JPH064169Y2 - ボイラなどの給水制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ボイラなどのような圧力容器内の水位制御
を３個の水位検出器を利用して行うための給水制御装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ボイラなどにおいては、蒸気乾き度を一定に維
持するために、あるいは缶体の過熱を防止するために、
所要の給水管理を行うが、この場合、そのボイラに付属
して設けられた給水装置を頻繁に作動したり、停止した
りすることが必要である。

従来、この必要性を解決するために、種々の方式が提案
され、かつ採用されるに至っている。

たとえば、第２図に示すように、ボイラ１に併置して設
けた水面制御ボックス２に１個の水位検出器１１を設
け、この水位検出器１１から水位検出信号を受信後、設
定時間ｔ_２１の経過後に給水ポンプ７の停止信号を出力
し、水位検出不能信号を受信して即給水ポンプ７の稼動
信号を出力し、かつ水位検出不能信号を受信後、設定時
間ｔ_２２の経過後に水位が水位検出器１１の水位まで復
帰しない場合に、燃焼装置９の停止信号を出力する給水
オフ・ディレイ方式が知られている。しかし、この給水
オフ・ディレイ方式にあっては、給水ポンプ７の能力低
下あるいは蒸気圧力の変動による給水ポンプ７の能力変
動により、ボイラ１の上限水位が定まらず、蒸気の乾き
度を一定に維持することが困難であったり、また給水ラ
イン中の逆止弁８の逆流あるいはブローバルブ１０の誤
操作等の不測の事態により、設定時間ｔ_２２以内に水位
が異常に下がると、缶体が過熱すると云った問題があ
る。

また、第３図に示すように、第２図に示したような１個
の水位検出器１１から水位検出信号を受けて即給水停止
信号を出力し、水位検出不能信号を受信後、設定時間ｔ
_４１の経過後に給水ポンプ７の稼動信号を出力し、かつ
水位検出不能信号を受信後、設定時間ｔ_４２の経過後に
水位が水位検出器１１の水位まで復帰しない場合に、燃
焼装置９の停止信号を出力する給水オン・ディレイ方式
も知られている。しかし、この給水オン・ディレイ方式
においては、ボイラ１内の水位の上限は安定し、乾き度
の問題はなくなるが、異常低水位による缶体過熱の問題
はなくならない。

さらに、第４図に示すように、水面制御ボックス２内に
３個の水位検出器１１，１１，１１を設け、上位の水位
検出器１１からの水位検出信号にて給水ポンプ７の停止
信号を出力し、中位の水位検出器１１からの水位検出不
能信号にて給水ポンプ７の稼動信号を出力し、下位の水
位検出器１１からの水位検出不能信号にて燃焼装置９の
停止信号を出力する３位置方式も知られている。しか
し、この３位置方式においては、水位検出器１１の故障
がない限り、確実な水位制御が行われるが、この方式で
は制御回路が複雑となり、給水制御装置全体としてコス
ト高になると云った問題がある。

また、水位検出器１１が故障した場合には、缶体過熱の
危険があり、あるいは給水ポンプ７の能力が低下し、ボ
イラ１内の水位が下限付近にあるときに給水量と蒸発量
とがバランスし、その水位で燃焼が継続するような場合
にも、缶体過熱の危険がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

この考案は、前記問題点に鑑みてなされたもので、３個
の水位検出器にてボイラ内の水位を常に適正位置に制御
することにより、乾き度の維持並びに缶体の過熱を防止
するようにした構造簡単なボイラなどの給水制御装置を
提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上部がボイラの蒸気部と連通し、下部がボ
イラの水部と連通するように設けた水面制御ボックス
と、該水面制御ボックス内部において、ボイラ内の水位
を段階的に検出する上位検出器，中位検出器および下位
検出器とからなるボイラなどの給水制御装置であって、
前記上位検出器の水位検出位置を蒸気の乾き度が良好に
維持されるための最高水位位置に設定し、また前記中位
検出器の水位検出位置を前記上位検出器の水位検出位置
より下位にあって、通常運転時におけるボイラ内の適正
水位の下限位置に設定し、さらに前記下位検出器の水位
検出位置を前記中位検出器の水位検出位置より下位にあ
って、缶体の過熱を防止するための最低水位位置に設定
し、前記上位検出器からの水位検出信号を受けて給水ポ
ンプの停止信号と燃焼装置の開始信号を出力し、前記中
位検出器からの水位検出不能信号を受けて給水ポンプの
稼動信号を出力するとともに、前記水位検出不能信号の
受信後、蒸発によりボイラ内の水位が缶体過熱危険域と
なるような設定時間ｔ_１の経過した時点でボイラ内の水
位が前記中位検出器の水位検出位置以上に復帰しない場
合に燃焼装置の停止信号を出力する水位制御装置を備
え、さらに該水位制御装置が、前記設定時間ｔ_１の経過
以内であっても前記下位検出器からの水位検出不能信号
の受信により燃焼装置の停止信号を出力する機能を有す
ることを特徴とするボイラなどの給水制御装置を提供す
るものである。

