JPS5975316A - 浮子式水位調節計 - Google Patents
浮子式水位調節計Info
- Publication number
- JPS5975316A JPS5975316A JP18364882A JP18364882A JPS5975316A JP S5975316 A JPS5975316 A JP S5975316A JP 18364882 A JP18364882 A JP 18364882A JP 18364882 A JP18364882 A JP 18364882A JP S5975316 A JPS5975316 A JP S5975316A
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- Japan
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- water level
- drain
- temperature
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (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。
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〕
本発明は例えば熱交換器の水位制御などに用いられる改
良した浮子式水位調節計（１関する。
良した浮子式水位調節計（１関する。
例えば発電プラント（１使用されている給水加熱器は、
発電所全体の熱効率を向上させるため、復水器で一旦冷
やした水をタービンの途中段落から引き抜いた抽気蒸気
と熱交換させる機能を有している。この熱交換の途中で
抽気蒸気は、冷やされてドレン水となって器内に一旦溜
められたのち、他の給水加熱器Ｃユ加熱源として送られ
るように構成されている。しかし、器内に溜められたド
レン水は、その水位を良好ｇ二制御しないと、熱交換率
が悪くなって大きなエネルギーの損失となったり。
発電所全体の熱効率を向上させるため、復水器で一旦冷
やした水をタービンの途中段落から引き抜いた抽気蒸気
と熱交換させる機能を有している。この熱交換の途中で
抽気蒸気は、冷やされてドレン水となって器内に一旦溜
められたのち、他の給水加熱器Ｃユ加熱源として送られ
るように構成されている。しかし、器内に溜められたド
レン水は、その水位を良好ｇ二制御しないと、熱交換率
が悪くなって大きなエネルギーの損失となったり。
ドレン水が異常上昇となってあられれた場合などは、タ
ービンに逆流し、いわゆるタービン過冷現象を招来する
おそれがあった。
ービンに逆流し、いわゆるタービン過冷現象を招来する
おそれがあった。
このため給水加熱器装置Ｃおいては、第１図Ｃ二示すよ
うｇ二鉛水加熱器１１：液面計２を設け、この液面計２
によって、蒸気人口３からドレン出口４に至る抽気蒸気
と、水入口６から図示しない細管および水出ロアを通る
水とが、熱交換したときｆ二生成されるドレン水を常時
検出する。さらＩ′−このドレン水を自動的１：検出す
る手段としては、第２図に示すように給水加熱器ｌの上
下ｆ二股けたバラ ゛ンス管８を通して浮子式水位
調節計９を付設し、あらかじめ設定しである標準水位設
定値と実水位とを比較し、偏差が生じたら制御空気管１
０を経由してドレン出口４ Ｃ設けられている水位調節
弁５の開度を制御することにより、ドレン水の排出量を
加減する。
うｇ二鉛水加熱器１１：液面計２を設け、この液面計２
によって、蒸気人口３からドレン出口４に至る抽気蒸気
と、水入口６から図示しない細管および水出ロアを通る
水とが、熱交換したときｆ二生成されるドレン水を常時
検出する。さらＩ′−このドレン水を自動的１：検出す
る手段としては、第２図に示すように給水加熱器ｌの上
下ｆ二股けたバラ ゛ンス管８を通して浮子式水位
調節計９を付設し、あらかじめ設定しである標準水位設
定値と実水位とを比較し、偏差が生じたら制御空気管１
０を経由してドレン出口４ Ｃ設けられている水位調節
弁５の開度を制御することにより、ドレン水の排出量を
加減する。
甘た給水加熱器１内のドレン水が異常上昇するいわゆる
高水位現象になると、これを検知して動作する第２レベ
