JPH07134619A - 流体送給設備における分割流量制御方法及び分割流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料の全流量域で安定した制御性を得る。 【構成】 大流量制御弁２と小流量制御弁４とが並列に
なるよう配置した燃料送給設備において、低流量域では
大流量制御弁２を全閉とし、小流量制御弁４により流量
制御を行い、低流量域から流量が増加する際には、燃料
が大流量制御弁２を通る際に安定して流れる流量になっ
たら小流量制御弁４により流量制御を行いつつ大流量制
御弁２を開き、大流量制御弁２により流量制御が可能に
なったら、小流量制御弁４を徐々に閉止させ、高流量域
では、小流量制御弁４を全閉とし、大流量制御弁２によ
り流量制御を行い、高流量域から流量が減少する際に
は、燃料流量が規定値以下になったら小流量制御弁４を
徐々に開き小流量制御弁４により流量制御が可能となっ
たら、大流量制御弁２を徐々に閉止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御性を向上させた流
体送給設備における分割流量制御方法及び分割流量制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バーナでは、燃料の最小流量から最大流
量に至る流量域が広い場合には、全流量域を１個の流量
制御弁により流量制御するのは困難であるため、全開に
した場合の流量が少い小流量制御弁と全開にした場合の
流量が多い大流量制御弁とを並列配置し、流体流量が少
い低流量域では大流量制御弁を全閉にしたまま小流量制
御弁の開度を調整して流量制御を行い、流体流量が多い
高流量域では小流量制御弁を全開にしたまま大流量制御
弁の開度を調整して流量制御を行う、いわゆる分割流量
制御が従来から行われている。

【０００３】斯かる分割制御を行う装置の一例は図３に
示され、図中、１は燃料等の流体が送給される管路、２
は管路１に接続され且つ全開時の流量が多い大流量制御
弁、３は接続部が大流量制御弁２の前方及び後方に位置
するよう管路１に接続された管路、４は大流量制御弁２
に対し並列になるよう管路３に接続され且つ全開時の流
量が全開時の大流量制御弁２の流量よりも少い小流量制
御弁、５は管路１の流体流れ方向Ｄ₁下流端に接続され
且つ燃料を噴射するようにしたバーナ、６は管路１と管
路３の流体流れ方向Ｄ₁上流側の接続部よりも更に上流
側において管路１に接続され且つ管路１を流れる流体の
流量を検出するようにした流量検出器、７は流量検出器
６により検出されて送信された流量信号Ｆを基に大流量
制御弁２及び小流量制御弁４に弁開度指令信号Ｖを与
え、大流量制御弁２、小流量制御弁４の開度を調整する
制御装置である。

【０００４】図示してない中央演算処理装置から制御装
置７に与えられるボイラ負荷指令が低い場合には、制御
装置７からの弁開度指令信号Ｖによって小流量制御弁４
は所定の開度に開き、大流量制御弁２は全閉になってい
る。このため、燃料は管路１，３から小流量制御弁４、
管路３，１を通り、バーナ５へ送給される。

【０００５】ボイラ負荷指令が高い場合には、制御装置
７からの弁開度指令信号Ｖによって小流量制御弁４は全
開となり、大流量制御弁２は所定の開度になっている。
このため、一部の燃料は管路１，３から小流量制御弁
４、管路３を通り更に下流の管路１へ送られ、残りの燃
料は管路１から大流量制御弁２を通り更に下流の管路１
へ送られて小流量制御弁４からの燃料と合流し、合流し
た燃料はバーナ５へ送給される。

【０００６】このように燃料をバーナ５へ送給する際に
流量検出器６により検出された流量信号Ｆは、制御装置
７へ与えられ制御装置７で処理され、得られた弁開度指
令信号Ｖは大流量制御弁２、小流量制御弁４へ与えら
れ、各流量制御弁２，４の開度が調整される。

【０００７】斯かる各流量制御弁２，４の開度を調整す
る際の弁開度指令信号Ｖと弁開度の関係は図４に示さ
れ、直線イは弁開度指令信号Ｖと小流量制御弁４の弁開
度の関係を表わし、直線ロは弁開度指令信号Ｖと大流量
制御弁２の弁開度の関係を表わしている。

【０００８】図４のグラフから明らかなように、小流量
制御弁４の弁開度が全開（１００％）となった後は、小
流量制御弁４は全開のままで、大流量制御弁２の開度が
調整されることにより燃料流量の制御が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
分割流量制御方式では、制御が小流量制御弁４から大流
量制御弁２へ移行する流量域では、小流量制御弁４を全
開に保持したまま大流量制御弁２の開度を僅かに調整す
る微開度調整を行わなければならないため、大流量制御
弁２を通る燃料の流量に脈動が生じ、制御性が悪化する
という問題があった。

