JPS59109201A - 蒸発処理装置の温度制御装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、蒸発処理装置の温度制御装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図は蒸発処理装置を示すもので、処理液１は大口弁
２が設けられた入口配管３を通して蒸発器４に流入する
。蒸発器４の外部にはポンプ５が設けられ、このポンプ
５により蒸発器４内の処理液１を循環配管６を通して循
環させるように構成されている。さらに循環配管６には
、ポンプ５の吸入側および吐出側にそれぞれ洗浄水流人
管７、濃縮液送出管８が接続されている。

また循環配管６、洗浄水流人管７および濃縮液送出管８
には、それぞれ弁９，１０．１１が介挿されている。

前記蒸−発器４には、内部の処理液１を加熱する加熱器
１２と、内部の処理液１の温度を検出する温度検出器１
３と、この検出器１３の検出信号を入力して加熱器１２
を制御する蒸発器内温度制御装置１４が設けられている
。

また、蒸発器４内の上部には蒸気を収集する収集器１５
が設けられ、蒸発器４の外部には、この収集器１５で収
集された蒸気を冷却液化する冷却器１６が設けられてい
る。そしてこの冷却器１６には蒸留水取出配管１７が接
続され、この配管１７には弁１８が介挿されている。

図中１９ａ、１９ｂおよび１９ｃは前記循環配管６に各
部に沿って設けられたヒータであり、図中１９ｄは前記
濃縮液送出管８に沿って設けられたヒータである。これ
らのヒータ１９ａ〜１９ｄは図示しない温度制御装置に
より制御されている。

また図中２０ｍ、２０ｂおよび２０ｃは前記循環配管６
に近接して設けられた温度検出器であり、図中２０ｄは
前記濃縮液送出管８に近接して設けられた温度検出器で
ある。

温度検出器２０ａ〜２０ｄの検出信号は温度制御監視装
置２１に入力され、温度制御装置２Ｉではこれらの検出
信号にもとづき各ヒータ１９ａ−１９ｄによる配管６，
８の温度制御状態を監視している。

以上の如く構成された蒸発処理装置の作用は次の】由り
である。

まず処理液１を、入口配管３を通して蒸発器４に常温で
流入させる。

次にポンプ５を運転して蒸発器４内の処理液１を、循環
配管６を通して循環させながら、加熱器１２により蒸発
器４内の処理液１を加熱する。このとき、ヒータ１９ａ
、１９ｂ、１９ａにより循環配管６内の処理液１を加熱
して円滑な流通がはかられる。壕だ、蒸発器４内の処理
液１は昇温によシ蒸留され、濃縮されることになる。

蒸発器４内の蒸気は収集器１５で収集され、冷却器１６
で液化されて蒸留水取出配管１７を通して取出される。

次に濃縮運転終了後、濃縮液は移送に適した温度捷で冷
却され、ポンプ５により濃縮液送出管８を通してドラム
詰装置（図示せず）へ移送される。

その後、洗浄流水管７より洗浄水を受入れ、循環配′！
ｆ６内を循環させて洗浄を行なう。

以上のように、蒸発処理装置では運転モードによシ配管
、弁、ポンプ、蒸発器等の温度を第２図の如く変化させ
る必要がある。なお第２図は、循環配管６のヒータ１９
ａが設けられている部分における温度変化を示したもの
で、図中ΔＴは設定温度範囲、’ｒｈ、’ｒｔはそれぞ
れ設定温度範囲における上限値および下限値、Ｔ）、　
、　Ｔ′ノはそれぞれ警報装置作動高設定値および低設
定値である。また図中ｔ１〜ｔ７は次の各運転モ・−ド
での運転期間を示している。

ｔｌ・・・濃縮液一時保管モード ｔ２・・・処理液受入れモード ｔ３・・・循環運転モード ｔ４・・・濃縮運転モード ｔ５・・・濃縮液冷却モード ｔ６・・・移送モード ｔ７・・・洗浄モード またΔＴは温度制御装置によシ設定された温度範囲を示
している。

この第２図から明らかなように、濃縮液一時保管モード
や移送モードでは一定の温度範囲に５− 制御しなければならないが、処理液受入れモード、循環
運転モード、洗浄モードでは温度制御装置による設定温
度範囲ΔＴの下限値よりも低くなり、濃縮モードでは設
定温度範囲ΔＴの上限値よりも高くなる。

