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技術 流体加熱機の台数制御システムにおける起動制御方法

出願人 三浦工業株式会社
発明者 日野啓嗣
出願日 1994年9月20日 (25年9ヶ月経過) 出願番号 1994-253015
公開日 1996年4月12日 (24年2ヶ月経過) 公開番号 1996-095646
状態 特許登録済
技術分野 中央暖房用等水加熱器 フィードバック制御一般 温度の制御
主要キーワード 流体供給経路 オーバーシュート現象 流体加熱 缶内温度 台数制御システム 熱媒ボイラ 運転許可 システム起動後
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年4月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

目的

温水ボイラ等の流体加熱機の台数制御システムにおいて、システム起動時、負荷要求に対する台数設定を容易かつ適正に行えるようにすることを目的としている。

構成

複数の流体加熱機1を並列に設置し、これらの流体加熱機1と負荷2とを流体供給経路3および流体戻り経路4で接続し、前記流体加熱機1の運転台数を前記負荷2の状況に応じて制御する流体加熱機の台数制御システムにおいて、この台数制御システムの起動時、前記流体加熱機1の出口部における流体温度最高供給可能値TB MAX に基づいて、流体供給経路における流体の設定温度ToSETおよび流体戻り経路における流体の戻り温度Tiに見合う運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機1へ運転許可信号を出力する。

概要

背景

周知のように、温水ボイラ並列複数台、設置し、この温水ボイラの運転台数負荷の状況に応じて自動的に制御するようにした温水ボイラの台数制御システムが実施されている。この温水ボイラの台数制御システムは、大容量の温水ボイラを1台設置するのと比較して、各温水ボイラを高効率で運転することができるので省エネルギーに顕著な効果があるとともに、負荷の変動に対して応答性が優れているという長所を有する。

概要

温水ボイラ等の流体加熱機の台数制御システムにおいて、システム起動時、負荷要求に対する台数設定を容易かつ適正に行えるようにすることを目的としている。

複数の流体加熱機1を並列に設置し、これらの流体加熱機1と負荷2とを流体供給経路3および流体戻り経路4で接続し、前記流体加熱機1の運転台数を前記負荷2の状況に応じて制御する流体加熱機の台数制御システムにおいて、この台数制御システムの起動時、前記流体加熱機1の出口部における流体温度最高供給可能値TB MAX に基づいて、流体供給経路における流体の設定温度ToSETおよび流体戻り経路における流体の戻り温度Tiに見合う運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機1へ運転許可信号を出力する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

複数の流体加熱機1を並列に設置し、これらの流体加熱機1と負荷2とを流体供給経路3および流体戻り経路4で接続し、前記流体加熱機1の運転台数を前記負荷2の状況に応じて制御する流体加熱機の台数制御システムにおいて、この台数制御システムの起動時、前記流体加熱機1の出口部における流体温度最高供給可能値TB MAX に基づいて下式より運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機1へ運転許可信号を出力することを特徴とする流体加熱機の台数制御システムにおける起動制御方法。No=M×(ToSET−Ti)/(TB MAX −Ti)M:流体加熱機1の全台数ToSET :流体供給経路3における流体の設定温度Ti:流体戻り経路4における流体の戻り温度

技術分野

0001

この発明は、温水ボイラ熱媒ボイラ熱交換器吸収式冷凍機等の流体加熱機を複数台、設置し、負荷の状況に応じてこれらの流体加熱機の運転台数を自動的に制御する台数制御方法に関するものである。

背景技術

0002

周知のように、温水ボイラを並列に複数台、設置し、この温水ボイラの運転台数を負荷の状況に応じて自動的に制御するようにした温水ボイラの台数制御システムが実施されている。この温水ボイラの台数制御システムは、大容量の温水ボイラを1台設置するのと比較して、各温水ボイラを高効率で運転することができるので省エネルギーに顕著な効果があるとともに、負荷の変動に対して応答性が優れているという長所を有する。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、上記の台数制御システムにおいては、システム起動時、戻り温度が負荷の状況に応じて変化するまでの時間遅れ、あるいは循環流量の変化、缶内温度の上昇度等の影響により、出湯温度設定値に対してオーバーシュート現象を生じたり、逆に熱量不足で出湯温度が設定値に達するのにかなり長い時間を要するなどの不具合が生じることがある。

課題を解決するための手段

0004

この発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、温水ボイラ等の流体加熱機の台数制御システムにおいて、システムの起動時、負荷要求に対する台数設定を容易かつ適正に行えるようにすることを目的としている。即ち、この発明は、複数の流体加熱機を並列に設置し、これらの流体加熱機と負荷とを流体供給経路および流体戻り経路で接続し、前記流体加熱機の運転台数を前記負荷の状況に応じて制御する流体加熱機の台数制御システムにおいて、この台数制御システムの起動時、前記流体加熱機の出口部における流体温度最高供給可能値TB MAX に基づいて下式より運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機へ運転許可信号を出力することを特徴としている。
No=M×(ToSET−Ti)/(TB MAX −Ti)
M:流体加熱機の全台数
ToSET :流体供給経路における流体の設定温度
Ti:流体戻り経路における流体の戻り温度

0005

この発明は、台数制御システムの起動時、流体加熱機の出口部における流体温度の最高供給可能値TB MAX に基づいて、所定の式より、流体供給経路における流体の設定温度ToSETおよび流体戻り経路における流体の戻り温度Tiに見合う運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機へ運転許可信号を出力し、負荷要求に対する台数設定(配分)が容易かつ適正に行われる。