【００１０】本発明は、上述の実情に鑑み、全流量域で
燃料の流量に脈動が生じないようにし、以って安定した
制御を行い得るようにすることを目的としてなしたもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本方法発明は、下流側の
流体被送給部５へ送給される流体が小流量域の場合に流
量制御を行うための小流量制御弁４と、該小流量制御弁
４に対し並列配置され流体被送給部５へ送給される流体
が大流量域の場合に流量制御を行うための大流量制御弁
２とを備えた流体送給設備において、流体の流量が大流
量制御弁２により脈動の生じない安定した流量制御を行
うことのできない低流量域にある場合には、大流量制御
弁２を全閉状態に保持して小流量制御弁４の開度を調整
することにより流量制御を行い、流体の流量が大流量制
御弁２により脈動の生じない安定した流量制御を行うこ
とのできる高流量域になったら、小流量制御弁４の開度
を調整することにより流量制御を行いつつ大流量制御弁
２を徐々に開き、大流量制御弁２が流体被送給部５へ送
給される流体の流量に対応した開度まで開いたら大流量
制御弁２の開度を調整することにより流量制御を行いつ
つ小流量制御弁４を徐々に閉止させ、流体の流量が規定
値まで下降したら大流量制御弁２の開度を調整すること
により流量制御を行いつつ小流量制御弁４を徐々に開
き、小流量制御弁４が流体被送給部５へ送給される流体
の流量に対応した開度まで開いたら小流量制御弁４の開
度を調整することにより流量制御を行いつつ大流量制御
弁２を徐々に閉止させるものである。

【００１２】又、本装置発明は、下流側の流体被送給部
５へ送給される流体が小流量域の場合に流量制御を行う
ための小流量制御弁４と、該小流量制御弁４に対し並列
配置され流体被送給部５へ送給される流体が大流量域の
場合に流量制御を行うための大流量制御弁２とを備えた
流体送給設備において、前記両流量制御弁４，２よりも
流体流れ方向Ｄ₁上流側において前記流体被送給部５へ
送給される流体の流量を検出し流量信号Ｆとして出力す
る流量検出器６と、該流量検出器６により検出した流量
信号Ｆと指令に対応した設定流量信号Ｆ_Oを基に流量偏
差信号ΔＦを求める減算器８と、該減算器８からの流量
偏差信号ΔＦを処理して弁開度指令信号Ｖを求める調節
器９と、該調節器９からの弁開度指令信号Ｖ或いは大弁
全閉指令信号発生器１０からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁を
出力する切替器１２と、調節器９からの弁開度指令信号
Ｖ或いは小弁全閉指令信号発生器１１からの小弁全閉指
令信号Ｖ₀₂を出力し得るようにした切替器１３と、切替
器１２からの弁開度指令信号Ｖ或いは大弁全閉指令信号
Ｖ₀₁の変化率を制限して出力し、大弁開度指令信号Ｖ₁
或いは大弁全閉指令信号Ｖ_01Aとして大流量制御弁２へ
与えるようにした変化率制限器１４と、切替器１３から
の弁開度指令信号Ｖ或いは小弁全閉指令信号Ｖ ₀₂の変化
率を制限して出力し、小弁開度指令信号Ｖ₂或いは小弁
全閉指令信号Ｖ_{0 2A}として小流量制御弁４へ与えるよう
にした変化率制限器１５と、前記流量検出器６で検出し
た流量信号Ｆが予め定めた下限の規定値以下の場合に低
流量信号Ｖ₃を出力すると共に流量信号Ｆが予め定めた
上限の規定値以上の場合に高流量信号Ｖ₄を出力し得る
ようにしたハイローモニタスイッチ１６と、前記調節器
９からの弁開度指令信号Ｖと変化率制限器１４からの大
弁開度指令信号Ｖ₁の差が零の場合に小弁閉止開始指令
信号Ｖ₅を出力する偏差信号モニタスイッチ１７と、調
節器９からの弁開度指令信号Ｖと変化率制限器１５から
の小弁開度指令信号Ｖ ₂の差が零の場合に大弁閉止開始
指令信号Ｖ₆を出力する偏差信号モニタスイッチ１８
と、前記ハイローモニタスイッチ１６から低流量信号Ｖ
₃が与えられ、高流量信号Ｖ₄が与えられない場合には調
節器９からの弁開度指令信号Ｖを出力するよう切替器１
３を切替えると共に大弁全閉指令信号Ｖ₀₁を出力するよ
う切替器１２を切替え、流体の流量が増加してハイロー
モニタスイッチ１６から高流量信号Ｖ₄が与えられたら
切替器１３を調節器９からの弁開度指令信号Ｖが出力さ
れるよう保持したままで切替器１２を調節器９からの弁
開度指令信号Ｖが出力されるよう切替え、偏差信号モニ
タスイッチ１７から小弁閉止開始指令信号Ｖ₅が与えら
れたら切替器１２を調節器９からの弁開度指令信号Ｖが
出力されるよう保持したままで切替器１３を小弁全閉指
令信号発生器１１からの小弁全閉指令信号Ｖ₀₂が出力さ
れるよう切替え、流体の流量が低下してハイローモニタ
スイッチ１６から低流量信号Ｖ₃が与えられたら切替器
１２を調節器９からの弁開度指令信号Ｖが出力されるよ
う保持したまま切替器１３を調節器９からの弁開度指令
信号Ｖが出力されるよう切替え、偏差信号モニタスイッ
チ１８から大弁閉止開始指令信号Ｖ₆が与えられたら切
替器１３を調節器９からの弁開度指令信号Ｖが出力され
るよう保持したまま切替器１２を大弁全閉指令信号発生
器１０からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁が出力されるよう切
替えるようにした切替指令信号出力装置１９を備えたも
のである。

