
に判断することが可能である。また、そのような判断を
一定の期間もしくは一定の回数にわたる判定値との比較
結果で行なうので、流量変化があっても、正しい判断を
下すことが可能である。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例によるインライン形熱交
換器の診断方法を適用実施する排水ポンプ設備の概要を
示す構成図である。
する。図１は本発明の一実施例によるインライン形熱交
換器の診断方法を適用実施する排水ポンプ設備の概要を
示す構成図である。
【０００８】図１において、１は立軸斜流ポンプからな
る排水ポンプであり、そのケーシング２に支承された羽
根車駆動軸３は減速機４を介してディーゼルエンジン５
に連結され、そのディーゼルエンジン５により回転駆動
されるようになっており、槽６内から吸い上げられた水
Ｗは吐出管７を経て排出される。
る排水ポンプであり、そのケーシング２に支承された羽
根車駆動軸３は減速機４を介してディーゼルエンジン５
に連結され、そのディーゼルエンジン５により回転駆動
されるようになっており、槽６内から吸い上げられた水
Ｗは吐出管７を経て排出される。
【０００９】８は上記吐出管７内に設置されたインライ
ン形熱交換器であり、これは、上記排水Ｗを冷却用水、
つまり源水として上記ディーゼルエンジン５のシリンダ
冷却水Ｐに対する冷却を行なうものであって、図２に示
すように、その入口および出口配管９，１０には、上記
ディーゼルエンジン５との間にわたって冷却水Ｐを循環
させるための循環管路１１，１２が接続されており、こ
の循環管路１１，１２を強制的に循環される冷却水Ｐと
上記源水Ｗとがインライン形熱交換器８内において間接
熱交換されるものである。１３は上記インライン形熱交
換器８を経た冷却水Ｐの熱膨脹を吸収するための膨脹タ
ンクである。
ン形熱交換器であり、これは、上記排水Ｗを冷却用水、
つまり源水として上記ディーゼルエンジン５のシリンダ
冷却水Ｐに対する冷却を行なうものであって、図２に示
すように、その入口および出口配管９，１０には、上記
ディーゼルエンジン５との間にわたって冷却水Ｐを循環
させるための循環管路１１，１２が接続されており、こ
の循環管路１１，１２を強制的に循環される冷却水Ｐと
上記源水Ｗとがインライン形熱交換器８内において間接
熱交換されるものである。１３は上記インライン形熱交
換器８を経た冷却水Ｐの熱膨脹を吸収するための膨脹タ
ンクである。
【００１０】上記構成の排水ポンプ設備においては、イ
ンライン形熱交換器８の熱交換効率が経時的に低下する
ことになるが、その低下がどの程度まで進行しているか
否かを判断する診断方法について説明する。まず、上記
インライン形熱交換器８の入口および出口配管９，１０
にはそれぞれ温度センサ１４，１５が設けられており、
それらセンサ１４，１５によって入口および出口温度Ｔ
１，Ｔ２を測定する一方、吐出管７の熱交換器８の上流
側および下流側にもそれぞれ温度センサ１６，１７が設
けられており、それらセンサ１６，１７によって源水Ｗ
の入口および出口温度Ｔ３，Ｔ４を測定する。このよう
に測定された各部の温度値Ｔ１〜Ｔ４は、図３に示す制
御装置の演算部３１に入力され、ここで、上記熱交換器
８におけるて伝熱管８ａの熱伝達係数が算出される。な
お、その熱伝達係数の算出は以下のようにして行なわれ
る。
ンライン形熱交換器８の熱交換効率が経時的に低下する
ことになるが、その低下がどの程度まで進行しているか
否かを判断する診断方法について説明する。まず、上記
インライン形熱交換器８の入口および出口配管９，１０
にはそれぞれ温度センサ１４，１５が設けられており、
それらセンサ１４，１５によって入口および出口温度Ｔ
１，Ｔ２を測定する一方、吐出管７の熱交換器８の上流
側および下流側にもそれぞれ温度センサ１６，１７が設
けられており、それらセンサ１６，１７によって源水Ｗ
の入口および出口温度Ｔ３，Ｔ４を測定する。このよう
に測定された各部の温度値Ｔ１〜Ｔ４は、図３に示す制
御装置の演算部３１に入力され、ここで、上記熱交換器
８におけるて伝熱管８ａの熱伝達係数が算出される。な
お、その熱伝達係数の算出は以下のようにして行なわれ
る。
