JPH0743332B2 - 過熱点検出装置 - Google Patents
過熱点検出装置Info
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- JPH0743332B2 JPH0743332B2 JP62154587A JP15458787A JPH0743332B2 JP H0743332 B2 JPH0743332 B2 JP H0743332B2 JP 62154587 A JP62154587 A JP 62154587A JP 15458787 A JP15458787 A JP 15458787A JP H0743332 B2 JPH0743332 B2 JP H0743332B2
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
-
- 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
- F28F27/006—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for regenerative heat-exchange apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は回転再生式熱交換機に関し、特に回転再生式熱
交換機の中でその要素が燃え上がる前の過熱点を検出す
ることに関する。
交換機の中でその要素が燃え上がる前の過熱点を検出す
ることに関する。
回転再生式熱交換機では、普通は、詰込まれた要素プレ
ートから成る熱吸収材料の集合体である蓄熱体が高温排
気ガス通路に位置されてそこを通過する高温ガスから熱
を吸収する。そのプレートがガスによって加熱された
後、それらは冷たい空気が通る通路に位置され、そこで
は加熱されたプレートからそこを流れる冷たい空気また
はガスに熱が伝達される。
ートから成る熱吸収材料の集合体である蓄熱体が高温排
気ガス通路に位置されてそこを通過する高温ガスから熱
を吸収する。そのプレートがガスによって加熱された
後、それらは冷たい空気が通る通路に位置され、そこで
は加熱されたプレートからそこを流れる冷たい空気また
はガスに熱が伝達される。
熱を含むガスは代表的には燃焼工程からの排気ガスであ
る。高温排気ガスは回転再生式熱交換機を貫通するよう
に指し向けられているので、その排気ガスによって担持
された燃焼の飛散灰および未燃物は詰込まれた要素プレ
ートの表面に付着される。この付着は熱交換機を通る空
気およびガスの流れが少なくとも付着によりふさがされ
た近くにて弱められるまで続く。温度が付着物の発火点
まで上昇されると、付着物は燃え始めて過熱点を生じさ
せるまで発熱し、もしこれが検出されなければ熱交換機
の金属自体が発火して火災を生じさせるまで急速に温度
が上昇することになる。米国特許第3,730,259号、同第
3,861,458号、同第4,022,270号、および同第4,383,572
号は、多数の要素および各要素のレンズ掃除を含む回転
再生式熱交換機の詰込要素プレートにおける過熱点検出
装置を開示している。
る。高温排気ガスは回転再生式熱交換機を貫通するよう
に指し向けられているので、その排気ガスによって担持
された燃焼の飛散灰および未燃物は詰込まれた要素プレ
ートの表面に付着される。この付着は熱交換機を通る空
気およびガスの流れが少なくとも付着によりふさがされ
た近くにて弱められるまで続く。温度が付着物の発火点
まで上昇されると、付着物は燃え始めて過熱点を生じさ
せるまで発熱し、もしこれが検出されなければ熱交換機
の金属自体が発火して火災を生じさせるまで急速に温度
が上昇することになる。米国特許第3,730,259号、同第
3,861,458号、同第4,022,270号、および同第4,383,572
号は、多数の要素および各要素のレンズ掃除を含む回転
再生式熱交換機の詰込要素プレートにおける過熱点検出
装置を開示している。
代表的な従来の過熱点検出器はセンサを通り過ぎた回転
再生式空気予熱器内の過熱点の１回のパスを頼りにして
過熱点を検出している。更に、複数のセンサのそれぞれ
によって発生された信号は組合され、１つの信号として
処理されて過熱点を検出している。従来の過熱点検出装
置は代表的には、測定した温度でこれ以上は過熱点にす
べきであると考えるしきい値とした所定の一定温度を使
用している。
再生式空気予熱器内の過熱点の１回のパスを頼りにして
過熱点を検出している。更に、複数のセンサのそれぞれ
によって発生された信号は組合され、１つの信号として
処理されて過熱点を検出している。従来の過熱点検出装
置は代表的には、測定した温度でこれ以上は過熱点にす
べきであると考えるしきい値とした所定の一定温度を使
用している。
発明の要約 本発明は回転再生式熱交換機の過熱点を検出する装置を
提供するものである。本発明によれば、回転再生式熱交
換機のロータの端部を１以上のセンサによってロータを
回転させながら走査している。ロータが回転している間
じゅうセンサが各アーチ状経路を経て移動するようにセ
ンサはアーチ状経路を動かされ、回転再生式熱交換機の
端部の全表面が走査される。各センサの出力は別の信号
処理回路によって処理され、これらは他のセンサによっ
て発生された信号を処理する信号処理回路に実質的に同
じとすることができる。平均ロータ温度は各信号処理回
路によってたとえば回転再生式空気予熱器の１回転の間
にセンサによって検出された温度を積分し、その積分さ
れた和を１回転の時間周期によって除算することにより
計算される。平均ロータ温度はそのセンサに関して可変
トリップレベル信号となる予め定めた可変のトリップレ
ベル設定点が加算される。対応するセンサによって検出
