JPS62234501A - 濃縮装置の濃度制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば苛性曹達等の濃縮に用いられる各種濃
縮装置において、生産ｍを変更Ｊ゛る際の濃縮液濃度の
変動を抑えるようにしたものである。

（従来の技術） 従来における２缶２ｍ効用式濃縮Ｈ置をｙ１２図に示す
。

供給液は、ポンプ１０から、配管１２、調節弁１４を経
て第２蒸発缶１６の循環路１８に導びかれ濃縮される。

第２蒸発缶１６で濃縮された供給液は、配管２０、ポン
プ２１、調節弁２２を経て第１Ｍ発缶２４の循環路２６
に導びかれて更に濃縮され、配管２８、ポンプ３０、調
節弁３２を経て取り出される。

加熱用蒸気は、配管３４から調節弁３６を経て加熱器３
８に導びかれ、循環路２６中の供給液を加熱して、第１
蒸発缶２４で蒸発させる。

第１蒸発缶２４で蒸発された蒸気は、配管４０から加熱
器４２に導びかれ、循環１’８１８中の供給液を加熱す
る。第２蒸発缶１６内は真空発生装置４４によって減圧
され、循環路１８から導びかれる供給液を蒸発させる。

変化率演算回路４７は、手動による供給液冷設定操作が
なされると、設定値の急激な変化をさけるため、第３図
に示ずＪ：うにそれをなめらかな変化として出力する。

流ａ調節計４６は、配管１２を流れる供給液の流Ｍが変
化率演算回路４７の出力設定値に適合するように調部弁
１４の開度を調節する。

液面調節計４８は、第２蒸発缶１６の液面高さを検出し
て、所定の液面高さとなるように調節弁２２を調節して
第２蒸発缶１６から排出される供給液の流量を調節する
。

液面調節計５０は、第１蒸発缶２４の液面高さを検出し
て、所定の液面高さとなるように調節弁３２を調節して
第１蒸発缶２４から排出される供給液の流量を調節する
。

濃縮液濃度：ＪＡ節計５２は、第１蒸発缶２４内の供給
液の濃度を検出して、設定濃度となるように流量調節計
４６を介してｖＡＷＪ弁３６弁開６して蒸気母を調節す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記第２図の従来装置では、各制御ループはそれぞれ単
独にフィードバック制御をしているだけであるため、生
産ｍの変更（例えば昼間と夜間で生産ωを変更するよう
な場合）は次のような経過をたどって行なわれていた。

すなわち、生産母を上げる場合を考えると、供給液量設
定値上昇→第２蒸発缶１６内のレベル上が→液面調節計
４８により調節弁２２の開度拡大→第１蒸発缶２４のレ
ベル上昇→瀧度調節計５２により調節弁３６の開度拡大
→蒸気量増大という順序で変化していく。

このため、装置全体としては、追従が遅れて一時的にバ
ランスがくずれて濃度の変動が大きくなり、安定するま
でに長く時間がかかっていた。

この発明は、従来装置におけるこのような問題点を解決
して、生産邑を変更する場合に、装置全体を中期にバラ
ンスさせて濃縮液濃度の安定化を図るようにした濃縮装
置の濃度制御装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、供給液吊設定値に見合った調節弁開度を求
め、これをフィードフォワード要素として調節弁制御系
に加えるようにした。ことを特徴とするものである。

〔作　用〕

この発明の前記解決手段によれば、供給液量設定値を変
えた場合にフィードフォワード要素により供給液供給ラ
インの液量や蒸気流量が供給液量に見合った値に前もっ
て制御されるので、濃縮装置全体を早期にバランスさせ
て濃縮液濃度を早期に安定化させることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。ここでは、第２図
の従来装置と共通する部分には同一の符号を用いる。第
１図の実施例では、供給液流路の８弁を第４図に示すよ
うな制御系統でそれぞれ制御するようにしている。はじ
めに、第４図について説明する。

第４図の制御系統はフィードバック系５４とフィードフ
ォワード系５３とを右し、供給液量の設定を変えたら、
ある「むだ時間」をＪ３いて、フィードフォワード補償
により、供給液のラインの流量を、供給液量に見合った
値にするように調節弁を先行動作させるものである。

