JPS6157542B2 - - Google Patents
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- JPS6157542B2 JPS6157542B2 JP52063821A JP6382177A JPS6157542B2 JP S6157542 B2 JPS6157542 B2 JP S6157542B2 JP 52063821 A JP52063821 A JP 52063821A JP 6382177 A JP6382177 A JP 6382177A JP S6157542 B2 JPS6157542 B2 JP S6157542B2
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- temperature
- flow rate
- detector
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- Expired
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
本発明は、安全でかつ応答性に勝れた通流流体
加熱装置に関する。 ある種の設備にあつては、この設備内を循環し
ている流体、たとえば液体を常に一定温度に保た
なければならないものである。このような設備の
代表的なものとしては高速増殖型原子炉があげら
れる。高速増殖型原子炉は冷却材として液体ナト
リウムを使用し、この液体ナトリウムを炉心と熱
交換器との間で循環させるようにしている。 ところで、上記のような高速増殖型原子炉にお
いて、原子炉の運転を停止すると、熱供給源がな
くなるので冷却材である液体ナトリウムの温度は
当然低下する。周知のように液体ナトリウムは約
100℃以下になると固化する。したがつて、上記
のように原子炉の運転を停止した場合には、何ら
かの手段で外部から熱供給して液体ナトリウムの
温度を100℃以上、たとえば180℃に加熱する必要
がある。この場合、加熱源を設備の全域に設ける
ことは得策ではないので、１個所または複数個所
に設け、液体ナトリウムを循環させればよいこと
になる。 しかして、上述の如く、通流する流体を加熱す
る手段としては、流路に伝熱性のよい管路を介在
させるとともに上記管路の外周に加熱用ヒータを
配置し、上記管路の温度が常に一定値となるよう
に加熱用ヒータの入力をオン，オフ制御あるいは
PI定数一定でフイードバツク制御する方式と、管
路の出口温度が常に一定値となるように加熱用ヒ
ータの入力を制御する方式とが考えられている。 しかしながら、前者の方式では安全である反
面、流量変動が大きいと、流体の温度応答性が悪
い欠点がある。また後者の方式では、流体の流れ
が止つたとき、最大の操作信号で加熱が行なわれ
るので、再度、流れ始めた時に管路に滞留してい
て非常に高温に加熱された流体が流路を流れ出す
ので、この流体による熱衝撃が問題となる。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、常に安全である
ばかりか、温度応答性に勝れ、使い易い通流流体
加熱装置を提供することにある。 以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。 第１図において、図中１は所定温度に保持され
るべき流体、たとえば液体が内部を通流する流路
であり、この流路１には熱伝導率の良い材料で形
成された管路２が直列的に介在させてある。管路
２の外周には、たとえばコイル状に形成された加
熱用ヒータ３が軸方向へ所定幅に亘つて装着して
ある。また、管路２内の下流側には、この管路２
内を通流した液体の流量を検出する流量検出器４
と、管路２内を通流した液体の温度を検出する温
度検出器５とが設けてあり、これら検出器５の出
力線はそれぞれ管路２を液密に貫通して外部へ導
き出されている。また、管路２の外側面には、管
壁温度を検出する温度検出器６が取り付けてあ
る。なお、図中７は保温材を示している。 しかして、前記加熱用ヒータ３の入力端流量検
出器４の出力端および温度検出器５，６の出力端
はそれぞれ次に述べる制御装置８に接続されてい
る。上記制御装置８は、具体的には第２図に示す
ように構成されている。すなわち、前記流量検出
器４の出力信号Ｖをレベル弁別器１１に入力して
いる。レベル弁別器１１は、第１，第２，第３の
弁別素子１２，１３，１４で構成されており、第
１の弁別素子１２は流量がu1以下のときだけ出力
信号を送出し、第２の弁別素子１３は流量がu1か
らu2の間のときだけ出力信号を送出し、第３の弁
別素子１４は流量がu2以上のときだけ出力信号を
送出するように構成されている。なお、u1＜u2の
関係である。そして各弁別素子１２，１３，１４
の出力信号はそれぞれリレー１５，１６，１７の
付勢信号として与えられている。一方、PID制御
器１８が設けてあり、このPID制御器１８の一方
の入力端には目標温度信号T0が入力され、また
他方の入力端には、前記リレー１５の常開接点１
５a1を介して温度検出器６の出力信号T2と前記
リレー１６，１７の常開接点１６a1，１７a1を介
して温度検出器５の出力信号T1とが選択的に導
入されるようになつている。そして、上記PID制
御器１８は２つの入力信号の差に対応した出力信
号Tpを出力する。また上記PID制御器１８に
は、ゲイン切換部１９、積分時定数切換部２０お
よび微分時定数切換部２１が設けてあり、ゲイ
ン、積分時定数および微分時定数が前記リレー１
５，１６，１７の常開接点１５a2〜１５a4，１６
a2〜１６a4，１７a2〜１７a4で３段階に自動的に
切換えられるようになつている。そして、PID制
御器１８の出力信号Tpは電力制御器２２の制御
信号として与えられる。電力制御器２２は入力信
号Tpの大きさに応じて前記加熱用ヒータ３の入
力を制御するように構成されている。 このような構成であると、管路２内を通流する
液体の流量に応じて下表の如く３段階の制御モー
ドが自動的に形成されることになる。
加熱装置に関する。 ある種の設備にあつては、この設備内を循環し