された瞬時ロータ温度は可変のトリップレベル設定信号
と比較されて過熱点が検出された時を求める。瞬時ロー
タ温度が可変トリップレベル信号を越えると、センサ走
査駆動装置を消勢してセンサをその半径方向位置に静止
させる。ロータ回転のほぼ１周期内に同じセンサによっ
て再び過熱点が検出されると、過熱点警報器が作動され
る。最初の過熱点が検出された後、ロータの回転のほぼ
１周期の間にセンサおよび処理回路が同じ過熱点を検出
しなければ、センサ走査駆動装置は再び付勢されて作動
を続ける。
提供するものである。本発明によれば、回転再生式熱交
換機のロータの端部を１以上のセンサによってロータを
回転させながら走査している。ロータが回転している間
じゅうセンサが各アーチ状経路を経て移動するようにセ
ンサはアーチ状経路を動かされ、回転再生式熱交換機の
端部の全表面が走査される。各センサの出力は別の信号
処理回路によって処理され、これらは他のセンサによっ
て発生された信号を処理する信号処理回路に実質的に同
じとすることができる。平均ロータ温度は各信号処理回
路によってたとえば回転再生式空気予熱器の１回転の間
にセンサによって検出された温度を積分し、その積分さ
れた和を１回転の時間周期によって除算することにより
計算される。平均ロータ温度はそのセンサに関して可変
トリップレベル信号となる予め定めた可変のトリップレ
ベル設定点が加算される。対応するセンサによって検出
された瞬時ロータ温度は可変のトリップレベル設定信号
と比較されて過熱点が検出された時を求める。瞬時ロー
タ温度が可変トリップレベル信号を越えると、センサ走
査駆動装置を消勢してセンサをその半径方向位置に静止
させる。ロータ回転のほぼ１周期内に同じセンサによっ
て再び過熱点が検出されると、過熱点警報器が作動され
る。最初の過熱点が検出された後、ロータの回転のほぼ
１周期の間にセンサおよび処理回路が同じ過熱点を検出
しなければ、センサ走査駆動装置は再び付勢されて作動
を続ける。
このようにして、各赤外線センサによって作られた信号
は個々の信号処理回路によって処理され、トリップレベ
ル信号は、過熱点検出装置に過熱点が生じるかもしれな
い時の開始および停止を通じて予熱器温度を追跡させ、
これにより過熱点検出装置に過渡温度時の低い温度のと
ころで過熱点を検出させることができるように変化す
る。更に、過熱点検出装置は回転再生式熱交換機の２回
連続のパスにおいて同じ過熱点を検出しなければならな
いので迷惑なトリップは最小化される。
は個々の信号処理回路によって処理され、トリップレベ
ル信号は、過熱点検出装置に過熱点が生じるかもしれな
い時の開始および停止を通じて予熱器温度を追跡させ、
これにより過熱点検出装置に過渡温度時の低い温度のと
ころで過熱点を検出させることができるように変化す
る。更に、過熱点検出装置は回転再生式熱交換機の２回
連続のパスにおいて同じ過熱点を検出しなければならな
いので迷惑なトリップは最小化される。
好適な実施例の説明 最初に図面の第２図を参照すれば、そこには本発明に従
って設計された過熱点検出装置を有する回転再生式空気
予熱器10が示されている。回転再生式空気予熱器10は円
筒状ケーシングを有するロータ14を収容した円筒状ハウ
ジング12によって構成され、ケーシングと中央ロータポ
ストとの間に延びている半径方向隔壁16によって形成さ
れた一連の区画を包含している。区画はそれぞれ波形要
素プレートのような熱吸収材料の集合体を含んでおり、
流体の流れのための通路を与えている。ロータ14はその
軸を中心としてモータ20によりゆっくりと回転され、ロ
ータ14を含む熱吸収材料18を加熱流体と被加熱流体とに
交互に進めさせる。熱吸収材料18は空気予熱器10の加熱
流体入口ダクト22からの熱を吸収し、その吸収熱をダク
ト24を通って空気予熱器10に入る冷たい空気に伝える。
熱吸収材料を通ってそこから熱を吸収した後、加熱され
た流体はダクト26を通って空気予熱器10から出されて使
用地点まで送られる一方、冷やされた加熱流体はダクト
28を通って放出される。
って設計された過熱点検出装置を有する回転再生式空気
予熱器10が示されている。回転再生式空気予熱器10は円
筒状ケーシングを有するロータ14を収容した円筒状ハウ
ジング12によって構成され、ケーシングと中央ロータポ
ストとの間に延びている半径方向隔壁16によって形成さ
れた一連の区画を包含している。区画はそれぞれ波形要
素プレートのような熱吸収材料の集合体を含んでおり、
流体の流れのための通路を与えている。ロータ14はその
軸を中心としてモータ20によりゆっくりと回転され、ロ
ータ14を含む熱吸収材料18を加熱流体と被加熱流体とに
交互に進めさせる。熱吸収材料18は空気予熱器10の加熱
流体入口ダクト22からの熱を吸収し、その吸収熱をダク
ト24を通って空気予熱器10に入る冷たい空気に伝える。
熱吸収材料を通ってそこから熱を吸収した後、加熱され
た流体はダクト26を通って空気予熱器10から出されて使
用地点まで送られる一方、冷やされた加熱流体はダクト
28を通って放出される。
初期火災を検出するため、および空気予熱器10のロータ
14の中の火災制御処理を開始させるため熱吸収材料18か
らの赤外線の輻射を検出する計器が開発されている。熱
吸収材料18によって発せられた赤外線エネルギはロータ
14の端面に対していくらか直角な線に平行にされてい
る。第３図を参照すれば、平行にされた赤外線輻射はレ
ンズ30によってセンサ32に焦点が合わせられる。センサ
32は代表的には赤外線エネルギの量が増えるにつれて抵
抗が減る硫化鉛チップであって、そこに入射された赤外
線輻射量に比例した信号を発生する。センサ32によって
発生された信号はロータ14の赤外線エネルギを発してい