ルスイツチ１１が、さらに細管の破損ｉ二よるドレン水
が極めて異常上昇するいわゆる極高水位現象（二なると
動作する第２レベルスイツチ１２が前記液面計２および
浮子式水位調節計９とともｌ二それぞれ併設されており
、この第１および第２レベルスイツチ１１および１２の
動作によって給水加熱器１に供給される蒸気をしゃ断す
るよう１ニしている。
高水位現象になると、これを検知して動作する第２レベ
ルスイツチ１１が、さらに細管の破損ｉ二よるドレン水
が極めて異常上昇するいわゆる極高水位現象（二なると
動作する第２レベルスイツチ１２が前記液面計２および
浮子式水位調節計９とともｌ二それぞれ併設されており
、この第１および第２レベルスイツチ１１および１２の
動作によって給水加熱器１に供給される蒸気をしゃ断す
るよう１ニしている。
この種の検出装置は、ドレン水を自動的に検出できるか
ら、かなり信頼性を有しており、器内の実温度と検出端
の実温度とを極力近似させるべく槽々の対策を施こし、
一層の精度向上をはかつている。しかし、このドレン水
および検出端ドレン水の温度は、抽気蒸気圧の飽和温度
に近似している。タービンの９荷降下に比例して抽気蒸
気圧力も降下するが、とのドレン水は急激には追従でき
ず、いわゆるドレン水のフラッシュ現象を発生すること
かある。このドレン水のフラッシュ現象が生じると、実
水位が変化しなくとも、浮子式調節計９が水位の急激左
上、下変化として動作し、水位制御系においては、ノイ
ズとして扱われてハンチングの原因となり、水位調節弁
５の開度な変化させ、実水位まで変動させることになっ
て不都合である。
ら、かなり信頼性を有しており、器内の実温度と検出端
の実温度とを極力近似させるべく槽々の対策を施こし、
一層の精度向上をはかつている。しかし、このドレン水
および検出端ドレン水の温度は、抽気蒸気圧の飽和温度
に近似している。タービンの９荷降下に比例して抽気蒸
気圧力も降下するが、とのドレン水は急激には追従でき
ず、いわゆるドレン水のフラッシュ現象を発生すること
かある。このドレン水のフラッシュ現象が生じると、実
水位が変化しなくとも、浮子式調節計９が水位の急激左
上、下変化として動作し、水位制御系においては、ノイ
ズとして扱われてハンチングの原因となり、水位調節弁
５の開度な変化させ、実水位まで変動させることになっ
て不都合である。
また、第２図ｆ二おいて、実標準水位からバランス管８
の下部までの高さＨを１．０００ｍｇとすると、バラン
ス管などの保温効果を１００係完壁なものとしても、タ
ービン負荷２０％〜１００％の間で抽気蒸気圧力１５Ｋ
ｆ／ｃｔＩ−８０Ｋｆ／ｃ＋＋！ 、これに対する飽和
温度の比重は、０．８６７〜０．７２５に変化し、その
差０．１４２ｘ １．０００貼＝１４２ｍが、フロート
を押し上げる浮力を一定とした場合【二、実水位が変化
することになる。すなわち、ドレン水温度が高い時は高
い水位で、低い時は低い水位で同一の浮力を持つと云う
ことで、この値は標準水位±１５ Ｏｙａ内で安定制御
しようとしている系ｌ二おいては、はなげだ思わしない
程大きい値である。
の下部までの高さＨを１．０００ｍｇとすると、バラン
ス管などの保温効果を１００係完壁なものとしても、タ
ービン負荷２０％〜１００％の間で抽気蒸気圧力１５Ｋ
ｆ／ｃｔＩ−８０Ｋｆ／ｃ＋＋！ 、これに対する飽和
温度の比重は、０．８６７〜０．７２５に変化し、その
差０．１４２ｘ １．０００貼＝１４２ｍが、フロート
を押し上げる浮力を一定とした場合【二、実水位が変化
することになる。すなわち、ドレン水温度が高い時は高
い水位で、低い時は低い水位で同一の浮力を持つと云う
ことで、この値は標準水位±１５ Ｏｙａ内で安定制御
しようとしている系ｌ二おいては、はなげだ思わしない
程大きい値である。
本発明の目的は、熱交換器内のドレン水の温度を検出し
、比重差を補正近似させ、動作設定値を自動的に変化さ
せることにより、誤差最少で高精度の水位検出が可能な
浮子式水位調節計を提供する（−ある。
、比重差を補正近似させ、動作設定値を自動的に変化さ
せることにより、誤差最少で高精度の水位検出が可能な
浮子式水位調節計を提供する（−ある。
本発明σ熱交換器内のドレン水の温度を検出し、この温
度変化に応じてフロートの浮力の補正および比重変化に
