JPS5866702A - ボイラドラムの水位制御装置 - 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、゛ボイラドラムの水位制御装置に関するもの
である。

廃熱ボイラなどのように熱源からの熱の供給が短時間の
内に無より最大となシ、再び無に帰するのを周期的に繰
返すようなボイ２に於いては、通常行われている単純な
単−設定レベルでの制御は不可能である。

即ち、受熱の開始によシボイラドラムの水位は、保有水
の膨張により上昇し、更に蒸発が開始すると蒸発管、上
昇管の水が発生蒸気によシ押しのけられるので水位は急
激に上昇する。一般に、受熱加端の前と後での水位差は
３００〜Ｓ　ＯＯＭ　Ｋ達する。従って一般に行われて
いる制御では蒸発がＭ始しても、しばらくは給水されず
、不都合である。

本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであり、
ボイラの受熱・蒸発が開始する前と後で、ドラムの水位
制御し゛ベルを切替えるようにし九ボイー２ドラムの水
位制御装置を提供せんとするものである＠ 以下本発明によるボイラドラムの水位制御装置の一実施
例について説明する。先ず第１図によって本発明の水位
制御装４置を備え九ボイッド２ムの水位・給水制御系統
について説明すると、１紘ボイラドラム、２紘ボイラド
ツムからの蒸気送出管、３は蒸気送出管２の途中に連繋
して設けられた蒸気流量検出器、４は蒸気流量検出器３
に電気的に接続された蒸気流量針、５は蒸気流量計４と
電気的に接続布れた演算器、６はボイラドラム１に連繋
して設けられた水位検出器、７は水位検出器６と電気的
に接続され九水位調節器、８は水位調節器７に！Ｉ絖さ
れた信号回路中の水位設定切換スイッチ、９は演算器５
及び水位調節器７からの信号回路を交互に給水量調節器
１０に接続する制御系切替スイッチ、１１はボイラドラ
ムへの給水管１２の途中に設けられた給水加減弁で、給
水量調節＠１０からの信号によシ操作されるように電気
的に接続されている。給水量検出器１３は、給水管１２
の途中の給水加減弁１１の上流に連繋して設けられてい
る。１４はボイ２の受熱面、１５はその熱源である０１
６は蒸気流量計４からの蒸発量によるカスケード制御に
よシボイ２ドラム１の受熱開始後の設定水位を演算する
演算器、１７はドラム圧力によるカスケード制御により
ボイラドラム１の受熱開始前の設定水位を演算する演算
器で、両演算器１６．１７は切換スイッチ８によシ水位
調節器７に電気的に接続されるようＫなっている。１８
はボイラドラム１のブロー管！、１９はブロー弁である
・ 次に本発明のボイラドラムの水位制御装置による水位制
御動作について、第１図の水位・給水制御系統図及び第
２図ａ乃至ｔのタイムスケジュールによって説明すると
、ボイラの受熱前は水位設定切替スイッチ８が演算器１
６側の’Ｌ、Ｋ、制御系切替スイッチ９が水位調節器７
側のＸ、（水位のみによる給水量制御）に各々入ってお
り、ドラム水位°Ｌ、が水位のみによる給水量制御によ
シ保たれている。ボイラが第２図ａの如く受熱を開始す
ると、制御系切替スイッチ９はＸ、（水位のみによる給
水量制御）から″Ｙｌ蒸気発生量を含めた演算制御、即
ち三要素制御）Ｋ切替えられる。（第２図ｆにその時間
的経過を示す。）実際の水位は第２図ｄの如く内部保有
水が吸熱・膨張して徐々に上昇し始める・第２図ｔＫ示
す如くドラム１の圧力が上昇し、蒸発が始まる直前に水
位設定切替スイッチ８はＬ、からｓＨｌに切替える。こ
の切替信号は、タイ２の受熱開始信号からタイマを介し
て得るか、或いはドラム１の圧力信号等によって得られ
る。又エコノｉイザを設置する場合は、受熱開始信号を
その１１切替信号として使うと、工；ノマイザの焼損が
避け゛　られる。ここでは切替信号を受熱開始からタイ
ｉを介して得る場合について説明する。水位設定切替ス
イッチ８がＬ、からＨ，に切替わ為と、第２図Ｃの如く
ドラム１の水位が°Ｈ１に設定され、第２図・の如く給
水が開始され、間もなく第２図すの如く蒸発が始まって
、実際の水位は第２図ｄの如く°Ｈ１となる。

