JPS6316038B2 - - Google Patents

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JPS6316038B2
JPS6316038B2 JP58011554A JP1155483A JPS6316038B2 JP S6316038 B2 JPS6316038 B2 JP S6316038B2 JP 58011554 A JP58011554 A JP 58011554A JP 1155483 A JP1155483 A JP 1155483A JP S6316038 B2 JPS6316038 B2 JP S6316038B2
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JP
Japan
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temperature
same
fluid
control valve
flow rate
Prior art date
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JP58011554A
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English (en)
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JPS59137797A (ja
Inventor
Yasuo Tasaka
Sadao Masuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS59137797A publication Critical patent/JPS59137797A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

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。
各種プラントの大形化に伴い、それに用いられ
る各種の熱交換器もそれに見合つて大形化すべき
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つては複数の熱
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
流体抵抗のばら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、あるいはその途中に設
けられる弁の流体抵抗などにもばら付きが出るた
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出る。
したがつて、これを矯正し、並例に使用されるす
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。
従来の多連式熱交換器の温度制御方法として特
許第856091号がある。
この方法の主旨は、複数個並列に配置されてい
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
を求め、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
として各熱交流体の流量を制御する方法故、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訳であり、このままでは
実用上問題がある。また、多数の熱交換器のうち
の一つの調節弁を操作した場合、当然ながら他の
熱交換器の流体流量も変動するため、全体が定常
となるまで待ち時間を設けるなどの必要があつ
た。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記従来技術の欠点をすべて
除去し、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もの
である。
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おいて、各熱交換器の
うち二つずつの熱交換器を一つの対として設定
し、該1対の各熱交換器ごとに温度検出端および
調節弁を設けて検出温度が同一となるように被熱
交換流体流量を調整し、更に二つずつの対もしく
は一つの対と一つの熱交換器群を一つのグループ
として設定し、該1グループの各対ごとに温度検
出端および調節弁を設けて検出温度が同一となる
ように被熱交換流体流量を調整し、更に二つずつ
のグループの熱交換器群を一つのブロツクとして
設定し、該1ブロツクの各グループごとに温度検
出端および調節弁を設けて検出温度が同一となる
ように被熱交換流体流量を調整し、以下順次同様
にして最終次は各熱交換器群二つに区分し、該二
つの区分ごとに温度検出端および調節弁を設けて
検出温度が同一となるように被熱交換流体流量を
調整することによりそれぞれの対ごと、グループ
ごと、ブロツクごと、最終次は区分ごとの温度バ
ランスが同一となるように被熱交換流体流量を調
整するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面により詳細に説明す
る。
第1図は熱交換器群が4個の場合を示しH1
H4は、並列に接続された熱交換器、TC1〜TC
3は外部信号によりその設定値が設定される、い
わゆるカスケード調節計で、検出温度の一方が設
定値入力他方が測定値入力としてある。CV1〜
CV6は被加熱流体Bの流出量を制御する調節弁
で、例えば調節弁CV1と調節弁CV2は調節計
TC1の制御出力により調節弁CV1が全開となつ
ても操作量が不足する場合は調節弁CV2を閉方
向に操作し、逆に調節弁CV2が全開となつても
操作量が不足する場合は、調節弁CV1を閉方向
に操作するように構成されており、調節弁CV1,
CV2のどちらか一方は必ず全開となるようにし
てある。調節弁CV3と調節弁CV4および調節弁
CV5と調節弁CV6も同様な構成としてある。
以上の構成において何等かの外乱、たとえば加
熱流体Aの熱交換器H1を流れる流量が減少する
などにより、被加熱流体Bのア部の温度が低下し
た場合、調節計TC1の設定値が下がつたことに
なり、イ部の温度を低下させるように調節計TC
1の信号により調節弁CV2を開方向に操作して、
熱交換器H1の被加熱流体Bを少なめに、熱交換
器H2の被加熱流体Bを多めになるようにして、
ア部とイ部の温度を同一にするように作動する。
なお、この時調節弁CV2が全開の場合は調節弁
CV1を閉方向に操作することは前述したとおり
である。
また、ア部の温度が低下した場合は当然ながら
オ部の温度も低下してくるため、上述と同様にし
て調節計TC3により調節弁CV5と調節弁CV6
を操作して、オ部とカ部の温度が同一となるよう
に制御する。
ウ部とエ部の温度も同様に調節計TC2と調節
弁CV3およびCV4によつて同一となるように制
御されている。
このように、常に二つの比較だけで制御してい
るために他の通路に影響を与えることなく、しか
も調節弁が閉方向に収れんすることなく、ア部〜
エ部の温度を同一となるように制御することがで
