JPS59170699A - 冷却装置 - Google Patents

冷却装置

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JPS59170699A
JPS59170699A JP4390483A JP4390483A JPS59170699A JP S59170699 A JPS59170699 A JP S59170699A JP 4390483 A JP4390483 A JP 4390483A JP 4390483 A JP4390483 A JP 4390483A JP S59170699 A JPS59170699 A JP S59170699A
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JP
Japan
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cooling
temperature
cooling water
flow rate
water
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JP4390483A
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English (en)
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JPH0424634B2 (ja
Inventor
Takashi Kimura
孝 木村
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59170699A publication Critical patent/JPS59170699A/ja
Publication of JPH0424634B2 publication Critical patent/JPH0424634B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/003Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (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】 本発明は冷却塔よりの冷却水を循環ポンプにより冷却負
荷に送り、再び冷却塔へ送り戻す冷却装置に関するもの
である。
一般にこの種の冷却装置は工場等において広く用いられ
ている。第1図は従来の冷却装置の一例を示した構成図
であり、1け冷却塔、Pは循環ポンプ、2け流量計、L
は冷却負荷、3は冷却水流路、4はポンプ制御部である
。第1図に示した冷却装着においては、流量計2により
検出された流1が設定器41により設定された設定流量
となるように、ポンプ制御部4によって循環ポンプPの
台数哉いは回転数の制御を行うようにしている。、捷た
循環ポンプPの制御は、流量計2の代りに圧力計を用い
てこれにより検出さねた圧力が設定圧力となるようにし
て行われることもある。
ところで冷却装置の冷却能力は(1)式により表わされ
る。
W=−TXQXCXA      ・・・・・・・・・
・・・ (1)ただしWは冷却能力(Kcal/h )
 、Tは冷却負荷の入口側の冷却水温度と冷却負荷の出
口側の冷却水の温度との差(以下単に「温度差」という
。)(℃)、Q、は冷却水流路の冷却水の流量(Kg/
h )、Cは冷却水の比熱(Kcal / Kq・℃)
、Aは冷却効率であるc(1)式かられかるように比熱
と冷却効率を同定すると、冷却能力は温度差と冷却水の
流量との関数になり、したがって温度差が一定ηらば冷
却能力は流量の大きさのみによって決定される。
このため従来のように冷却水の流…若しくは圧力を設定
された大きさに制御する方法は、温度差が一定と云う剪
定条件に立って冷却能力を適正な大きさに制御している
しかしながら温度差は冷却負荷の大きさが一定である場
合冷却負荷の入口側の冷却水の温度により決定され、こ
の冷却水の7LIB’は冷却塔の能力によって決捷る。
そして冷却塔の能力は気温、湿度、空冷風力等が複雑に
からみ合って決定されるが、気温、湿度等は時刻、日、
月、季節によって変動し更に空冷風力も時間的変動があ
るので、冷却塔の出力水温、即ち冷却負荷の入口側の冷
却水の温度を一定に維持することは困難であり、したが
って実際には温度差の時間的な変動を避けることができ
ない。
このような事情から従来の冷却装置では、冷却水高上昇
時の冷却不足になる事を避ける為に、例えば流量設定値
又は圧力設定値を犬きくするようにしていた。しかしな
がらこのような方法は、冷却水の温度が低い時間帯にお
いては循環ポンプの運転エネルギーが無駄に消費される
という欠点がある。更に冷却水の流量を太きくすると温
度差が小さくがる傾向があるが、温度差が小さければ冷
却塔における動力をそn程必要としないため、冷却水の
流tを常に大きくすることば通常冷却塔のファンがフル
に駆動さtていることから、冷却塔のファンの運転エネ
ルギーの無駄な部分が多くなる傾向にあり、運転効率が
悪いという欠点もある。
本発明はこのような背景のもとになされたもので、常に
冷却能力を適正な大きさに制嶺1することができ、しか
