JPS593513A

JPS593513A - 流量制御装置

Info

Publication number: JPS593513A
Application number: JP11145882A
Authority: JP
Inventors: Hitotsugu Maruyama; 丸山　仁嗣
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1984-01-10

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】本発明は、高速増殖炉プラントにおける複数の蒸気発生
器へ給水する場合のように、複数の機器等に流体な同時
に供給する装置における流量制御装置に関するものであ
る。

従来の前記流量制御装置を高速増殖炉プラントの蒸気発
生器の場合について説明すると、第１図に示すように、
給水ポンプ（１）より吐出される給水は、その母管から
分岐した枝’Ｖ（３ａ）、（３ｂ）により、蒸気発生器
（Ａｌと（Ｂｌへ供給され、蒸気発生器（〜と（Ｂ）へ
の給水流量は、調節器（８ａ）によって制御された流量
制御弁（４ａ）および調節器（８ｂ）　ＶＣよって制御
された流量制御弁（４ｂ）によって個別に所要流量に制
御されるようになっている。

さらに、蒸気発生器（Ｎ側は、所要の給水流量を流量設
定器（６ａ）により設定し、その設定値と流量計（５ａ
）による計測値との偏差を減算器（７ａ）にて算定して
、その偏差信号に対して調節器（８ａ）は比例・積分・
微分等の演算をなし、その演算結果な゛流量制御弁（４
ａ）の開度信号として発信しその流量が調節される。ま
た、蒸気発生器ｔＢｌ側についても、同様に流量設定器
（６ｂ）　、　’流量計（５ｂ）、減算器（７ｂ）およ
び調節器（８ｂ）　Ｋよって別にその流量が調節される
ようｋなっており、このように、前記流量制装置によれ
ば、給水流量偏差を流量弁開度に対して負帰還すること
となり、公知の負帰還制御の原理に基づき流量制御が実
現されている。

しかし、前記流量制御装置においては、例えば。

蒸気発生器（Ｎに給水する流量Ａ１の目標値（第２図の
Ｉに示す点線）を設定すると第２図のＩのようにａ　’
ｔｋ　Ａ　ｔがステップ状に増加し、同図■のとおりに
追従する。ところがこの場合、蒸気発生器（Ｂｌに給水
するＲｔＢｔの目標値（第２図■の点線にて示す）が一
定であったとしても、その流量Ｂ１は第２図の■のとお
りに、一時的に減少する。その原因は、ｆＡｌ　ｔ　Ａ
　ｌが増加すると給水ポンプ（１）の負担が増し、同ポ
ンプ（１）の吐出圧力が同図璽に示すように低下するた
めに生ずるものである。

しかして、調節器（８ｂ）の第２図の■のような制御動
作によって流量制聞弁（４ｂ）が開かれ枝管（３ｂ）の
流量Ｂｌは復帰するものの、運転操作員は必要以上の注
意を流量Ｂ１の制菌状況に対して払わねばならず、この
ことは、枝管（３ａ）の流量Ａ１だけな増加させたい操
作童図に照して、注童力の分散なもたらし、完壁な運転
操作を妨げる要因となり、また、不可避的に生ずる流ｔ
Ｂ　１の揺らぎは、蒸気発生器（Ｂｌの発生する蒸気の
温度や圧力・の変動を派生し、高速増殖炉では予期せぬ
外乱を与えることになり好ましくない。このような欠点
は各種機器等へ流体を供給する場合の一般の流量制御装
置についても共通の欠点である。

本発明は、従来の流量制御装置における前記したような
欠点を解消するために開発されたものであって、ポンプ
の母管から分岐した複数の枝管ごとに調節器により制御
された流量調節弁を設けて、前記各枝管の流量を前記各
流量調節弁によって個別に調節する構成にした流量制御
装置において、前記各枝管ごとの調節器と流量調節弁と
の間に進み遅゛れ要素と加算器をそれぞれ設けるととも
に。

前記各調節器の出力を他の枝管用の前記加算器にも付加
した点に特徴を有し、その目的とする処は。

複数の機器等に複数の枝管な介し流体を同時に供給する
装置において、不特定の枝管のみの流量を調節した際に
生ずる他の枝管における流量の乱れを最小限にとどめ潜
るようにした流量制御装置を供する点にある。

本発明は、前記した構成になっており、ポンプの母管か
ら分岐した複数の枝管よりなる各流れ系における不特定
の流れ系の流量目標値を変更すると、同流れ系における
調節器よりの出力が進み遅れ要素と加算器により調整さ
れて同系における流量制御弁の開度指令信号となり、同
系における流量が目標値の変化に追縦されるとともに、
同時に前記調節器よりの信号が他の流れ系における他の
加算器に付加されて他の流量制靜弁の開度信号に加算さ
れ、他の流れ系における流量の変動を防止でき、他の浦
れ系において外乱を生ぜず当初の目標値に安定、保持す
ることができろ。

