JPH0523922Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、貫流ボイラー等の缶内水位を制御
するための給水制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ボイラーは、缶内水位が低いと管壁の
温度が上昇し、管壁の過熱、破損の危険を招き、
水位が高いと気水分離が充分に行われず、蒸気の
乾き度が低下する。そのため、缶内水位をある決
まつた範囲内に維持する必要があり、従来から
種々の給水制御装置（あるいは方法）が提案さ
れ、実施されている。

上記の給水制御装置としては、例えば、第３図
並びに第４図に示すようなものがある。

個々について説明すると、先ず、第３図に示す
ものは、ボイラーＢに併置して設けた水面制御ボ
ツクス１に設定水位を異にする３個の水位検出器
２，３，４を設けると共に、この水位検出器２，
３，４と給水ポンプＰとを制御装置５に接続した
もので、このような構成により、上位の水位検出
器２からの水位検出信号にて給水ポンプＰに停止
信号を、中位の水位検出器３からの水位検出不能
信号にて給水ポンプＰに稼働信号を、下位の水位
検出器４からの水位検出不能信号にて燃焼装置６
に停止信号を出力するようにしてある。

又、第４図に示すものは、水面制御ボツクス１
に設定水位を異にする２個の水位検出器７，８を
設けた簡略式のものであつて、制御装置９は、上
位の水位検出器７からの水位検出信号にて給水ポ
ンプＰに停止信号を出力し、上位の水位検出器７
からの水位検出不能信号の受信後、設定時間t₁経
過後に給水ポンプＰに稼働信号を出力し、上位の
水位検出器７からの水位検出不能信号受信後、設
定時間t₂経過までの間水位検出信号が受信されな
い場合及び下位の水位検出器８からの水位検出不
能信号を受信した場合に燃焼装置６に停止信号を
出力するようにしてある。

〔考案が解決しようとする問題点〕 ところで、貫流ボイラー等のように相当蒸発量
に比べて保有水量の少ないボイラーでは、缶内水
位を適切に維持することが重要である。

しかし、上述の給水制御では、ボイラー外部に
導出した水面制御ボツクス１によつて水位を監視
し、ボイラーＢの運転状況に関係なく水位を一定
に保つように制御する。

そのため、発生蒸気圧が低い場合や給水温度が
高い場合等、非標準運転状況下では、発生蒸気の
乾き度が悪化するという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、ボイラーに併設した水位制御ボツクス内に
水位検出器を取付け、この水位検出器からの信号
により、ボイラー内水位を所定の制御範囲内に維
持すべく、給水ポンプをON−OFF制御する制御
器１５を備えた給水制御装置において、ボイラー
の蒸気発生部に蒸気圧検出用の圧力センサーを備
えると共に、ボイラーの給水入口部に給水温度検
出用の温度センサーを備え、これら圧力センサー
と温度センサーとのそれぞれの信号により缶内圧
力が基準圧力より高い場合あるいは給水温度が基
準水温より低い場合には上記缶内水位の制御範囲
の下限レべルを上昇させ、その逆の場合には、該
下限レべルを下降させるよう機能する給水ポンプ
のON−OFF制御器１５を備えた給水制御装置に
関するものである。

〔作用〕

この考案に係る給水制御装置によれば、ボイラ
ーの運転状況、即ち蒸気圧力並びに給水温度に応
じて給水水位を調整し、蒸気の乾き度を実質上一
定に保つことができる。

〔実施例〕

第１図並びに第２図は、この考案を第４図に示
す形式（２本電極方式）の給水制御装置に適用し
た一実施例を示すものである。

図面において、１０はボイラーＢと給水ポンプ
Ｐとの間の給水配管１１中に設けた温度センサ
ー、１２はボイラーＢ内の蒸気圧力を検出する圧
力センサー、１３，１４はボイラーＢに併設の水
面制御ボツクス１に設けた設定水位を異にする水
位検出器、１５は温度センサー１０、圧力センサ
ー１２、並びに、水位検出器１３，１４からのそ
れぞれの信号に応じて、給水ポンプＰ並びにボイ
ラーＢの燃焼装置６に制御信号を出力する制御器
を示す。

上記温度センサー１０は、ボイラーＢの給水口
近くに取付けるのが好ましく、この実施例では、
給水ポンプＰの吐出側に取付ける逆止弁１６より
下流に取付けてある。

圧力センサー１２は、ボイラーＢ内で発生する
蒸気圧を検出し得る場所であればよく、例えば蒸
気圧力計と同様の位置や、蒸気取出口管、上部ヘ
ツダー等の適宜の場所に取付けられる。

水位検出器１３，１４のうち、上位の水位検出
器１３は、従来の給水制御装置における水位検出
器７よりも下位の水位を検出し得るように構成し
てあり、下位の水位検出器１４は、従来の給水制
御装置における水位検出器８と同様の水位を検出
し得るように設定してある。尚、この実施例にお
いては、水の電気伝導を利用したフロートレスス
イツチを用いてあるので、上記の水位検出器１
３，１４は長短２種の電極棒となる。つまり、図
示の短い方の電極棒が上位の水位検出器１３であ
り、長い方の電極棒が下位の水位検出器１４であ
る。

上記の制御器１５は、上位の水位検出器１３の
水位検出不能信号を受信した後、所定設定時間t₁
後に給水ポンプＰに稼働信号を、水位検出信号を
受信した後、所定設定時間t₂後に給水ポンプＰに
停止信号をそれぞれ出力する。下位の水位検出器
１４については、この水位検出器１４からの水位
検出不能信号受信後、所定設定時間経過後までに
水位が復帰しなければ燃焼装置６に停止信号を出
力するように設定する。