したがって、温度制御装置において設定された温度範囲
ΔＴの上限値Ｔｈよシ高温の高設定値Ｔ′ｈまたは下限
値’ｒｔＪ：　、９低温の低設定値Ｔンと表っだとき警
報装置を作動させるように構成した場合、処理液受入れ
モードや洗浄モードでは温度低下により　ｔ＋報装置が
作動し、処理液濃縮モードでは温度上昇により警報装置
が作動してしまう。そしてこのように警報装置が無用な
作動をすると、その都度、運転員は原因を調査し、警報
装置をリセット操作しなければならず、運転員に多大な
負担を負わせる問題があった。

また、蒸発処理装置では処理液の常や濃縮液受入れ側（
たとえばドラム詰装置）の状況が一定ではないためシー
ケンシャルな運転がなされず、たとえば濃縮を中断し保
管する等、運転モ６− 一つ− −ドを単純に温度制御装置に入力できない問題がある。

このような理由により、従来の温度制御装置には警報装
置が設けられていなかった。

また温度制御装置としては濃縮液一時保管モードおよび
移送モードの各運転期間ｔ１１　ｔ６のみ温度制御すれ
ばよいので、他のモードでの運転期間においては温度制
御装置を停止させたり、異常温度のみを検出する機能を
もたせることが行なわれていた。

一方、この種の蒸発処理装置に設けられる温度制御監視
装置としては、プラント全体の配管設備における温度制
御状態を監視するものでなくてはならない。したがって
、プラント全体が温度変化する運転モードを入力し、そ
の都度、監視機能を停止させる％報処理ロジック回路を
検討しなければならない問題がおった。また長期間にわ
たって監視機能を停止すると、配管設備の温度制御機能
に異常を米たしたときこの異常発見が遅れる不具合があ
るので監視機能をあます長期間停止させておくことはで
きない。これに反して、配管設備の温度制御は配管の温
度を一定の範囲に保持する機能を果さねばならないので
ヒータ１９ａ〜１９ｄの容量をあまり大きくすることは
できない。このため一度冷却された配管の温度回復には
長時間を要し、監視機能を長期間停止させねばならない
こともある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、プラント全体の配管設備についての温度制
御を集中監視でき、必要に応じて温度表示することもで
き、プラントの運転モードによって温度変化が生じても
監視機能を維持することができ、さらに運転モードによ
って配管の高温状態または低温状態が長期間持続しても
その間異常温度を監視することができる蒸発処理装置の
温度制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

以上の目的達成のため、本発明に係る蒸発処理装置の温
度制御監視装置は、配管系の温度が上記繕宛の範囲から
外れたとき、過去の温度変化率が設定値以内であった場
合には配管系の温度が上記一定の範囲に制御されるべき
運転モードであると認定して警報装置を作動させ、過去
の温度変化率が設定値を越えていた場合には現在の運転
モードを高温または低温運転モードであると認定して警
報装置を作動させないこととしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図ないし第７図を参照し
て説明する。

第３図中１００は蒸発処理装置を示すもので、処理液１
０１は入口弁１０２が設けられた入口配管１θ３を通し
て蒸発器１０４に流入する。

蒸発器１０４の外部にはポンプ１０５が設けられ、この
ポンプ１０５により蒸発器１０４内の処理液１０１を循
環配管１０６を通して循環させるように構成されている
。さらに循環配管１θ６には、ポンプ１０５の吸入側お
よび吐出９− 側にそれぞれ洗浄水流入管１０７、濃縮液送出管１０Ｂ
が接続されている。また循環配管１０６、洗浄水流入管
１０７および濃縮液送出管１０８には、それぞれ弁１０
９，１１０．１１１が介挿されている。

前記蒸発器１０４には、内部の処理液１０１を加熱する
加熱器１１２と、内部の処理液１０１の温度を検出する
温度検出器１１３と、この検出器１１３の検出信号を入
力して加熱器１１２を制御する蒸発器内温度制御装置１
１４が設けられている。

また、蒸発器１０４内の上部には蒸気を収集する収集器
１１５が設けられ、蒸発器１０４の外部には、この収集
器１１５で収集された蒸気を冷却液化する冷却器１１６
が設けられている。