以丁、本発明の実柿例を図１示について説明する。

第６図に本発明の一実楕例を示し、図中（１１は給水ポ
ンプ、　　（３ａ）（３ｂ）は給水ポンプ（１）の母管
から分岐した枝管、　（Ａｌは枝管（３ａ）から給水さ
れる例えば蒸気発生器、（Ｂ）は枝管（３ｂ）から給水
される蒸気発生器、（４ａ）は枝管（３ａ）内の流量を
調節する流量制御弁、（５ａ）は同側の流量計、（６ａ
）は同側の流量設定器、（７ａ）は同側の減算器、（８
ａ）は同側の調節器であって、同様に枝管（３ｂ）側に
ついても、流量制御弁（４ｂ）コ流量計（ｓｂ）　、流
量設定器（６ｂ）　、減算器（７ｂ）および調節器（８
ｂ）が設けられており、それらの各機器の作用は基本的
に第１図に示した従来例と略同様になっている。

さらに、該第１実施例においては、第６図に示すように
枝管（３ａ）側における調節器（８ａ）と流量制御弁（
４ａ）間に進み遅れ要素（９ａ）と加算器（ｌｌａ）が
設けられ、他方の枝管（３ｂ）側における調節器（８ｂ
）と流量制御弁（４ｂ）間に進み遅れ要素（９ｂ）と加
算器（ｌｌｂ）が設けられるとともに、調節器（８ａ）
ｌｆ４１１に別に設けた進み遅れ要素（１０ａ）の出゛
力が他方の加算器（ｌｌｂ）に付加され、調節器（８ｂ
）側に別に設けた進み遅れ要素（１ｏｂ）の出力が他方
の加算器（ｌｌａ）に付加されるようになっている。

前記機器についてさらに詳述すると、調節器（８ａ）の
出力信号は２分割され、一方は進み遅れ要素（９ａ）に
接続されるとともに、他方が進み遅れ要素（１０ａ）に
接続され、進み遅れ要素（９ａ）の出力信号は加算器（
ｌｌａ）に入力接続されているとともに、加算器（ｌｌ
ａ）には進み遅れ要素（１０ｂ）の出力信号も入力接続
され、加算器（ｌｌａ）の出力信号は流量側（財）弁（
４ａ）に入力接続されている。また、調節器（８ｂ）、
進み遅れ要素（９ｂ）、（１０ｂ）および流量制御弁（
４ｂ）との接続関係は、前記のｆａｔと（ｂｌとの読替
えにより全く同様になっている。

第６図に示した第１実施例は、前記したような構造より
なっているので、枝管（３ａ）側における流量Ａ１の目
標値が流量設定器（６ａ）の出力信号として第４図のＩ
破線のように増加されると、流量計（５ａ）による計測
値と流量設定器（６ａ）による目標値との偏差が減算器
（７ａ）により算定される。

この流量Ａ１偏差信号は、調節器（８ａ）による比例・
積分・微分等の演算を受けたのち、進み遅れ要素（９ａ
）および（１０ａ）に入力され、ゲインと位相の調整を
受ける。

ここで、進み遅れ要素とは、下記の特性を持ち側聞工学
りは公知の制御要素であって、ｋ　”Ｋよりゲインを、τ１
により遅れ時間な、また、τ２により進み時間を調節す
ることのできる機能を有する。進み遅れ要素（９ａ）の
出力信号は、加算器（ｌｌａ）ｉ経て流量制御弁（４ａ
）の開度指令信号となり、流量制御弁（４ａ）は第４図
の■のように操作されるので、？ＭｔＡ１は同図Ｉの実
線のように目標値変化に追従する。この場合、流量が増
したので給水ポンプ（１）の負加が増し、その結果、ポ
ンプ吐出圧力が第４図の■のように低下する。この吐出
圧力の低下は、蒸気発生器（Ｂ）系統への給水押込有Ｐ
力の低下でもあるた″め１本来は、流ｔＢｌな減少させ
る作用な有する。これな作用イとする。

他方では、調節器（８ａ）より分岐した信号が進み遅れ
要素（１０ａ）シ経て加眸器（ｌｌｂ）に入力され、流
量制御弁（４ｂ）の開度指令信号に加算される。

すると流量制御弁（４ｂ）の開度指令信号が増加するの
で、流量制御弁（４ｂ）の開度は第４図のＶのように、
ｔｌ？加操作される。帽楡側聞弁（４ｂ）の開度増加は
ｆｉｔ８１に増す作用を有し、これを作用口とする。