ている流体、たとえば液体を常に一定温度に保た
なければならないものである。このような設備の
代表的なものとしては高速増殖型原子炉があげら
れる。高速増殖型原子炉は冷却材として液体ナト
リウムを使用し、この液体ナトリウムを炉心と熱
交換器との間で循環させるようにしている。 ところで、上記のような高速増殖型原子炉にお
いて、原子炉の運転を停止すると、熱供給源がな
くなるので冷却材である液体ナトリウムの温度は
当然低下する。周知のように液体ナトリウムは約
100℃以下になると固化する。したがつて、上記
のように原子炉の運転を停止した場合には、何ら
かの手段で外部から熱供給して液体ナトリウムの
温度を100℃以上、たとえば180℃に加熱する必要
がある。この場合、加熱源を設備の全域に設ける
ことは得策ではないので、１個所または複数個所
に設け、液体ナトリウムを循環させればよいこと
になる。 しかして、上述の如く、通流する流体を加熱す
る手段としては、流路に伝熱性のよい管路を介在
させるとともに上記管路の外周に加熱用ヒータを
配置し、上記管路の温度が常に一定値となるよう
に加熱用ヒータの入力をオン，オフ制御あるいは
PI定数一定でフイードバツク制御する方式と、管
路の出口温度が常に一定値となるように加熱用ヒ
ータの入力を制御する方式とが考えられている。 しかしながら、前者の方式では安全である反
面、流量変動が大きいと、流体の温度応答性が悪
い欠点がある。また後者の方式では、流体の流れ
が止つたとき、最大の操作信号で加熱が行なわれ
るので、再度、流れ始めた時に管路に滞留してい
て非常に高温に加熱された流体が流路を流れ出す
ので、この流体による熱衝撃が問題となる。 本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、常に安全である
ばかりか、温度応答性に勝れ、使い易い通流流体
加熱装置を提供することにある。 以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。 第１図において、図中１は所定温度に保持され
るべき流体、たとえば液体が内部を通流する流路
であり、この流路１には熱伝導率の良い材料で形
成された管路２が直列的に介在させてある。管路
２の外周には、たとえばコイル状に形成された加
熱用ヒータ３が軸方向へ所定幅に亘つて装着して
ある。また、管路２内の下流側には、この管路２
内を通流した液体の流量を検出する流量検出器４
と、管路２内を通流した液体の温度を検出する温
度検出器５とが設けてあり、これら検出器５の出
力線はそれぞれ管路２を液密に貫通して外部へ導
き出されている。また、管路２の外側面には、管
壁温度を検出する温度検出器６が取り付けてあ
る。なお、図中７は保温材を示している。 しかして、前記加熱用ヒータ３の入力端流量検
出器４の出力端および温度検出器５，６の出力端
はそれぞれ次に述べる制御装置８に接続されてい
る。上記制御装置８は、具体的には第２図に示す
ように構成されている。すなわち、前記流量検出
器４の出力信号Ｖをレベル弁別器１１に入力して
いる。レベル弁別器１１は、第１，第２，第３の
弁別素子１２，１３，１４で構成されており、第
１の弁別素子１２は流量がu1以下のときだけ出力
信号を送出し、第２の弁別素子１３は流量がu1か
らu2の間のときだけ出力信号を送出し、第３の弁
別素子１４は流量がu2以上のときだけ出力信号を
送出するように構成されている。なお、u1＜u2の
関係である。そして各弁別素子１２，１３，１４
の出力信号はそれぞれリレー１５，１６，１７の
付勢信号として与えられている。一方、PID制御
器１８が設けてあり、このPID制御器１８の一方
の入力端には目標温度信号T0が入力され、また
他方の入力端には、前記リレー１５の常開接点１
５a1を介して温度検出器６の出力信号T2と前記
リレー１６，１７の常開接点１６a1，１７a1を介
して温度検出器５の出力信号T1とが選択的に導
入されるようになつている。そして、上記PID制
御器１８は２つの入力信号の差に対応した出力信
号Tpを出力する。また上記PID制御器１８に
は、ゲイン切換部１９、積分時定数切換部２０お
よび微分時定数切換部２１が設けてあり、ゲイ
ン、積分時定数および微分時定数が前記リレー１
５，１６，１７の常開接点１５a2〜１５a4，１６
a2〜１６a4，１７a2〜１７a4で３段階に自動的に
切換えられるようになつている。そして、PID制
御器１８の出力信号Tpは電力制御器２２の制御
信号として与えられる。電力制御器２２は入力信
号Tpの大きさに応じて前記加熱用ヒータ３の入
力を制御するように構成されている。 このような構成であると、管路２内を通流する
液体の流量に応じて下表の如く３段階の制御モー
ドが自動的に形成されることになる。
【表】
そして、この場合には各制御モードに応じて
PID制御器１８のゲイン、積分時定数、微分時定
数が自動的に切換わるので、予め各制御モードに
最適な定数に設定しておけば、流量が大幅に変動
した場合でも管路２内を通流する液体の温度を速
やかに目標温度に近づけることができ、温度応答
性を大幅に向上させることができる。また、管路
２内を通流する液体の流れが停止した場合でも、
管路２は目標温度T0以上には加熱されないの
で、この管路２内に滞留している液体もT0以上
に加熱されることがなく、したがつて、再び流れ
始めたときに起こり易い熱衝撃による破壊などの
心配もない。 なお、上述した実施例では流量のレベル範囲を
３段階に区分しているが、さらに多くの段階に区
分してもよい。また各区分に対応したPID制御定
数を予め設定しておき、これらを区分によつて切
換えるようにしているが、区分に応じて最適な
PID制御定数を計算機で算出し、この結果で設定
するようにしてもよい。 以上詳述したように本発明によれば、管路内を
通流する流体の流量に応じて上記流体および管路
を応答性よく所定温度に加熱できるとともに安全
性に富んだ通流流体加熱装置を提供できる。
PID制御器１８のゲイン、積分時定数、微分時定
数が自動的に切換わるので、予め各制御モードに
最適な定数に設定しておけば、流量が大幅に変動
した場合でも管路２内を通流する液体の温度を速