対応したドレン水位の変化を補正するように構成した浮
子式水位調節計に関するものである。
度変化に応じてフロートの浮力の補正および比重変化に
対応したドレン水位の変化を補正するように構成した浮
子式水位調節計に関するものである。
以下本発明を第３図および第４図Ｃ二ついて説明するが
、両図において第１図および第２図と同一符号は同一部
分を示すものである。まず第３図において、給水加熱器
１のドレン水溜め部に温度計１５を、また浮子式水位調
節計９に温度計１６をそれぞれ設置し、各部のドレン温
度を測定し、これらの温度計内の封入物（液体・気体）
の膨張を補正装置１７に導ひく。この補正装置１７【ユ
は、第１ベローズ１７ａと第２ベローズ１７ｂが組みこ
まれ、ａ −ｂの演算式（二のるようζ二対向し、温度
差を変位して検出し、連結機構１８により調節部９ｃへ
導びかれる。
、両図において第１図および第２図と同一符号は同一部
分を示すものである。まず第３図において、給水加熱器
１のドレン水溜め部に温度計１５を、また浮子式水位調
節計９に温度計１６をそれぞれ設置し、各部のドレン温
度を測定し、これらの温度計内の封入物（液体・気体）
の膨張を補正装置１７に導ひく。この補正装置１７【ユ
は、第１ベローズ１７ａと第２ベローズ１７ｂが組みこ
まれ、ａ −ｂの演算式（二のるようζ二対向し、温度
差を変位して検出し、連結機構１８により調節部９ｃへ
導びかれる。
次（二本発明の浮子式水位調節計９の詳細な相互関連機
構を示す第４図１＝おいて、浮子式水位調節計９の液位
に比例した浮力を変位に変換するトルクチューブ９’ｂ
ｌ二より７ラツパー９Ｊの位置を変える。これはブルド
ン管９ＪＬと７ラツハー９Ｊとの距離が変わることｔ二
より、空気リレー９ｅを仲介した制御空気管１０への信
号が可変することを意味する。
構を示す第４図１＝おいて、浮子式水位調節計９の液位
に比例した浮力を変位に変換するトルクチューブ９’ｂ
ｌ二より７ラツパー９Ｊの位置を変える。これはブルド
ン管９ＪＬと７ラツハー９Ｊとの距離が変わることｔ二
より、空気リレー９ｅを仲介した制御空気管１０への信
号が可変することを意味する。
調節部９ｃの動きを説明すると、供給空気管１３よりレ
ギュレータ１４を経由した供給空気は、供給圧力計９ｄ
で指示するとともｇ二、空気リレー９ｅへ導かれ、連絡
管９ｆ経出でブルドン管９Ｊへ、Ｉ：、た連絡管９ｔか
ら出力圧力計９Ｊ 、水位調節弁５と比例バルブ９？を
経て連絡管９ｎｔおよびブルドン管９産へ連絡している
。これらは、液面に連動したフロート９αの浮力をトル
クチューブ９ｂ、フラッパー９〕の位置の変化とするこ
とで、ブルドン管内の連絡管９ｆ、９ｆよりの空気圧の
放出量の変化いわゆる背圧制御ζ二よる調節計出力信号
の変化となって水位調節弁５の開度を制御する。
ギュレータ１４を経由した供給空気は、供給圧力計９ｄ
で指示するとともｇ二、空気リレー９ｅへ導かれ、連絡
管９ｆ経出でブルドン管９Ｊへ、Ｉ：、た連絡管９ｔか
ら出力圧力計９Ｊ 、水位調節弁５と比例バルブ９？を
経て連絡管９ｎｔおよびブルドン管９産へ連絡している
。これらは、液面に連動したフロート９αの浮力をトル
クチューブ９ｂ、フラッパー９〕の位置の変化とするこ
とで、ブルドン管内の連絡管９ｆ、９ｆよりの空気圧の
放出量の変化いわゆる背圧制御ζ二よる調節計出力信号
の変化となって水位調節弁５の開度を制御する。
一方、液面調整ノブ９Ｐは、カム９ルを動かし、可動ア
ーム９？の位置変化とするととＣ二より、ブルドン管９
Ｌの据付位置が変化し、必然的にフラッパー９．１−と
の位置も変わって液面変化が起る。これは通常手動にて
設定するもので、固定した扱いとなっており、液面調整
ノブ９Ｐを左側すなわち図示の矢印方向へ廻すことによ
り、高めの水位を保持すべく制御することになる。
ーム９？の位置変化とするととＣ二より、ブルドン管９
Ｌの据付位置が変化し、必然的にフラッパー９．１−と
の位置も変わって液面変化が起る。これは通常手動にて
設定するもので、固定した扱いとなっており、液面調整
ノブ９Ｐを左側すなわち図示の矢印方向へ廻すことによ
り、高めの水位を保持すべく制御することになる。
このように給水加熱器１と浮子式水位調節計９に設けた
温度計１．５．１６の封入物膨張を補正装置１７に導き