そしてこの冷却器１１６には蒸留水取出配管１１７が接
続され、この配管１１７には弁１１８が介挿されている
。

図中１１９は蒸発器１０４内の液相および気相の圧力差
から液位を検出する液位計であって、１０− 液相連通管１２０および気相連通管１２１にはそれぞれ
弁１２２，１２３が設けられている。

図中１２４ｈ　、１２４ｂおよび１２４ｃは前記循環配
管１０６に各部に沿って設けられたヒータであわ、図中
１２４ｄは前記濃縮液送出管１０８に沿って設けられた
ヒータである。才だ図中１２４６は前記液相連通管１２
０に沿って設けられたヒータである。

そして図中１２５ｍ　、１２５ｂおよび１２５ｃは前記
循環配管１０６に近接して設けられた温度検出器であり
、図中１２５ｄは前記濃縮液送出管１０８に近接して設
けられた温度検出器である。捷だ図中１２５０は前記液
相連通管２０に近接して設けられた温度検出器であり、
図中１２６は外気温度検出器である。

図中１３０は運転指令・警報処理・母うメータ入力装置
である。この入力装置１３θには、前記温度制御監視装
置１２７を運転するための指令スイッチ群と、入力され
た温度データおよび運転モードによって異常処理判断す
るためのパラメータを出力するスイッチ群が設けられて
いる。前渚（指令スイッチ群）は監視装置１２７の起動
・停止スイッチ、運転員の要求に応じて各ヒータ回路の
温度データを表示・記録するための表示・記録スイッチ
等であり、後者は異常判断に必要な温度上限・下限設定
値、温度変化　　・重膜定値等を出力するスイッチ群で
おる。また、この入力装置１３θには運転員の操作指令
に応じて設定値、ヒータ回路番号等を表示する表示装置
が設けられている。

図中１３１は温度信号入力装置である。この入力装置１
３１では異常処理判断に必要な蒸発器１０４の温度デー
タ、外気温度データ等を前記温度検出器１１３，１２６
よりアナログ信号として入力し、それらの信号レベルを
変更し、かつデジタル信号への変更を行なう。

また図中１３２は運転モード入力装置である。

この入力装置１３２では弁の開閉信号、ポンプ起動・停
止信号等の運転モード信号のレベルを変更する。

前記各入力装置１３０，１３１，１３２はデータ処理装
置１３３に対して出力する。このデータ処理装置１３３
は各運転モード信号（ＯＮ・ＯＦＦ　９号）をコンピュ
ータ入力レベルのディジタル信号に変更する機能を有し
ている。

また、データ処理装置１３３は各ヒータ回路ごとの配管
系の温度データを取シ込み、長期間のデータとして記憶
する補助記憶装置と、異常診断プログラム、各入出力装
置を制御するプログラムおよびデータを一時保管する主
記憶装置と、制御演算を行なうＣＰＵ部とから構成され
ている。そして各配管系の温度データを取り込み、運転
モードおよび温度変化率を比較し、谷配管系の異常な温
度変化が配管系ごとの温度制御装置またはヒータに起因
しているか否かを診断し、これらに起因していると判断
した場合には温度表示装置１３４に出力し、異常回路の
番号、温度、異常発生時刻等の表示を指令する。また定
期的に全配管系の温度記憶データをプリントアウトして
記録するために、データ記録装＃１３５１３− に出力し、さらに温度制御異常出力装置１３６へも出力
する。

前記温度表示装置１３４は、現時点の各配管系の温度を
表示するもので、運転員が指定するヒータ回路の温度が
表示される。なお、この温度表示装置１３４は入力装置
１３０の表示装置と兼用することができる。

前記データ記録装＃１３５は、データ処理装置１３３に
記憶されている全配管系の温度データを時刻と対応づけ
て記録するもので、たとえばプリンタまだはＸ−Ｙ７’
ロックである。

前記温度制御異常信号出力装置１３６は、データ処理装
置１３３より出力される各配管系ごとの温度異常信号を
プラント運転操作監視装置１３７へ出力するために、信
号レベルの変換を行なうものである。また信号を増幅し
ヒータ制御回路の停止または強制ヒータＯＮの信号にも
使用できるものである。

