JPS62157299A

JPS62157299A - ジエツトポンプの圧力比を制御する方法

Info

Publication number: JPS62157299A
Application number: JP61304051A
Authority: JP
Inventors: ハンス・アツカーマン; ラルフ・ケヒヤー; ウード・シユタインベルナー; オツトー・ミヒエル
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1987-07-13
Also published as: GB2184868A; PH23382A; GB8628677D0; DE3663841D1; US4762467A; EP0226976A1; EP0226976B1; DE3545612A1; GB2184868B; BR8606320A; MY100827A

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、予め定められた作動真空圧（作用真空度）を
制御する目的でジェットポンプの圧力比を制御する方法
に関する。

従来技術例えば作動蒸気ポンプ、ガスジェットポンプまた（は水
ジエツトポンプのようなジェットポンプにおいては１作
動媒体の流れエネルギーが、ノズルおよびデイフヘーザ
を介して、被供給媒体の吸込または圧縮に利用されてい
る。作動媒体および供給媒体としては、ガス（気体）、
蒸気および液体が考えられる。ジェットポンプは製造が
簡単でしかも可動部分を有していないが。

しかしながら効率は比較的低く、それに加えてこの効率
は１作動もしくは運転条件１例えば圧力および供給量の
変動で著しく減少する。一般にジェットポンプの錯綜し
た多重ループ制御は。

困難であるので、この種の装置は、実際上一定の作動媒
体圧力で運転されておって、余剰のエネルギーは絞りま
たは外来ガスの添加により除したり或いは所要の真空圧
もしくは吸込圧力よりも低くなることを甘受していた。

ジェットポンプ、特て蒸気ジェットポンプは、例えば真
空蒸留における吸込圧力発生器として用いられている。

このような複雑な設備においては、一連の制御量に対し
同時に予め規定された特性が達成されなければならない
。しかしながら、これらの量には相互依存性がある。更
に、各制御は、一般に多かれ少なかれ大きく他の制御量
に影響を与える。従って、個別の制御装置を用いること
は不可能であり、連動する制御装置しか用いられない。

このような多重制御に関連する自動化、安定性、制御可
能性および監視可能性に関する問題で、従来のＰ−、Ｉ
−。

ＰＩ−、ＰＩＤ−制御方法等の適用は、少なくとも経済
上の理由から非現実的である。

所与の設計のジェットポンプにおける供給媒体量Ｇ２　
に対する作動媒体ｉＧ１の体積比Ｇ１／Ｇ２は。

Ｐｅ　＝作動媒体圧力Ｐａ　　＝ジェットポンプの出口圧力、およびＰｏ　＝
吸込圧力の関数である。従って、予め与えられた吸込圧力Ｐｏお
よび予め与えられた供給媒体量Ｇ２においては、所要の
作動媒体量Ｇ１は、ＰｅおよびＰａ　の関数にしか依存
しない。この関数は圧力比の形態を有しているので本方
法においては、Ｐｅおよび／またはＰａ　の制御は「圧
力比の制御」と言う概念で理解される。

発明の、課題本発明の課題は、供給媒体に発生される吸込圧力を予め
定められた限界および時間内で、作動媒体圧力、従って
作動媒体量を変えることにより一定に保持し、そしてエ
ネルギ消費を最適に低く保持するための方法を提供する
ことにある。

本発明によれば、上の課題は、連続的に測定される作動
真空圧（作用真空度）の値から、圧力比の実際１直をコ
ンピュータ支援により反復的に且つ段階的に変化するこ
とにより、圧力比に対する目標値を求めることにより解
決される。

本発明に従い１作動もしくは運転真空圧の実際値を測定
し、コンピュータ支援により反復的に変化させて出力量
に処理し、この出力量を。

作動媒体圧力、即ち、単位時間当りジェットポンプに供
給される作動媒体量の調整量として用いることにより作
動媒体の圧力を、真空圧側に対する要件に常に最適に適
合化することができる。このようにして１例えば、真空
蒸留設備または真空蒸発設備において、従来の運転方式
と比較し、５０チものエネルギー節減が達成される。

本発明の実施態様によれば、計算により求められた圧力
比の目標値を１作動媒体圧力に対する設定値の形態で１
作動媒体の導管に設けられている制御弁に印加し１作動
媒体圧力および／または関連の制御回路における出力圧
力に対するパイロット量として使用することができる。