【００１３】

【作用】方法発明では、流体の流量が増加して低流量域
から高流量域に移行する際には、大流量制御弁２により
安定した流量制御を行うことができるまで流体の流量が
増加したら、小流量制御弁４により流量制御しつつ大流
量制御弁２を徐々に開き、大流量制御弁２が流体被送給
部５へ送給される流体の流量に対応した開度まで開いた
ら大流量制御弁２により流量制御しつつ小流量制御弁４
を閉止し、又流体の流量が減少し規定値以下になったら
大流量制御弁２により流量制御しつつ小流量制御弁４を
開き、小流量制御弁４が流体被送給部５へ送給される流
体の流量に対応した開度まで開いたら小流量制御弁４に
より流量制御しつつ大流量制御弁２を徐々に閉止するよ
うにしているため、大流量制御弁２により流量制御を行
う際に、該大流量制御弁２を流れる流体に脈動が生じ
ず、従って安定した分割流量制御を行うことができる。

【００１４】又、装置発明では、流体の流量が増加して
低流量域から高流量域に移行する際にハイローモニタス
イッチ１６から切替指令信号出力装置１９へ高流量信号
Ｖ₄が与えられると、切替指令信号出力装置１９により
切替器１２は調節器９からの弁開度指令信号Ｖが出力さ
れるよう切替るため、小流量制御弁４により流量制御が
行われつつ大流量制御弁２は徐々に開き、切替指令信号
出力装置１９に偏差信号モニタスイッチ１７から小弁閉
止開始指令信号Ｖ₅が与えられると、切替指令信号出力
装置１９により切替器１３は小弁全閉指令信号発生器１
１からの小弁全閉指令信号Ｖ₀₂が出力されるよう切替え
られるため、小流量制御弁４は徐々に閉止され、大流量
制御弁２により流量制御が行われ、流体の流量が減少し
て高流量域から低流量域に移行する際にハイローモニタ
スイッチ１６から切替指令信号出力装置１９へ低流量信
号Ｖ₃が与えられると、切替指令信号出力装置１９によ
り切替器１３は調節器９からの弁開度指令信号Ｖが出力
されるよう切替るため大流量制御弁２により流量制御が
行われつつ小流量制御弁４は徐々に開き、切替指令信号
出力装置１９に偏差信号モニタスイッチ１８から大弁閉
止開始指令信号Ｖ₆が与えられると、切替指令信号出力
装置１９により切替器１２は大弁全閉指令信号発生器１
０からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁が出力されるよう切替え
られるため、大流量制御弁２は徐々に閉止され、小流量
制御弁４により流量制御が行われる。従って、大流量制
御弁２により流量制御を行う際に大流量制御弁２を流れ
る流体に脈動が生じず、安定した分割流量制御を行うこ
とができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつ
つ説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例であり、本実施例
においては制御装置７の構成に特長がある。すなわち、
本実施例の制御装置７は、流量検出器６からの流量信号
Ｆとボイラ負荷指令から定まる設定流量信号Ｆ_Oの差を
採り、流量偏差信号ΔＦを求める減算器８と、該減算器
８で減算されて得られた流量偏差信号ΔＦを比例積分し
て弁開度指令信号Ｖを求める比例積分調節器９と、該比
例積分調節器９からの弁開度指令信号Ｖを出力するか或
いは大弁全閉指令信号発生器１０、小弁全閉指令信号発
生器１１からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁、小弁全閉指令信
号Ｖ₀₂を出力するようにした切替器１２，１３と、切替
器１２，１３からの弁開度指令信号Ｖ或いは大弁全閉指
令信号Ｖ₀₁、小弁全閉指令信号Ｖ₀₂が短時間に急激に変
化しないよう制限すると共に大弁開度指令信号Ｖ₁、小
弁開度指令信号Ｖ₂或いは大弁全閉指令信号Ｖ_01A、小弁
全閉指令信号Ｖ_02Aとして大流量制御弁２、小流量制御
弁４へ与えるようにした変化率制限器１４，１５と、流
量検出器６から与えられた流量信号Ｆが予め定めた下限
値以下の場合に低流量信号Ｖ₃を切替指令信号出力装置
１９へ与えると共に予め定めた上限値以上になったら高
流量信号Ｖ₄を切替指令信号出力装置１９へ与えるよう
にしたハイローモニタスイッチ１６と、比例積分調節器
９から出力された弁開度指令信号Ｖと変化率制限器１
４，１５から出力された大弁開度指令信号Ｖ₁、小弁開
度指令信号Ｖ₂の偏差が略零になったら切替指令信号出
力装置１９へ小弁閉止開始指令信号Ｖ₅、大弁閉止開始
指令信号Ｖ₆を与えるようにした偏差信号モニタスイッ
チ１７，１８を備え、切替指令信号出力装置１９から
は、切替器１２，１３へ切替指令信号Ｖ₇，Ｖ₈を出力し
得るようになっている。