この制御器１５は、予め設定した基準蒸気圧
と、圧力センサー１０によつて得られるボイラー
Ｂ内の発生蒸気圧と比較演算し、発生蒸気圧が基
準蒸気圧より低い場合には、この蒸気圧の差に応
じて上記の設定時間t₁を長く、設定時間t₂を短く
変更し、一方発生蒸気圧が基準蒸気圧より高い場
合には、この蒸気圧差に応じて上記の設定時間t₁
を短く、設定時間t₂を長く変更する。

上述の制御器１５は、温度センサー１１によつ
て得られる給水温度によつても、上記の設定時間
t₁並びにt₂を次のように設定することができる。
即ち、上記の給水温度が、制御器１５に予め設定
してある基準温度に比べて高ければ、この温度差
に応じて上記の設定時間t₁を長く、設定時間t₂を
短く変更し、低ければ、この温度差に応じて設定
時間t₁を短く、設定時間t₂を長く変更する。

上記制御器１５において、上述の発生蒸気圧に
よる設定時間t₁，t₂の変更量と、給水温度による
設定時間t₁，t₂の変更量は、乾き度を良好に維持
すべく、両者の変更量の比率を最適に演算処理す
るように構成するのが好ましいが、乾き度を維持
する上で重要度が高い方の変更量の比率を大きく
設定してもよく、また単に両者を同一比率で変更
してもよい。

この制御器１５は更に又、缶体の過熱防止のた
めの低水位の検知機能を備えており、この低水位
の検知においても、従来装置のように、水位検出
器１４からの水位検出不能信号が所定の設定時間
以上受信された場合に低水位と判断せず、この設
定時間を上述の圧力センサー１０、温度センサー
１１から得られるボイラーＢの運転状況に応じて
変更するように構成してある。

上記構成の給水制御装置において、ボイラーＢ
が定常稼働時には、圧力センサー１０並びに温度
センサー１１からの信号により制御器１５は、ボ
イラーＢが定常稼働中であることを判断し、前述
の設定時間t₁，t₂を変更することなく、この設定
タイミングで給水制御する。

ここで負荷が変動し、例えばボイラーＢの蒸気
圧が上昇したとすると、制御器１５は、圧力セン
サー１０からの信号により、設定時間t₁を短く、
設定時間t₂を長く変更し、また蒸気圧が下昇した
とすると設定時間t₁を長く、設定時間t₂を短く変
更する。

即ち、蒸気圧が上昇すると、第２図ｂから第２
図ｃの状態となつて給水制御範囲の上限レべル並
びに下限レべルが上昇し、蒸気圧が降下すると、
第２図ｂから第２図ａの状態となつて上限並びに
下限レべルが降下する。

これにより、ボイラーＢの水管内の状態、即
ち、液面の水位並びに気液混合状態が適切に保た
れて、蒸気の乾き度が一定に保たれる。

ここで、給水温度が変化した場合、例えば温水
温度が上昇したとすると、制御器１５は温度セン
サー１１からの信号により、前述の如く、設定時
間t₁を長く、設定時間t₂を短く変更する。即ち、
給水温度が高い場合は、第２図ｂから第２図ａの
状態となつて給水制御範囲の上限並びに下限レべ
ルが降下し、給水温度が低い場合は、第２図ｂか
ら第２図ｃの状態となつて給水制御範囲の上限並
びに下限レべルが上昇することにより、上述同様
にボイラーＢにおける発生蒸気の乾き度を良好に
維持することができる。

尚、上記の給水制御装置を冷態起動時に過熱の
問題のないボイラーに適用する場合には、上述の
給水温度、蒸気圧の他に更に、燃焼量の大小に応
じて上記設定時間t₁，t₂を変更するのが好まし
い。

以上の説明においては、この考案を第４図に示
す２本電極式の水位制御装置を備えたボイラーに
適用したが、この考案は上記実施例に限らず、例
えば第３図に示すボイラーの水位制御装置に適用
することも可能である。

〔考案の効果〕

この考案に係る給水制御装置によれば、発生蒸
気圧力や給水温度のデータをもとに、ボイラーの
運転状況に応じて、給水水位を適宜自動調整でき
るため、常に乾き度の高い蒸気を得ることができ
る。即ち、この考案によれば負荷変動等の外乱に
よるボイラーの運転状況の変化にかかわらず、外
部の蒸気機器に、常に乾き度の高い蒸気を安定供
給することができるため、蒸気機器の効率の向上
並びに安定化が図れることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図並びに第２図は、この考案に係る給水制
御装置の一実施例を示すもので、第１図は概略構
成図、第２図ａ，ｂ，ｃは夫々この制御装置によ
る制御例を説明するための概略図である。第３図
並びに第４図は、夫々従来の給水制御装置例を示
す概略図である。 Ｂ……ボイラー、Ｐ……給水ポンプ、１……水
位制御ボツクス、１０……温度センサー、１２…
…圧力センサー、１５……制御器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ボイラーＢに併設した水位制御ボツクス１内に
   水位検出器１３，１４を取付け、この水位検出器
   １３，１４からの信号により、缶内水位を所定の
   制御範囲内に維持すべく、給水ポンプＰをON−
   OFF制御する制御器１５を備えた給水制御装置
   において、 ボイラーＢの蒸気発生部に蒸気圧検出用の圧力
   センサー１２を備えると共に、ボイラーＢの給水
   入口部に給水温度検出用の温度センサー１０を備
   え、 これら圧力センサー１２と温度センサー１０と
   のそれぞれの信号により、缶内圧力が基準圧力よ
   り高く、給水温度が基準水温より低い場合には、
   上記缶内水位の制御範囲の下限レべルを上昇さ
   せ、その逆の場合には、該下限レべルを下降させ
   るように機能する給水ポンプＰのON−OFF制御
   器１５を備えたことを特徴とする給水制御装置。