【００１１】設計値より決定された冷却水Ｐの流量をＦ
ａ（ｍ3 ／ｍｉｎ）、源水Ｗの比熱をＣｐ（Ｋｃａｌ／
Ｋｇ）、源水Ｗの比重をγ（Ｋｇ／ｍ3 ）とすると、総
伝熱量Ｑ（Ｋｃａｌ／ｈｒ）は、 Ｑ＝６０・Ｃｐ・γ・（Ｔ１−Ｔ２）・Ｆａ ………… となり、ついで、対数平均温度差ΔＴｍ（℃）は、 ΔTm＝［ (T1-T3)−（T2-T4)］／ｌｎ［(T1-T3) ／(T2-T4) ］……… となる。ここで、実際には、Ｔ４＝Ｔ３として差支えな
いので、近似式、即ち、 ΔTm＝（T1−T2）／ｌｎ［(T1-T3) ／(T2-T3) ］ ……… を使用する。そして、伝熱管８ａの表面積をＳとする
と、熱伝達係数Ｋ（Kcal／m2 hr℃）は、 Ｋ＝Ｑ／（Ｓ・ΔＴｍ） ……… となる。なお、ここで、上記伝熱管８ａの表面積Ｓは、
伝熱管８ａの管径をｄ０（ｍｍ）、その長さをＬ（ｍ
ｍ）、使用本数をｎ（本）として、Ｓ＝π・ｄ0 ・Ｌ・
ｎ（ｍ3 ）として求められている。
ａ（ｍ3 ／ｍｉｎ）、源水Ｗの比熱をＣｐ（Ｋｃａｌ／
Ｋｇ）、源水Ｗの比重をγ（Ｋｇ／ｍ3 ）とすると、総
伝熱量Ｑ（Ｋｃａｌ／ｈｒ）は、 Ｑ＝６０・Ｃｐ・γ・（Ｔ１−Ｔ２）・Ｆａ ………… となり、ついで、対数平均温度差ΔＴｍ（℃）は、 ΔTm＝［ (T1-T3)−（T2-T4)］／ｌｎ［(T1-T3) ／(T2-T4) ］……… となる。ここで、実際には、Ｔ４＝Ｔ３として差支えな
いので、近似式、即ち、 ΔTm＝（T1−T2）／ｌｎ［(T1-T3) ／(T2-T3) ］ ……… を使用する。そして、伝熱管８ａの表面積をＳとする
と、熱伝達係数Ｋ（Kcal／m2 hr℃）は、 Ｋ＝Ｑ／（Ｓ・ΔＴｍ） ……… となる。なお、ここで、上記伝熱管８ａの表面積Ｓは、
伝熱管８ａの管径をｄ０（ｍｍ）、その長さをＬ（ｍ
ｍ）、使用本数をｎ（本）として、Ｓ＝π・ｄ0 ・Ｌ・
ｎ（ｍ3 ）として求められている。
【００１２】上記のようにして算出された熱伝達係数Ｋ
は、図３のデータ記憶部３２に記憶される。この熱伝達
係数Ｋは冷却水Ｐや源水Ｗの流量を考慮して求めること
で一層正確な値となるが、ここで使用するポンプでは流
量変化が小さいので、流量は一定値と仮定してもほとん
ど問題はなく、数年間程度の長期間にわたって温度測定
を行なえば熱伝達係数Ｋの傾向を知ることができる。そ
して、この数年間のうちで、一定の期間、例えば図４に
示す数日から数ケ月の期間Ｄで、上記データ記憶部３２
に逐次記憶された熱伝達係数Ｋを、設計値に基づいて決
められた判定値と比較部３３で比較して、それが判定値
以上の場合は正常と判断し、かつ判定値未満の場合は異
常と判断し、その判断結果を表示部３４に表示させる。
は、図３のデータ記憶部３２に記憶される。この熱伝達
係数Ｋは冷却水Ｐや源水Ｗの流量を考慮して求めること
で一層正確な値となるが、ここで使用するポンプでは流
量変化が小さいので、流量は一定値と仮定してもほとん
ど問題はなく、数年間程度の長期間にわたって温度測定
を行なえば熱伝達係数Ｋの傾向を知ることができる。そ
して、この数年間のうちで、一定の期間、例えば図４に
示す数日から数ケ月の期間Ｄで、上記データ記憶部３２
に逐次記憶された熱伝達係数Ｋを、設計値に基づいて決
められた判定値と比較部３３で比較して、それが判定値
以上の場合は正常と判断し、かつ判定値未満の場合は異
常と判断し、その判断結果を表示部３４に表示させる。
【００１３】上記インライン形熱交換器８における入口
および出口温度Ｔ１，Ｔ２ならびに源水温度Ｔ３（Ｔ
４）を計測して、上述の各式により求めた熱伝達係数Ｋ
を異常の判断指標としているので、上記熱交換器８の周
囲温度や源水温度が季節変化などによって変動しても、
これらに対応して異常の有無を正確に判断することが可
能であり、さらに、上記熱伝達係数Ｋによる異常判断を
一定期間Ｄにわたって行なわせることにより、源水Ｗな
どの流量測定を行なわなくても、適確な判断を下すこと
が可能である。
および出口温度Ｔ１，Ｔ２ならびに源水温度Ｔ３（Ｔ
４）を計測して、上述の各式により求めた熱伝達係数Ｋ
を異常の判断指標としているので、上記熱交換器８の周
囲温度や源水温度が季節変化などによって変動しても、
これらに対応して異常の有無を正確に判断することが可