【００１７】次に、本実施例の作動について説明する。

【００１８】ボイラ運転時には、管路１の流量検出器６
接続部を流れる燃料の流量は流量検出器６により検出さ
れ、流量信号Ｆとしてハイローモニタスイッチ１６及び
減算器８へ与えられている。

【００１９】而して、ボイラ負荷指令が低く、流量検出
器６から与えられた流量信号Ｆが予め定められた下限値
よりも低い場合には、ハイローモニタスイッチ１６から
は低流量信号Ｖ₃が出力されて切替指令信号出力装置１
９へ与えられ、又切替指令信号出力装置１９からは切替
器１３に切替指令信号Ｖ₈が与えられているが、切替器
１２には切替指令信号Ｖ₇は与えられてはないない。従
って、切替器１３はｂ〜ｃ側に切替り、切替器１２はａ
〜ｃ側に切替っている。

【００２０】このため、切替器１２では大弁全閉指令信
号発生器１０からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁が出力され、
変化率制限器１４を介して大流量制御弁２へ与えられて
おり、大流量制御弁２は全閉状態にある。このため、燃
料は大流量制御弁２を流れることはない。

【００２１】一方、減算器８では、ボイラ負荷指令によ
り定まる燃料の設定流量信号Ｆ_Oと検出された流量信号
Ｆの差が採られて流量偏差信号ΔＦが求められ、求めら
れた流量偏差信号ΔＦは比例積分調節器９へ与えられ
る。

【００２２】比例積分調節器９では、流量偏差信号ΔＦ
が比例積分されて弁開度指令信号Ｖが求められ、求めら
れた弁開度指令信号Ｖは切替器１３へ与えられる。而し
て、切替器１３はｂ〜ｃ側に切替っているため、切替器
１３へ与えられた弁開度指令信号Ｖは切替器１３を通っ
て変化率制限器１５を経て小弁開度指令信号Ｖ₂として
小流量制御弁４に与えられ、小流量制御弁４の開度は所
定の開度に調整される。このため、燃料は、管路１，
３、小流量制御弁４、管路３，１を通ってバーナ５へ送
給される。

【００２３】比例積分調節器９で比例積分して得られた
弁開度指令信号Ｖは、切替器１２及び偏差信号モニタス
イッチ１７，１８へも与える。しかるに、切替器１２は
ａ〜ｃ側に切替っているため、切替器１２からは弁開度
指令信号Ｖは出力されない。

【００２４】又偏差信号モニタスイッチ１７では、弁開
度指令信号Ｖと大弁全閉指令信号Ｖ _01Aの差が採られて
偏差信号ΔＬ₁が求められるが、Ｖ≫Ｖ_01AでΔＬ₁＝Ｖ
−Ｖ_{01 A}≠０であるため、偏差信号モニタスイッチ１７
から切替指令信号出力装置１９へ小弁閉止開始指令信号
Ｖ₅は与えられず、切替器１３へは切替指令信号Ｖ₈が与
えられたままである。このため切替器１３はｂ〜ｃ側が
接続されたままである。

【００２５】更に、偏差信号モニタスイッチ１８では、
弁開度指令信号Ｖと小弁開度指令信号Ｖ₂の差が採られ
て偏差信号ΔＬ₂が求められるが、Ｖ＝Ｖ₂であり、ΔＬ
₂＝Ｖ−Ｖ₂＝０であるため、偏差信号モニタスイッチ１
８から切替指令信号出力装置１９へ大弁閉止開始指令信
号Ｖ₆が与えられる。しかし、ハイローモニタスイッチ
１６から切替指令信号出力装置１９へ高流量信号Ｖ₄は
与えられていないため、切替指令信号出力装置１９から
切替器１２へ切替指令信号Ｖ₇は与えられず、切替器１
２はａ〜ｃ側が接続されたままである。