（１）　　フィードバック系５４ 流ｎ１液面、濃度等の調節計５６の出力Δｎは濃縮装置
の最小生産量にお番プる調節弁５５の開度を設定する（
偏差による開度の増減は当然ある。）信号である。

（２）　　フィードフォワード系５６ フイードフオワード系５６は供給液量設定１直により演
算した調節弁開度信号をフィードフォワード要素として
供給液ラインの調節弁５５の信号に加え、各ラインの液
ｍを供給液量に見合った値にする操作を先行させるもの
である。フィードフォワード系５３の各要素について説
明する。

（ａ）　　供給液量設定５７ 手動操作等で供給液量の設定が行なわれる。

（ｂ）　　変化率演算４７ 手動にＪ：る供給液間設定指令に対し、設定値の急激な
変化をさけるため、第３図に示すようになめらかに変化
する指令として出力する。

（Ｃ）　　むだ時間（ＤＥＤｎ）５８ この時間は供給液量の設定を変えた後、各調節弁ライン
の流量を変えるタイミングを求めるためのものである。

この値は、濃縮装置の容出、フロー、効用缶数等によっ
て変える要素であり、その都度検討して決める。

（ｄ）　　比率演算（Ｋｎ±）６０ この演算は供給液ｎに見合った各調節弁ラインの液量を
求めるためのもので、演算式はマテリアル・バランス（
物質および熱収支）による。

（ｅ）　　調節弁特性６２　（Ｆｎ　（Ｘ））この演算
はフィードフォワード補償のための調整弁開度の変化幅
、すなわち最小生産量における開度からの増加分を求め
るもので、一般式はＣｎ＝ｆ　（Ｂｎ＞　−に で表される。ここで、 Ｃｎ：生産■を決定するための［１弁開度の増大幅 Ｂｎ：蒸気団に見合った調節弁部分の必要流ａｆ　（Ｂ
ｎ）：必要流ｆｎＢｎに対し、調節弁特性から決定され
る調節弁開度信号 Ｋ　：最小生産ｍにおいて理論的に求められる調整弁開
度信号であり、調節計出力Ａｎに対応するものである。

ずなわら、調節削に偏差がない場合はに＝Ａｎと考えら
れる。

ｆ（Ｂｎ）は設定された生産量における必要流団Ｂｎに
対する開度であり、調節弁への加算信号としては最小生
産量における間度分を相殺しておく必要があるため、上
記の一般式となる。

（３）　　加ｑ器６４ Ａｎ＋Ｏｎを調節弁５５の開度指令として出力する。

したがって、第４図の制御系統の生産ｍ変更におりる濃
度制御についてまとめると次の如くなる。

（ａ）　　調節弁開度はＡｎ＋Ｃｎで設定する。

（ｂ）　　Ａｎは最小生産ｍにおける開度を設定すると
共に、制御系の偏差に対する補正を行なう。

（ｃ）　　Ｒ小生産量からの調節弁開度の増大分をＣｎ
によって設定する。この信号は生産量が決まれば、最終
的に一定になり、制御系の偏差に対しては作用しない。

（ｄ）　　最小生産量においてはＣｎ＝０となり、調節
弁開度はＡｎのみによって決るようにする。

次に、第４図の制御系統を用いた第１図に示すこの発明
の一実施例について説明する。

第１図において、供給液は、ポンプ１０から、配管１２
、調節弁１４を経て第２蒸発缶１６の循環路１８に尋か
れ濃縮される。第２蒸発缶１６で濃縮された供給液は、
配管２０、ポンプ２１、調節弁２２を経て第１蒸発缶２
４の循環路２６に導かれて更に濃縮され、配管２８、ポ
ンプ３０、調節弁３２を経て取り出される。

加熱用蒸気は、配管３４から調節弁３６を経て加熱器３
８に導びかれ、循環路２６中の供給液を加熱して、第１
蒸発缶２４で蒸発させる。

第１蒸発缶２４で蒸発された蒸気は、配ｌ１２４０から
加熱器４２に導ひかれ、循環路２６中の供給液を加熱１
−る。第２蒸発缶１６内は真空発生装置４４によって減
圧され、循環路１８から導びかれる供給液を蒸発させる
。