きる。
しかしながら、本方法は熱交換器が集合するご
とに温度検出端および調節弁を必要とする。
この問題を解決するための他の実施例を第2図
により説明する。第2図において、第1図と同一
のものは同符号で示す。
TY1,TY2は2個所の温度の平均又は和を
出力する演算器である。TB1,TB2はバイア
ス演算器で出力信号にバイアスを加える機能を有
する。
以上の構成において、第1図の場合と同様にし
てア部の温度が低下した場合、第1図での説明と
まつたく同様に調節計TC1と調節弁CV1,CV
2の作用によつてア部とイ部の温度が同一になる
ように作動する。
また、ア部の温度が低下した場合は当然ながら
演算器TY1より出力されるア部とイ部の温度の
平均値も低下してくる。ここで、ア部とイ部の温
度の平均値は熱交換器H1とH2の合流後の温度、
すなわち第1図のオ部の温度に相当する。一方、
演算器TY2より出力されるウ部とエ部の温度の
平均値は、熱交換器H3とH4の合流後の温度、す
なわち第1図のカ部の温度に相当する。第1図の
実施例では、この温度により調節弁CV5,CV6
を操作することにより温度平衡制御を行つている
が、調節弁CV5を操作するかわりに第2図の調
節弁CV1とCV2を同時に同方向に操作すること
により、同様の効果を得ることができる。同様に
第1図の調節弁CV6を操作するかわりに第2図
の調節弁CV3とCV4を同時に同方向に操作する
ことにより、同様の効果を得ることができる。そ
こで、第2図の調節計TC3の出力は前述の二つ
の調節弁を同時に同方向に操作するためにバイア
ス演算器TB1,TB2に導いて第1図と同様の
効果をもたすようにしている。
また、演算器TY1,TY2よりの出力は、そ
れぞれの大小の比較のみに使用するものであり、
2個所の検出温度の成分を均等に含んだものであ
ればよく、平均値でなくとも和であつても同様の
効果を得ることができる。
以上説明したように本方法によれば検出点、調
節弁を追加することなく前述の実施例と同一の効
果を得ることができる。
また、本発明は熱交換器の数が2のべき乗だけ
でなく、例えば3個の場合、第3図に示すような
構成とすることにより実現することができる。但
し、この場合調節弁CV5を流れる流量は調節弁
CV6に比較して約2倍となつているため、調節
計TC3からの信号のゲインを調節弁CV5とCV
6とで変えてやる必要がある。
なお、本本内容を第2図の如き調節弁および温
度検出端を節約する方法にできることはいうまで
もない。
〔発明の効果〕
本発明は以上述べたように、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おい
て、各熱交換器のうち二つずつの熱交換器を一つ
の対として設定し、該1対の各熱交換器ごとに温
度検出端および調節弁を設けて検出温度が同一と
なるように被熱交換流体流量を調整し、更に二つ
ずつの対もしくは一つの対と一つの熱交換器群を
一つのグループとして設定し、該1グループの各
対ごとに温度検出端および調節弁を設けて検出温
度が同一となるように被熱交換流体流量を調整
し、更に二つずつのグループの熱交換器群を一つ
のブロツクとして設定し、該1ブロツクの各グル
ープごとに温度検出端および調節弁を設けて検出
温度が同一となるように被熱交換流体流量を調整
し、以下順次同様にして最終次は各熱交換器群二
つに区分し、該二つの区分ごとに温度検出端およ
び調節弁を設けて検出温度が同一となるように被
熱交換流体流量を調整することによりそれぞれの
対ごと、グループごと、ブロツクごと、最終次は
区分ごとの温度バランスが同一となるように被熱
交換流体流量を調整するようにしたものであるか
ら、複数個並列に使用される多連式熱交換器の温
度を常時平衡に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の実施例を示す系
統図である。 A……加熱流体、B……被加熱流体、H1〜H4
……熱交換器、TC1〜TC3……調節計、CV1
〜CV6……調節弁、TY1,TY2……平均又は
加算演算器、TB1,TB2……バイアス演算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個並列に使用される多連式熱交換器の温
    度平衡制御方法において、各熱交換器のうち二つ
    ずつの熱交換器を一つの対として設定し、該1対
    の各熱交換器ごとに温度検出端および調節弁を設
    けて検出温度が同一となるように被熱交換流体流
    量を調整し、更に二つずつの対もしくは一つの対
    と一つの熱交換器群を一つのグループとして設定
    し、該1グループの各対ごとに温度検出端および
    調節弁を設けて検出温度が同一となるように被熱
    交換流体流量を調整し、更に二つずつのグループ
    の熱交換器群を一つのブロツクとして設定し、該
    1ブロツクの各グループごとに温度検出端および
    調節弁を設けて検出温度が同一となるように被熱
    交換流体流量を調整し、以下順次同様にして最終
    次は各熱交換器群を二つに区分し、該二つの区分
    ごとに温度検出端および調節弁を設けて検出温度
    が同一となるよう被熱交換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。 2 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に
    温度検出端および流体流量調節用の調節弁を設け
    て、1対内の各熱交換器の検出温度が同一となる
    よう調節弁により1対内の被熱交換流体流量を調
    節すると共に、1グループ内においては、1対内
    の各熱交換器の検出温度の平均値又は和が他の1
    対内の各熱交換器の検出温度の平均値又は和と同
    一となるよう1対単位の調節弁を同時に同方向に
    操作することにより被熱交換流体流量を調整する
    と共に、1ブロツク内においては、1グループ内
    の各熱交換器の検出温度の平均値又は和が他の1
    グループ内の各熱交換器の検出温度の平均値又は
    和と同一となるよう1グループ単位で調節弁を同
    時に同方向に操作することにより被加熱流体流量
    を調整すると共に、以下順次同様にして最終次は
    二つの区分で同様の作用をなすようにした特許請
    求の範囲第1項記載の多連式熱交換器の温度平衡
    制御方法。
JP1155483A 1983-01-28 1983-01-28 多連式熱交換器の温度平衡制御方法 Granted JPS59137797A (ja)

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JPS59137797A JPS59137797A (ja) 1984-08-07
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5130304A (ja) * 1974-09-06 1976-03-15 Canon Kk Kogatachokuryukaitendenki

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