【００２６】ボイラ負荷指令が増大することにより管路
１の流量検出器６接続部を流れる燃料の流量が増加し、
流量検出器６からハイローモニタスイッチ１６へ与えら
れる流量信号Ｆが下限値を越えると、ハイローモニタス
イッチ１６からは低流量信号Ｖ₃は出力されなくなる。
又流量信号Ｆが予め定めた上限値に達していないとハイ
ローモニタスイッチ１６からは高流量信号Ｖ₄も出力さ
れない。而して、この場合は切替指令信号出力装置１９
からは切替指令信号Ｖ₈が切替器１３に与えられ、切替
指令信号Ｖ₇は出力されない。このため、切替器１３は
ｂ〜ｃ側に接続され、切替器１２はａ〜ｃ側に接続され
たままである。従って、この場合も、比例積分調節器９
から出力された弁開度指令信号Ｖは切替器１３及び変化
率制限器１５を経て小流量制御弁４へ与えられるため、
小流量制御弁４の開度は、更に徐々に大きくなって行
き、又切替器１２からは大弁全閉指令信号発生器１０か
らの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁が、出力され、大弁全閉指令
信号Ｖ_01Aとして大流量制御弁２へ与えられているた
め、大流量制御弁２は全閉状態のままである（図２の範
囲Ａ参照）。

【００２７】この場合、弁開度指令信号Ｖと小弁開度指
令信号Ｖ₂は略等しく、偏差信号はΔＬ₂＝Ｖ−Ｖ₂＝０
であるため、偏差信号モニタスイッチ１８からは大弁閉
止開始指令信号Ｖ₆が切替指令信号出力装置１９に与え
られ、弁開度指令信号Ｖと大弁全閉指令信号Ｖ_01Aの偏
差信号はΔＬ₁＝Ｖ−Ｖ_01A≠０であるため、偏差信号モ
ニタスイッチ１７からは小弁閉止開始指令信号Ｖ₅は出
力されない。このため、切替指令信号出力装置１９から
は切替指令信号Ｖ₈は出力されているが切替指令信号Ｖ₇
は出力されず、従って、切替器１３はｂ〜ｃ側に、切替
器１２はａ〜ｃ側に夫々切替ったままである。

【００２８】更にボイラ負荷指令が増大することにより
管路１の流量検出器６接続部を流れる燃料の流量が増加
し、流量検出器６からハイローモニタスイッチ１６へ与
えられる流量信号Ｆが上限値に達すると、ハイローモニ
タスイッチ１６からは高流量信号Ｖ₄が出力されて切替
指令信号出力装置１９へ与えられる。そうすると、切替
指令信号出力装置１９からは切替指令信号Ｖ₈が切替器
１３へ与えられた状態を継続したまま切替器１２へも切
替指令信号Ｖ₇が与えられ、切替器１２はｂ〜ｃ側に切
替る。このため、比例積分調節器９から出力された弁開
度指令信号Ｖは切替器１３から変化率制限器１５を通
り、小弁開度指令信号Ｖ₂として小流量制御弁４へ与え
られると同時に、前記比例積分調節器９から出力された
弁開度指令信号Ｖは切替器１２から変化率制限器１４を
通り、大弁開度指令信号Ｖ₁として大流量制御弁２へ与
えられ、大流量制御弁２は全閉状態から徐々に開き始め
る（図２の範囲Ｂ参照）。従って、管路１の流量検出器
６を通った燃料の一部は、大流量制御弁２を通って管路
１の管路３接続部下流側へ流れ、管路３から流量制御さ
れつつ小流量制御弁４を通り管路１へ送給された燃料と
合流し、バーナ５へ送給され始める。この場合、大流量
制御弁２を通る燃料の流量は、大流量制御弁２を通って
も脈動を生じることのない流量であるため、バーナ５へ
送給される燃料の流量は安定して制御される。又、切替
器１２がｂ〜ｃ側に切替ってからしばらくの間は、変化
率制限器１４から出力される大弁開度指令信号Ｖ₁は比
例積分調節器９から出力される弁開度指令信号Ｖよりも
小さく、偏差信号はΔＬ₁＝Ｖ−Ｖ₁＞０であるため、偏
差信号モニタスイッチ１７から切替指令信号出力装置１
９へ小弁閉止開始指令信号Ｖ₅が与えられることはな
い。

【００２９】切替器１２がｂ〜ｃ側に切替ってから或る
程度時間が経過すると、変化率制限器１４から出力され
る大弁開度指令信号Ｖ₁は徐々に大きくなり、比例積分
調節器９からの弁開度指令信号Ｖと同じになる。そうす
ると、偏差信号はΔＬ₁＝Ｖ−Ｖ₁＝０となるため、偏差
信号モニタスイッチ１７から切替指令信号出力装置１９
へ小弁閉止開始指令信号Ｖ₅が与えられる。

【００３０】又切替指令信号出力装置１９へ小弁閉止開
始指令信号Ｖ₅が与えられると、切替指令信号出力装置
１９から切替器１３に対し切替指令信号Ｖ₈が与えられ
なくなるため、切替器１３はａ〜ｃ側に切替り、小弁全
閉指令信号発生器１１からの小弁全閉指令信号Ｖ₀₂は切
替器１３を介して変化率制限器１５へ与えられ、変化率
制限器１５から小弁全閉指令信号Ｖ_02Aとして小流量制
御弁４へ与えられる。このため小流量制御弁４は閉じ始
め、ついには完全に閉止下状態となる（図２の範囲Ｃ参
照）。更に偏差信号モニタスイッチ１８で求められる偏
差信号はΔＬ₂＝Ｖ−Ｖ_02A≠０となるため、大弁閉止開
始指令信号Ｖ₆は偏差信号モニタスイッチ１８から切替
指令信号出力装置１９へ与えられなくなる。

