JPH08240185A

JPH08240185A - ポンプの運転台数制御方法

Info

Publication number: JPH08240185A
Application number: JP6525795A
Authority: JP
Inventors: Kunio Ono; 邦男小野; Taro Ogawa; 太郎小川
Original assignee: Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd; Chiyoda Corp
Current assignee: Chiyoda Corp
Priority date: 1995-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】特に上昇パターン時および／または下降パタ
ーン時において、外乱による不要なポンプの起動および
／または停止動作を抑制することができ、かつ本来の需
要量の増加または減少に対しては、円滑に安定した対応
をすることができるポンプの運転台数制御方法を得る。【構成】予め機器台数制御システム１０に需要量の増
減予想パターンを設定し、当該増減予想パターンにおい
て需要量が上昇パターンにあるときに、停止設定値に達
した場合のポンプ３、５の停止を一定時間遅延させる上
昇時制御と、上記増減予想パターンにおいて需要量が下
降パターンにあるときに、起動設定値に達した場合のポ
ンプ３、５の起動を一定時間遅延させる下降時制御と
の、少なくとも一方の制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＮＧ等の低温液化ガ
スの払出ポンプの運転台数を制御する際に用いて好適
な、ポンプの運転台数制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＮＧやＬＰＧ等の各種の低温
液化ガスにあっては、液化された状態で貯蔵タンクに蓄
えられ、需要量に応じて払出ポンプによって上記貯蔵タ
ンクから排出され、気化器において気化された後に、そ
れぞれ都市ガス用、発電設備の燃料用あるいは工業用と
して供給されている。図１は、この種の低温液化ガスの
供給設備の一例であるＬＮＧ払出設備の概略構成を示す
もので、図中符号１がＬＮＧ貯蔵タンクである。通常、
上記貯蔵タンク１は、上記払出設備に複数基（図では、
このうちの２基を示す。）設置されており、これらＬＮ
Ｇ貯蔵タンク１内に貯蔵されたＬＮＧ２は、各貯蔵タン
ク１内に配設された複数台（図では３台を示す。）のサ
ブマージド形のプライマリーポンプ（払出ポンプ）３…
によって抜き出され、ＬＮＧ送出管４の下流側に配設さ
れた複数台（図では３台を示す。）の高圧ポンプ（払出
ポンプ）５…によって昇圧された後に、気化器供給ＬＮ
Ｇ調整弁６を介してそれぞれＬＮＧ気化器７へ移送さ
れ、当該ＬＮＧ気化器７において気化された後に、ガス
送出管８から例えば発電設備等の供給先に供給されるよ
うになっている。

【０００３】ところで、このようなＬＮＧ払出設備にお
いては、図２に示すように一日のサイクルで、早朝から
需要量が漸次増加する上昇パターン１１と、その後午前
中ほぼ最大の一定量が継続する通常パターン１２と、昼
間に上記需要量が一旦低下した後に、再び午後に上記一
定量が継続する通常パターン１２に戻り、さらに夕方か
ら上記需要量が漸次減少する下降パターン１３と、夜間
から早朝までの間の比較的需要量の少ない一定量に保持
される通常パターン１４といった需要量の増減パターン
が繰り返される。このため従来は、図１および図３に示
すように、例えば先ず２台のプライマリーポンプ３を手
動で起動した後に自動運転とし、上記需要量の増減に対
応して、ＤＤＣ等の機器台数制御システム１０によって
気化器供給ＬＮＧ調整弁６の上流側に介装したＬＮＧ流
量検出器９からの検出流量にその他の使用量を加えて総
払出量を演算し、当該総払出量が増加または減少して所
定の起動設定値または停止設定値に至った際に、追加の
上記プライマリーポンプ３や高圧ポンプ５を起動させた
り、あるいは既に稼働している上記プライマリーポンプ
３や高圧ポンプ５を停止させることにより、需要量に対
応した払出量に制御している。