る付近の熱吸収材料18の温度を表している。ここで、レ
ンズ30とセンサ32がセンサヘッド33を構成している。
14の中の火災制御処理を開始させるため熱吸収材料18か
らの赤外線の輻射を検出する計器が開発されている。熱
吸収材料18によって発せられた赤外線エネルギはロータ
14の端面に対していくらか直角な線に平行にされてい
る。第３図を参照すれば、平行にされた赤外線輻射はレ
ンズ30によってセンサ32に焦点が合わせられる。センサ
32は代表的には赤外線エネルギの量が増えるにつれて抵
抗が減る硫化鉛チップであって、そこに入射された赤外
線輻射量に比例した信号を発生する。センサ32によって
発生された信号はロータ14の赤外線エネルギを発してい
る付近の熱吸収材料18の温度を表している。ここで、レ
ンズ30とセンサ32がセンサヘッド33を構成している。
熱吸収材料18から発せられる赤外線輻射を検出するセン
サヘッド33は代表的には空気予熱器10に入る冷たい流体
が通る空気入口ダクト24の中に設置される。センサヘッ
ド33は代表的には、最も清浄かつ低温の環境の中のロー
タ14の端面に平行かつそれに近い平面内の経路をアーチ
状に走査するよう位置決めされている。この場所で、過
熱点を生ぜしめる発火された付着物は空気、しかがって
酸素に最大限さらされるのでその最大温度の過熱点が生
じることになる。
サヘッド33は代表的には空気予熱器10に入る冷たい流体
が通る空気入口ダクト24の中に設置される。センサヘッ
ド33は代表的には、最も清浄かつ低温の環境の中のロー
タ14の端面に平行かつそれに近い平面内の経路をアーチ
状に走査するよう位置決めされている。この場所で、過
熱点を生ぜしめる発火された付着物は空気、しかがって
酸素に最大限さらされるのでその最大温度の過熱点が生
じることになる。
複数（第２図では３個）のセンサヘッド33がロータ14の
端面に平行かつそれに近い平面内にてダクト24内でダク
ト24の壁面にロータ半径方向に並置して設けられてい
る。第３図及び第４図に示したように、各センサヘッド
33はアーム34の先端に担持され、このアーム34は、走査
モータ58により往復動される駆動アーム36によって普通
の歯車装置を介し枢動されるようになっていて、先端の
センサヘッド33をアーチ状すなわち半円状の経路に沿っ
て移動させることができる。ロータ半径方向に並置され
た３個のセンサヘッド33は、それらの半円状移動経路が
ロータ14のほぼ中心から外周縁部までわずかにオーバラ
ップしながら隣接するように位置決めされている。従っ
て、空気予熱器10の作動時、ロータ14が回転している間
じゅう、３個のセンサヘッド33が駆動アーム36によって
アーム34を介しそれぞれの半円状移動経路に沿ってゆっ
くりと動かされることにより、これらセンサヘッド33は
ロータ14の端面の全表面を走査することができる。アー
ム34に使用された走査モータ58は本発明には関係ない。
ただ、ロータ14に関してセンサヘッド33がその半径方向
位置で静止するように走査モータ58が作動停止できるこ
とが必要なだけである。
端面に平行かつそれに近い平面内にてダクト24内でダク
ト24の壁面にロータ半径方向に並置して設けられてい
る。第３図及び第４図に示したように、各センサヘッド
33はアーム34の先端に担持され、このアーム34は、走査
モータ58により往復動される駆動アーム36によって普通
の歯車装置を介し枢動されるようになっていて、先端の
センサヘッド33をアーチ状すなわち半円状の経路に沿っ
て移動させることができる。ロータ半径方向に並置され
た３個のセンサヘッド33は、それらの半円状移動経路が
ロータ14のほぼ中心から外周縁部までわずかにオーバラ
ップしながら隣接するように位置決めされている。従っ
て、空気予熱器10の作動時、ロータ14が回転している間
じゅう、３個のセンサヘッド33が駆動アーム36によって
アーム34を介しそれぞれの半円状移動経路に沿ってゆっ
くりと動かされることにより、これらセンサヘッド33は
ロータ14の端面の全表面を走査することができる。アー
ム34に使用された走査モータ58は本発明には関係ない。
ただ、ロータ14に関してセンサヘッド33がその半径方向
位置で静止するように走査モータ58が作動停止できるこ
とが必要なだけである。
光伝送能力のピーク付近に視界レンズ30を保守するた
め、視界レンズ30はこれからほこりの付着物を除去する
清掃工程を周期的に受ける。このような清掃システムの
１つは米国特許第4,383,572号明細書に記載されたもの
で、視界レンズ30がノズル38と一列に並ぶようになる時
に、ノズル38から視界レンズ30全体に噴射するよう加圧
清掃流体のブラストはタイミングが合わせられている。
他のレンズ清掃工程を使用することもできる。
め、視界レンズ30はこれからほこりの付着物を除去する
清掃工程を周期的に受ける。このような清掃システムの
１つは米国特許第4,383,572号明細書に記載されたもの
で、視界レンズ30がノズル38と一列に並ぶようになる時
に、ノズル38から視界レンズ30全体に噴射するよう加圧
清掃流体のブラストはタイミングが合わせられている。
他のレンズ清掃工程を使用することもできる。
第１図に示されているように、赤外線輻射が発せられて
いる付近のロータ14の熱吸収材料18の温度を表す信号は
積分器44に与えられるが、前置増幅器40での増幅および
変換器42での変換の中間ステップを通すようにしてもよ
い。センサ32によって作られた信号はそれへの赤外線輻
射の入射量に比例するものでロータ14がセンサヘッド33
を通過する時振幅が変化する。代表的な赤外線検出信号
は第１図に示してある。なお、第１図中ｔは時間を表
す。
いる付近のロータ14の熱吸収材料18の温度を表す信号は
