JPS59145499A - 関数ブロツクによる冷却塔水温の最適制御 - Google Patents

関数ブロツクによる冷却塔水温の最適制御

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JPS59145499A
JPS59145499A JP59013543A JP1354384A JPS59145499A JP S59145499 A JPS59145499 A JP S59145499A JP 59013543 A JP59013543 A JP 59013543A JP 1354384 A JP1354384 A JP 1354384A JP S59145499 A JPS59145499 A JP S59145499A
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cooling tower
temperature
determining
function block
control system
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JP59013543A
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English (en)
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アズミ・カヤ
ウイリアム・エイチ・モス
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Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
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Publication date
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    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/003—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers
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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

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】 技術分野 本発明は一般的には冷却塔内の水の温度を制御するため
のシステムに関し、詳しくいうと、関数ブロックによっ
てこの水温を最適に制御するシステムに関する。
背景技術 冷却塔の水温を制御するために種々の方法が利用されて
いる。例えば、ある例では、アナログ装置の使用により
水温が実質的に一定であるように制御される。この方法
の固有の欠点は、水温が実質的に一定にとどまるのでシ
ステムの効率が最適化できないということである。他の
方法は気象条件の変化に応じて水温の設定点を変化させ
るものである。この方法は、一般に、冷却塔内のファン
の速度を変更するのに使用される設定点温度を計算する
ためにコンピュータを必要とする。さらに他の方法とし
て、冷却水温を変化させることによって全冷却システム
を最適化するものがある。しかしながら、後者の２つの
方法はコンピュータを使用する必要があり、コンピュー
タはこれを動作させるためにハードウェアおよびソフト
ウェアを必要とし、しかも熟練した職員も必要とするか
ら、取得および維持に美大な費用がかかる難点がある。
上述の点から、コンピュータあるいはアナログ装置を使
用することなしに冷却塔内の水温を最適化するためのシ
ステムを開発することが望まれている。
発明の概要 本発明は、一定の関数関係を有する関数ブロックを使用
して一般にコンピュータの使用によってのみ行なえる計
算機能を提供することによって、従来技術に関連した上
記問題ならびに他の問題を解決するものである。外部空
気の温度および相対湿度の測定が行なわれ、関数ブ四ツ
クを使用して処理され、外部空気の湿球温度を決定する
。この湿球温度は調整され、冷却塔の水温と比較するた
めの基準として使用され、また冷却塔のファンの速度が
、冷却塔の水温が全体のシステムの最適動作に対して高
すぎるか、あるいは低すぎるかによって、増大または減
少させられる。
本発明の好ましい実施例のＩｉ！明 本完本発明ましい実施例を説明する目的のために例示し
、本発明をこの例示に限定するものではない添付図面を
参照すると、第１図には冷却塔１０の概略図が示されて
おり、この冷却塔１０内にはファン１２が使用されてお
り、また７アン１２の動作を調整し、最適化するために
使用される制御論理モジュール１４が例示されている。
このシステムが動作する原理は、冷却塔の温度が外部空
気の湿球湿度より約５．５５℃（１０’Ｆ）以上高いと
きにはいつでもファン動作のレベルを増大させることに
よって冷却塔の温度が減ぜられるというものである。従
って、制御システムはより低い冷却塔の水温がコンプレ
ッサの電力消費量の相応以上の節約をもたらすときには
いつでも冷却塔の温度を低下させる。その上、システム
は冷却塔の温度が十分に低いときにファンのエネルギを
節約する。
第１図に示すように、外部空気の温度および相対湿度、
ならびに冷却塔の水温が制御論理モジュール１４に対す
る入力として使用される。制御論理モジュール１４およ
び残りの関数ブロックを構成するサブシステム論理モジ
ュールが第２図に示されている。上記サブシステム論理
モジュールは湿気比論理モジュール２０および含有エネ
ルギ（エンタルピー）論理モジュール２２を含む。これ
らサブシステム論理モジュールは外部空気温度の測定値
がこれら論理モジュール２０および２２の両方に対する
入力として使用され、一方外部空気の相対湿度の測定値
が湿気比論理モジュール２０のみに対する入力とじて使
用されるように構成されている。浮気化論理モジュール
２０の出力である湿気比Ｗは含有エネルギ（エンタルピ
ー）論理モジュール２２に対する入力である。