0006

以下、この発明の好ましい実施例について説明する。図1において、流体加熱機1を複数台、並列に設置し、これらの流体加熱機1と負荷2とを流体供給経路3および流体戻り経路4で接続し、前記流体加熱機1の運転台数を前記負荷2の状況に応じて制御するようにしている。前記流体加熱機1としては、温水ボイラ、熱媒ボイラ、熱交換器、吸収式冷凍機等が適用される。前記流体戻り経路4には循環ポンプ5が挿入されている。この循環ポンプ5は、前記流体供給経路3に挿入するようにしてもよい。前記流体供給経路3には、流体の供給温度Toを検出するための第1温度検出器6が設けられている。また、前記流体戻り経路4には、流体の戻り温度Tiを検出するための第2温度検出器7が設けられている。これらの温度検出器からの信号に基づいて、前記流体加熱機1の運転台数を制御装置8により予め設定した制御手順に従って制御するようにしている。前記流体加熱機1には予め優先順位がそれぞれ設定されてあり、この優先順位に従って各流体加熱機1の運転が制御される。前記優先順位は、各流体加熱機の稼動時間が平均化されるように、適宜、ローテーションを行うようにしている。

0007

上記の構成において、システムの起動時、前記流体加熱機1の出口部における流体温度の最高供給可能値TB MAX に基づいて、下式より運転許可台数Noを算出する。そして、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機1へ運転許可信号を出力する。
No=M×(ToSET−Ti)/(TB MAX −Ti)
M:流体加熱機1の全台数
ToSET :流体供給経路3における流体の設定温度
Ti:流体戻り経路4における流体の戻り温度
運転許可信号を受けたNo台の流体加熱機1からは設定温度TB まで加熱された流体が出ており、残りのM−No台からは流体戻り経路4を通して戻ってきた流体が戻り温度Tiのまま流体加熱機1より流出しているので、システム全体の熱バランスに基づいて上式より運転許可台数Noを求めることができる。

0008

前記運転許可台数Noは、小数点以下は切り捨てた値を用いる。運転許可信号を受けた流体加熱機1の実際のON−OFFは各流体加熱機1に設定された設定値に従う。即ち、内部の流体温度Tが設定温度TB に達したとき流体の加熱を停止し、流体温度Tが前記設定温度TB よりデァレンシャル値ΔTB 分だけ下降したとき流体の加熱を開始する。上述の流体加熱機1の出口部における流体温度の最高供給可能値TB MAX は、前記設定温度TB のMAX値に相当する。

0009

上述の運転許可台数Noは、予め設定した時間(例えば2分間)だけ維持するように制御することもできるが、その他、流体の戻り温度Tiの変化に応じて適宜、増減するように制御することもできる。即ち、所定の時間(例えば10秒)毎に、上記の式に従い運転許可台数Noを更新し、その更新値を用いるようにすることもできる。

0010

上述の構成によれば、システムの起動時、負荷要求に対する台数設定(配分)を容易かつ適正に行うことができ、戻り温度が負荷の状況に応じて変化するまでの時間遅れ、あるいは循環流量の変化、缶内温度の上昇度等の影響を最小限に抑えることができる。従って、供給温度が設定値に対してオーバーシュート現象を生じたり、逆に熱量不足で供給温度が設定値に達するのにかなり長い時間を要するなどの不具合を確実に防止することができる。

0011

システム起動後、熱量の供給が定常状態になれば、例えば、次のようにして流体加熱機の運転台数を制御することができる。流体供給経路3における流体の供給温度Toに基づいて、この供給温度Toが予め設定した範囲内にあるとき現在の運転許可台数を維持し、前記供給温度Toが予め設定した範囲を下回るとき運転許可台数を1台増やし、前記供給温度Toが予め設定した範囲を越えるとき運転許可台数を1台減らすように制御する。これらの運転許可台数の増減の判定は所定の時間毎(例えば10秒毎)に行う。上述の予め設定した範囲とは、流体供給経路3における流体の設定温度ToSETを上限値とし、この設定温度ToSETからΔTw(例えば約5℃)だけ引いた値を下限値とする範囲である。ΔTw内に供給温度Toの値があるときは、現在の運転許可台数を維持することにより、流体加熱機1の無駄な発停を防止して、供給温度Toの安定化を図ることができる。

0012

上述の流体供給経路3における流体の供給温度Toは、第1温度検出器6で測定した値を用いてもよいが、その他に、各流体加熱機1の出口部における流体の出口温度平均値To'を用いるようにしてもよい。前記平均値To'は、現時点における運転許可台数Nに基づいて、次式より求めることができる。
To'={N×TB +(M−N)×Ti}/M

発明の効果

0013

この発明は、以上のような構成であり、台数制御システムの起動時、流体加熱機の出口部における流体温度の最高供給可能値TB MAX に基づいて、所定の式より、流体供給経路における流体の設定温度ToSETおよび流体戻り経路における流体の戻り温度Tiに見合う運転許可台数Noを算出し、この運転許可台数No分だけ前記流体加熱機へ運転許可信号を出力し、負荷要求に対する台数設定(配分)を容易かつ適正に行うことができる。従って、戻り温度が負荷の状況に応じて変化するまでの時間遅れ、あるいは循環流量の変化、缶内温度の上昇度等の影響を最小限に抑えることができ、供給温度が設定値に対してオーバーシュート現象を生じたり、逆に熱量不足で供給温度が設定値に達するのにかなり長い時間を要するなどの不具合を確実に防止することができる。

図面の簡単な説明

0014

図1この発明の一実施例を示す説明図である。

--

0015

1流体加熱機
2負荷
3流体供給経路
4流体戻り経路
5循環ポンプ
6 第1温度検出器
7 第2温度検出器
8 制御装置

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