手動による供給流ｍ設定操作がなされると、変化率演算
回路４７は、設定値の急激な変化をさけるため、第３図
に示寸ようにそれをなめらかな変化として出力する。流
囲調節計４６は、配管１２を流れる供給液の流ｍが変化
率演算回路４７の出力設定値に適合するように調節弁３
６の開度を調節する。

むだ時間設定回路７０、比率演算回路７２、調整弁特性
回路７４は、調整弁３２のフィードフォワード補償回路
を構成する。すなわち、むだ時間設定回路７０は、蒸気
器設定値を変えた場合、変化率演算回路４７の出力の変
化を検出して、調節弁の３２の１ｆｆｉを変えるタイミ
ングを決定する。

比率演算回路７２は、供給流量に見合った調節弁３２の
流量を求める。調節弁特性回路７４はフィードフォワー
ド補償のための調節弁開度の変化幅Ｃ１を求める。

加算回路７６は、以上のフィードフォワード補償により
求められた調節弁開度の変化幅Ｃ１に第１蒸発缶２４の
液面調整計５０の出力Ａ１を加ｃ７して、調節弁３２の
開度を調節する。

むだ時間設定回路８０、比率演算回路８２、調整弁特性
回路８４は、調整弁２２のフィードフォワード補償回路
を構成する。ずなわち、むだ時間設定回路８０は、供給
流量設定値を変えた場合、変化率演算回路４７の出力の
変化を検出して、調節弁の２２の流量を変えるタイミン
グを決定する。

比率＠算回路８２は、供給流ｍに見合った調節弁２２の
流ｍを求める。調節弁特性回路８４はフィードフォワー
ド補償のための調部弁開度の変化幅Ｃ２を求める。

加算回路８６は、以上のフィードフォワード補償により
求められた調節弁開度の変化幅Ｃ２に第２蒸発缶１６の
液面調整計５０の出ノ］Ａ２を加算して、調節弁２２の
開度を調節する。

むだ時間設定回路９０は、蒸気ｆｆｉ調節弁３６゛のフ
ィードフォワード補償回路を構成する。すなわち、むだ
時間設定回路９０は、供給液ｍ設定値を変えた場合、変
化率演算回路４７の出力の変化を検出して、調節弁の３
６の流量を変えるタイミングを決定する。

加算回路９６は、むだ時間設定回路９０の出力に濃縮液
濃度調節計５２の出力を加算し１．液ａ調節計４６を介
して調節弁３６を調節し、供給液面に見合う蒸気Ｆに調
節する。

以上の構成により、調節弁２２．３４．３６は供給液量
に見合った開度にフィードフォワード制御され、各供給
液ライン２０．２８および蒸気ライン３４の流ｍは供給
液量設定値に見合った量に制御される。これにより、生
産量を変更した場合に安定するのに要する時間が短縮さ
れる。

〔変更例〕 前記実施例では、この発明を２缶２重効用の濃縮装置に
適用した場合について示したが、単化から多重効用缶ま
での各種濃縮装置に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、供給液ｍ設定
値に見合った調節弁開度を求め、これをフィードフォワ
ード要素として調節弁制御系に加えるようにしたので、
供給液ｍ設定値を変えた場合にも濃縮装置全体を早期に
バランスさせて濃縮液濃度を安定化させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、従来の濃縮装置を示すブロック図である。 第３図は、変化率演算回路の動作説明図である。 第４図は、第１図の実施例における調整弁の制御系統を
示ず図である。 ４７　・・・変化率ａｔ＋！３回路、７０．８０．９０
−０だ時間設定回路、７２．８２・・・比率演紳回路、
７／Ｉ、８４・・・調節弁特性回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 供給液量設定値に見合った調節弁開度を求め、これをフ
   ィードフォワード要素として調節弁制御系に加えるよう
   にしたことを特徴とする濃縮装置の濃度制御装置。