【００３１】この際、小弁全閉指令信号Ｖ_02Aが減少し
て行く比率は変化率制限器１５により制限されるため、
ゆっくりと閉じることになる。小流量制御弁４が閉止し
ていく際及び完全に閉止した後の燃料の流量制御は大流
量制御弁２により行われる。

【００３２】ボイラ負荷指令が高く、管路１を送給され
る燃料の流量が多い場合には、小流量制御弁４は小弁全
閉指令信号Ｖ_02Aにより完全に閉止し、大流量制御弁２
は大弁開度指令信号Ｖ₁により所定の開度に調整される
（図２の範囲Ｄ参照）。小流量制御弁４が完全に閉止す
ると、燃料は全量管路１、大流量制御弁２、管路１を通
ってバーナ５へ送給される。

【００３３】ボイラ負荷指令が高い状態から低下し始
め、管路１を流れる燃料の流量が減少することにより、
流量検出器６で検出される流量信号Ｆがハイローモニタ
スイッチ１６に予め設定されている上限値よりも下降す
ると、ハイローモニタスイッチ１６から切替指令信号出
力装置１９へ高流量信号Ｖ₄が与えられなくなる。しか
し、切替指令信号出力装置１９からは切替器１２に切替
指令信号Ｖ₇が出力され、切替器１３には切替指令信号
Ｖ₈は出力されていないため、切替器１２はｂ〜ｃ側に
切替り、切替器１３はａ〜ｃ側に切替ったままである。
従って、この場合、小流量制御弁４は完全に閉止され、
管路１を流れる燃料の流量は大流量制御弁２を徐々に閉
止して行くことにより制御される。この場合、弁開度指
令信号Ｖと大弁開度指令信号Ｖ₁は略等しく、偏差信号
はΔＬ₁＝Ｖ−Ｖ₁＝０であるため、小弁閉止開始指令信
号Ｖ₅は偏差信号モニタスイッチ１７から切替指令信号
出力装置１９へ与えられているが、弁開度指令信号Ｖと
小弁全閉指令信号Ｖ_02Aとは等しくなく、偏差信号はΔ
Ｌ₂＝Ｖ−Ｖ_02A≠０であるため、大弁閉止開始指令信号
Ｖ₆は偏差信号モニタスイッチ１８から切替指令信号出
力装置１９へ与えられてはいない。

【００３４】ボイラ負荷指令が更に下降し、管路１を流
れる燃料の流量が更に下降することにより、流量検出器
６で検出される流量信号Ｆがハイローモニタスイッチ１
６に予め設定されている下限値に達すると、ハイローモ
ニタスイッチ１６から切替指令信号出力装置１９へ低流
量信号Ｖ₃が与えられ、切替指令信号出力装置１９から
は切替指令信号Ｖ₇が切替器１２に与えられた状態を継
続したまま切替器１３へも切替指令信号Ｖ₈が与えら
れ、切替器１３はｂ〜ｃ側に切替る。このため、比例積
分調節器９から出力された弁開度指令信号Ｖは切替器１
２から変化率制限器１４を通り、大弁開度指令信号Ｖ₁
として大流量制御弁２へ与えられ、大流量制御弁２は制
御したまま、前記比例積分調節器９から出力された弁開
度指令信号Ｖは切替器１３から変化率制限器１５を通
り、小弁開度指令信号Ｖ₂として小流量制御弁４へ与え
られ、小流量制御弁４は全閉状態から徐々に開き始め
る。このため燃料の一部は管路１，３、小流量制御弁
４、管路３を通り、管路１へ流入し、大流量制御弁２を
通り、管路１の管路３接続部よりも下流側へ送給された
燃料と合流してバーナ５へ送給され始める。この場合、
大流量制御弁２を通る燃料の流量は大流量制御弁２で脈
動の生じることのない流量であるため、バーナ５へ送給
される燃料の流量は安定して制御される。

【００３５】又、切替器１３がｂ〜ｃ側に切替ってから
しばらくの間は、変化率制限器１５から出力された小弁
開度指令信号Ｖ₂は比例積分調節器９から出力される弁
開度指令信号Ｖよりも小さく、偏差信号はΔＬ₂＝Ｖ−
Ｖ₂＞０であるため、偏差信号モニタスイッチ１８から
切替指令信号出力装置１９へ大弁閉止開始指令信号Ｖ₆
が与えられることはない。

【００３６】切替器１３がｂ〜ｃ側に切替ってからある
程度時間が経過すると変化率制限器１５から出力される
小弁開度指令信号Ｖ₂は徐々に大きくなり、比例積分調
節器９からの弁開度指令信号Ｖと同じになる。そうする
と、偏差信号はΔＬ₂＝Ｖ−Ｖ₂＝０となるため、偏差信
号モニタスイッチ１８から切替指令信号出力装置１９へ
大弁閉止開始指令信号Ｖ₆が与えられる。