積分器44に与えられるが、前置増幅器40での増幅および
変換器42での変換の中間ステップを通すようにしてもよ
い。センサ32によって作られた信号はそれへの赤外線輻
射の入射量に比例するものでロータ14がセンサヘッド33
を通過する時振幅が変化する。代表的な赤外線検出信号
は第１図に示してある。なお、第１図中ｔは時間を表
す。
センサ32の近くに置かれた前置増幅器40はその赤外線セ
ンサ信号を受けてその信号を所定の利得、代表的には25
で増幅し、信号処理に必要な振幅の信号を与える。代表
的な前置振幅器出力信号は第１図に示してある。
ンサ信号を受けてその信号を所定の利得、代表的には25
で増幅し、信号処理に必要な振幅の信号を与える。代表
的な前置振幅器出力信号は第１図に示してある。
変換器42は前置振幅器40からの受動交流信号出力を受け
てその浮動交流信号を０〜20ミリアンペアの信号に変換
する。この出力電流信号は入力信号にピーク対ピークの
振幅が比例するもので、反転させてもよい。変換器出力
は関連する赤外線センサ32によって検出されたような瞬
時ロータ温度を表す信号である。代表的な瞬時ロータ温
度は第１図に示してある。
てその浮動交流信号を０〜20ミリアンペアの信号に変換
する。この出力電流信号は入力信号にピーク対ピークの
振幅が比例するもので、反転させてもよい。変換器出力
は関連する赤外線センサ32によって検出されたような瞬
時ロータ温度を表す信号である。代表的な瞬時ロータ温
度は第１図に示してある。
その瞬時ロータ温度信号は積分器44への入力を与える。
積分器44は空気予熱器10のロータ14の１回転に等しい時
間周期の間その瞬時ロータ温度信号を積分し、この積分
結果をロータ駆動制御回路68から受けた周期で除して、
すなわちその周期ごとに分割して最初の周期でのロータ
の平均温度を表す信号を得ている。この平均ロータ温度
は各時間周期ごとに更新される。代表的な平均ロータ温
度は第１図に示してある。好適な実施例では、積分器44
はアナログ積分器である。
積分器44は空気予熱器10のロータ14の１回転に等しい時
間周期の間その瞬時ロータ温度信号を積分し、この積分
結果をロータ駆動制御回路68から受けた周期で除して、
すなわちその周期ごとに分割して最初の周期でのロータ
の平均温度を表す信号を得ている。この平均ロータ温度
は各時間周期ごとに更新される。代表的な平均ロータ温
度は第１図に示してある。好適な実施例では、積分器44
はアナログ積分器である。
瞬時ロータ温度と平均ロータ温度との差は加算器46によ
って求められる。加算器46からの出力は瞬時ロータ温度
と平均ロータ温度との差を表している信号である。代表
的な温度差信号は第１図に示してある。
って求められる。加算器46からの出力は瞬時ロータ温度
と平均ロータ温度との差を表している信号である。代表
的な温度差信号は第１図に示してある。
加算器46からの温度差は積分器48への入力を与えてい
る。積分器48は、温度差信号を積分しこの積分した和を
ロータ駆動制御回路68から受けた時間周期で除す、すな
わちその時間周期で区切ることにより温度差信号の正の
部分の平均値を計算し、温度差に追従したしきい値を表
す追従トリップレベル信号を生じさせる。好適な実施例
では、積分器48はアナログ積分器である。積分器48は、
積分器44と積分器48との両方がロータの周期、すなわち
ロータ駆動制御回路68からロータを１回転させるにかか
る時間を受けているので積分器44と同期されている。こ
れは積分器44および積分器48によって計算された平均値
が同じ時間周期の間に計算されることを保証している。
代表的な追従トリップレベル信号は第１図に示してあ
る。
る。積分器48は、温度差信号を積分しこの積分した和を
ロータ駆動制御回路68から受けた時間周期で除す、すな
わちその時間周期で区切ることにより温度差信号の正の
部分の平均値を計算し、温度差に追従したしきい値を表
す追従トリップレベル信号を生じさせる。好適な実施例
では、積分器48はアナログ積分器である。積分器48は、
積分器44と積分器48との両方がロータの周期、すなわち
ロータ駆動制御回路68からロータを１回転させるにかか
る時間を受けているので積分器44と同期されている。こ
れは積分器44および積分器48によって計算された平均値
が同じ時間周期の間に計算されることを保証している。
代表的な追従トリップレベル信号は第１図に示してあ
る。
積分器48によって発生された追従トリップレベル信号は
加算器52にて可変の予め定められたトリップレベル設定
点50に加えられて可変トリップレベル信号を発生する。
代表的は可変トリップレベル信号は第１図に示してあ
り、それに第５図にも示してある。そのようにして発生
された可変トリップレベル信号はピーク検出比較器54に
て、加算器46によって発生された瞬時ロータ温度信号と
平均ロータ温度信号との差と比較される。瞬時ロータ温
度から平均ロータ温度を差し引いた温度が可変トリップ
レベル信号を越したとすれば、走査モータ58は駆動制御
回路56によって消勢される。消勢した走査モータ58はセ
ンサヘッド33をロータ14に関しその半径方向位置で静止
させる。走査モータ58が消勢しても、ロータ14は回転を
続けているのでセンサヘッド33は実質的にロータ14の同
じ角度範囲の表面を走査することになる。この方法に
て、センサ32はロータ14の同じ角度範囲の端面での赤外
放射線を監視して、ロータ14の次ぎのほぼ の回転の範囲内で、ロータ14の引き続く回転の時に最初
に検出したと同じ加熱点を検出する。瞬時ロータ温度信
号から平均ロータ温度信号を差し引いた信号がロータ14
のほぼ 回転以内に、すなわちほぼ 周期の期間内に２度可変トリップレベル信号を越えたと