能であり、さらに、上記熱伝達係数Ｋによる異常判断を
一定期間Ｄにわたって行なわせることにより、源水Ｗな
どの流量測定を行なわなくても、適確な判断を下すこと
が可能である。
【００１４】ところで、上記実施例では、異常の有無の
判断を一定期間Ｄにわたって行なうもので説明したが、
上記ポンプ１が断続運転されるもので、年間での運転回
数が少ない場合には、単位時間、例えば１時間毎の熱伝
達係数Ｋの平均値を求め、この平均値が設計値に基づい
て決められた判定値を下回る回数が何回続くか否かで異
常を判断するようにしてもよい。
判断を一定期間Ｄにわたって行なうもので説明したが、
上記ポンプ１が断続運転されるもので、年間での運転回
数が少ない場合には、単位時間、例えば１時間毎の熱伝
達係数Ｋの平均値を求め、この平均値が設計値に基づい
て決められた判定値を下回る回数が何回続くか否かで異
常を判断するようにしてもよい。
【００１５】なお、上記実施例では、エンジン駆動式ポ
ンプの吐出管７中にインライン形熱交換器８を介在させ
たもので説明したが、この熱交換器を他の冷却用水の流
路配管に介在させてものであっても、上記と同様な効果
を奏するものである。
ンプの吐出管７中にインライン形熱交換器８を介在させ
たもので説明したが、この熱交換器を他の冷却用水の流
路配管に介在させてものであっても、上記と同様な効果
を奏するものである。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、インラ
イン形熱交換器の入口および出口温度ならびに源水温度
から熱伝達係数を算出して逐次記憶させ、この熱伝達係
数が一定の期間もしくは一定の回数にわたり、判定値を
下回るか否かで異常を判断するので、季節変化にともな
う周囲温度や源水自体の温度の変動の影響を受けること
なく、また、源水の流量を測定する要なく、熱交換器の
熱交換効率の低下などの異常の有無を正確に判断し、所
定の診断性能を著しく向上することができるという効果
を奏する。
イン形熱交換器の入口および出口温度ならびに源水温度
から熱伝達係数を算出して逐次記憶させ、この熱伝達係
数が一定の期間もしくは一定の回数にわたり、判定値を
下回るか否かで異常を判断するので、季節変化にともな
う周囲温度や源水自体の温度の変動の影響を受けること
なく、また、源水の流量を測定する要なく、熱交換器の
熱交換効率の低下などの異常の有無を正確に判断し、所
定の診断性能を著しく向上することができるという効果
を奏する。
【図１】本発明の一実施例によるインライン形熱交換器
の診断方法が適用される排水ポンプ設備の概要を示す構
成図である。
の診断方法が適用される排水ポンプ設備の概要を示す構
成図である。
【図２】同上実施例におけるインライン形熱交換器の正
面図である。
面図である。
【図３】同上実施例におけるインライン形熱交換器の診
断方法に適用される制御装置の機能を示すブロック図で
ある。
断方法に適用される制御装置の機能を示すブロック図で
ある。
【図４】同上実施例におけるインライン形熱交換器の診
断方法に使用される熱伝達係数と時間との関係を示す測
定図である。
断方法に使用される熱伝達係数と時間との関係を示す測
定図である。
７ 流路配管 ８ インライン形熱交換器 ８ａ 伝熱管 １４，１５，１６，１７ 温度センサ ３１ 熱伝達係数演算部 ３２ データ記憶部 ３３ 比較部 Ｐ 冷却水 Ｗ 源水
Claims (1)
- 【請求項１】 冷却用水としての源水の流路配管中に介
在され外部から冷却水が循環供給されるインライン形熱
交換器における上記冷却水の入口および出口温度ならび
に源水温度をそれぞれ測定し、それら測定温度値から伝
熱管の熱伝達係数を演算するとともに、これを逐次デー
タ記憶させ、その記憶されたデータと判定値とを比較し
て、データが一定の期間もしくは一定の回数にわたり上
記判定値以下であるか否かで異常の有無を判断すること
