JPH03111603A - 油タンクの油面監視装置 - 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、油タンクの油面レベルを監視する油面監視装
置、主として蒸気タービンの主油タンクの油面監視装置
に関する。

〔従来の技術〕

蒸気タービンの各軸受や制御保安装置には給油する必要
があり、その給油量や給油Ｅ力等により主油ポンプ、補
助油ポンプ、非常用油ポンプ、制御用油ポンプ、ターニ
ング用油ポンプ及びジャッキング油ポンプ等が使用され
ている。これらの油ポンプはすべて主油タンクに接続さ
れ、主油タンク内の油を吸込んで油ポンプにより供給油
系統を経て前記軸受や制御保安装置に給油している。そ
して各供給油系統からの戻り油は、戻り油系統を経由し
て再び主油タンクに導かれ、一定量の油を循環して使用
している。

ところで、各油ポンプの運転状態及び油温等（こよって
主油タンクの油面レベルが変動するが、油面レベルが正
常な変動範囲を越えて変化した場合、これを検出して警
報発信又は油ポンプの運転制限又は防火トリップシステ
ムの作動を行わせるための油面監視装置が設けられてい
る。この種の油面≦ 監視装置として第一図に示すものが知られている。

図において、１は油タンク、２は給油対象機器であり、
給油対象機器２には複数の油系統の給油配管３，４が接
続され、給油対象機器２からの戻り油配管６，７は油タ
ンク１１こ接続されている。なお、９，１０はそれぞれ
′ε動機１１．１２で駆動される油ポンプ、１３は弁で
ある。また油タンク１には油面レベルの油面高ＨＯＬ、
油面低ＬＯＬＬ。

ＬＯＬ２．油面異常低ＬＬＯＬ１．ＬＬＯＬ２　の警報
レベルスイッチ１４が設けられている。

このような構成により油ポンプ９，１ｏを起動し、弁１
３を開「こすること（こより油タンク１内の油は吸上げ
られて給油配管３，４を経て給油対象機器２１こ給油さ
れ、給油対象機器２で潤滑や機器操作を５行な一つた排
油は戻り油配管６，７を経て油タンク１を戻る。この際
油タンク１の油の油面レベルは低下し、最終的チこは定
常油面レベルになるが、この際油面レベルが下がりすぎ
て油面低Ｔ、０ＬＩＩこなれば警報を出し、さらに油面
異常低ＬＬＯＬ１になれば防火トリップシステムを作動
させる。なお、ＬＯＬ２．ＬＬＯＬ２は異なる運転モー
ド（通常運転、ターニング運転等をいう）Ｉこおける警
報スイッチとして使用される。

なお、油面レベルが上昇し、ＨＯＬになる場合にも警報
を出す。

〔発明が解決しようとする課題〕

油タンクの油面レベルが正常な変動範囲を超えて低下す
ると、ポンプの吸込が困難になったり、才た油のタンク
内滞留時間が短くなることζこより、油タンク内での放
気が不十分になる等の不都合が生じる。また、運転中に
油面レベルが異常に低下する場合は、配管や機器の破損
等によって油が系統外に流出した可能性が強いので、極
力早い時期に防火トリップシステムを作動させて系統機
器をトリップさせ、油の流出量を少なくして火災の発生
及び拡大を防止する必要がある。

本発明の目的は、油タンクの油面レベルの異常攬 を早期に雄釦でき、異常の場合警報を出し、又は防火ト
リップシステムを作動させ、また油系統に給油する前に
給油後の到達油面レベルを予測できる油タンクの油面監
視装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記評題を解決するために、本発明によれば油タンクの
油をポンプにより単数又は′８！数の油系統と油タンク
との間を循環させる際変化する油タンクの油面レベルを
監視する油タンクの油面監視装置において、前記油タン
クの油面レベルを検出する油面レベル検出器と、油タン
ク内の油の隠度を検出する油温検出器と、各油系統のポ
ンプの起動。

停止、又は油系統に設けられる弁の開閉により変化する
油タンクの油面レベルと時間との予め求められた油面レ
ベル関係を予め記憶する記憶装置と、この記憶装置から
の油面レベル関係を油温検出器での検出温度で補正した
各油系統の油面レベル関係を加算する加算器と、前記油
面レベル検出器で検出された油面レベルを、加算する加
算器と、前記油面レベル検出器で検出油面レベルに対応
すス沖面レベルと比較し、その偏差が予測演算する油面
レベル演算器を超えた時、信号を出力する比較器と、こ
の比較する加算器と、前記信号により警報し、又は防火
トリップシステムを作動させる警報器とから構成するも
のとする。