き、センサヘッド33を通過するロータ14の２連続パスで
同じ過熱点が検出され、過熱点警報器60が作動される。
加算器52にて可変の予め定められたトリップレベル設定
点50に加えられて可変トリップレベル信号を発生する。
代表的は可変トリップレベル信号は第１図に示してあ
り、それに第５図にも示してある。そのようにして発生
された可変トリップレベル信号はピーク検出比較器54に
て、加算器46によって発生された瞬時ロータ温度信号と
平均ロータ温度信号との差と比較される。瞬時ロータ温
度から平均ロータ温度を差し引いた温度が可変トリップ
レベル信号を越したとすれば、走査モータ58は駆動制御
回路56によって消勢される。消勢した走査モータ58はセ
ンサヘッド33をロータ14に関しその半径方向位置で静止
させる。走査モータ58が消勢しても、ロータ14は回転を
続けているのでセンサヘッド33は実質的にロータ14の同
じ角度範囲の表面を走査することになる。この方法に
て、センサ32はロータ14の同じ角度範囲の端面での赤外
放射線を監視して、ロータ14の次ぎのほぼ の回転の範囲内で、ロータ14の引き続く回転の時に最初
に検出したと同じ加熱点を検出する。瞬時ロータ温度信
号から平均ロータ温度信号を差し引いた信号がロータ14
のほぼ 回転以内に、すなわちほぼ 周期の期間内に２度可変トリップレベル信号を越えたと
き、センサヘッド33を通過するロータ14の２連続パスで
同じ過熱点が検出され、過熱点警報器60が作動される。
もし最初の過熱点検出に続いてロータ14のほぼ 回転以内に、ロータ14の同じ領域にて上昇された温度の
第２の検出がなければ、駆動制御回路56は走査モータ58
を再び付勢してセンサヘッド33は過熱点に関してロータ
14の表面の走査を続ける。
第２の検出がなければ、駆動制御回路56は走査モータ58
を再び付勢してセンサヘッド33は過熱点に関してロータ
14の表面の走査を続ける。
ピーク検出比較器54は信頼性のある動作を保証するため
２つの遅延装置を有するのがよい。第１の遅延装置は信
号が短期間、過熱点警報器60または駆動制御回路56を作
動させないようにする。この特長は電気的雑音または微
小な過熱点が誤警報を生じさせないようにするものであ
る。第２の遅延装置は最初の過熱点が警報器60を即座に
作動させるのを防止させている。
２つの遅延装置を有するのがよい。第１の遅延装置は信
号が短期間、過熱点警報器60または駆動制御回路56を作
動させないようにする。この特長は電気的雑音または微
小な過熱点が誤警報を生じさせないようにするものであ
る。第２の遅延装置は最初の過熱点が警報器60を即座に
作動させるのを防止させている。
積分器44からの平均ロータ温度出力信号は比較器62にて
可変の予め定められた低温警報設定点64と比較される。
平均ロータ温度信号が所定の低温警報設定点64より下が
ると、低温警報器66が作動される。
可変の予め定められた低温警報設定点64と比較される。
平均ロータ温度信号が所定の低温警報設定点64より下が
ると、低温警報器66が作動される。
低温警報器は空気予熱器10が起動してロータの平均温度
が低温警報設定点より低いことを示し、またはセンサヘ
ッドのレンズが汚れているような問題、低温端要素が詰
まってロータからの赤外線放射を妨げていること、ある
いは信号処理回路に問題があることを示すこともある。
が低温警報設定点より低いことを示し、またはセンサヘ
ッドのレンズが汚れているような問題、低温端要素が詰
まってロータからの赤外線放射を妨げていること、ある
いは信号処理回路に問題があることを示すこともある。
第５図は代表的な空気予熱器10の冷温起動時に可変トリ
ップレベル信号が如何に変化するかを示している。可変
トリップレベル信号は可変の予め定めたトリップレベル
設定点50の固定成分と積分器48の出力である追従トリッ
プレベル信号の可変成分とから成っている。追従トリッ
プレベル信号はロータ14の背景温度がどのように変化す
るかを示している。たとえば、冷温起動時、ロータ14の
温度は次第に増加して定常状態温度にて安定し、対応す
る追従トリップレベル信号も増加して安定する。停止の
とき、ロータ14の温度は低下し、これに合わせて追従ト
リップレベル信号も低下する。
ップレベル信号が如何に変化するかを示している。可変
トリップレベル信号は可変の予め定めたトリップレベル
設定点50の固定成分と積分器48の出力である追従トリッ
プレベル信号の可変成分とから成っている。追従トリッ
プレベル信号はロータ14の背景温度がどのように変化す
るかを示している。たとえば、冷温起動時、ロータ14の
温度は次第に増加して定常状態温度にて安定し、対応す
る追従トリップレベル信号も増加して安定する。停止の
とき、ロータ14の温度は低下し、これに合わせて追従ト
リップレベル信号も低下する。
第５図にはまた上記説明のとおりに前置増幅器40により
増幅され変換器42により変換された代表的な赤外線セン
サ出力をも示している。ロータ14はセンサヘッド33のそ
ばを通って回転するので、ロータ14の構造のために不均
一な温度がセンサ32によって検出されることになる。温
度信号の振動数はロータ14の回転速度および設計により
0.5Hz〜3.5Hzの範囲にある。
増幅され変換器42により変換された代表的な赤外線セン
サ出力をも示している。ロータ14はセンサヘッド33のそ
ばを通って回転するので、ロータ14の構造のために不均
一な温度がセンサ32によって検出されることになる。温
度信号の振動数はロータ14の回転速度および設計により
0.5Hz〜3.5Hzの範囲にある。
各赤外線センサ32の信号処理は過熱点検出装置にて他の
センサと無関係に行なわれているで、第１図には１つの
回路だけを示してある。他の信号処理回路は実質的に同
