JPS6235598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工場循環用水の冷水池の水温自動制
御方法に係り、特に、間欠使用される工場循環用
水の水温自動制御に用いるのに好適な、間欠使用
される工場循環用水の冷水池の水温に応じて、該
水温が一定値となるよう、冷却塔の送風機の運転
台数や回転数を制御するようにした工場循環用水
の冷水池の水温自動制御方法の改良に関する。

製鉄所を始め用水型産業では、工業用冷却用水
を冷却し、循環再利用するため、一般に冷却塔が
多く使用されている。この冷却塔を備えた工場循
環用水の循環系統は、例えば第１図に示す如く、
工場１０で使用され、戻水管１２を介して送られ
てくる温水を貯えるための温水池１４と、該温水
池１４に貯えられた温水を、揚水管１６を介して
冷却塔２２の上部に揚水するための、単数又は複
数台の揚水ポンプ１８と、前記揚水管１６で揚水
された温水を、冷却塔２２の内部に散水するため
の散水装置２４と、冷却塔２２外部の冷たい空気
を冷却塔２２の内部に吸込むための、単数又は重
数台の送風機２６及電動機２８と、前記散水装置
２４から散水される温水と前記送風機２６によつ
て吸込された冷たい空気を気液接触させ、温水を
冷却するための充填物３０と、該充填部３０の下
部から落下する冷水を貯れるための冷水池３２
と、該冷水池３２内に貯えられた冷水を、給水管
３４を介して再び工場１０へ給水するための給水
ポンプ３６とから構成されている。

一般に、工場１０で使用される冷却水の水温は
できるだけ一定であることが望ましく、又、過冷
却することは省エネルギの観点からも無駄である
ので、前記冷水池３２の水温が一定値となるよ
う、水温自動制御を行つている。この従来方法
は、前記冷水池３２の水温を冷水温度計40で検出
し、その検出信号をコンピユータ４２（又はリレ
ーシーケンス）に入力し、該コンピユータ４２で
水温制御演算を行い、適正な送風機２６の運転台
数や回転数を決定した後、動力盤４４に制御信号
を送り、前記送風機２６の運転台数や回転数を調
整し、冷水池３２の水温が一定となるようにして
いる。更にきめこまかな水温管理が必要な場合に
は、前記冷水温度計４０の他に、冷却塔２２に吸
入される外気の湿球温度を検出するための外気湿
球温度計４６に設け、外気の湿球温度も考慮して
いる。図において、４８は、前記動力盤４４と前
記電動機２８を接続する動力ケーブルである。

しかしながら、冷水池３２の水温を制御するに
は、冷却塔２２内での温水の滞留時間を考慮する
と、通常、一つの制御指令を出力してから冷却塔
の冷水出口温水が安定するまで、約６分程度必要
である。又、制御指令は、通常、段階的に行われ
る。従つて、工場１０側の使用水量が連続使用の
場合にはほぼ問題はないが、間欠使用である場合
には、次のような問題点があつた。即ち、工場側
が水を使用開始した場合、給水量、戻水量は直ち
に増加し、戻水の水温も直ちに上昇する。しかし
ながら、冷却塔２２の水温制御は、制御指令出力
後安定するまでに時間遅れがあり、工場１０への
給水水温も相当時間上昇してしまう。なお、前記
時間遅れを小さくするべく、制御段階を少くする
ことも考えられるが、この場合には水温制御幅が
広くなつてしまう。逆に、制御段階を小刻みに多
くすれば、安定時間が更に長くなり、共に省エネ
ルギ上無駄となる。又、工場側が水の使用停止を
する場合、給水量、戻水量は直ちに停止され、冷
却塔２２への揚水量も零となる。しかしながら、
冷水池３２の水は入れ替わらないため、その水温
が自然冷却されるにつれて、段階的に制御指令が
出力されることとなり、送風機２６が全て停止す
るまでの長時間の間、冷却塔２２が無負荷運転
（速風機２６のみ空運転）され、省エネルギ上無
駄となる。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、工場循環用水の使用状態に応じ
て、適切な水温自動制御を行うことができ、従つ
て、エネルギの無駄が少ない工場循還用水の冷水
池の水温自動制御方法を提供することを目的とす
る。

本発明は、間欠使用される工場循環用水の冷水
池の水温に応じて、該水温が一定値となるよう、
冷却塔の送風機の運転台数や回転数を制御するよ
うにした工場循環用水の冷水池の水温自動制御方
法において、 工場循環用水の工場への給水量を検出し、 該給水量の変化状態に応じて、工場循環用水の
使用開始時、使用停止時のいずれであるかを判別
し、 該判別結果に応じて、前記送風機の運転台数や
回転数、及び前記冷却塔の揚水ポンプの起動・停
止状態を制御するようにして、前記目的を達成し
たものである。