反復的変化は、コンピュータと関連してアルゴリズムを
使用することにより実現するのが有利である。必要に応
じ目標値はアルゴリズムをコンピュータにより、それに
固有の速度で無限に繰返えすことにより求められる。こ
のことは。

入力量、即ち、吸込圧力の測定呟の変化に際して、出力
量、即ち作動媒体圧力に対する設定量を、入力量の値が
再び予め定められた限界範囲内になるまで変えることを
意味する。従って、コンピュータの出力量は、入力量に
対し固定の関数関係にある値ではなく、それぞれ先行の
出力量を反復的に増分または減分することにより得られ
る。

更に、目標値の段階的変化後、システムもしくは系のむ
だ時間に対応する待ち時間を介在させるのが有利である
。更に、目標値の変化速度もしくは変化率は、予め定め
られた限界範囲内で、目標随一実測値偏差の大きさおよ
び変化率に適応させるべきである。これと関連して１作
動真空圧の目標随一実測値偏差およびその変化率の異っ
た領域に対し異った処理ルーチンを有するアルゴリズム
を使用するのが有利である。

このようにして、出力量の変化速度もしぐは変化率を、
予め選択可能な限界内で入力量の変化率に適応させるこ
とが可能となる。

以下、添付図面を参照し本発明を詳に４ＴＩ；て説明す
る。

実施例第１図において１作動媒体の体積Ｇ１と供給媒体の体積
Ｇ２との間の比Ｇ　１　／Ｇ　２は縦軸に。

そして圧力比ｆ（ｐ）は横軸に盛られている。圧力比は
１作動媒体の圧力Ｐｅ、ノエノトホノプの出口における
圧力Ｐａ　および吸込圧力Ｐｏの関数である。液体作動
ジェットポンプの場合には、圧力比は次のように定義さ
れる。

それと対照的に、気体作動ジェットポンプの場合には、
圧力比は次のように定義される。

に−１上式中には、気体もしくはガスの断熱成分で゛ある。水
蒸気の場合には、関数ｆＦ（１））の場合と同様、圧力
勾配は対応のエンタルピ勾配（ｈ。

Ｓ−グラフ）により置換される。

第２図に示した実施例において、復水器２．蒸留水受容
部３．媒体溜牛、加熱装置５および媒体供給・ξイブ６
を備えることができる蒸留塔の真空容器１ば、媒体供給
用の送り・ぐイブ７により蒸気ジェットポンプ８に接続
されている。このジェットポンプ８においては１作動媒
体・ξイブ９から到来する　動媒体を高速度で作動ノズ
その結果、ノズルの出口部における圧力が大きく減少し
、そこに停滞している媒体が吸込寸れる。このようにし
て、容器１内のガスは吸引により取出されて容器内には
吸込圧力ＰＯが設定される。この吸込圧力は、容器１内
の媒体牛の沸点の圧力に対する依存性を考慮して、成る
最大値を越えるべきではない。同様にして、成る最小値
を守るべきでありまた守ることができる。

従って、容器１内に発生する吸込圧力ＰＯの実際の値は
、真空計１１により測定されてアルゴリズムに従い動作
するコンピュータ１２に対する入力量として供給される
。コンピュータ１２においては、吸込圧力Ｐａ　の入力
量は、アルゴリズムにより処理されて出力量となり、こ
の出力量は、）ニットポンプ８の作動媒体圧力に対する
目標値もしくは設定量Ｐｅ　として用いられる。

図示の実施例においては、設定量は直接導体１３を介し
て１作動媒体導管９に設けられてぃトシて、コンピュー
タ１２で求められた作動媒体圧力の目標値を、介在接続
されている作動媒体圧力調整装置１５に供給することが
できる。

この目的で場合により必要とされる圧力調整装置１５の
作用導管は図には破線で示しである。

情報の流れの方向は矢印で示しである。ジェットポンプ
の出口１６は、蒸気作動の場合、必要に応じ予め真空圧
されている復水系に接続される。

第３図は、コンピュータ１２で用いられるアルゴリズム
（プログラム）の−例を示すフローチャートである。尚
、理解を容易にするために。

全ての・ξラメータに対し具体的数値が記入しである。

しかしながら、これら数値は単なる例に過ぎないものと
理解され度い。図において、　Ｐ。

は、測定ゲージ１１により検出された容器１内の吸込圧
力を表わし、Ｐｅは、作動媒体導管９を介してジェット
ポンプ８に供給される作動媒体の圧力を表わし、そして
ΔＰｏ　　は、真空圧ＰＯの先行の測定値に対する差を
表わす。