湿気比論理モジュール２０を構成する関数ブロックが第
３図に例示されている。第３図においては、外部空気温
度の測定値が第４図に示すグラフ関係に従って出力信号
Ｐｓを発生する関数発生器３０に対する入力として使用
される。この出力信号Ｐｓは外部空気の温度（Ｔ）に関
する水の蒸発圧力を表わす。外部空気の相対湿度の測定
値が乗算関数ブロック５２に対する入力として使用され
、このブロック５２にお（１てこの測定値が係数α０１
と掛算され、このブロック５２の出力に信号φ＝口、０
１ＲＨを発生する。この信号φおよび水の蒸発圧力ｐｓ
は乗算（！＠数ブロック３４に対する入力として使用さ
れ、この乗算関数ブロック３４はその出力に関数φＰｓ
　を表わす出力信号を発生する。この出力信号は減算関
数ブロック３６の負入力に供給される。この関数ブロッ
ク６６に対スる他の入力はその正入力に供給される係数
１４．７である。関数ブロック５６の出力はｌ’−１４
，７−φＰｓＪの関係を表わす信号である。乗算関数ブ
ロック３４によって発生される出力信号φＰｓはまた、
入力信号として乗算関数ブロック３８にも供給され、こ
の関数ブロック３８において係数０．６２２と掛算され
、その出力に「０．６２２×φｐｓＪ　　の関係を表わ
す信号を発生する。この出力信号は、減算関数ブロック
５６によって発生される出力信号とともに、除算関数ブ
ロック４０に対する入力として使用される。この関数ブ
ロック４０は次式に従った出力信号Ｗを発生する。
この出力信号Ｗは外部空気の湿気比、すなわち乾燥空気
のボンド当りの湿気のボンド、を表わす。
含有エネルギ（エンタルピー）論理モジュール２２を構
成する関数ブロックが第５図に例示されている。第５図
においては、外部空気温度の測定値が乗算関数ブロック
５０および５２に対する別個の入力として使用される。
乗算関数ブロック５０において、この外部空気温度測定
値が係数０．２４と掛算され、その出力に０．２４　Ｔ
に等しい信号を発生し、他方、乗算関数ブロック５２に
お〜・て、外部空気温度測定値が係数０．４５と掛算さ
れ、その出力に０．４５　Ｔに等しい信号を発生する。
この後者の出力信号は加算関数ブロック５４に入力とし
て供給される。この関数ブロック５４に’Ｈする他の入
力は係数１０６１であり、その出力として和１’−１０
６１＋０．４５ＴＪを表わす信号を発生する。和１’−
Ｉ　Ｑ　６１＋０．４５ＴＪを表わすこの信号は、第３
図の除算関数ブロック４０によって発生される出力信号
Ｗとともに、乗算関数ブロック５６に対する入力として
使用される。この関数ブロック５６はその出力に関数「
ｗ（１０６１＋０．４５Ｔ）Ｊを表わす信号を発生する
。この後者の信号は、乗算関数ブロック５０によって発
生される出力信号、すなわち０．２４　Ｔとともに、加
算関数ブロック５已に入力として供給され、次式に従っ
た出力信号りを発生する。
ｈ＝０．２４Ｔ＋Ｗ（１０ｔ５１＋０．４５Ｔ）この出
力信号りは乾燥空気のボンド当りの湿った空気の含有エ
ネルギ（エンタルピー）を表ワシ、第６図に示すグラフ
関係に従って出力信号Ｔｗｂを発生する関数発生器６０
に対する入力として使用される。この出力信号Ｔｗｂは
湿った外部空気の湿球温度を表わす。
再び第２図を参照すると、湿球温度を表わす上記信号Ｔ
ｗｂは加算関数ブロック６２に入力として供給される。
この関数ブロック６２の他の入力は係数Ａ：１（１″Ｆ
であり、システムに対する最適設定点を表わす、すなわ
ち、湿球温度より約５．５５℃（１０ν）高い状態を表
わす出力信号を発生する。この出力信号は比較関数ブロ
ック６４に入力として供給され、この関数ブロック６４
の他の入力は監視基準温度である。比較関数ブロック６
４の動作は、監視基準温度が加算関数ブロック６２によ
って決定される最適設定点より大きい場合には、この監
視基準温度が比較関数ブロック６４を通されてその出力
に現われ、また逆の場合には、関数ブロック６２によっ
て決定される最適設定点が比較関数ブロック６４の出力
に現われるようになっている。比較関数ブロック６４の
出力は加算関数ブロック６６の負入力に供給され、他方
、その正入力には冷却塔の水温の測定値が供給される。
関数ブロック６６の出力はファン速度に対する基準また
は制御信号として働く出方信号を発生する関数発生器６
８に供給される。このように、関数ブロック６４に対し
どちらの入力が供給されるかによって、冷却塔の水温が
空気の湿球温度を約５．５５℃（１０下）以上越えるが
、あるいは冷却塔の温度が監視基準温度を越える場合に
、関数発生器６８によって発生される出力信号は７アン
１２の速度を増大させる。逆に、関数ブロック６４に対
しどちらの入力が供給されるかによって、冷却塔の水温
が空気の湿球温度より約５．５５℃（Ｉ。
下）以上高くないか、あるいはこの水温が監視基準温度
より低い場合に、関数発生器６８によって発生される出
力信号はファン１２の速度を減少させる。
上記記載を考慮することによってこの分野の技術者には
種々の変形および変更、あるいは改良が生じよう。この
ような変形、変更、改良は簡明にするために省略されて
いるけれど、特許請求の範囲内に入るものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は冷却塔および本発明によって使用される制御論
理モジュールの概略構成図、第２図は第１図の制御論理
モジュールを構成する湿気化論理モジュール、含有エネ
ルギ（エンタルピー）論理モジュールおよび他の関数ブ
ロックの概略構成図、第３図は第２図の湿気化論理モジ
ュールを構成する関数ブロックの概略構成図、第４図は
外部空気の温度に関する水の蒸発圧力Ｐｓとの関係を例
示する曲線図、第５図は第２図の含有エネルギ（エンタ
ルピー）論理モジュールを構成する関数ブロックの概略
構成図、第６図は外部空気の湿球温度と含有エネルギ（
エンタルピー）との関係を例示する曲線図である。 １０：冷却塔 １２：ファン １４：制御論理モジュール ２０：湿気化論理モジュール ２２：含有エネルギ（エンタルピー）論理モジュール５
０．６０．６日：関数発生器 ３２．３４、！＋８．５０．５２．５６：乗算関数ブロ
ック３６：減算関数ブロック ４０：除算関数ブロック ５４．５８．６２．６６：加算関数ブロックｒｌＧ、４ ＦＩＧ、６ 今七杢１＞す〜ゝ（１７り・νｅ−）