また、上記と同じ作用を有する油面レベル検出器、油温
検出器、記憶装置、加算器と、油面レベル検出器で油系
統に給油する前に検出された油面レベルと加算する加算
器と、前記油面レベル関係における定常状態到達時の油
面レベル変化小とから到達油面レベルを予測演算する油
面レベル演算器と、この油面レベル演算する加算器と、
前記予測到達油面レベルを予測演算する油面レベル演算
器と比較し、所定値を超えたとき信号を出力する比較器
と、この比較する加算器と、前記信号により警報する警
報器とから構成するものとする。

〔作用〕

油タンクの油をポンプにより単数又は複数の油系統に給
油し、油系統からの油を油、タンクに戻して循環する際
、油系統への給油開始には、通常空部ζこなっている油
系統に油が充填された後循環するので、油タンクの油面
レベルは一旦低下し、給油量が戻り量と等しくなる定常
状態で油面レベルは一定値１こ安定する。なお、給油停
止後は逆に油面レベルの定常値から上昇し、給油前の油
面レベルに復帰する。したがって各油系統に給油開始時
、すなわちポンプの起動または弁の開時点より油面レベ
ル６時間との油面レベル関係を測定または解析により予
め求めておき、この油面レベル関係を記憶装置に記憶し
ておく。なお、油ポンプを停止または弁を閉にしたとき
の各油系統の油面レベル関係も同様な方法で記憶装置に
記憶しておく。

ここで単数又は複数の油系統にポンプの起動又は弁の開
により給油して油タンクの油面レベルが変化する際、油
面レベル検出器で油面レベルを検出する。一方、油面レ
ベル検出時、記憶装置で記憶された各油系統の油面レベ
ル関係が油温検出器での検出温度により補正されて取出
され、各油系統の油面レベル関係が加算器で加算され、
単数、又は複数の油系統による油タンクの油面レベル関
係が得られる。ここで油面レベル検出器で検出された油
面レベルは加算する加算器と、前記油面レベル関係から
前記検出油面レベルの検出時間を、加算器からの油面レ
ベルと比較器で比較され、この偏差が予測演算する油面
レベル演算器を超えた時、信号を出力し、この信号によ
り警報器は警報を出したり、防火トリップシステムを作
動させる。

なお、ポンプの停止、弁の閉により給油を停止した時の
油タンクの油面レベル上昇時の監視も上記と同様にして
行なわれる。

また、油系統に給油する前に油面レベル検出器で油面レ
ベルを検出し、この検出油面レベルと前記要領で加算器
から出力される給油すべき油系統の油面レベル関係ｆこ
おける定常状態到達時の油面レベル変化小とから油面レ
ベル演算器で給油後の油タンクの到達油面レベルを予測
演算する。この予測到達油面レベルを所定油面レベルと
比較器で比較してその偏差が予測演算する油面レベル演
算器を超えた時、信号を出力し、この信号により警報器
から警報を出す。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第３図は本発明の実施例による油タンクの油面監視装置
を備えた油系統を示す図である。

なお、第３図において第６図の従来例と同一部品には同
じ符号を付し、その説明を省略する。図に浦 おいて第６図の従来例と異なり油面レベル検出器２１と
油温検出器２２とを油タンク１に取付けている。なお、
１４．１５は圧力計である。

このような構成において油ポンプ９．１０を起動し、弁
１３を開にすると給油配管３，４が潤油の場合は直ちに
、また給油配管３，４が空の場合は先ず潤油Ｉこして後
に給油対象機器２は通油され、その排油は戻り油配管６
，７を経由して油タンク１へ戻る。従って油ポンプが起
動してから戻り油が油タンクへ戻り始めるまでの間は、
油タンクの油面レベルは油ポンプ吐出量に応じた一定の
速度で低下し続け、その後油タンクへの戻り油址が増大
して油ポンプ吐出量と等しくなると、油タンクの油面レ
ベルは定常状態に到達する。第４図はこの経過を示すグ
ラフであり、油ポンプ起動または弁開により油面レベル
１６は最初の油面レベル１６ａから順次低下し、時間遅
れｔ後定常状態の油面レベル１６ｂになる。

また、定常的に運転している油ポンプ９，１゜の運転を
停止、又は弁１３を閉にすると、油タンクへの戻り油の
流入は、戻り油配管６．７中にある油が流れ去るまでの
しばらくの間、運転中と同様に続き除々に流址を減らし
てゼロになる。

第０図は上記の経過を示すグラフであり、油ポンプ９．
１０の停止、弁１３の開により油面レベル１７は定常状
態の油面レベル１７ａがら順次高くなり、時間遅れｔ後
に最初の油面レベル１７ｂに戻る。