じ方法にて関連するセンサからの信号を処理する。１台
の走査モータ58によって設計された赤外線検出装置で
は、駆動制御回路56に入力される信号はORゲートを通過
させるようにし、これによっていずれかのセンサ32が過
熱点を検出することで走査モータ58に走査を停止させ得
るようにしている。
センサと無関係に行なわれているで、第１図には１つの
回路だけを示してある。他の信号処理回路は実質的に同
じ方法にて関連するセンサからの信号を処理する。１台
の走査モータ58によって設計された赤外線検出装置で
は、駆動制御回路56に入力される信号はORゲートを通過
させるようにし、これによっていずれかのセンサ32が過
熱点を検出することで走査モータ58に走査を停止させ得
るようにしている。
第１図は本発明によって設計された過熱点検出装置の概
要図、第２図は複数のセンサヘッドを使用した回転再生
式熱交換機の斜視図、第３図は詰込まれた要素プレート
から赤外線輻射を受けるよう位置されたセンサヘッドを
示す拡大断面図、第４図は第３図の線４−４に沿って見
たセンサヘッドのアーチ状経路を示す平面図、第５図は
回転再生式空気予熱器の冷温起動および定常状態運転時
の可変トリップレベル信号および代表的なセンサ信号を
示す図である。 32……赤外線センサ、40……前置増幅器、42……変換
器、44,48……積分器、46,52……加算器、50……トリッ
プレベル設定点、54……ピーク検出比較器、56……駆動
制御回路、58……走査モータ、60……過熱点警報器、62
……比較器、64……低温警報設定点、66……低温警報
器、68……ロータ駆動制御回路。
要図、第２図は複数のセンサヘッドを使用した回転再生
式熱交換機の斜視図、第３図は詰込まれた要素プレート
から赤外線輻射を受けるよう位置されたセンサヘッドを
示す拡大断面図、第４図は第３図の線４−４に沿って見
たセンサヘッドのアーチ状経路を示す平面図、第５図は
回転再生式空気予熱器の冷温起動および定常状態運転時
の可変トリップレベル信号および代表的なセンサ信号を
示す図である。 32……赤外線センサ、40……前置増幅器、42……変換
器、44,48……積分器、46,52……加算器、50……トリッ
プレベル設定点、54……ピーク検出比較器、56……駆動
制御回路、58……走査モータ、60……過熱点警報器、62
……比較器、64……低温警報設定点、66……低温警報
器、68……ロータ駆動制御回路。
Claims (9)
- 【請求項１】加熱流体および被加熱流体用入口および出
口ダクトを有するハウジングと、中心軸を中心として回
転するよう設けられた前記ハウジング内の熱吸収材料の
円柱状ロータと、このロータを回転させて熱吸収材料を
加熱流体と被加熱流体とに交互に受けさせる手段とを包
含する回転再生式熱交換機の過熱点を検出する装置にお
いて、 ロータの熱吸収材料と向かい合わせて赤外線輻射を受け
その赤外線輻射入射量に比例した瞬時ロータ温度を表す
信号を発生させるセンサを含む赤外線検出手段と、 ロータの端部に平行でその端部に近接した平面内の経路
に沿って前記検出手段を動かす手段と、 ロータの瞬時温度を表すセンサ信号を受け、このセンサ
信号を１周期にわたって積分し、この積分の結果をその
積分の周期で除して平均ロータ温度信号を発生させる第
１の積分手段と、 ロータの瞬時温度とロータの平均温度との間の温度差を
求めて出力としてその差を発生させるもので、瞬時ロー
タ温度信号を受ける第１の入力信号用端子と平均ロータ
温度信号を受ける第２の入力信号用端子と温度差を表す
信号が与えられる出力信号用端子とを有する手段と、 この手段からの温度差出力を受け、温度差信号を１周期
にわたって積分し、この積分の結果をその積分の周期で
除すことで温度差の正の部分の平均値を計算して追従ト
リップレベル信号を発生させる第２の積分手段と、 その追従トリップレベル信号を所定のトリップレベル設
定点に加えて出力として可変しきい値温度を表す可変ト
リップレベル信号を発生させるもので、追従トリップレ
ベル信号を受ける第１の入力信号用端子とトリップレベ
ル設定点を受ける第２の入力信号用端子と可変トリップ
レベル信号が与えられる出力信号用端子とを有する手段
と、 温度差信号出力と可変しきい値温度とを比較するもので
あって、温度差信号を受ける第１の入力信号用端子と可
変トリップレベル信号を受ける第２の入力信号用端子と
比較された温度信号が与えられる出力信号用端子とを有
する手段と、 比較された温度信号に応答して温度差信号が可変トリッ
プレベル信号を越えた時に検出手段を動かす手段を消勢
させる手段と を包含することを特徴とする過熱点検出装置。 - 【請求項２】第１の積分手段の積分の周期は第２の積分
手段の積分の周期と同期されて第１および第２の積分手
段によって計算される平均値が同じ同期の間に計算され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項３】第１の積分手段はアナログ積分器としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項４】第２の積分手段はアナログ積分器としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 - 【請求項５】所定のトリップレベル設定点は可変のもの
としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装
置。 - 【請求項６】平均ロータ温度と所定の低温設定点とを比
較するものであって、平均ロータ温度信号を受ける第１
の入力信号用端子と所定の低温設定点を受ける第２の入
力信号用端子と比較された低温信号が与えられる出力信
号用端子とを有する手段と、 比較された低温信号に応答して平均ロータ温度が所定の