【０００４】この際に、僅かの払出量の変動によって、
上記プライマリーポンプ３等の起動・停止が頻繁に繰り
返すことを防止するために、図３に示すように、起動設
定値Ｓ₂、Ｓ₄、Ｓ₆よりも停止設定値Ｓ₁、Ｓ₃、Ｓ₅が低
い値になるようにヒステリシスを設定している。これに
より、例えば３台のプライマリーポンプ３が運転してい
る状態から、所望の払出量がＳ₄ に至った時点で、４台
目のプライマリーポンプ３が起動し、この稼働状態から
上記払出量がＳ₃ まで減少した際に、はじめて余分のプ
レイマリーポンプ３が停止するようになっている。この
ようなヒステリシスを設定する場合に、これを大きく取
り過ぎると、本来需要量の増加に対応して起動させなけ
ればならないプライマリーポンプ３の起動が遅れること
により、円滑な対応が出来なくなったり、あるいは需要
量の減少に伴って不要となったプライマリーポンプ３が
いたずらに運転を続けたりして不経済である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常図
２に巨視的に示した需要量の増減パターンにおいても、
微視的には図４に示す上昇パターン１１時のように、追
加起動したプライマリーポンプ３が立上がって吐出側開
閉弁が開いた際や、下流側の高圧ポンプ５の起動・停止
時などの外乱によって、吐出流量の急激な変化に起因す
る払出量のハンチング１５が発生する。このため、逆に
上記ヒステリシスを小さくしようとすると、上述したよ
うに運転コスト上は有利となるものの、上記払出量のハ
ンチング１５が上記起動設定値Ｓ₄と停止設定値Ｓ₃との
間以上の振幅で発生した場合に、本来起動および停止す
る必要のないプライマリーポンプ３が頻繁に起動・停止
を繰り返してしまい、この結果、特に上記ＬＮＧの粘度
が低いことと相俟って、当該プライマリーポンプ３のベ
アリング部等が早期に損耗して使用寿命の低下を招くな
どの不都合があった。

【０００６】本発明は、上記従来のポンプの運転台数制
御方法が有する課題を有効に解決すべくなされたもの
で、特に上昇パターン時および／または下降パターン時
において、外乱による不要なポンプの起動および／また
は停止動作を抑制することができ、かつ本来の需要量の
増加または減少に対しては、円滑に安定した対応をする
ことができるポンプの運転台数制御方法を提供すること
を、その目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るポンプの運転台数制御方法は、一以上の流体供給
源から複数のポンプによって流体を送出しつつ、需要量
が増加または減少して機器台数制御システムに設定した
起動設定値または停止設定値に達した際に、上記ポンプ
を起動・停止させるに際して、予め上記機器台数制御シ
ステムに需要量の増減予想パターンを設定し、当該増減
予想パターンにおいて需要量が上昇パターンにあるとき
に、上記停止設定値に達した場合のポンプの停止を一定
時間遅延させ、当該一定時間経過後に上記需要量が停止
設定値以下にある場合にポンプを停止させる上昇時制御
と、上記増減予想パターンにおいて需要量が下降パター
ンにあるときに、上記起動設定値に達した場合のポンプ
の起動を一定時間遅延させ、当該一定時間経過後に上記
需要量が起動設定値以上にある場合にポンプを起動させ
る下降時制御との、少なくとも一方の制御を行なうこと
を特徴とするものである。

【０００８】ここで、請求項２に記載の発明は、上記請
求項１に記載の一定時間が、上記流体供給源から複数の
ポンプによって流体を送出する設備において発生する払
出量のハンチングの時間幅以上であることを特徴とする
ものであり、請求項３に記載の発明は、上記請求項１に
記載の一定時間が、２台のポンプを起動および／または
停止させるための起動設定値および／または停止設定値
に至るまでの時間であることを特徴とするものである。

【０００９】さらに、請求項４に記載の発明は、上記請
求項１〜３のいずれかに記載の発明において、流体供給
源が、低温液化ガスの貯蔵タンクであり、かつ上記ポン
プが、上記貯蔵タンク内の低温液化ガスを送出するため
の払出ポンプであることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、予め機器台数
制御システムに需要量の増減予想パターンを設定し、上
昇時制御により、予想需要量が上昇パターンにあるとき
に、実際の払出量が減少して停止設定値に達した場合に
は、ポンプの停止を一定時間遅延させる。そして、この
一定時間経過後に払出量が再び上昇して、上記停止設定
値以上になっている場合には、ポンプは停止せず、上記
一定時間経過後にいまだ停止設定値以下にある場合に、
はじめて不要なポンプが停止する。したがって、予想需
要量が上昇パターンにあるときに、一時的に下限が停止
設定値以下まで達するような払出量のハンチングが生じ
ても、いたずらにポンプが停止・起動を繰り返すことが
回避される。他方、上記上昇パターンに沿って実際の上
記払出量が上昇して、追加のポンプの起動設定値に達し
た場合には、速やかに次のポンプが起動して、これに対
応する。