、両者の温度差を演算するとともに、その差を予め計算
された水位変化の補正をカム、レバー、ギヤーなどによ
って直線化し、連結機ｉｔｓを通して液面調整ノブ９Ｐ
を自動的に動かすことで、タービン発電機負荷による給
水加熱器ドレン水の比重変化や、浮子式水位調節計フロ
ート部のドレン水の温度変化（気温、保温、上部飽和蒸
気のコンデンス量などＣ二よる）に対するフロートの浮
沈量補正が可能となり、負荷急激時のドレン水のフラッ
シュを防止するために、フロート部のドレン水温度を極
端に低下させ、併せていかなる負荷域においても真の給
水加熱器水位と水位調節計フロート部の検出水位との差
を極少なように補正演算することによって精度を高める
ことができ、制御面や運転・監視の面で大いに貢献でき
る。
温度計１．５．１６の封入物膨張を補正装置１７に導き
、両者の温度差を演算するとともに、その差を予め計算
された水位変化の補正をカム、レバー、ギヤーなどによ
って直線化し、連結機ｉｔｓを通して液面調整ノブ９Ｐ
を自動的に動かすことで、タービン発電機負荷による給
水加熱器ドレン水の比重変化や、浮子式水位調節計フロ
ート部のドレン水の温度変化（気温、保温、上部飽和蒸
気のコンデンス量などＣ二よる）に対するフロートの浮
沈量補正が可能となり、負荷急激時のドレン水のフラッ
シュを防止するために、フロート部のドレン水温度を極
端に低下させ、併せていかなる負荷域においても真の給
水加熱器水位と水位調節計フロート部の検出水位との差
を極少なように補正演算することによって精度を高める
ことができ、制御面や運転・監視の面で大いに貢献でき
る。
なお図面には、浮子式水位調節計として説明したが、比
例、積分、微分制御などを含まない浮子式水位変換器に
も可能であることは云うまでもなく、また給水加熱器と
水位調節計フロート部の温度差演算の結果ｆ二よって補
正を行なわせているが、誤差が僅少で許容できる範囲な
らば、給水加熱器のドレン水温度をベースに補正しても
よい。さらに以上の説明では、空気圧式の計器を主（二
説明したが、電気式についても同様な機構、装置を具備
することで、同等の効果を得ることができる。
例、積分、微分制御などを含まない浮子式水位変換器に
も可能であることは云うまでもなく、また給水加熱器と
水位調節計フロート部の温度差演算の結果ｆ二よって補
正を行なわせているが、誤差が僅少で許容できる範囲な
らば、給水加熱器のドレン水温度をベースに補正しても
よい。さらに以上の説明では、空気圧式の計器を主（二
説明したが、電気式についても同様な機構、装置を具備
することで、同等の効果を得ることができる。
以上のように本発明Ｃ二よれば、ドレン水温度を検出し
、この検出計に応じて浮力の補正を行なうように構成し
たことにより、熱交換器の器内圧力が如何なる変化をと
もなっても、水位測定に変化を与えることなく、最少誤
差による高精度の水位検出が可能である。
、この検出計に応じて浮力の補正を行なうように構成し
たことにより、熱交換器の器内圧力が如何なる変化をと
もなっても、水位測定に変化を与えることなく、最少誤
差による高精度の水位検出が可能である。
第１図は熱交換器の水位検出装置を示す斜視図、第２図
はその水位検出装置の具体的回路図、第３図は本発明に
よる浮子式水位調節計を示す機能説明図、第４図は本発
明ｉ二よる浮子式水位調節計を示す具体的回路図である
。 １・・・給水加熱器 ２・・・液面計３・・・蒸気
人口 ４・・・ドレン出口５・・・水位調節弁
６・・・水入ロア・・・水出口 ８・・・
バランス管９・・・浮子式水位調節計 １０・・・制御
空気管１１・・・第２レベルスイツチ １２・・・第２レベルスイツチ １３・・・供給空気管 １４・・・レギュレータ１
５．１６・・・温度計 １７・・・補正装置１８・
−・連結機構 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （はが
１名）手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭５７−１８３６４８号 ２、発明の名称 浮子式水位調節計 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門１丁目９番１０号 港電設ビル昭和５