低温設定点より下がったことを検出して警報器を付勢す
る手段と を更に包含することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の装置。 - 【請求項７】所定の低温設定点は可変のものとしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の装置。 - 【請求項８】赤外線検出手段と第１の積分手段との間に
入れられて赤外線検出手段によって発生された瞬時ロー
タ温度を信号処理に必要な大きさに増幅する前置増幅器
を更に包含することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の装置。 - 【請求項９】前置増幅器と第１の積分手段との間に入ら
れて前置増幅器から受けた信号を電流信号に変換する変
換器を更に包含することを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/877,034 US4813003A (en) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | Method of detecting hot spots in a rotary heat exchanger |
| US877034 | 1986-06-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635251A JPS635251A (ja) | 1988-01-11 |
| JPH0743332B2 true JPH0743332B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=25369113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62154587A Expired - Lifetime JPH0743332B2 (ja) | 1986-06-23 | 1987-06-23 | 過熱点検出装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4813003A (ja) |
| EP (1) | EP0250743B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0743332B2 (ja) |
| KR (1) | KR900007724B1 (ja) |
| AU (1) | AU599386B2 (ja) |
| CA (1) | CA1269149A (ja) |
| DE (1) | DE3761168D1 (ja) |
| ES (1) | ES2012781B3 (ja) |
| MX (1) | MX165329B (ja) |
| ZA (1) | ZA874478B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005049590A3 (en) * | 2003-11-14 | 2005-08-25 | 3M Innovative Properties Co | N-sulfonylaminocarbonyl containing compounds |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
| US4928910A (en) * | 1988-10-11 | 1990-05-29 | Harmon Industries, Inc. | Detection of overheated railroad wheel and axle components |
| US5060890A (en) * | 1988-10-11 | 1991-10-29 | Harmon Industries, Inc. | Detection of overheated railroad wheel and axle components |
| JP2808454B2 (ja) * | 1988-12-29 | 1998-10-08 | 三菱重工業株式会社 | 回転式空気予熱器の火災検知装置 |
| US5173868A (en) * | 1990-10-19 | 1992-12-22 | Square D Company | Scanning radiation sensor for multiple spots and apparatus and method of averaging radiation samples of same |
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| FR2689226B1 (fr) * | 1992-03-30 | 1999-05-07 | Stein Industrie | Dispositif de surveillance en continu de l'apparition d'un incendie dans les rechauffeurs d'air rotatifs. |
| US5368091A (en) * | 1994-02-10 | 1994-11-29 | Abb Air Preheater, Inc. | Temperature monitoring method and system for regenerative heat exchanger |
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Citations (2)