を特徴とするインライン形熱交換器の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5123975A JPH06330747A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | インライン形熱交換器の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5123975A JPH06330747A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | インライン形熱交換器の診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330747A true JPH06330747A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14873946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5123975A Pending JPH06330747A (ja) | 1993-05-26 | 1993-05-26 | インライン形熱交換器の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330747A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208861A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 熱交換器性能管理装置及び方法 |
| JP2014117145A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-06-26 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2020534505A (ja) * | 2017-09-19 | 2020-11-26 | エコラブ ユーエスエイ インク | 冷却水監視制御システム |
| JP2021502533A (ja) * | 2017-11-10 | 2021-01-28 | エコラブ ユーエスエイ インク | 冷却水監視制御システム |
| US11602011B2 (en) * | 2018-01-09 | 2023-03-07 | Omron Corporation | Heating device |
-
1993
- 1993-05-26 JP JP5123975A patent/JPH06330747A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208861A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 熱交換器性能管理装置及び方法 |
| JP2014117145A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-06-26 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
| JP2020534505A (ja) * | 2017-09-19 | 2020-11-26 | エコラブ ユーエスエイ インク | 冷却水監視制御システム |
| US11891309B2 (en) | 2017-09-19 | 2024-02-06 | Ecolab Usa Inc. | Cooling water monitoring and control system |
| JP2021502533A (ja) * | 2017-11-10 | 2021-01-28 | エコラブ ユーエスエイ インク | 冷却水監視制御システム |
| US11668535B2 (en) | 2017-11-10 | 2023-06-06 | Ecolab Usa Inc. | Cooling water monitoring and control system |
| US11602011B2 (en) * | 2018-01-09 | 2023-03-07 | Omron Corporation | Heating device |
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