〔実施例〕

以下、この考案の具体的実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。第１図は、この考案の実施例を示す説明図で
ある。

図面において、ボイラ１と併置した状態で設けられてい
る水面制御ボックス２は、その上部がボイラ１の蒸気部
と連通し、またその下部がボイラ１の水部と連通してお
り、水面制御ボックス２内の水位がボイラ１内の水位を
示すように構成されている。

水面制御ボックス２内に挿設された上位検出器３は、水
面制御ボックス２内の水位の検出信号を後述する水位制
御装置６に送信するもので、その水位検出位置は、蒸気
の乾き度が良好に維持されるための最高水位位置に設定
されている。また、水面制御ボックス２内に挿設された
中位検出器４は、水面制御ボックス２内の水位の検出信
号を同じく後述する水位制御装置６に送信するもので、
その水位検出位置は、上位検出器３の水位検出位置より
下位にあって、通常運転時におけるボイラ１内の適正水
位の下限位置に設定されている。さらに、水面制御ボッ
クス２内に挿設された下位検出器５は、水面制御ボック
ス２内の水位の検出信号を同じく後述する水位制御装置
６に送信するもので、その水位検出位置は、中位検出器
４の水位検出位置より下位にあって、缶体の過熱を防止
するための最低水位位置に設定されている。

水位制御装置６は、上位検出器３からの水位検出信号を
受けて給水ポンプ７の停止信号と燃焼装置９の燃焼開始
信号とを出力し、中位検出器４から水位検出不能信号を
受けて給水ポンプ７の稼動信号を出力し、かつ設定時間
ｔ_１の経過後までに上位検出器３から水位検出信号を受
信しなければ、燃焼装置９の燃焼停止信号を出力し、な
おかつ下位検出器５から水位検出不能信号があれば、こ
の場合も燃焼装置９の燃焼停止信号を出力するように構
成されている。

ここにおいて、設定時間ｔ_１は、中位検出器４が水位検
出不能信号の受信後、蒸発によりボイラ１内の水位が缶
体過熱危険域（ほぼ下位検出器５の水位検出位置）とな
るに要する時間であって、この時間は、ボイラ１の蒸発
能力とボイラ１の保有水量および缶体構造により定ま
る。

ボイラ１への給水ライン（符号省略）中に設けられた給
水ポンプ７は、水位制御装置６からの信号により、オン
−オフの稼動を行う。また、給水ラインに設けられた逆
止弁８は、給水ポンプ７の停止時にボイラ１の内圧によ
り、缶水が逆流するのを阻止する。

ボイラ１の燃焼装置９は、水位制御装置６からの燃焼開
始信号により燃焼作動を開始し、燃焼停止信号により燃
焼作動を停止する。なお、この燃焼装置９は、ボイラ１
内の水位が正常な場合は、適宜な負荷検出手段（図示省
略）からの負荷信号により、オン−オフの稼動を行う。

ボイラ１のブローライン（符号省略）に設けられたブロ
ーバルブ１０は、ボイラ１内に堆積した不純物を除去す
るために、あるいは缶水の濃縮を防止するために、缶水
をブローする際に使用される。

つぎに、前記実施例における作用について説明する。

ボイラ１を稼動させると、給水ポンプ７が稼動してボイ
ラ１内の水位が上昇し、上位検出器３が水位検出信号を
出力すると、水位制御装置６の働きにより、給水ポンプ
７を停止するとともに、燃焼装置９の燃焼作動を開始す
る。燃焼装置９の稼動により蒸発が行われると、これに
伴ってボイラ１内の水位が下降する。ボイラ１内の水位
の低下により、中位検出器４からの水位検出不能信号が
あれば、給水ポンプ７が稼動して再びボイラ１内の水位
が上昇し、以後正常運転のときには、ボイラ１内の水位
は上位検出器３と中位検出器４との水位検出位置間に維
持される。