【００３７】又切替指令信号出力装置１９へ大弁閉止開
始指令信号Ｖ₆が与えられると、切替指令信号出力装置
１９から切替器１２に対し切替指令信号Ｖ₇が与えられ
なくなるため、切替器１２はａ〜ｃ側に切替り、大弁全
閉指令信号発生器１０からの大弁全閉指令信号Ｖ₀₁は切
替器１２を通って変化率制限器１４へ与えられ、変化率
制限器１４から大弁全閉指令信号Ｖ_01Aとして大流量制
御弁２へ与えられる。このため、大流量制御弁２は閉じ
始め、ついには完全に閉止した状態となる。偏差信号モ
ニタスイッチ１７で求められる偏差信号は、ΔＬ₁＝Ｖ
−Ｖ_01A≠０となるため、小弁閉止開始指令信号Ｖ₅は偏
差信号モニタスイッチ１７から切替指令信号出力装置１
９へ与えられなくなる。

【００３８】本実施例においては、いわゆる分割流量制
御を行うために大流量制御弁２を開き始めたり完全に閉
止される直前に管路１や３を流れる燃料の流量に脈動が
生じることがなく、安定した燃料流量制御を行うことが
できる。

【００３９】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
変更を加え得ることは勿論である。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１、２の何れに
おいても、流体の流量に応じて小流量制御弁４から大流
量制御弁２へ切替えたり、大流量制御弁２から小流量制
御弁４に切替えたりする分割流量制御を行う際に大流量
制御弁２の制御性の悪い範囲では大流量制御弁２による
流量制御を行わないようにしたため、全流量域で安定し
た制御を行うことができるという優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体送給設備における分割流量制御方
法及び分割流量制御装置の一実施例のブロック図であ
る。