も省エネルギー化を図ることのできる冷却装置を提供す
ることを目的とするものである。
以下図面によって本発明の実施例について説明する。
本発明は、冷却水の温度差に適正な大きさの冷却能力が
得られる流量を求め、その流量とiるように循環ポンプ
の駆動を制御しようとするものである。
冷却能力は先の(1)式で表わされるが、冷却能力の大
きさを決定する#素となる温度差は冷却負荷の入口側の
冷却水の温度と冷却9荷に送られる冷却水の流量と冷却
負荷とにより定まる。したがって冷却水の温度及び冷却
負荷を固定すると温度差は冷却水の流量のみの関数にな
る。尚冷却負荷を固定するとは、冷却対象及び冷却水の
流通経路を同定することである。一方(1)式で表わさ
れる冷却効率は冷却水の温度と冷却水の流量と冷却負荷
との関数であるから、冷却水の温度及び冷却負荷を固定
すると冷却水の流量のみの関数となる、以上の2点を考
慮すると、冷却水の温度及び冷却負荷を固定すると冷却
能力は冷却水の流量のみの関数に々る。ここに本発明は
冷却能力と冷却水の流量との関係を表わす特性曲線を冷
却水の温度毎にデータテーブルとして記憶しておき、検
出した冷却水濡に対応する特性曲線を選択し、このデー
タを法に最゛適な冷却能力を生ずる流量を決定して、こ
の役W流用を基に循環ポンプを制御するようにしたもの
である。かかる制御方法を具体化したのが第2図に示す
実施例であって、同図において第1図と同符号のものは
同一部分若しくは相当部分を示す。5はポンプ制御部と
してのマイクロコンピュータ、51は冷却負荷パターン
選択M、61d ホップ駆動部、7は水温計を夫々示[
7、前記マイクロコンピュータ5には第3図に示すよう
に冷却負荷パターフ選択剖51によって選択された冷却
負荷パターン即ち冷却水の流通経路毎に冷却水の温度に
対応した特性曲線が記憶されている。第3図はある冷却
負荷パターンにおいて、冷却水の温度t、。
12、1.、 、1.について作成した特性曲線である
尚これら特性曲線は冷却負荷の入口側の冷却水の渦、度
が変化し得る範囲内においてできるだけ温度間隔を小さ
くして作成することが好ましい。第3図中のtで示した
範囲は冷却能力の適正な大きさに相当する範囲である。
前記マイクロコンピュータ5ば、水温計7から冷却水の
温間信号が入力されると冷却水の温度に最も近い温度に
相当する特性曲線を選択し、選択された特性曲線におい
て流量計2により検出された離散に対応する冷却能力の
大きさが前記tの範囲に含まれる場合にはその後も現在
才でと同様の信号がポンプ駆動部6に送られるが、上記
の冷却能力の大きさが範囲tから外れている場合には範
囲tを2等分する線mと当該選択された特性曲線との交
点(例えば第2図中A点)に対応する流量を設定流量″
とし、冷却水の流量が設定流量となるように、当該設定
流量と流量計2により検出された流量との偏差に対応し
た偏差信号をポンプ駆動部6に送る機能を有している。
ここでマイクロコンピュータ5による具体的な制御例に
ついて説明すると、冷却負荷パターンを固定した場合、
冷却水流路3を流れる冷却水の温度が1.−1.のうち
例えばtIK最も近い温度である場合には、マイクロコ
ンピュータ5により第3図に示すt、に相当する特性曲
線が選択される。
そして流量計2により検出された流量が、選択された特
性曲線における冷却能力の範囲tに含まれる大きさ例え
ばvOである場合には現在までの設定流量即ち温度1.
に係る特性曲線及び範囲tを2等分する線mの交点Aに
対応する流tV+と流量計2により検出された流量■o
との偏差に対応した偏差信号がポンプ駆動部6に送られ
る。ここで冷却水の温度がt1〜t4のうち1.[最も
近い温度に変わったとすると、マイクロコンピュータ5
により第3図のt2に相当する特性曲線が選択される。
このときiN を計2により検出された流量がVo−7
1’ある場合には、選択された特性曲線における流fl
′v。
に相当する冷却能力の大きさは範囲tから外れているた
め範囲tを2等分する線mと当該選択された特性曲線と
の交点Bに対応する流量■2を設定流量とし、ポンプP
が制御される。尚ポンプPの制御は、ポンプの台数若し
くは回転数を制御することにより行われる。
8は圧力計、81け非常用ポンプ制御部であり、この非
常用ポンプ制御部81は圧力計8により検出された吐出
圧の大きさが異常に高い場合には警報を発してポンプP
の駆動を停止するための信号をポンプ駆動部6に送る七
共に、吐出圧の大きさが異常に低い場合にはポンプPを
強制、駆動するための信号をポンプ駆動部6に送る機能
を有している。
次にこのよう力構成の冷却装置の作用を第4図に示した
フローチャートにしたがって酸1明する。
先ず圧力計8により検出された吐出圧の信号が非常用ポ
ンプ制御部81に入力され、吐出圧が異常に高い場合に
は警報出力が発せられてポンプPの駆動が停止1ニされ
、吐出圧が低い場合には輪報出力が発せられてポンプP
が強制駆11Φされる。吐出圧が適正な大きさがらば、
冷却水の流1の信月及び冷却水の温度の信号がマイクロ
コンピュータ5に入力され、ここで冷却負荷パターンに
より決定された特性曲線の群のうち、冷却水の温度に対
応した特性曲線が凋択され、選択された特性曲線により
現在の冷却能力が求められる。冷却能力が適正な範囲に
あるならば、そのとき棟での制御が続行されるが、冷却
能力が適正な範囲から外れていると選択された特性曲線
