JPH01227012A - 流量制御方法及び装置 - 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〕 本発明は流量を計測して流量を制御するものに係り、特
に海水に代表されるきょう雑物を多（含む系において閉
塞により流量計測不良を発生しやすい系の流量制御方法
及び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

流量計測の代表的手法としてオリフィスによりオリフィ
ス板前後に差圧を生ぜしめ、流量と差圧の相関関係によ
り流量を計測する手法が一般的である。そして流量を一
定量に制御する場合、流量信号により流量制御弁の開閉
量や圧力発生源の調節等の機構を制御することにより、
流量を所定の制御値に保つことが一般的であった。

従来の代表的なｉｎ制御装置の例として、熱交換器に海
水流量を一定量送る流量制御装置を第３図に示す。図に
おいて、海水導管１を経由して輸送された海水は、流量
調節弁２を通り流量計測装置１６に導かれる。流呈計測
装ｆｌ　１６は、流れに絞りオｉ、 を加えるオリフィス脈３と該オリフィス板３の流れに対
して上流、下流にそれぞれ海水導管の壁に所定寸法で設
置された圧力検出管４．４’、該圧力検出管４，４′に
より発生した差圧を信号に変換する差圧変換器５から構
成される。オリフィス板３を通過した海水は熱交換器６
に導かれ海水排出導管７を経由して外部に放出される。

差圧変換器５で発生した信号は信号線８を経由して流量
調節計９により予め設定した設定値との比較を行い、設
定値との偏差信号を流ｊ１調節弁駆ＩＪｈｆｌｉｔｓ　
１０に伝え、流量調節弁２の弁開度を修正することによ
り所定の流麗を制御するものであった。しかし、例えば
、オリフィスへ３の上流側の圧力検出管４に閉塞が発生
し、実際より高目の圧力が差圧変換器５に伝わった場合
、見掛は上の差圧が小さくなり、流量が少ないとの信号
が流量調節計９に伝わり、流量調節弁２の閉度が増加し
て、実際に要求される流量より大きな流量が流れる。要
求値より過大な流量が流れることにより、海水導管ｌや
熱交換器６に過大な流量が流れ、各配管や熱交換器６の
振動。

９音が大きくなり、［ｉ端な場合配管や機器を破損する
場合もあ）た。逆に見掛けの差圧が実際より太き（なっ
た場合、流量調節弁２の開度が減少し、実際の流量が要
求される流量より小さくなり、海水導管ｌや熱交換器６
内の流速が過少となって貝の付着や泥の堆積により配管
や′ａ！１の閉塞、腐蝕を引きおこす場合があった。更
に、流量計測の信頼性を上げる方法としては第４図に示
すように流量計測装置１１６を二重化して、お互いの流
量信号を流電比較選択装置１１により、選択された信号
を流１１調節計９に送ることによって流量計測の信頼性
を上げる手法もあるが、オリフィス板３により糸の圧力
損失が増加し、その分ポンプ動カが増加するという課題
があった。

海水中の異物付着による閉塞を防止することにより流量
計測の信頼性を上げる方法として、第５図のごとく圧力
検出管４，４′に、清水供給管しより供給される清水を
清水調節弁１３．１３’を介し圧力検出管４，４′に流
し込み、海水中の異物付着を防止する方法もあるが、こ
の場合、オリフィス板３での発生差圧が一時的に小さく
、オリフィス板３の上流と下流の清水の流れが差圧に対
する外乱圧力となり、差圧の測定精度が低下するという
課題があった。なお、この種の装置として関連するもの
には例えば特開昭５５−１５２４２３＠が挙げられる。

〔発明がへ決しようとする課題〕

上記従来技術は海水中の泥や貝の付着により流量の計測
に用いる差圧の検出管が閉塞し、所定の流麗制御が得ら
れなくなる点について配置？ｔがされておらず、配管や
機器の破損、閉塞、腐蝕等の課題があった。また、圧力
検出管径を大きくして、かっ、差圧変換器を隔膜式とす
る等閉塞させにくしも い構造とすることも劣泄Ｉれているが、オリフィスで正
確な差圧を検出するための圧力検出穴の寸法的制約もあ
り、やはり測定精度上の課題があった。

本発明の目的は海水に代表されるきょう雑物の多い流体
系において、前記従来法の不具合事項を解決し、信頼性
の高い流量制御方法及び装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、オリフィス餌後の差圧を検出し、流量測定
を行なう流量計測装置に、海水導管から海水排出管に至
る配管９機器類を一つの差圧発生を生む流体抵抗体とみ
なし、流量調節弁の上流側に圧力検出管と圧力変換器と
開運機器に備えた閉塞防止手段とからなる補助流諷計＠
装置を設け、この圧力値（流量値）とオリフィス板によ
り発生した浸圧値（流量値）とを比較選択し、正規の流
ｊｔ値で流ｊ１１調節弁を制御することにより、達成さ
れる。

〔作　　　用〕

流量計測装置で計測される海水は、海水排出導管より排
出され大気圧力となるため、計測される圧力値は通常流
電の自乗にほぼ比例する。

海水導管と海水排出導管にヘッド差（高低差）がある場
合には、それを除いた圧力値に対して流量と圧力が自乗
の関係を持っている。従って、圧力値と流量は相関関係
を持ち、またこの圧力値はオリフィス板により発生する
差圧より大きいため、異物の付着を防止する清水を流し
た場合においても測定精度の低下や不具合は発生しない
。また圧力検出管径にはオリフィス板の圧力検出管径の
ような寸法的制約が無いため、圧力変換器自体の口径を
大きくすることや導管に直接圧力変換器を取付けること
によっても閉塞の防止がはかれる。