【００１１】また、予想需要量が下降パターンにあると
きには、下降時制御により、実際の払出量が増加して起
動設定値に達した場合には、ポンプの起動を一定時間遅
延させ、この一定時間経過後に払出量が再び下降して、
上記起動設定値以下になっている場合にはポンプは起動
せず、上記一定時間経過後にいまだ起動設定値以上にあ
る場合に、はじめて必要とされるポンプが起動する。こ
の結果、予想需要量が下降パターンにあるときにも、一
時的に上限が起動設定値以上まで達するような払出量の
ハンチングが生じても、本来不要なポンプが停止・起動
を繰り返すことが回避される。そして、上記下降パター
ンに沿って実際の上記払出量が下降して、不要なポンプ
の停止設定値に達した場合には、速やかに当該ポンプが
停止して、これに対応する。以上のことから、外乱によ
る不要なポンプの起動および／または停止動作を有効に
抑制することができ、かつ需要量の増減予想パターンに
沿った本来の需要量の増加または減少に対しては、円滑
にこれに対応することができる。

【００１２】この際に、上記ポンプの起動および／また
は停止を遅延させる一定時間としては、請求項２に記載
の発明のように、当該ポンプが設置された設備において
発生し得る払出量のハンチングの時間幅以上に設定すれ
ば、上記ポンプの不要な起動・停止を最も効果的に回避
することができて好適である。ちなみに、上記設備にお
いて発生し得る払出量のハンチングの原因およびその時
間幅は、各設備における配管系統やポンプおよび弁の配
置によって、その運転状況から各設備毎に予想すること
ができるものであり、例えば、請求項４に記載の発明の
ような低温液化ガスの払出設備においては、払出量のハ
ンチング原因としては、上述したような追加起動したプ
ライマリーポンプが立上がって吐出側開閉弁が開いた際
や、下流側の高圧ポンプの起動・停止時あるいは運転中
考えられる開閉弁の人的誤操作などによる外乱がある。
また、これらによって生じるハンチングの時間幅は、概
ね３０秒〜３分程度であることから、上記低温液化ガス
の払出設備に適用した場合においては、上記一定時間を
１〜５分の範囲にある適宜時間に設定することが好まし
い。

【００１３】また、上記一定時間としては、請求項３に
記載の発明のように、２台目のポンプを起動および／ま
たは停止させるための起動設定値および／または停止設
定値に至るまでの時間を設定することも可能である。こ
の場合には、下降パターンまたは上昇パターンにおいて
払出量が上昇または下降した場合には、１台目のポンプ
を起動または停止させる設定値に到達しても、上記ポン
プの起動または停止を行なわずに、さらに上昇または下
降が継続して２台目のポンプを起動および／または停止
させるための起動設定値および／または停止設定値に至
るまで待って、はじめて上記ポンプの起動または停止が
行なわれる。

【００１４】以上のように、請求項１〜３のいずれかに
記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、特に一
日のうちに需要量が大きく変動し、かつ送出する流体が
粘度の低いＬＮＧ等の低温液化ガスである低温液化ガス
払出設備における払出ポンプの運転台数制御に用いた場
合に、顕著な作用効果を奏する。

【００１５】

【実施例】以下、図１、図２および図４に基づいて、本
発明のポンプの運転台数制御方法を、ＬＮＧ払出設備に
おける払出ポンプに適用した一実施例について説明す
る。なお、これらの図において、各構成要素の説明につ
いては既述の通りであるために、以下同一符号を用いて
重複した説明を省略する。この例のポンプの運転台数制
御方法においては、上記機器台数制御システム１０に
は、需要量の増減に伴って上記プライマリーポンプ３…
および高圧ポンプ５…を起動・停止させるための、起動
設定値および停止設定値を設定するとともに、さらに、
予め上記機器台数制御システム１０に、図２に示すよう
な、一日の需要量の増減予想パターンを設定しておく。