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| JPS58147635A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Chino Works Ltd | 野積石炭の自然発火監視装置 |
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| GB1126466A (en) * | 1964-09-21 | 1968-09-05 | Howden James & Co Ltd | Improvements in or relating to preheaters |
| FR1577961A (ja) * | 1968-04-11 | 1969-08-14 | ||
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| CH537578A (de) * | 1971-10-29 | 1973-05-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Vorrichtung zur Messung der Temperaturverteilung auf der Oberfläche von periodisch bewegten Objekten sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung |
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| US4480537A (en) * | 1983-07-25 | 1984-11-06 | Agronin Ronald D | Method and apparatus for calendering a web |
-
1986
- 1986-06-23 US US06/877,034 patent/US4813003A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-04-01 CA CA000533535A patent/CA1269149A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-15 ES ES87105589T patent/ES2012781B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-15 DE DE8787105589T patent/DE3761168D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-04-15 EP EP87105589A patent/EP0250743B1/en not_active Expired
- 1987-04-30 KR KR1019870004210A patent/KR900007724B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-05-07 MX MX006369A patent/MX165329B/es unknown
- 1987-06-22 AU AU74573/87A patent/AU599386B2/en not_active Ceased
- 1987-06-22 ZA ZA874478A patent/ZA874478B/xx unknown
- 1987-06-23 JP JP62154587A patent/JPH0743332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS49102397A (ja) * | 1973-01-31 | 1974-09-27 | ||
| JPS58147635A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Chino Works Ltd | 野積石炭の自然発火監視装置 |
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| WO2005049590A3 (en) * | 2003-11-14 | 2005-08-25 | 3M Innovative Properties Co | N-sulfonylaminocarbonyl containing compounds |
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|---|---|
| ES2012781B3 (es) | 1990-04-16 |
| MX165329B (es) | 1992-11-05 |
| DE3761168D1 (de) | 1990-01-18 |
| US4813003A (en) | 1989-03-14 |
| EP0250743A1 (en) | 1988-01-07 |
| KR900007724B1 (ko) | 1990-10-19 |
| KR880000769A (ko) | 1988-03-29 |
| AU599386B2 (en) | 1990-07-19 |
| AU7457387A (en) | 1987-12-24 |
| EP0250743B1 (en) | 1989-12-13 |
| ZA874478B (en) | 1987-12-23 |
| CA1269149A (en) | 1990-05-15 |
| JPS635251A (ja) | 1988-01-11 |
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