JPS6066099A - 多連式熱交換器の温度平衡制御方法 - Google Patents

多連式熱交換器の温度平衡制御方法

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JPS6066099A
JPS6066099A JP58172919A JP17291983A JPS6066099A JP S6066099 A JPS6066099 A JP S6066099A JP 58172919 A JP58172919 A JP 58172919A JP 17291983 A JP17291983 A JP 17291983A JP S6066099 A JPS6066099 A JP S6066099A
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heat exchanger
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opening
control
fluid
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Yasuo Tasaka
田坂 靖夫
Sadao Masuda
増田 貞夫
Kiyoshi Sasaki
佐々木 亀代司
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Temperature (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、複数個並列に使用される多連式熱交 □換器
の温度平衡制御方法に関するものである。
〔発明の背景〕
各種プラントの大形化に伴い、そnに用いられる各種の
熱交換器もそnに見合って大形化すべきであるが、製造
設備または製作技術の関係で、熱交換器の大形化には限
界があるのが実状である。
このため、大形のプラントにあっては、複数の熱交換器
を配管により並列接続し使用するケースが増えているが
、その場合は、複数個の各熱交換器への流体流量の分配
制御が問題になる。
すなわち、各熱交換器は同一仕様で製作しても、流体抵
抗のバラ付きは避けられないし、これらを接続する配管
の流体抵抗、あるいはそめ途中に設けられる弁の流体抵
抗などにもパラ付きが出るため、各熱交換器への流量分
配に不平衡が生じ、その結果熱交換器各部に温度の不平
衡現象がでる。
これを矯正して、並列に使用されるすべての熱交換器の
温度を平衡させつつ運転する必要がある一6従来この温
度制御方法の一例として特公昭51−30304号があ
る。
この方法の主旨は、複数個並列に配質声nている多連式
熱交換器における温度制御方法において、各熱交換器に
おける被熱交換流体の入口部を除く同一位置で温度を検
出し、これらの平均温度をめ、該平均温度と前記検出温
度とを比較して熱交換流体の流量を調整することにより
、被熱交換流体の温度を平均化する制御方法が提案され
ている・しかしながら、この方法では平均温度を基準値
として、各熱交換器の熱交換流体の流量を制御する方法
であり、理論的にその流体流量を制御するすべての調節
弁の開度が、全閉付近あるいは全閉状態で温度の平衡関
係が成立することもあり得るため、このままでは実用上
問題がある。
また、全閉方向で平衡しない従来の制御方法として特公
昭58−9920号がある。
この方法の主旨は、複数個並列に使用される多連式熱交
換器において、各熱交換器の被熱交換流体の入口部およ
び加熱流体の入口部を除く同一位置に対応する個所の温
度をそれぞれ検出すると共に、これらのうち任意の1点
の温度を制御基準値とし、該制御基準値に前記各検出温
度が一致するごとく各熱交換器の流体流量なw4整する
ようにしたものである。
しかしながら2本方法においては、任意の1点を制御基
準値として、各検出温度が一致するごとく各熱交換器の
流体流量を調整する方法であるため、調節弁が全開にな
ってしまった場合、それ以上に開くことは不可能であり
、制御不能になるという木魚があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記従来の制御方法における欠点を除
去した、信頼性の高い複数個並列に使用される多連式熱
交換器の温度平衡制御方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、複数個並列に使用される多連式熱交換器の被
加熱流体の入口部および加熱流体の入口部を除く同一位
置に対応する個所の温度をそれぞれ検出し、検出値と制
御基準値との比較演算により前記各検出温度が一致する
如く各熱交換器の流体流量を調節するようにした多連式
熱交換器の温度平衡制御方法において、制御基準値と前
記各検出温度とを比較演算して被加熱流体または加熱流
体の各操作端の各必要変位量を算出し、現時点の各操作
端の操作量に前記各必要変位量を数学的に加算して数学
的に操作量が最大となった操作端の操作量が実際的な操
作量の最大値となるように他の各操作端の操作量を修正
し、この修正した各操作端の操作量を操作出力として各
熱交換器の流体流量を調整することにより、多連式熱交
換器の温度を平衡制御するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第1図は熱交換器群が4個の場合を示したもので、H+
 −H4は並列に接続された熱交換器、AおよびBはそ
れぞれの熱交換器H3〜H4を流通する加熱流体および
