JPS59122797A - ポンプ過流量抑制制御装置 - 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］ 本発明はポンプ起動時の過流量を抑制するポンプ過流量
抑制制御装置に関する。

し発明の技術的背景］ 一般に発電プラント等のポンプでは、ポンプ起動時の過
流量を抑制するためポンプ過流量抑制制御装置が配設さ
れＣいる。

一第１図はこのようなポンプ過流量抑制制御装置の配設
される冷熱発電プラントのＬＮＧブースターポンプ廻り
の配管系統を示すもので、図にａ３いてＬＮＧ供給母管
１にそれぞれ接続される３台のＬＮＧブースターポンプ
２ａ、２ｂ、２０からのＬＮＧは、吐出管３ａ　、３ｂ
　、３ｃにそれぞれ設置される流量オリフィス４ａ、４
ｂ、４Ｃおよび過流量抑制弁５ａ　、５ｂ　、５ｃを通
りしＮＧ吐出母管６へ流出する。そしで過流量抑制弁５
ａ１５ｂ、５ｃの上流においてそれぞれミニマムフロー
管７ａ　、７ｂ、７ｃが分岐され、このミニマムフロー
Ｗ７ａ　、７ｂ、７ｃはミニマム７０−制御弁３ａ、８
ｂ、８ｃを介してミニマムフロー戻し母管９に接続され
ている。

そして、このように構成されたしＮＧブスターボンブの
ポンプ過流量抑制制ｉｌｌ装置では、流量オリフィス４
ａ　、４ｂ　、４ｃ前後の差圧がそれぞれ流量発信器１
０ａ　、１０ｂ　、１０ｃで検出され、この信号はそれ
ぞれ流量調節計１１８，１．１ｂ。

１１Ｃを介してそれぞれ流ｆｆｉ　ｅＵ定定接蒸器１２
ａ１２ｂ、１２０へ出力される。この流量設定接点器１
２ａ　、１２ｂ、１２ｃでは予め定められたミニマムフ
ローを確保するための数値にて０Ｎ−ＯＦＦ動作をづる
接点が配設され、電磁弁１３ａ、］３ｂ、’１３Ｃの開
閉動作によりミニマムフロー制御弁８ａ　、８ｂ　、８
ｃが開閉されポンプの加熱防止のための必要ミニマムフ
ローの確保が行われＣいる。

第２図は第１図に示ずポンプ過流量抑制制御装置のＬＮ
Ｇブースターポンプ２ａの制御ループを示づもので、図
において流量発信器１０ａの差圧に比例した信号は流量
開平演算器２１ａで流量信号どして演算され、流量設定
接点器１２ａを介して流量調節胴１１ａへ入力される。

ここで流量設定接点器１２ａは前述のようにミニマムフ
ロー制御弁８ａの制御用として用いられ、また流量調節
計１１８の制御設定指針は予め決められた制御流量値に
設定されている。この出力制御信号は電空変換器２２ａ
により空気制御信号に変換され、電磁弁２３ａに出力さ
れる。電磁弁２３ａにはエアーセット２４ａにより設定
された空気圧、例えば過流量抑制弁５ａを全開させる０
゜２〜１゜Ｏｋｇ／　ｃイの制御信号に対しＣ１全開か
ら全開を行なうものとすると１．０ｋｇ／ｃ＋＃が導か
れており、インターロック条件によりこのどちらかの信
号が電磁弁２３ａを通過し、過流量抑制弁５ａの開度が
制御される。

第３図は第２図に示す電磁弁２３ａの働きを説明する図
であり、ＬＮＧブースターポンプ２ａの停止により電磁
弁２３ａが励磁され、過流量抑制弁５ａが強制的に全開
状態にされる。

一方、ＬＮＧブースターポンプ２ａが停止していない場
合、すなわち起動から運転時には電磁弁２３ａは無励磁
とされ、過流量抑制弁５ａは制御状態とされ、流量調節
計１１８からの制御信号が入力される。

第４図は以上のように構成されたポンプ過流量抑制制御
装置の理論的動作を図示するもので、図において横軸に
は時間が縦軸には弁ＩＨＩ度および流量がそれぞれとら
れており、曲線ａはミニマムフロー制御弁８ａの開度を
、曲線すは過流量抑ｌ１ｉｌｊ弁５ａの開度を、曲線Ｃ
はしＮＧアブ−ター４くンプ２ａの吐出流量をそれぞれ
示しており、図の右Ｉ１１縦軸の流量Ａのラインはミニ
マムフロー値を、流量Ａ′のラインは流ｍＡの２倍＋α
の値でミニマムフロー制御弁８ａを全開にしてよい値を
、流量Ｂのラインは過流量抑制弁を、流量Ｃのライン（
ま過流量による危険流量域でポンプ保護のために停止を
考慮しなりりばならない値を示して（Ｘる。