第２図ａに示されるようにボイラの受熱が終ると同時に
制御系切替スイッチ９は第２図ｆＫ示す如＜’Ｘ、に切
替わり、次いで第２図すに示されるように金熱による蒸
気発生が終る頃に水位設定切替スイッチ８は“Ｌ、に戻
され、第２図Ｃに示されるようにドラム１の水位が°Ｌ
。

に設定され、第２図ｅに示されるように給水が停止され
、第２図すの如く蒸発も停止され、実際の水位は第２図
ｄの如くＬ、となる。そしてドラム１の圧力線絡２図ｔ
に示されるように急激に僅かに下降した後緩やかに下降
する。前記水位設定切替スイッチ８をＬ、に切替える信
号社ボイラの受熱終了信号からタイマを介して得ると嵐
い。

さて前記ドラム１の水位設定値゛Ｌ、とＨ１につ゛いて
詳述すると、Ｌ、は前述の如くボイラ１の受熱開始前の
水位である。内部保有水が受熱し、蒸発温度まで廖脹す
る量は、受熱開始前の内部保有水の温度が低い鵬、大き
いのは轟然である。従ってドラム１の圧力、換言すれば
内部保有水の飽和蒸気圧からその時に保持すべき水位″
Ｌ、をカスケード制御によシ演算させると喪い。そして
内部保有水の温度が低い１ドラム１の内圧も低く、従っ
てＬ、の設定値も低い値に設定される。かくして異なり
九条件（内部保有水の温度）から受熱し、蒸発を開始し
ても上昇後の水位を同じにすることがで龜る・ボイラの
受熱開始後の設定水位゛Ｈ１は、蒸発量によるカスケー
ド制御によシ″Ｌ、と同様に演算させると良い。受熱・
蒸発下に於いては、その時の蒸発量が多い程上昇管、蒸
気管内に占める蒸気体積率が大きくなるからであゐ、こ
れを考慮せず一定レベルに保持した場合、受熱停止後の
水位″Ｌ、は一定値にならず、プマーダクンの必要が生
じるなどの不都合がおる。従ってその時の蒸発量に見合
つ九設定レベルｓｌ（。

を演算し、自動的に設定するのである。

以上詳記した過少本発明のボイラドラムの水位制御装置
は、ボイ？の受熱・蒸発開始前は受熱・蒸発による水位
上昇を見込んでドラムの設定制御水位を所要のレベルに
設定し、蒸発が開始する直前に別の制御設定水位に切替
えることができるので、受熱・蒸発時と非受熱時で自然
に生じるドラム水位の変動にも何ら支障無く追従し、合
理的な水位制御ができる。

また本発明の水位制御装置は前述の如く合理的な水位制
御ができるので、ドラム容量に無駄が無く有効に使用で
きる合理的なボイラドラムを設計製作することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるボイラドラムの水位制御装置を備
えたボイラドラムの水位給水制御系統を示す図、第２図
１乃至ｔは本発明の水位制御装置の制御動作に合せたボ
イラの吸熱量１発生蒸気量、水位設定値、実際の水位、
給水量。 制御系切替スイッチ、ドラム圧力の各タイムスケジュー
ルを示す図である。 １・・・ボイラドラム　　２・・・蒸気送出管３・・・
蒸気流量検出器　　４・・・蒸気流量計５・・・演算器
　　　６・・・水位検出器７・・・水位調節器　　８・
・・水位設定切替スイッチ　　　９・・・制御系切替ス
イッチ１０・・・給水量調節器　　１１・・・給水加減
弁　　１２・・・給水管　　１３・・・給水量検出器　
　１４・・・ボイラ受熱面　　１５・・・熱源　　１６
．１７・・・演算器　　１８・・・ブロー管　　１９・
・・ブロー弁 出　願　人　川崎重工業株式余社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　ボイ２の蒸発開始前に祉ドラムの制御水位を所要
   のレベルに設定し、蒸発が開始すると蒸発開始前とは別
   の制御設定水位に切替わるよう熱源と連動するスイ・ツ
   テ機構が備えられているボイラドラムの水位制御装置。 ２）　ボイラの蒸発開始前に設定する制御水位がドラム
   液藺の低い位置になされ、蒸発開始によシ切替わる制御
   設定水位が別の高い水位に表されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のボイラドラムの水位制御
   装置。 ３）　受熱開始前の設定水位が、ドラム内圧によシカス
   ケート制御されるようＫなされていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項及び第２項記載のボイラドラムの
   水位制御装置。 ４）　受熱開始後の設定水位が、その時の蒸発量により
   カスケード制御されるようになされていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第３項記載のボイラドラ
   ムの水位制御装置Ｏ