【００１６】そして、上記機器台数制御システム１０に
は、上記増減予想パターンにおいて需要量が上昇パター
ン１１にあるときには、上記停止設定値に達した場合の
プライマリーポンプ３および高圧ポンプ５の停止を一定
時間遅延させ、この一定時間経過後に上記停止設定値以
下にある場合に、はじめて上記プライマリーポンプ３お
よび高圧ポンプ５を停止させる上昇時制御を設定してお
く。また、上記増減予想パターンにおいて需要量が下降
パターン１３にあるときには、上記起動設定値に達した
場合のプライマリーポンプ３および高圧ポンプ５の起動
を一定時間遅延させ、この一定時間経過後に上記起動設
定値以上にある場合に、上記プライマリーポンプ３およ
び高圧ポンプ５を起動させる下降時制御も設定してお
く。

【００１７】ここで、上記ＬＮＧ払出設備においては、
払出量のハンチング原因として、追加起動したプライマ
リーポンプ３が立上がってＬＮＧを送出した際や、高圧
ポンプ５の起動・停止時に吐出側開閉弁が開閉した際、
さらに運転中の開閉弁の人的誤操作などによる外乱があ
り、これらによって生じるハンチングの時間幅は、概ね
３０秒〜３分程度であることから、上記一定時間を１〜
５分の範囲にある適宜時間に設定する。

【００１８】これにより、上記ＬＮＧ払出設備において
ＬＮＧの払い出しを行なうと、予想需要量が図２に示す
上昇パターン１１にある時間帯においては、機器台数制
御システム１０による上昇時制御によって、実際の払出
量が減少して停止設定値に達した場合には、プライマリ
ーポンプ３および高圧ポンプ５の停止が設定した一定時
間遅延する。そして、この一定時間経過後に払出量が再
び上昇して、上記停止設定値以上になっている場合に
は、プライマリーポンプ３および高圧ポンプ５は停止せ
ずにそのまま運転が継続する。なお、何等かの理由によ
り、当日の需要量が予め設定した予想需要パターンと異
なって、上記一定時間経過後にいまだ停止設定値以下に
ある場合には、不要なプライマリーポンプ３および高圧
ポンプ５は停止する。

【００１９】したがって、予想需要量が上昇パターン１
１にある時間帯においては、一時的に下限が停止設定値
以下まで達するような払出量のハンチングが生じても、
いたずらにプライマリーポンプ３および高圧ポンプ５が
停止・起動を繰り返すことが回避される。他方、予想需
要量の上昇パターン１１と同様にして、実際の上記払出
量が上昇し、追加のプライマリーポンプ３および高圧ポ
ンプ５の起動設定値に達した場合には、上述した一定時
間の遅延は適用されずに、速やかに次のプライマリーポ
ンプ３あるいは高圧ポンプ５が起動して、これに対応す
る。

【００２０】次いで、予想需要量が図２に示す下降パタ
ーン１３にあるときには、上記機器台数制御システム１
０のよる下降時制御によって、実際の払出量が増加して
起動設定値に達した場合には、上記プライマリーポンプ
３および高圧ポンプ５の起動を一定時間遅延させ、この
一定時間経過後に払出量が再び下降して、上記起動設定
値以下になっている場合にはプライマリーポンプ３およ
び高圧ポンプ５は起動しない。また、何等かの理由によ
り、当日の需要量が予め設定した予想需要パターンと異
なって、上記一定時間経過後にいまだ起動設定値以上に
ある場合に、はじめて必要とされるプライマリーポンプ
３および高圧ポンプ５が起動する。この結果、予想需要
量が下降パターン１３にあるときにも、一時的に上限が
起動設定値以上まで達するような払出量のハンチングが
生じても、本来は不要なプライマリーポンプ３および高
圧ポンプ５が停止・起動を繰り返すことが回避される。

【００２１】なお、上記予想下降パターンと同様に、実
際の上記払出量が下降して、不要なプライマリーポンプ
３および高圧ポンプ５の停止設定値に達した場合には、
速やかにこれらプライマリーポンプ３および高圧ポンプ
５が停止して、これに対応する。以上のように、この例
のポンプの運転台数制御方法によれば、外乱による不要
なプライマリーポンプ３および高圧ポンプ５の起動およ
び停止動作を有効に抑制することができ、かつ上昇パタ
ーン１１および下降パターン１３に沿った需要量の増加
または減少に対しては、起動設定値および停止設定値に
よってプライマリーポンプ３および高圧ポンプ５を即、
起動・停止させることにより、円滑にこれに対応するこ
とができる。