ずなわち、Ｌ　Ｎ　Ｇブースターポンプ２ａ起動指令に
よりミニマムフロー制御弁８ａが全開して（′Ｘき、ミ
ニマムフロー値を確保する開度、例えｔ′ｆ：９０〜９
５％の値になったところでしＮＧツブ−ターポンプ２ａ
が起動され、これと同時に過流量抑制弁５ａがスムーズ
に全開していく。そしてＬＮＧブースターポンプ２ａの
吐出流量は、ＬＮＧブースターポンプ２ａの起動ととも
に流ｍＡのラインまではミニマムフロー制御弁８ａの開
度一杯まで流量が急増し、所定のミニマムフロー出力く
確保される。

また、ＬＮＧブースターポンプ２ａの超勤とともに全開
方向に動作する過流量抑制弁５ａＪ：りも流量が多くな
り、流量は徐々に増加し流ｆｆｌ　Ａ　’　のラインす
なわち流量Ａの値の２倍＋αの値でミニマムフロー制御
弁８ａが全開とされる。

ここで流量は流量Ａの値の２倍から流ｆｆ１Ａの舶を減
算し、それにαを加えた値となるが、ＬＮＧブースター
ポンプ２ａが必要とするミニマム７０−値以上の流ｍＡ
十αが流れているため、ミニマムフロー制御弁８ａを全
閉しても問題なく、以降は第１図のＬＮＧ吐出母管６以
降の図示しな０ブ′ロセスまた（ま制御弁の要求により
流量の増減ＩＪ＜　ｂなわれる。そして流量増加要求が
あり、流量値１ｆｉ流量Ｂに近づくと流量調節計１．１
８の制ｉ！１１信号（こより過流量抑制弁５ａが閉じ、
流ｆｉｌＢのラインーＣ安定流量となるように制御され
初期の目的効果を達成することができる。

［背景技術の問題点］ しかしながら、以上のように構成されたポンプ過流量抑
制制御装置では、ポンプ過流量抑制制御装置の動作は実
際には第５図に示づようになる。

りなわら、ＬＮＧブースターポンプ２ａ起動指令による
ミニマムフロー制御弁８ａの動きは第４図に示したと同
一であるが、実際にはＬＮＧブースターポンプ２ａ起動
後の過流量抑制弁５ａの開方向動作が第４図とは異なり
、はぼ５０％開度位より急開を始めるためＬＮＧブース
ターポンプ２ａ叶出流出流量増し、流量Ａ′ラインでの
ミニマムノロ−制御弁８ａの閉動作によっても容量差に
各段の差、すなわち過流量抑制弁５ａとミニマムフロー
制御弁８ａとの容量差はほば４；１程度であるため、流
量急増を抑えぎれず流量Ｂラインを突破し、これを抑制
する流量調節計１１ａの抑制信号が追いつかず、流量Ｃ
のラインに達し過流量によるポンプトリップに至ってい
る。

ここＣ過流量抑制弁５ａが約５０％間反位より急開を始
めるのは、この過流量抑制弁５ａの動作仕様が空気圧減
少で弁間とされ、流量の流れにより弁棒を突上げる方向
であるためである。

すなわち第３図においＵ、ＬＮＧブースターポンプ２ａ
の起動により電磁弁２３ａか無励磁どされ、電磁弁２３
ａの片側より空気圧、例えば１゜０□Ｈ／　ｃ！が過流
量抑制弁５ａのタイ髪７フラムに加わり、全開状態とな
っていたものが電磁弁２３ａの切り換えにより制御状態
とされる。

ここで制御状態とは、流量調節計１１ａからの出力信号
が過流量抑制弁５ａのタイヤフラムにかかるということ
であり、ＬＮＧＮ−ブースポンプ２ａ起動時にはＬＮＧ
ブースターポンプ２ａの吐出流量は少ないため当然過流
量抑制対象外となり、流量調節計１１８の出力信号は弁
全開信号となつＣおり、過流量抑制弁５ａは開方向指令
、すなわちダイヤフラムの空気圧をＯｋｇ　／　ｃ＋ｆ
方向にするため、成り行きに任せ空気圧減少となるが、
過流量抑制弁５ａの弁開度が約５０％、空気圧で０．６
ｋｇ　／　ｃｉ程度になると図示しない弁駆動部取付き
の開方向のスプリングの力と空気圧のバランス加減とに
より、流体が弁棒を押し上げる作用と相俟つ−Ｃ急激に
全開方向動作が行なわれる。

そして流量調節計１１８の設定値近くになり、制御範囲
に入ると制御信号が出力され、０．２ｋｇ／　ｃｊから
徐々に上界し過流量抑制弁５ａが閉側に操作され、流量
を抑えようとする働きをするが、この時にはすでに流量
Ｂラインを越えて流量Ｃラインに突入しＣおり、過流量
抑制弁５ａの動作が迅速なものでは短時間ぐ流ｆａＣラ
インを切って流１ｆｔＢライン域に戻り、若干動作が遅
いものは流量Ｃラインを越え、ポンプトリップに至って
しまう。

ここで素早い遅いということは、製品の出来の影響も若
干あるが、大きくはプロセスやタイヤフラム内の容量に
よる無駄時間および時定数によるものぐある。

［発明の目的］ 本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、過流量抑制弁の開閉動作を安定して行ない、ポンプ過
流量に至らしめずに安定した制御を行なうことのできる
ポンプ過流量抑制制御装置を提供しようとするものであ
る。