ところが、給水ポンプ７の異常あるいは逆止弁８の逆流
などにより、中位検出器４から水位検出不能信号を受け
てから設定時間ｔ_１の経過後においても、上位検出器３
が水位を検出しない場合には、水位制御装置６は、設定
時間ｔ_１の経過後に燃焼装置９の停止信号を出力し、燃
焼装置９の燃焼作動を停止して缶体の過熱を防止する。
また、設定時間ｔ_１の経過以内であっても、逆止弁８の
不良あるいはブローバルブ１０の誤操作等により、下位
検出器５から水位検出不能信号があれば、燃焼装置９の
燃焼作動を停止して缶体の過熱を防止する。

なお、前記実施例においては、異常低水位により、中位
検出器４の水位検出不能信号から設定時間ｔ_１の経過後
までにボイラ１内の水位が上位検出器３の水位検出位置
まで復帰しないときに、燃焼装置９の燃焼作動を停止す
る信号を出力する場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、たとえばボイラ１内の水位が、通
常のボイラ１の運転時の水位に復帰しておれば、ボイラ
１の運転には支障がないわけであるから、設定時間ｔ_１
が経過するまでに水位が中位検出器４の水位まで復帰し
なければ、燃焼装置９の燃焼作動を停止する信号を出力
するように構成することもできる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、上位検出器と中位検
出器並びに下位検出器により、ボイラの通常運転時の水
位および缶体の過熱防止のための下限水位を確実に検出
し、かつ適正に維持することができるので、常に乾き度
の良好な蒸気を得ることができ、安定した性能を長期に
亘って発揮することができる。また、不測の事態により
ボイラ内の水位が急激に低下した場合においても、低水
位レベルを確実に検出し、この検出に基づいて直ちに必
要な処置を行い、低水位による缶体の過熱と云う事態も
未然に防止することができ、ボイラの運転を長期に亘っ
て安全、かつ効率良く行うことができる。しかも、中位
検出器の水位検出不能信号を受信後、設定時間が経過す
るまでに通常運転時の水位まで復帰しない場合には、燃
焼装置の燃焼作動を停止する構成であるので、不測の事
態により給水量と蒸発量とがバランスし、缶体の過熱防
止のための下限水位付近で長時間蒸発を続けると云うこ
とがなくなり、長時間の使用により缶体が過熱に至ると
云ったこともなくなる。また、燃焼開始時においては、
水位より上部の缶体は蒸気に接していないので、缶体が
過熱ぎみとなるが、この考案においては、缶体内の水位
を上位検出器の水位検出位置まで上昇させたのちに燃焼
作動を開始するので、燃焼開始に際しても缶体過熱の危
険も少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案における一実施例の説明図、第２図は
従来の給水オフ・ディレイ方式の実施例の説明図、第３
図は従来の給水オフ・ディレイ方式の実施例の説明図、
第４図は従来の給水３位置方式の実施例の説明図であ
る。 １ ボイラ ２ 水面制御ボックス ３ 上位検出器 ４ 中位検出器 ５ 下位検出器 ６ 水位制御装置 ７ 給水ポンプ ８ 逆止弁 ９ 燃焼装置 １０ ブローバルブ １１ 水位検出器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部がボイラ１の蒸気部と連通し、下部が
   ボイラ１の水部と連通するように設けた水面制御ボック
   ス２と、該水面制御ボックス２の内部において、ボイラ
   １内の水位を段階的に検出する上位検出器３，中位検出
   器４および下位検出器５とからなるボイラなどの給水制
   御装置であって、前記上位検出器３の水位検出位置を蒸
   気の乾き度が良好に維持されるための最高水位位置に設
   定し、また前記中位検出器４の水位検出位置を前記上位
   検出器３の水位検出位置より下位にあって、通常運転時
   におけるボイラ１内の適正水位の下限位置に設定し、さ
   らに前記下位検出器５の水位検出位置を前記中位検出器
   ４の水位検出位置より下位にあって、缶体の過熱を防止
   するための最低水位位置に設定し、前記上位検出器３か
   らの水位検出信号を受けて給水ポンプ７の停止信号と燃
   焼装置９の開始信号を出力し、前記中位検出器４からの
   水位検出不能信号を受けて給水ポンプ７の稼動信号を出
   力するとともに、前記水位検出不能信号の受信後、蒸発
   によりボイラ１内の水位が缶体過熱危険域となるような
   設定時間ｔ_１の経過した時点でボイラ１内の水位が前記
   中位検出器４の水位検出位置以上に復帰しない場合に燃
   焼装置９の停止信号を出力する水位制御装置６を備え、
   さらに該水位制御装置６が、前記設定時間ｔ_１の経過以
   内であっても前記下位検出器５からの水位検出不能信号
   の受信により燃焼装置９の停止信号を出力する機能を有
   することを特徴とするボイラなどの給水制御装置。