やかに目標温度に近づけることができ、温度応答
性を大幅に向上させることができる。また、管路
２内を通流する液体の流れが停止した場合でも、
管路２は目標温度T0以上には加熱されないの
で、この管路２内に滞留している液体もT0以上
に加熱されることがなく、したがつて、再び流れ
始めたときに起こり易い熱衝撃による破壊などの
心配もない。 なお、上述した実施例では流量のレベル範囲を
３段階に区分しているが、さらに多くの段階に区
分してもよい。また各区分に対応したPID制御定
数を予め設定しておき、これらを区分によつて切
換えるようにしているが、区分に応じて最適な
PID制御定数を計算機で算出し、この結果で設定
するようにしてもよい。 以上詳述したように本発明によれば、管路内を
通流する流体の流量に応じて上記流体および管路
を応答性よく所定温度に加熱できるとともに安全
性に富んだ通流流体加熱装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例の構成説明図、第２
図は同実施例における制御装置の具体的構成説明
図である。 ２……管路、３……加熱用ヒータ、４……流量
検出器、５，６……温度検出器、８……制御装
置、１１……流量レベル弁別器、１８……PID制
御器、２２……電力変換器。
図は同実施例における制御装置の具体的構成説明
図である。 ２……管路、３……加熱用ヒータ、４……流量
検出器、５，６……温度検出器、８……制御装
置、１１……流量レベル弁別器、１８……PID制
御器、２２……電力変換器。
Claims (1)
- １ 被加熱流体が通流する流路に介在した管路
と、この管路の外周に設けられた加熱用ヒータ
と、前記管路内を通流する流体の流量を検出する
流量検出器と、前記管路内を通流した流体の温度
を検出する第１の温度検出器と、前記管路の壁温
を検出する第２の温度検出器と、前記流量検出器
の出力を入力して流量が予め複数設定されたレベ
ル範囲の何れに該当するか弁別し、この弁別結果
に応じて目標温度信号と前記第１の温度検出器の
出力信号とを入力するモードおよび目標温度信号
と前記第２の温度検出器の出力信号とを入力する
モードを選択する選択手段と、各モードにおいて
２つの入力信号差に応じた出力信号を送出する
PID制御部と、前記流量検出器の出力に応じて前
記PID制御部のPID制御定数を切換える手段と、
前記PID制御部の出力に応じて前記ヒータの入力
を制御する電力制御器とを具備したことを特徴と
する通流流体加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6382177A JPS53148752A (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Flowing-fluid heating appartus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6382177A JPS53148752A (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Flowing-fluid heating appartus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53148752A JPS53148752A (en) | 1978-12-25 |
| JPS6157542B2 true JPS6157542B2 (ja) | 1986-12-08 |
Family
ID=13240404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6382177A Granted JPS53148752A (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Flowing-fluid heating appartus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53148752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2603636B2 (ja) * | 1987-06-24 | 1997-04-23 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5073625A (en) * | 1983-05-26 | 1991-12-17 | Metcal, Inc. | Self-regulating porous heating device |
| JPS6071849A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-23 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の燃焼制御装置 |
| US6591063B2 (en) | 2001-03-20 | 2003-07-08 | Alpha-Western Corporation | Bath temperature maintenance heater |
| US6643454B1 (en) | 2001-03-20 | 2003-11-04 | Alpha-Western Corporation | Bath temperature maintenance heater |
-
1977
- 1977-05-31 JP JP6382177A patent/JPS53148752A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2603636B2 (ja) * | 1987-06-24 | 1997-04-23 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53148752A (en) | 1978-12-25 |
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