このようにして検出した信頼性の高い圧力をもって、オ
リフィス板にて計測した流量の信頼性チエツクをはかる
ことにより、信頼性の高い流量制御システムを構成でき
るので、誤動作することがない。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

図において、海水導管１を経由して輸送された海水は、
流量調節弁２を通り流量計測装置１ｉ１６に導かれる。

流量計測袋Ｗｌ凹は、オリフィス板３の絞り作用により
発生する差圧を検出する圧力検出管４．４′と検出され
た差圧を信号に変換する差圧変換器５より構成される。

該構成された流量計測装置１６の上流（又は下流）側に
設置される補助流量計測装置１７は圧力検出管１４と圧
力を信号に変換する圧力変換器１５および、圧力検出管
１４の閉塞を防止するための清水供給管圧と清水ａｍ弁
１３とからなる清水供給袋ＭＬｌＢから構成される。

流量計２１１１装置巧および補助流量計測装置１７によ
り発生した信号は信号線８，８′を経由して流量比較選
択装置ｌ　１１に送られる。該流量比較選択装置ｉ１１
においては流量計間装５！凹からの信号な流量に換算し
た値を通常圧として取り扱う。海水導管１の圧力が流量
のほぼ自乗に比例する関係より得られる補助流量計測袋
！ｔ１７からの信号に基づえ流量値を副とし、該補助流
量値に一定の幅を持たせておき、流量計測袋５ｉ１６か
らの流量値が上記補助流量値の幅の中にある時はその値
を正とし、上記補助流量値の幅から流量計測装置１６の
流量値がはずれた場合には側流量値を正とする選択機能
を流量比較選択装置１１に有する。該流量比較選択装置
１１により正しく選択された流量信号は流量調節計９に
導かれ、流量調節弁ε動部１０を介して流量調節弁２は
正しい制御状態を常に確保できる。

本発明による他の実施例を第２図に示す。第２図は、第
１図の補助流量計測装置ｉ１７のかわりに圧力変換Ｂ１
５’に、隔膜式等適切な海水遮閉効果を有するものを使
用する。即ち、圧力変換器１５′を海水導管１に直接取
付け、あるいはきよう雑物による閉塞のない径で最短の
圧力検出管１４′の寸法とすることにより、清水供給が
省略でき、しかも圧力検出管１４′、圧力変換器１５’
　　における閉塞の防止がはかれる。従って、第１図の
実施例と同等の効果を有する。この場合圧力を直接検出
するので、オリフィスで差圧を検出するような寸法的制
約も無く、構造も簡単となり、安価な装置が構成できる
。

本実施例によれば、従来の海水系等汚れの大きい系に対
する流量計測制御システムに対し、導管に圧力計測装置
を追加し、流量比較選択装置を設けることにより、信頼
性の高い流量制御ができる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、海水系等きょう雑物の多い流体系の配
管の破損、閉塞、腐蝕等の不具合事項を解決し、信頼性
の高い流量制御ができる効果がある。

また、海水系等汚れの大きい系のみならず、−般の流体
に対しても適用することができ、流量計測制御装置とし
ての信頼性の向上を容易にはかれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の流量制御装置の概略図、第
２図は同じく他の実施例の流量制御＊！１の概略図、第
３図〜第５図は従来の流量制御装置の概略図である。 １・・・・・・海水導管、２・・・・・・流量調節弁、
４．４′・・・圧力検出管、３・・・・・・オリフィス
板、６・・・・・・熱交換器、９・・・・・・流量調節
計、１１・・・・・・流量比較選択装置、１２・・・・
・・清水供給管、１４．１４’・・・・・・圧力検出管
、５゜１５、１５’・・・・・・圧力変換器、１６・・
・・・・流量計測装置、１フイ３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体が導管、流量計測装置、機器を経て最終的に大
   気開放される系において、 導管に設けたオリフィスの前後の差圧を検出し、流量変
   換する第１工程と、導管中の差圧を検出管や圧力変換器
   の閉塞防止を図った状態で検出し、流量変換する第２工
   程と、前記第１工程で得られた流量と第２工程で得られ
   た流量に所定の幅を持たせた流量とを用いて正規の流量
   を比較選択する第３工程と、該第３工程が選択した流量
   により海水導管の流量制御を行なうことを特徴とする流
   量制御方法。 ２、流体が導管、流量計測装置、機器を経て最終的に大
   気開放される系において、 導管に設けたオリフィスと該オリフィスの前後の圧力を
   検出する検出管と圧力変換器とで流量計測装置を設け、
   他の導管中の圧力を検出する検出管と圧力変換器と該検
   出管や圧力変換器に備えた閉塞防止手段とにより補助流
   量計測装置を設け、前記流量計測装置と補助流量計測装
   置との流量比較により正規の流量を検出する流量比較選
   択装置を設け、該流量比較選択装置の出力を流量調節計
   を介して導管上に設けた流量調節弁に連絡して構成した
   ことを特徴とする流量制御装置。