そしてプラント運転操作監視装＃１３７は、プラント全
体の運転操作および監視を集中的に１４− 行なうもので、プラント運転制御室に設置されている。

第４図はデータ処理装置１３３によるデータ処理および
異常判断プログラムの流れ図を示すもので、以下、異常
判断について説明する。

各配管系の温度は、予め設定された所定の範囲内で上昇
、下降をくり返す。このときの温度上昇カーブおよび下
降カーブは各配管系の温度と外気温度との温度差ΔＴ、
保温材料、保温容量およびヒータ容量等によって決定さ
れる。したがってこれら諸量はほぼ一定の値であるので
温度カーブは安定している。ところがシステム運転モー
ド変化によって発生する温度変化、たとえば冷水が取り
込まれて冷却された場合の温度下降カーブや外部の加熱
装置により加熱された場合の温度上昇カーブは、放熱前
、加熱量が変化するため急激に変化する。この特性を利
用して真の温度制御状態の異常、ヒータの異常、保温の
異常等を検出することができる。なお温度カーブ（変化
率）で判断することに加え、システム運転モード信号お
よびゾロセス温度データ（たとえば温度検出器１１３か
らの蒸発器温度信号）を入力して蒸発器１０４内の温度
と各配管系の温度とが比較されているため信頼性が高く
、長期間の警報処理が必要な場合でも十分に対応できる
。

また第５図は配管系の温度が設定範囲の上限値より高温
となった場合の異常判断プログラムの流れ図であシ、第
６図は設定範囲の下限値より低温となった場合の異常判
断プログラムの流れ図である。なお、第５図および第６
図における変化車高のフラグ、システム運転モードのフ
ラグは同じデータを何回もプリント出力させないだめの
判別信号である。

また第７図は温度カーブの一例を示すもので、ΔＴは設
定温度範囲、’ｒｈ、’ｒｚはそれぞれ設定温度範囲Δ
Ｔの上限値および下限値、Ｔ／、　、　Ｔ′ｔはそれぞ
れ高設定値および低設定値である。また図中ｔ２は処理
液受入モード、ｔ４は＠Ｍ運転モードでの各運転期間を
示している。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る蒸発処理装置の温度制御装
置によれば、配管系の温度が窓額一定の範囲から外れた
とき、過去の温度変化率が設定値以内であった場合には
配管系の温度が上記一定の範囲に制御されるべき運転モ
ードであると認定して警報装置を作動させ、過去の温度
変化率が設定値を越えていた場合には現在の運転モード
を高温捷たは低温運転モードであると認定して警報装置
を作動させないこととしたことを特徴とするものであシ
、これによってプラント全体の配管設備についての温度
制御を集中監視でき、必要に応じて温度表示することも
でき、プラントの運転モードによって温度変化が生じて
も監視機能を維持することができ、さらに運転モードに
よって配管の高温状態捷たは低温状態が長期間持続して
もその間異常温度を監視することができるなど、多大な
効果を奏することができる。

１７−

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示すもので、第１図は蒸
発処理装置の概略構成図、第２図は運転モードと配管系
の温度変化との関係を示す図、第３図ないし第７図は本
発明の一実施例を示すもので、第３図は蒸発処理装置の
概略構成および温度制御装置を示す図、第４図ないし第
６図は異常判断プログラムの流れ図、第７図は運転モー
ドと配管系の温度変化との関係を示す図である。 １００・・・蒸発処理装置、１２４８〜１２４ｅ・・・
ヒータ、１２５ａ〜１２５ｅ・・・温度検出器、１２６
・・・外気温度検出器、１３０・・・運転指令・′警報
処理・母うメータ入力装置、１３ノ・・・温度信号入力
装置、１３２・・・運転モード入力装置、１３３・・・
データ処理装置。 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の運転モードのうち配管系の温度を一定の範囲に制
   御し得ない高温または低温運転モードが存在する蒸発処
   理装置の温度制御装置において、配管系の温度が上記一
   定の範囲から外れたとき、過去の温度変化率が設定値以
   内であった場合には配管系の温度が上記一定の範囲に制
   御されるべき運転モードであると認定して警報装置を作
   動させ、過去の温度変化率が設定値を越えていた場合に
   は現在の運転モードを高温または低温運転モードである
   と認定して警報装置を作動させないこととしたことを特
   徴とする蒸発処理装置の温度制御装置。