JPS5812913A - ボイラの蒸気圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水蒸気を負荷に供給するボイラの圧力制御装置
に係り、特に負荷側の要求に対してボイラを自動追従さ
せる際に急激な圧力変化を抑止するのに好適なボイラの
蒸気圧制御装置に関する。

水蒸気を負荷に送る鎗イラの蒸気圧を一定値に制御する
必要がある場合には、例えばボイラに付属ポンプが設け
られている。

そして、そのポンプのキャビテーシ璽ンを防止する必要
がある場合には、ボイラの温度または圧力を測定してフ
ィードバック信号として使用する方法が一般に採用され
ている。

一方、負荷としては２通りのタイプのものがある。

一つは蒸気の圧力を機械的な仕事として利用する機□関
車等であり、他方は化学反応に必要な反応熱を供給する
場合のように蒸気の持つエンタルピーＩノー −を利用する場合である。

前者の場合は過渡状態において蒸気送り出し弁を絞れば
ボイラ内の圧力を一定に保つことができ、かつ、負荷側
に支障を来たすことはない。

しかし、後者の場合は蒸気送り出し弁を絞ると供給エン
タルピーが減少して化学反応が減って負荷側に支障を来
たすため、蒸気送り出し弁を絞ってボイラ圧力を維持す
ることは許されない。

さて、ボイラの圧力を一定に制御する場合、前述したよ
うに蒸気送り出し弁を絞ることはできないのでボイラの
ヒータを負荷に合せて制御しなければならない。

これを自動制御で行なう場合、そのフィードバック信号
としてボイラの圧力を採用すると、ボイラを加熱するヒ
ータの時定数とボイラ内の圧力を測定する圧力センサの
時定数が大きく異なるため、圧力フィードバックは反対
に外乱として作用することになる。

このためボイラヒータの制御にはボイラ温度をフィード
バック信号として採用する方が望ましい。

しかし、単にボイラ温度をフィ−ドバック信号かりすぎ
、製品の品質に悪影響を及ぼすことになる。

本発明は上記点にかんがみなされたもので、負荷に蒸気
を送り自動負荷追従運転させる蒸気ボイラ装置において
、負荷に対してボイラな自動追従運転させるためシーケ
ンスコントローラ及びサンプル値制御調節器を組み合せ
、負荷に蒸気を送る弁とサンプル値調節器を同期させて
制御させ、ボイラの圧力変化が急激に大きくなった場合
、シーケンスコントローラに前記蒸気送り出し弁の動作
を停止させる機能を持たせたことを特徴とするボイラの
蒸気圧制御装置を提供することにある。

すなわち、本発明は熱源により加熱されて蒸気を発生す
るボイラと、このボイラに弁駆動装置により開閉する蒸
気送り出し弁を介して蒸気が供給５ｈｓｉｉ、＝・前記
′０゛°鋤″′杼バ　　５ｃ接続されたシーケンスコン
トローラと、このシーケンスコントローラに接続された
サンプル値調節器と、このサンプル値調節器の信号を前
記熱源へ送出する信号系と、前記ボイラの温度を温度セ
ンナで検出しその検出信号を前記サンプル調整器へ送出
する温度信号送出系と、前記シーケンスコントローラの
信号を前記弁駆動装置へ送る信号供給系とを具備したこ
とを特徴とするボイラの蒸気圧制御装置である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。

第１図は本発明に係る装置の全体構成を示した“ブロッ
ク系統図で、ボイラ６から発生した蒸気を負荷５に供給
する蒸気送り出し弁１を直接制御する゛シーケンスコン
トローラ２及び弁１の動作に同期してヒータ４の出力を
変化させるためのサンプル値調節器３から成る。

シーケンスコントローラ２及びサンプル値調節器乙につ
いては市販の製品を使用することができる。

サンプル値調節器３には、弁１の動作に同期して制御動
作を開始させるための制御開始用トリが一信号とボイラ
６の温度を温度セ、ンサ９で検出した温度フィードバッ
ク信号が入力として取込まれ、演算結果はボイラヒータ
の出力制御信号としてヒータ４に送られる。

第２図はシーケンスコントローラ２の機能を表わしたも
ので、負荷が変化した場合、負荷変化要求信号１０（例
えば反応槽内への原料の持込量を電気信号に変換したも
の）がＯとなるまでパルス発振器１１によりパルスを発
生する。