【図２】図１の流体送給設備における分割流量制御方法
及び分割流量制御装置により流量制御を行う際の流量信
号と弁開度との関係を表わすグラフである。

【図３】従来の流体送給設備における分割流量制御方法
及び分割流量制御装置の一例のブロック図である。

【図４】図３の流体送給設備における分割流量制御方法
及び分割流量制御装置により流量制御を行う際の弁開度
指令信号と弁開度との関係を表わすグラフである。

【符号の説明】

２ 大流量制御弁 ４ 小流量制御弁 ５ バーナ（流体被送給部） ６ 流量検出器 ８ 減算器 ９ 比例積分調節器（調節器） １０ 大弁全閉指令信号発生器 １１ 小弁全閉指令信号発生器 １２，１３ 切替器 １４，１５ 変化率制限器 １６ ハイローモニタスイッチ １７，１８ 偏差信号モニタスイッチ １９ 切替指令信号出力装置 Ｆ 流量信号 Ｆ_O 設定流量信号 ΔＦ 流量偏差信号 Ｖ 弁開度指令信号 Ｖ₁ 大弁開度指令信号 Ｖ₂ 小弁開度指令信号 Ｖ₀₁，Ｖ_01A 大弁全閉指令信号 Ｖ₀₂，Ｖ_02A 小弁全閉指令信号 Ｖ₃ 低流量信号 Ｖ₄ 高流量信号 Ｖ₅ 小弁閉止開始指令信号 Ｖ₆ 大弁閉止開始指令信号 Ｄ₁ 流体流れ方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下流側の流体被送給部（５）へ送給され
   る流体が小流量域の場合に流量制御を行うための小流量
   制御弁（４）と、該小流量制御弁（４）に対し並列配置
   され流体被送給部（５）へ送給される流体が大流量域の
   場合に流量制御を行うための大流量制御弁（２）とを備
   えた流体送給設備において、流体の流量が大流量制御弁
   （２）により脈動の生じない安定した流量制御を行うこ
   とのできない低流量域にある場合には、大流量制御弁
   （２）を全閉状態に保持して小流量制御弁（４）の開度
   を調整することにより流量制御を行い、流体の流量が大
   流量制御弁（２）により脈動の生じない安定した流量制
   御を行うことのできる高流量域になったら、小流量制御
   弁（４）の開度を調整することにより流量制御を行いつ
   つ大流量制御弁（２）を徐々に開き、大流量制御弁
   （２）が流体被送給部（５）へ送給される流体の流量に
   対応した開度まで開いたら大流量制御弁（２）の開度を
   調整することにより流量制御を行いつつ小流量制御弁
   （４）を徐々に閉止させ、流体の流量が規定値まで下降
   したら大流量制御弁（２）の開度を調整することにより
   流量制御を行いつつ小流量制御弁（４）を徐々に開き、
   小流量制御弁（４）が流体被送給部（５）へ送給される
   流体の流量に対応した開度まで開いたら小流量制御弁
   （４）の開度を調整することにより流量制御を行いつつ
   大流量制御弁（２）を徐々に閉止させることを特徴とす
   る流体送給設備における分割流量制御方法。
2. 【請求項２】 下流側の流体被送給部（５）へ送給され
   る流体が小流量域の場合に流量制御を行うための小流量
   制御弁（４）と、該小流量制御弁（４）に対し並列配置
   され流体被送給部（５）へ送給される流体が大流量域の
   場合に流量制御を行うための大流量制御弁（２）とを備
   えた流体送給設備において、前記両流量制御弁（４）
   （２）よりも流体流れ方向（Ｄ₁）上流側において前記
   流体被送給部（５）へ送給される流体の流量を検出し流
   量信号（Ｆ）として出力する流量検出器（６）と、該流
   量検出器（６）により検出した流量信号（Ｆ）と指令に
   対応した設定流量信号（Ｆ_O）を基に流量偏差信号（Δ
   Ｆ）を求める減算器（８）と、該減算器（８）からの流
   量偏差信号（ΔＦ）を処理して弁開度指令信号（Ｖ）を
   求める調節器（９）と、該調節器（９）からの弁開度指
   令信号（Ｖ）或いは大弁全閉指令信号発生器（１０）か
   らの大弁全閉指令信号（Ｖ₀₁）を出力する切替器（１
   ２）と、調節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）或い
   は小弁全閉指令信号発生器（１１）からの小弁全閉指令
   信号（Ｖ₀₂）を出力し得るようにした切替器（１３）
   と、切替器（１２）からの弁開度指令信号（Ｖ）或いは
   大弁全閉指令信号（Ｖ₀₁）の変化率を制限して出力し、
   大弁開度指令信号（Ｖ₁）或いは大弁全閉指令信号（Ｖ
   _01A）として大流量制御弁（２）へ与えるようにした変
   化率制限器（１４）と、切替器（１３）からの弁開度指
   令信号（Ｖ）或いは小弁全閉指令信号（Ｖ₀₂）の変化率
   を制限して出力し、小弁開度指令信号（Ｖ₂）或いは小
   弁全閉指令信号（Ｖ_02A）として小流量制御弁（４）へ
   与えるようにした変化率制限器（１５）と、前記流量検
   出器（６）で検出した流量信号（Ｆ）が予め定めた下限
   の規定値以下の場合に低流量信号（Ｖ₃）を出力すると
   共に流量信号（Ｆ）が予め定めた上限の規定値以上の場
   合に高流量信号（Ｖ₄）を出力し得るようにしたハイロ
   ーモニタスイッチ（１６）と、前記調節器（９）からの
   弁開度指令信号（Ｖ）と変化率制限器（１４）からの大
   弁開度指令信号（Ｖ₁）の差が零の場合に小弁閉止開始
   指令信号（Ｖ₅）を出力する偏差信号モニタスイッチ
   （１７）と、調節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）
   と変化率制限器（１５）からの小弁開度指令信号
   （Ｖ₂）の差が零の場合に大弁閉止開始指令信号（Ｖ₆）
   を出力する偏差信号モニタスイッチ（１８）と、前記ハ
   イローモニタスイッチ（１６）から低流量信号（Ｖ₃）
   が与えられ、高流量信号（Ｖ₄）が与えられない場合に
   は調節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）を出力する
   よう切替器（１３）を切替えると共に大弁全閉指令信号
   （Ｖ₀₁）を出力するよう切替器（１２）を切替え、流体
   の流量が増加してハイローモニタスイッチ（１６）から
   高流量信号（Ｖ₄）が与えられたら切替器（１３）を調
   節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）が出力されるよ
   う保持したままで切替器（１２）を調節器（９）からの
   弁開度指令信号（Ｖ）が出力されるよう切替え、偏差信
   号モニタスイッチ（１７）から小弁閉止開始指令信号
   （Ｖ₅）が与えられたら切替器（１２）を調節器（９）
   からの弁開度指令信号（Ｖ）が出力されるよう保持した
   ままで切替器（１３）を小弁全閉指令信号発生器（１
   １）からの小弁全閉指令信号（Ｖ₀₂）が出力されるよう
   切替え、流体の流量が低下してハイローモニタスイッチ
   （１６）から低流量信号（Ｖ₃）が与えられたら切替器
   （１２）を調節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）が
   出力されるよう保持したまま切替器（１３）を調節器
   （９）からの弁開度指令信号（Ｖ）が出力されるよう切
   替え、偏差信号モニタスイッチ（１８）から大弁閉止開
   始指令信号（Ｖ₆）が与えられたら切替器（１３）を調
   節器（９）からの弁開度指令信号（Ｖ）が出力されるよ
   う保持したまま切替器（１２）を大弁全閉指令信号発生
   器（１０）からの大弁全閉指令信号（Ｖ₀₁）が出力され
   るよう切替えるようにした切替指令信号出力装置（１
   ９）を備えたことを特徴とする流体送給設備における分
   割流量制御装置。