アルゴリズム実行の出発において、発生される吸込圧力
ＰＯの各測定値、即ち真空計１１により求められた入力
量がコンピューター２に与えられる。例として示したア
ルゴリズムは、２つの主処理分枝（ルーチン）Ａおよび
Ｂを有しており、これら分枝（ルーチン）は、コンピュ
ータ入力量の変化速度（変化率）および目標値−実測値
偏差の大きさに従って選択される。分枝Ａ、Ｂの選択な
らびにこれら分枝の構成により予め選択可能な限界内で
出力量の変化速度を入力量の変化速度に適応させること
が可能である。いずれの場合にも、コンピューター２の
出力量Ｐｅは、存在する特定の出力量Ｐｅの反復的増分
または減分により得られ、予め定められうた待ち時間により、ゾ築／トに起因するシステムのむだ
時間が考慮される。

コンピューター２の出力量を求めた後に、アルゴリズム
はコンピュータに固有の速度で無限に繰返される。第３
図において、この無端ループは、フローチャートの下端
における出発信号で象徴的に示しである。

効果本発明の方法によれば、真空蒸留装置または真空蒸発設
備に適用した場合、単純な構成で。

従来の運転もしくは作動方式と比較し、５０％ものエネ
ルギ節減が達成されるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は１作動媒体量と供給媒体量の体積比の、ジェッ
トポンプの作動媒体圧力、出口圧力および吸込圧力に対
する依存性をグラフで示す図、第２図は、真空蒸留にお
ける真空発生装置を示す図、そして第３図は目標値を反
復的に求めるためのアルゴリズムを図解するフローチャ
ートを示す図である。ｌ・・・真空容器、２・・・復水器、３・・・蒸留水受
容部、４・・・媒体量、５・・・加熱装置、６・・・媒
体供給ポンプ、７・・・送り・ξイブ、８・・・蒸気ジ
ェットポンプ、９・・・作動媒体ポンプ、１１・・・真
空計、１１５・・・作動媒体圧力調整装置、１６・・・
ジェットポンプの出口。

Claims

【特許請求の範囲】１、予め定められた作動真空圧を制御するためにジェッ
トポンプの圧力比ｆ（ｐ）を制御する方法において、作
動真空圧の連続的測定値からコンピュータ支援により圧
力比ｆ（ｐ）の現在値を反復的且つ段階的に変えること
により、前記圧力比に対する目標値を求めることを特徴
とする前記圧力比の制御方法。２、圧力比の目標値を、作動媒体Ｐｅに対する設定値の
形態で、作動媒体の導管（９）に設けられている制御弁
（１４）に供給する特許請求の範囲第１項記載の圧力比
の制御方法。３、圧力比ｆ（ｐ）の目標値を作動媒体圧力Ｐｅに対す
るパイロット量および／または関連の制御回路（１５）
における出力圧力Ｐａとして用いる特許請求の範囲第１
項記載の圧力比の測定方法。４、目標値の反復的段階的変化をアルゴリズムの適用に
より実施する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の圧力比の測定方法。５、アルゴリズムを対応のコンピュータ（１２）により
無限に繰返すことにより目標値を求める特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれかに記載の圧力比の測定方
法。６、目標値の変化速度（変化率）を、予め選択可能な限
界内で作動真空圧の目標値−実測値偏差の大きさおよび
変化速度に適応させる特許請求の範囲第１項ないし第５
項のいずれかに記載の圧力比の測定方法。７、作動真空圧およびその変化速度（率）の目標値−実
測値偏差の異った領域に対し異った処理ルーチン（Ａ、
Ｂ）を有するアルゴリズムを使用する特許請求の範囲第
６項記載の圧力比の測定方法。８、目標値の各段階的変化後に、システムのむだ時間に
対応する待ち時間を介させる特許請求の範囲第１項ない
し第７項のいずれかに記載の圧力比の測定方法。