８年２月２２日（発送日） ６、補正の対象 １、添付図面 ７、補正の内容 （１）本願添付図面の第５図、第６図および第７図は、
誤って提出したものであるから、これらの図面を削除す
る。
はその水位検出装置の具体的回路図、第３図は本発明に
よる浮子式水位調節計を示す機能説明図、第４図は本発
明ｉ二よる浮子式水位調節計を示す具体的回路図である
。 １・・・給水加熱器 ２・・・液面計３・・・蒸気
人口 ４・・・ドレン出口５・・・水位調節弁
６・・・水入ロア・・・水出口 ８・・・
バランス管９・・・浮子式水位調節計 １０・・・制御
空気管１１・・・第２レベルスイツチ １２・・・第２レベルスイツチ １３・・・供給空気管 １４・・・レギュレータ１
５．１６・・・温度計 １７・・・補正装置１８・
−・連結機構 （８７３３）代理人 弁理士 猪 股 祥 晃 （はが
１名）手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭５７−１８３６４８号 ２、発明の名称 浮子式水位調節計 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区虎ノ門１丁目９番１０号 港電設ビル昭和５
８年２月２２日（発送日） ６、補正の対象 １、添付図面 ７、補正の内容 （１）本願添付図面の第５図、第６図および第７図は、
誤って提出したものであるから、これらの図面を削除す
る。
Claims (1)
- （１）熱交換器のドレン水位を検出する浮子式水位調節
計Ｃ二おいて、そのドレン水の温度の変化に応じて浮子
式水位調節計のフロートの浮力の補正ならびにドレン水
の比重変化Ｃ二対応した水位の変化を補正するように構
成した浮子式水位調節計
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18364882A JPS5975316A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 浮子式水位調節計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18364882A JPS5975316A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 浮子式水位調節計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975316A true JPS5975316A (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=16139469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18364882A Pending JPS5975316A (ja) | 1982-10-21 | 1982-10-21 | 浮子式水位調節計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5975316A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623120U (ja) * | 1992-06-26 | 1994-03-25 | ティアック株式会社 | 照明装置 |
| JP2012112833A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 水位発信器の保護方法及び保護部材 |
-
1982
- 1982-10-21 JP JP18364882A patent/JPS5975316A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0623120U (ja) * | 1992-06-26 | 1994-03-25 | ティアック株式会社 | 照明装置 |
| JP2012112833A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 水位発信器の保護方法及び保護部材 |
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