【００２２】なお、上記実施例においては、プライマリ
ーポンプ３および高圧ポンプ５の起動・停止を遅延させ
る一定時間を、ＬＮＧ払出設備において発生する払出量
のハンチングの時間幅以上である３〜１０分の範囲にあ
る適宜時間に設定した場合について説明したが、これに
限るものではなく、２台目のプライマリーポンプ３ある
いは高圧ポンプ５を起動および停止させるための起動設
定値および停止設定値に至るまでの時間としても、同様
の効果を得ることができる。

【００２３】また、上記実施例では、本発明のポンプの
運転台数制御方法を、ＬＮＧ払出設備におけるプライマ
リーポンプ３および高圧ポンプ５の運転台数の制御に適
用した例についてのみ説明したが、これに限定されるも
のではなく、ＬＰＧ等の他の低温液化ガスの払出設備
や、さらには潤滑油、燃料油等のその他の各種流体の送
出あるいは移送設備における複数の移送ポンプの運転台
数の制御にも同様に適用することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３のい
ずれかに記載のポンプの運転台数制御方法によれば、外
乱による不要なポンプの起動および停止動作を有効に抑
制することができ、かつ上昇パターン時または下降パタ
ーン時における需要量の増加または減少に対しては、起
動設定値および停止設定値によって各ポンプ５を起動・
停止させることにより、円滑にこれに対応することがで
きる。したがって、上記請求項１〜３のいずれかに記載
の発明は、請求項４に記載の発明のように、特に一日の
うちに需要量が大きく変動し、かつ移送する流体が粘度
の低いＬＮＧ等の低温液化ガスである低温液化ガス払出
設備における払出ポンプの運転台数制御に用いた場合
に、顕著な作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポンプの運転台数制御方法の一実施例
が適用されるＬＮＧ払出設備を示す概略構成図である。

【図２】図１のＬＮＧ払出設備における需要量のパター
ンを示すグラフである。

【図３】従来のポンプの運転台数制御方法を示すポンプ
の起動・停止ダイヤグラムである。

【図４】図２のグラフの上昇パターン時のハンチングの
状態を示すグラフである。

【符号の説明】

１貯蔵タンク２ＬＮＧ３プライマリーポンプ（払出ポンプ）４ＬＮＧ送出管５高圧ポンプ（払出ポンプ）６気化器供給ＬＮＧ調整弁７ＬＮＧ気化器８ガス送出管９ＬＮＧ流量検出器１０機器台数制御システム１１上昇パターン１３下降パターンＳ₂、Ｓ₄、Ｓ₆ 起動設定値Ｓ₁、Ｓ₃、Ｓ₅ 停止設定値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一以上の流体供給源から複数のポンプに
よって上記流体を送出しつつ、需要量が増加または減少
して機器台数制御システムに設定した起動設定値または
停止設定値に達した際に、追加の上記ポンプを起動さ
せ、または運転中の上記ポンプを停止させる上記ポンプ
の運転台数の制御方法において、予め上記機器台数制御システムに上記需要量の増減予想
パターンを設定し、当該増減予想パターンにおいて需要
量が上昇パターンにあるときに、上記停止設定値に達し
た場合の上記ポンプの停止を一定時間遅延させ、当該一
定時間経過後に需要量が上記停止設定値以下である場合
に上記ポンプを停止させる上昇時制御と、上記増減予想
パターンにおいて需要量が下降パターンにあるときに、
上記起動設定値に達した場合の上記ポンプの起動を一定
時間遅延させ、当該一定時間経過後に需要量が上記起動
設定値以上である場合に上記ポンプを起動させる下降時
制御との、少なくとも一方の制御を行なうことを特徴と
するポンプの運転台数制御方法。
【請求項２】上記一定時間は、上記流体供給源から複
数の上記ポンプによって上記流体を送出する設備におい
て発生する払出量のハンチングの時間幅以上であること
を特徴とする請求項１に記載のポンプの運転台数制御方
法。
【請求項３】上記一定時間は、２台目のポンプを起動
および／または停止させるための起動設定値および／ま
たは停止設定値に至るまでの時間であることを特徴とす
る請求項１に記載のポンプの運転台数制御方法。
【請求項４】上記流体供給源は、低温液化ガスの貯蔵
タンクであり、かつ上記ポンプは、上記貯蔵タンク内の
低温液化ガスを送出するための払出ポンプであることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ
の運転台数制御方法。