から最適流量が決定され、決定された流量を得るように
ポンプが制御される、以上のように本発明によれば、冷
却水の温度毎にデータテーブルとして記憶された冷却能
力特性曲線群から、そのときの冷却水の温度に対応した
特性曲線を選択し、選択された特性曲線に基いて適正な
冷却能力の大きさとなる流量を設定するようにしている
ため、冷却水の温度に対応して適正な流量が自動的に設
定されることとなり、したがって冷却負荷が一定ならば
冷却負荷の入口の冷却水の温度の如何に拘わらず常に冷
却能力が適正力大きさに維持することができる上、循環
ボ/ブPの運転エネルギーを必要以上に消費しないので
エネルギー化を図ることができるCまた流量が常に適正
な大きさになることがら温肝差も適正な太きさになり、
したがって冷却塔の動力を十分活用することができると
いう効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来冷却装置の一例を示す構成図、第2図は本
発明の一実施例を示す構成図、第3図は冷却能力と冷却
水の流量との関係を示す特性曲線図、第4図は循環ポン
プ制御の一例を示すフローチャート図である。 1・・・冷却塔、2・・・流量計、3・・・冷却水流路
、4・嗜・ポンプ制御部、5・・・ポンプ制御部、δI
Q・−非常用ポンプ制御部、6・・・ポンプ駆動部、7
・・・水温計、8・・・圧力計、P・・・循環ポンプ、
L・・・冷却負荷。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)冷却塔よりの冷却水を循環ポンプによって冷却負
    荷に送漫、再び冷却塔へ送り戻す冷却装置において、冷
    却水の流量を測定するための流量計と、冷却負荷に流れ
    る冷却水の温度を測定するた巳 め水温計と、冷却負荷に送られる冷却水の温度毎に冷却
    水の流量と冷却能力との関係を表わす特性曲線が記憶さ
    れたポンプ制御部とを設け、このポンプ制御部は、前記
    特性曲線の中から前記水温計により検出された温度に最
    も近い温度に対応する特性曲線を選択し、選択された特
    性曲線から適正力大きさの冷却能力に対応する適正流量
    を求め、流量計により検出された流量が前記適正流量と
    なるようにポンプを制御するものであることを特徴とす
    る冷却装置。
JP4390483A 1983-03-16 1983-03-16 冷却装置 Granted JPS59170699A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4390483A JPS59170699A (ja) 1983-03-16 1983-03-16 冷却装置

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JP4390483A JPS59170699A (ja) 1983-03-16 1983-03-16 冷却装置

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JPS59170699A true JPS59170699A (ja) 1984-09-26
JPH0424634B2 JPH0424634B2 (ja) 1992-04-27

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ID=12676694

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JP4390483A Granted JPS59170699A (ja) 1983-03-16 1983-03-16 冷却装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6912859B2 (en) 2002-02-12 2005-07-05 Air Liquide Process And Construction, Inc. Method and apparatus for using a main air compressor to supplement a chill water system
CN103307928A (zh) * 2013-06-24 2013-09-18 神华集团有限责任公司 敞开式循环水冷却系统的控制方法
JP2015502513A (ja) * 2011-10-21 2015-01-22 プライム デイタム、インコーポレーテッド 可変処理制御を有する直結駆動ファンシステム

Cited By (4)

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JP2018084407A (ja) * 2011-10-21 2018-05-31 プライム デイタム、インコーポレーテッド 冷却塔システム用可変プロセス制御システム
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Publication number Publication date
JPH0424634B2 (ja) 1992-04-27

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