被加熱流体、TC1〜TC,は外部信号により設定値が
設定されるいわゆるカスケードPID制御の温度調節機
能を有する演算ブロックを示し、実施例ではア部の温度
がすべての演算ブロックTe1−Te3の設定値であり
、ア、イ、つ、二部がそれぞれの演算ブロックTC,−
TC,の測定値入力となっている。また、実施例ではこ
の演算ブロックTC,〜TC4は電子計算機内部のソフ
トウェアとして処理されているものである。CV、〜C
■番は各熱交換器H3〜ルにおける被加熱流体Bの流通
量を制御する調節弁で、それぞれ演算ブロックT C,
−Te3の操作出力に応じて作動するように構成されて
いる。
以上の構成において、DDC(DirectDigit
al control)によるPID(サンプリング制
御)を行うと、その時点における必要変位量が、例えば
第2図に示した必要変位の如く演算される。ここで、演
算ブロックTC,は設定値と測定値が同一であり、必要
変位は常に零となる。この時の調節弁C■1〜CV4の
弁開度は、例えばそれぞれ第2図の弁開度aであったと
すると、演算後に出力されるべき弁開度はそれぞれ第2
図のaに必要変位を加算したもの、すなわち、それぞれ
第2図の弁開度b′となる。しかしながら、演算ブロッ
クTC,においては、弁開度すが100係を越えており
、現実的にはあり得ない。
この不合理を解決するため、調節弁CV1〜Cv4の総
流量は不変であることから、演算ブロックTCa0:!
調節弁CV sを開く代りに、他の演算ブロック’rc
+ 、 TCl l Te3 (7)調節弁CV、 、
 cV* 、 CV4 ヲすべて閉側に操作して流体抵
抗を与えることにより、演算ブロックTC,の調節弁C
Vsの流量を増加させても同一効果を得ることができ、
このように修正したものを第2図に弁開度Cとして示す
したがって、最終修正した第2図の弁開度Cをその制御
時点における弁開度として操作端に出力するものである
上述した説明とは逆に、現時点の弁開度aに必要変位を
加算した弁開度すの最大値が100%に未達の場合には
、上述とは反対に、100俤開度の調節弁はそのままと
しておき、他の調節弁をすべて開側に操作して流体抵抗
を減少させることにより、IQ096開度の調節弁の流
量を減少させても同一効果を得ることができ、このよう
に修正したものを各調節弁cv、−cv、の弁開度Cと
して操作端に出力するものである。
以下、サンプリング毎に上述と同様な操作を繰返すこと
により、各熱交換器の温度を平衡制御することができる
上述の実施例では調節弁の最大の開度は100憾として
説明したが、制御上の都合等で理論上最大値はOチを除
きO〜10096の間で任意に決めることができ、電子
計算機内部のソフトウェアにより自由に計画することが
できる。
また、上述の実施例では各熱交換器H3〜H4における
被加熱流体Bの流通量を調整する場合について説明した
が、上述と同様な操作により加熱流体Aの流通量をwI
差して各熱交換器H3〜ルの温度を平衡制御することも
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したごとく本発明によれば、従来技術のどと曵
すべての調節弁が全開もし、<は全閉付近にて収束する
こともなく、また、開方向で制御不能となることもな(
、多連式熱交換器の温度を常開平衝して制御することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による多連式熱交換器の温度平衡制御方
法を実施した装置の一例を示す系統図。 第2図は各調節弁の作動を説明するための線図である。 H1〜H4・・・・・・熱交換器、T C+ = T 
C4・・・・・・演算ブロック、CV+〜CV4・・・
・・・調節弁、A・・・・・・加熱流体、B・・・・・
・被加熱流体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数個並列に使用さnる多連式熱交換器の被加熱流
    体の入口部および加熱流体の入口部を除く同−位置に対
    応する個所の温度をそれぞれ検出し、検出値と制御基準
    値との比較演算により前記各検出温度が一致する如く各
    熱交換器の流体流量を調整するようにした多連式熱交換
    器の温度平衡制御方法において、制御基準値と前記各検
    出温度とを比較演算して被加熱流体または加熱流体の各
    操作端の各必要変位量を算出し、現時点の各操作端の操
    作量に前記各必要変位量を数学的に加算して数学的に操
    作量が最大となった操作端の操作量が実際的な操作量の
    最大値となるように他の各操作端の操作量を修正し、こ
    の修正した各操作端の操作量を操作出力として各熱交換
    器の流体流量を調整することを特徴とする多連式熱交換
    器の温度平衡制御方法。
JP58172919A 1983-09-21 1983-09-21 多連式熱交換器の温度平衡制御方法 Granted JPS6066099A (ja)

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EP84110459A EP0138016B1 (en) 1983-09-21 1984-09-03 Method and apparatus for the temperature balancing control of a plurality of heat exchangers
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