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　　冷却塔の周囲の空気の物理的特性の１つ以上
    を測定するための測定装置と、該測定装置によって発生
    される前記物理的特性の測定値から前記冷却塔の周囲の
    空気の湿球温度を決定するための湿球温度決定装置と、
    前記冷却塔の周囲の空気の前記湿球湿度を前記冷却塔内
    の水の温度と比較し、それらの差に応答して出力信号を
    発生するための比較装置とを具備し、該出力信号が前記
    冷却塔内の水の温度を制御するために使用されることを
    特徴とする冷却塔の動作を制御するためのシステム。
  2. （２）前記湿球温度決定装置が前記冷却塔の周囲の空気
    の湿気含有量を決定するための湿気含有量決定装置を有
    する特許請求の範囲第１項記載の制御システム。
  3. （３）前記湿球温度決定装置が前記冷却塔の周囲の空気
    のエンタルピーを決定するためのエンタルピー決定装置
    を有する特許請求の範囲第１項記載の制御システム。
  4. （４）前記湿気含有量決定装置が前記冷却塔の周囲の空
    気の湿気含有量を示す信号を発生し、該信号が前記冷却
    塔の周囲の空気のエンタルピーを決定するためのエンタ
    ルピー決定装置に対する入力として使用される特許請求
    の範囲第２項記載の制御システム。
  5. （５）前記比較装置によって前記冷却塔内の水の温度と
    比較される前に前記湿球温度を調節するための調節手段
    を有する特許請求の範囲第１項記載の制御システム。
  6. （６）あらかじめ設定された基準温度を確立するための
    手段と、前記湿球温度を該あらかじめ設定された基準温
    度と比較し、これら湿球温度とあらかじめ設定された基
    準温度のうちの大きい方を前記冷却塔内の水の温度と比
    較させるようにするための手段を有する特許請求の範囲
    第１項記載の制御システム。
  7. （７）前記湿気含有量決定装置が論理形態に配列された
    １つ以上の関数ブロックより構成されている特許請求の
    範囲第２項記載の制御システム。
  8. （８）前記エンタルピー決定装置が論理形態に配列され
    た１つ以上の関数ブロックより構成されている特許請求
    の範囲第６項記載の制御システム。
JP59013543A 1983-01-31 1984-01-30 関数ブロツクによる冷却塔水温の最適制御 Pending JPS59145499A (ja)

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JPS59145499A true JPS59145499A (ja) 1984-08-20

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AR (1) AR241724A1 (ja)
AU (1) AU557328B2 (ja)
BR (1) BR8400272A (ja)
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ES (1) ES528942A0 (ja)
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