ところで油タンクの油面レベルの変化は、第４図、第５
図に示すようＩこ各機器の操作によって生ずる油面レベ
ルの変化を、時間遅れｔと定常状態到達後の変化中ｄの
主要な２個の特性値を予め試運転時に測定するか、又は
解析で求めることにより予測できる。したがって予め求
められた油面レベル関係を記憶装置ｆこ予め記憶し、油
面レベル検出時の油面レベルを記憶された油面レベル関
係の油面レベルと比較して油面レベルを監視できる。

第１図は上記に基づく油タンクの油面監視装置の系統ブ
ロック図である。図において２１は油面タンクの油面レ
ベルを検出する油面レベル検出器、２２は油タンク内ｆ
こ設けられ、給油対象機する加算器と、前記戻り油の温
度を検出する油温検出器である。２３は記憶装置であり
、各油系統の油ポンプの起動、弁の開等により各油系統
に給油される時の油タンク内の油面レベルと時間との関
係および油ポンプの停止、弁の閉等による油タンクの油
面レベルと時間との関係を各油系統について予め測定ま
たは解析により求めた油面レベル関係を記憶する。この
記憶された油面レベル関係は油面レベル検出時、油温検
出器２２での検出温度により補正される。

この補正は、戻り油配管が牛油状態で使用されるため、
戻り油の温度が変化すると粘度変化により戻り油配管内
の滞留油量が変化し、油タンクの油面レベルが変化する
ため行なわれる。２４は加算器であり、記憶装置２３Ｊ
こて記憶された各油系統の油面レベル関係から油ポンプ
の起動、停止や弁の開閉の給油開始や停止信号により給
油開始又は停止された各油系統の油面レベル関係を取出
してこれらの油面レベル関係を加算し、給油開始、停止
される油系統の油面レベル関係を出力する。２５は比較
器であり、油面レベル検出器２１からの検出した油面レ
ベルと加算器２４からの油面レベル検出器で検出油面レ
ベルの検出時間を、加算器からの油面レベルとを比較し
、この備差が予測演算する油面レベル演算器を超えれば
信号を出力する。

２６は警報器であり、比較器２５からの信号により警報
を出す。

このような構成により各油系統へ給油が開始されると油
タンク１の油面レベルは油面レベル検出器２１１こより
検出される。一方記憶装Ｒ２３にて記憶された予測油面
レベル関係は、油ポンプの起動、弁の開等の給油開始信
号を受けた油系統の油面レベル関係が油温検出器２２に
よる検出温度により温度補正されて取出され、加算器２
４１ごて加算されて給油される油系統の油面レベル関係
が出力される。したがって、前記検出された油面レベル
は加算器から出力された油面レベル関係の前記検出油面
レベル検出時間を、加算器からの油面レベルと比較器２
５にて比較され、その偏差が所定値を超えていれば警報
器２６は警報を出し、又は防火トリップシステムを作動
させる。

上記は油系統に給油開始したときの油面レベルの監視に
ついて述べたが給油停止して第５図に示すように油面レ
ベルが順次上昇する場合には、上記と同じ要領で油面レ
ベルの監視を行なうことができる。

なお、本実施例では複数の油系統につぃて油面監視ｆこ
ついて述べたが１系統の油系統でも油面監視できるのは
いうまでもない。

ところで、通常のタービンの油系統では、油ポンプ等の
操作を行ってから定常状態に到達するまで１０〜３０分
程度で程度ので、３０分程度以上、特別な操作をせずに
運転し、油面レベルが安定した定常値を保つ場合は、系
外への油流出等がないものとみなすことができる。した
がって、それ以前に予測していた到達油面レベルを現在
の実際の油面レベルで除々に修正して、置きかえていく
のがよい。

このようにして、予測油面レベノ娑・と実際の油面レベ
ルの偏差を常時小さな値に保ってお（ことにより、防火
トリップ作動システムの限界値を低いレベルに設定する
ことができる。

なお、油系統への給油開始、停止による油タンクの予測
油面レベルは給油配管に設けた流量計による流量変化と
予め測定、または解析等で求めて記憶させて詔いた応答
関数によって求めることができる。したがって、この予
測油面レベルを油面レベル検出器での検出油面レベルと
比較してその偏差が所定値を超えたとき警報を出すこと
もできる。

また、油ポンプが遠心ポンプの場合、ポンプ吐出圧力ま
たは電動機１！流を検出し、これとポンプの流量圧力特
性との組み合せＪこより、ポンプ吐出量を求め、この吐
出量変化により前述と同様に油タンクの予測油面レベル
が得られる。