［発明の概要］ すなわち本発明は、ポンプの下流に配設される過流量抑
制弁と、前記ポンプの流量があらかしめ定められた設定
値をこえた時に前記過流量抑制弁の開度を制御する制御
信号出力する流量調節計と、この流量調節計の前記設定
値を変更づる設定値切換器とからなることを特徴とづる
ポンプ過流部抑制制御装置である。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を第６図に示１一実施例について説明
する。なお第６図において第２図と共通する部分には同
一符号が付されている。

第６図は本発明の一実施例のポンプ過流量抑制制御装置
を示づもので、この実施例では流量調節計１１ａ内に配
設される図示しない設定積重を外部から切換動作する設
定値切換器３１ａが配設されている。

すなわらこのポンプ過流が抑制制御装置ｅは、ＬＮＧブ
ースターポンプ２ａの起動と同時に設定値切換器３１ａ
が動作され、この設定値切換器３１ａからパルスまたは
アブログ信号が流量調節ｈ１１１ａに出力され、流量調
節計１１ａの設定指針を目盛の０％から所定の設定値ま
でスムーズに移動させる。なおこの時間とス［〜ロータ
は可変できるようにして　ＬＮＧブースターポンプ２ａ
の起動特性やプロセスの状態にマツチングできるよう配
慮されている。

第７図はこのように構成されたポンプ過流量抑制制御装
置の動作を説明する説明図であり、図（イ）に直線ｄど
し℃示づように流昂調節泪１１ａの設定指針は、ＬＮＧ
ブースターポンプ２ａの起動と同時に時間とともに一定
勾配でＯから最終設定値まて゛移動されでいる。

従って、流量調節計１１ａの出力信号は図（ロ）に直線
ｅとして示すように過流量抑制弁５ａを全′閉とづる信
号から開方向への信号へと変化していく。そして過流量
抑制弁５ａ間度ｔま図（ハ）に直線ｆとして示すように
流量調節計１１８の出力信号に見合って徐々に全開方向
に移動しでいき、過流量抑制値５ａの通過流量は図（ニ
）に直線ｇとしで示すように実線また点線の位置とされ
る。これは過流量抑制弁５ａが全開していく過程で過流
量抑制弁５ａによる流（１規制〈差圧規制）か図示しな
い２次側のプロセスまたは制御弁に移行していくことを
示しＣいる。

ここで制御弁が全開しでいく過程で、２次側のプロセス
または制御弁が欲している４Ｂかポンプ過流量値以上で
ある場合には、流量調節計１１８の設定指針の移動の最
終設定値になる前に流量調節計１．１８の出力信号は第
７図（ロ）の仮想線りの如く１００％信号までいかずに
制御状態となり、過流量抑制弁５ａ開度は過流量抑制値
になるべく開度を保持する。この結果過流量抑制弁５ａ
通過流量は設定値に見合っ℃安定し１．：制御か行なわ
れることになる。

以上述べたように流量調節計１１ａの設定指針を設定値
切換器３１ａにより移動しＣいくことに　・より、安定
した過流量抑制弁５８開度を保持づることができ、急激
な変化を排除覆ることが可能となり、安全運転を保持し
ＬＮＧブースターポンプ２ａの損傷事故を解消すること
ができる。

「発明の効果］ 以上述べたように本発明のポンプ過流量抑制制御装置に
よれば、過流量抑制弁の開閉動作を安定して行なうこと
ができ、ポンプ過流量に至らしめず安定した流量の制御
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のポンプ過流量制御装置を示す配管系統
図、第２図は、第１図のＬＮＧブースターポンプの制御
ループを示す配線図、第３図は、第２図に示す電磁弁の
働きを説明する図、第４図は、第１図に示すポンプ過流
量制御ｌｌ装置の理論的動作を示す図、第５図は、第１
図に示すポンプ過流量制御装置の実際の動作を示す図、
第６図は、本発明の一実施例のポンプ過流量制御装置を
示す系統図、第７図は、第６図に示ター過流量制御装置
の動作を説明する図である。 ２ａ　、２ｂ　、２ｃｍＬＮＧブースターポンプ４ａ、
４ｂ、４．ｃ・・・・・・・・・流量オリフィス５ａ　
、５１）　、５ｃ・・・・・・・・・過流量抑制弁１１
ａ　、１１ｂ　、１１ｃｍＭＥＭＩＩＨＬＪ１２ａ、　
１２ｂ、１２ｃ・・・流量設定接点器代理人弁理士　　
　須　山　佐　− 第１図 第２図 第５図 第４図 第５図 気τ起９ｊ′　　　　　　　　　吋間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプの下流に配設される過流量抑制弁と、前記
   ポンプの流量があらかじめ定められた設定値をこえた時
   に前記過流量抑制弁の開度を制御する制御信号出力する
   流量調節計と、この流量調節計の前記設定値を変更する
   設定値切換器とからなることを特徴とするポンプ過流量
   抑制制御］装置。
2. （２）設定値切換器は、流量調節計の設定値を連続的に
   変化することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ポンプ過流量抑制制御Ｉ装置。