しかして、前述の作用イと作用口とは互いに反対方向の
作用であるため相殺し合い、相殺の程度は、進み遅れ要
素（９ａ）および（１０ａ）のゲインと、進み時間およ
び遅れ時間を適切に調整することにより調整する。

作用イと作用口が相殺することにより、流ｔＡ１の目標
値な変更する際の流ｔＢ１の変動が防止されるのである
。この状態は第４図のＩＶのようになる。

また、流量Ｂ１の目標値な変更した場合でも、全く同様
な作用により他の流れ系の流量Ａ１の変動が防止される
。つまり、符号のｆａｌとｆｂｌとを逆に読み替えるこ
とによりその作用が理解される。

従って、前記実権例によれば、枝管（３ａ）側あるいは
枝管（３ｂ）側の流量Ａｌ又は流量Ｂ１の目標値な個々
に変更する際に、枝管（３ａ）側の流れ系しこおけるｒ
Ａｔｔ＋を側聞弁（４ａ）と、枝管（３ｂ）側の流れ糸
における流量制御弁（４ｂ）が連動して自動制御される
ので、流量の目標値を変更した流れ系の流量を追縦制（
財）す・るための１響が他の流れ系に及ぶことが殆んど
なくなり、変更したい流れ系のみの流量だけを独立に増
減操作することができ、他流れ系の流量を当初の目標値
に安定、保持できる。

また、第６図に示した実権例は、２台の蒸気発生器ｆＡ
ｌ（Ｂ）へ給水する場合であるが、３台以上の蒸気発生
器即ち各種機器へ給水する系統の場合蹟ついても同様な
構成によって実現可能である。

前記した各機器つまり要素（Ａ）、（３ａ）、　（４！
１）、（５ａ）、（６ａ）、　（７ａ）、（８ａ）、　
（９ａ）、（１０ａ）および（ｌｌａ）からなる高速増
殖炉の給水系統において、前記蒸気発生器（Ａ）（Ｂｌ
の２台を越えて追加されたその台数なｎとすると、進み
遅れ要素（１０ａ）の個数がｎ個増して（ｌｏａ、）、
（ｌ　Ｏａ　１　）、・・・（１０ａｏ）となり、加算
器（ｌｌａ）に対し前記Ｂへの帷れ系統の進み遅れ要素
（１０ｂ）の出力信号が加算される以外に、追加された
Ｃ、Ｄ・・・流れ系統の進み遅れ要素（１０ｃ）、（１
０ｄ）、・・・の出力信号も加算される点を除けば、構
造上は前記Ａ流れ系統からなる基本的な系統と同様な系
統の増設な行うだけで３台以上の給水系統にも本発明実
施例を適用できる。

その場合の第２実椎例な第５図に示しており、作用、効
果の説明は第６図の説明における進み遅れ要素（１０ａ
）の代りに（１０ａ）、（１０ａ　１　）、−（１０ａ
Ｔ３）と読替え、前記蒸気発生器［Ｂｌの系統の代りに
Ｂ。

Ｃ１・・・（Ａ系統以外の全ての流れ系統）と読替える
ことにより、第５図の実権例は理解可能である（詳述は
省略）。

なお、前記実施例では高速増殖炉プラントについて説明
したが、各種機器の流量制御装置について一般的な適用
が可能である。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を捲し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量制量装置の機構図、第２図は第１図
における制御特性図、第６図は本発明の第１実施例を示
す機構図、第４図は第３　辣Ｉ　Ｋおける制御特性図、
第５図は第２−権例を示す機構図でする。Ａ、Ｂ：蒸シ発生器（機器等）１：給水ポンプ３ａ　＊
　３ｂ　：枝管　　　　４ａ＋４ｂ：流量側ｒａｕｒ−
５’　＋　５　ｋ）　：流量計　　　６ａ１６ｂ：流量
設定器７ａ、７ｂ：減算器　　　ｓａ、ｓｂ：調節器９
ａ＋９ｂ＋１０ａ　、１０ｂ　：進み遅れ要素１１ａ、
１１ｂ：加算器復代理人　弁理士開本重文外２名痢１間第２図！ｕＯ晦　間瑞４図Ｏ陥　門第５閉

Claims

【特許請求の範囲】

ポンプの母管から分岐した複数の枝管ごとに調節器によ
り制御された流量調節弁を設けて、前記各枝管の流量を
前記各流量調節弁によって個別に調節する構成に１−だ
流量制御装置において、前記各枝管ごとの調節器と流量
調節弁との間に進み遅れ要素と加算器をそれぞれ設ける
とともに、前記各調節器の出力な他の枝管用の前記加算
器にも付加したことに特徴を有する流量制御装置。