第２図は本発明の異なる実施例による油タンクの油面監
視装置の系統ブロック図である。第２図において油面レ
ベル検出器２１．油温検出器２２゜記憶装置２４は笛１
図のものと同じであるが、油面レベル演算器２８は油系
統に給油する前に油面レベル検出器２１で検出された油
面レベルと加算器２４からの給油すべき油系統の油面レ
ベル関係における定常状態到達時の油面レベル変化中と
か測到達油面レベルと油タンクの油面レベルの許答最低
婆面レベルを超えるものであれば信号を出力する。警報
器３０はこの信号により警報を出す。

このような構成により油系統に給油する前に油面レベル
検出器２１で油タンクの油面レベルを検出する。一方給
油すべき油系統の模擬給油信号をにて各油系統の油面レ
ベル関係を加算して給油すＳ由 レベルから加算器２４からの油面レベル関係の定常状態
到達時の油面レベル変化中を減算すれば給油後の到達油
面レベルを予測演算できる。この予測到達油面レベルを
比較器２９１ζて油タンクの許容最低油面レベルと比較
して、その偏差が許容最低油面レベルを超えたらば信号
を出力し、この信号により警報器２９は警報する。した
がって、給油する前に油タンクの給油後の到達油面レベ
ルが予測できるので、未然に対策を講じることができる
。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、請求
項１においては油系統への給油開始時又は停止時の油タ
ンクの油面レベルと時間との油面レベル関係を予め求め
て記憶しておき、油面検出器による検出した油面レベル
を前記記憶された油ミ虫 面レベル検出器で検出継面レベルに対♂する油面レベル
と比較して、その偏差が所定値を超えたとき警報し、又
は防災トリップシステムを作動させることにより、従来
に比べて偏差を小さくとれるので、油面レベルの異常の
発見を極めて早い段階で行なうことができ、特に防火対
策にはその効果が著しくなる。

また、請求項２＃こおいては、油系統に給油する前Ｉこ
給油後の到達油面レベルが予測でき、予測到達油面レベ
ルが油タンクの許容最低油面レベルを超えれば警報を出
すので、給油を中止することができ、未然に対策を講じ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１こよる油タンクの油面監視装
置の系統ブロック図、第２図は本発明の異なる実施例に
よる油タンクの油面監視装置の系統ブロック図、第３図
は第１図、第２図における油タンクを備えた油系統を示
す図、第４図は油系統に給油開始時の油タンクの油面レ
ベル変化を示す図、第５図は油系統の給油停止時の油タ
ンクの油面レベルの変化を示す図、第６図は従来の油タ
ンりの油面監視装置を備えた油系統を示す図である。 １：油タンク、２１：油面レベル検出、器、２２：油温
検出悪、２３：記憶装置、２４：加算器、二鳴 ２５．２９：比較器、２６，３０：９報器、２８：扱第 図 第 図 第 区 ｊ′！間 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）油タンクの油をポンプにより単数又は複数の油系統
   と油タンクとの間を循環させる際変化する油タンクの油
   面レベルを監視する油タンクの油面監視装置において、
   前記油タンクの油面レベルを検出する油面レベル検出器
   と、油タンク内の油の温度を検出する油温検出器と、各
   油系統のポンプの起動、停止、又は油系統に設けられる
   弁の開閉により変化する油タンクの油面レベルと時間と
   の予め求められた油面レベル関係を予め記憶する記憶装
   置と、この記憶装置からの油面レベル関係を油温検出器
   での検出温度で補正した各油系統の油面レベル関係を加
   算する加算器と、前記油面レベル検出器で検出された油
   面レベルを、加算器からの油面レベル関係における前記
   検出油面レベルに対応する油面レベルと比較し、その偏
   差が予め設定された設定値を超えた時、信号を出力する
   比較器と、この比較器からの信号により警報し、又は防
   火トリップシステムを作動させる警報器とからなること
   を特徴とする油タンクの油面監視装置。 ２）請求項１記載の油タンクの油面監視装置において、
   油タンクの油面レベルを検出する油面レベル検出器と、
   油タンク内の油の温度を検出する油温検出器と、各油系
   統のポンプの起動、停止、又は油系統に設けられる弁の
   開閉により変化する油タンクの油面レベルと時間との予
   め求められた油面レベル関係を予め記憶する記憶装置と
   、この記憶装置からの油面レベル関係を油温検出器での
   検出温度で補正した油面レベル関係を加算する加算器と
   、前記油面レベル検出器で油系統に給油する前に検出さ
   れた油面レベルと加算器からの油面レベル関係における
   定常状態到達時の油面レベル変化巾とから到達油面レベ
   ルを予測演算する油面レベル演算器と、この油面レベル
   演算器からの予測到達油面レベルを予め設定された所定
   値と比較し、所定値を超えた時、信号を出力する比較器
   と、この比較器からの信号により警報する警報器とから
   なることを特徴とする油タンクの油面監視装置。