このパルス信号はサンプル値調節器６及びシーケンスコ
ントローラ内の判定回路を経て肱気送り出し弁駆動装置
７に送られる。

判定回路ではボイラの圧力変動幅が事前に決められた値
を越えた場合、蒸気送り出し弁１の動作を停止させる機
能を持つ。

蒸気送り出し弁駆動装置７としてはステップモータを利
用したものでよいし、他：二もパルス信号を積分回路を
通して変換するようなポジシロナを利用した空気駆動装
置でも良い。

第６図はサンプル値調節器３の機能を表わしたもので、
シーケンスコントローラ２からのパルス信号により蒸気
送り出し弁１と同期してボイラ温度フィードバックによ
りボイラヒータの出力を一定時間ＰＩＤ制御した後、操
作出力をホールドしており、さらに一定時間経過すると
制御を開始するという繰り返しのアルコリズムとなって
いる。

このような調節器は市販製品を利用することができる。

次に上記装置の作用効果を説明する。

今、負荷変化が生じると負荷要求信号１０がシーケンス
コントローラ２から送出されるが、この信号は一定の間
隔を有するパルス信号としてサンプル値調節器３及び蒸
気送り出し弁駆動装置７（：送られる８ 蒸気送り出し弁駆動装置７はパルス信号が受信される毎
に決められた量だけ弁１を駆動する。

するとボイラ６内の圧力が変動し、かつ、ボイラ６から
負荷５に送られる蒸気量が変化するが、このためボイラ
６内の温度が変化する。

この温度変化は緩慢であるため、サンプル値調節器３は
シーケンスコントローラ、２からのパルス信号を受けて
蒸気送り出し弁１と同期してサンプル値制御を行う。

但し、追従性を良くするため制御時間を短かくして調節
器ゲインを大きくする。

しかし、ヒータ４の伝熱時定数が大きい場合はボイラ６
内の圧力の変動値が大きくなりすぎるので、ボイラ圧力
の変動値が基準値を越えた場合はシーケンスコントロー
ラ２内、に判定回路を設けて、蒸気送り出し弁駆動装置
７にパルス信号が行かないようになっており、圧力変動
による製品の品質低下を防ぐことができる。

一方、蒸気送り出し弁１がストップしている間もサンプ
ル値調節器３は制御を続行しているので圧力は基準値以
内に復帰する。

以上説明した通り、本発明によれば自動負荷追従運転さ
せる蒸気ボイラ（二おいて、蒸気送り出し弁の制御にボ
イラの圧力との協調性を維持するた　　　：１めシーケ
ンスコントローラおよびサンプル値調節器を用いて急激
な圧力変化の抑制を図るボイラの蒸気圧制御装置である
。

したがって、上記構成により下記の効果を奏する。

（：）　　温度信号をフィードバック信号としているの
で安定制御ができる。

Ｑｌ）　　サンプル値制御を行なっているので追従性が
良い。

唾　シーケンスコントローラのインタロックにより圧力
変動に起因する製品の品質低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るボイラの蒸気圧制御装置の一実施例
を示すもので第１図′はブロック系統図、第２図は第１
因におけるシーケンスコントローラを示すロジック図、
第３図はサンプル値調節器の制御アルゴリズムを示すグ
ラフである。 １・・・・・蒸気送り出し弁 ２・・・・・シーケンスコントローラ ３・・・・・サンプル値調節器 ４・・・・・ヒータ ５・・・・・負　荷 ６・・・・・ボイラ ７・・・・・蒸気送り出し弁駆動装置 ８・・・・・圧力センサ ９・・・・・温度センサ １０・・・・・負荷信号 １１・・・・・パルス発振器 代踵人弁理士　　須　山　佐　− 第１図 第２図 ？ 第３図 刺ニー１＠ 非二ＩＬ− １・ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 土　熱源により加熱されて蒸気を発生するボイラと、と
   のボイラから弁駆動装置により開閉する蒸気送り出し弁
   を介して蒸気が供給される負荷と、前記ボイラに圧力セ
   ンサを介して接続されたシーケンスコントローラと、こ
   のシーケンスコントローラ比接続されたサンプル値調節
   器と、このサンプル値調節器の信号を前記熱源へ送出す
   る信号系と、前記ボイラの温度を温度上ンサで検出しそ
   の検出信号を前記サンプル調節器へ送出する温度信号送
   出系゛と、前記シーケンスコントローラの信号を前記弁
   駆動装置へ送る信号供給系とを具備したことを特徴とす
   るボイラの蒸気圧制御、装置。 ２、　ンーケンスコントローラは負荷の要求信号により
   パルスを発生し、そのパルス信号によりサンプル値調節
   器および圧力変動基準値を判定し蒸気送り出し弁の弁駆
   動装置を作動、させる機能な有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のボイラの蒸気圧制御装置。