本発明においては、工場循環用水の工場への給
水量の変化状態に応じて、工場循環用水の使用状
態を判別し、該判別結果に応じて、冷却塔の送風
機の運転台数や回転数だけでなく、揚水ポンプの
起動・停止状態も制御するようにして、無駄のな
い、最適な水温自動制御を達成するものである。

以下図面を参照して、本発明に係る工場循環用
水の冷水池の水温自動制御方法が採用された、工
場循環用水の循環系統の実施例を詳細に説明す
る。

本実施例は、第２図及び第３図に示す如く、前
記従来例と同様の、戻水管１２、温水池１４、揚
水管１６、揚水ポンプ１８、冷却塔２２、散水装
置２４、送風機２６、電動機２８、充填物３０、
冷水池３２、給水管３４、給水ポンプ３６、冷水
温度計４０、コンピユータ４２、動力盤４４及び
外気湿球温度計４６を有する、工場１０の循環用
水の循還系統において、前記給水管３４の途中に
給水流量計５０を設けると共に、前記コンピユー
タ４２に、例えばタイマとリレーで構成される判
別回路４２Ａを組込み（或いはコンピユータ４２
に判別機能をもたせてもよい）、該コンピユータ
４２内で、前記給水流量計５０で検出される工場
１０への給水量の変化状態に応じて、工場循環用
水の使用開始時、使用停止時のいずれであるかを
判別し、該判別結果に応じて、前記送風機２６の
運転台数や回転数、及び、前記揚水ポンプ１８の
起動・停止状態を制御するようにしたものであ
る。

図において、５２は、前記動力盤４４と前記揚
水ポンプ１８を接続する動力ケーブルである。

以下作用を説明する。

間欠使用される工場循環用水の給水量の変化状
態の一例を第４図に示す。図から明らかな如く、
工場水使用中においては、給水量が、例えば、
Q1〜Q3の間で間欠的に変化する。一方、工場水
使用停止中においては、給水量がQ1又はQ0の一
定値および短時間ではあるが試運転等によりQ3
になることがある。ここで、工場水使用中におけ
る給水量Q1の継続時間をT1とし、又工場水使用
停止中における給水量Q3の継続時間をT2とする
と、そのいずれにも、運転状態に応じた最大値
T1max、T2maxが存在する。

従つて、前記コンピユータ４２内に組込まれた
判別回路４２Ａにおいては、前記給水流量計５０
出力から検出される給水流量Ｑの変化状態に応
じて、工場循環用水の使用開始時、使用停止時の
いずれであるかを判別する。具体的には、給水流
量信号Qiが判定値Q2（Q1＜Q2＜Q3）以上とな
つてから、その状態が時間T2max以上継続した
時点で、工場水使用開始時であると判断して、そ
の信号を発生する。一方、給水流量信号Qiが判
定値Q2未満である状態が時間T1max以上継続し
た時点で、工場水使用停止時であると判断して、
その信号を発生する。

前記コンピユータ４２は、前記判別回路４２Ａ
で発生される信号に応じて、前記送風機２６の運
転台数や回転数、及び、前記揚水ポンプ１８の起
動、停止状態を制御する。

具体的には、まず、前記判別回路４２Ａから工
場水使用停止信号が入力された時には、通常の水
温制御演算機能より優先して、前記送風機２６及
び揚水ポンプ１８を全て停止させるための制御信
号を前記動力盤４４へ出力する。又、次の工場水
使用開始信号を受けるまでは、水温制御演算機能
を停止し、現状維持とする。この時、工場水使用
停止信号を受ける直前の前記送風機２６及び揚水
ポンプ１８の運転状況を記憶しておく。

一方、工場水使用開始信号が入力された時に
は、コンピユータ４２に記憶されている。工場水
使用停止信号を受ける直前の前記送風機２６及び
揚水ポンプ１８の運転状況に復帰させるよう、制
御信号を前記動力盤４４に出力する。又、工場水
使用停止信号を受ける直前の運転状況に復帰した
か否かを判断する。工場水使用停止信号を受ける
直前の運転状況に復帰したと判断される時は、次
の工場水使用停止信号を受けるまで、通常の水温
制御演算機能を開始し、演算決定された送風機２
６の運転開始及び回転数、そして、揚水ポンプ１
８の運転台数の制御信号を前記動力盤４４に出力
する。

なお前記実施例は、本発明を工場循環用水の冷
水池の水温自動制御に適用したものであるが、本
発明の適用範囲はこれに限定されず、一般の循環
用水の冷水池の水温自動制御にも同様に適用でき
ることは明らかである。

以上説明した通り、本発明によれば、工場側で
循環用水の使用を開始した時の水温制御の時間遅
れが少く、安定した水温で迅速に給水することが
できる。又、制御段階の制御幅を自由に小刻みに
することができ、省エネルギ上の無駄もなくな
る。更に、工場側で循環用水の停止を防止した時
も、従来のような長時間に渡る送風機のみが空運
転からなくなり、無駄な消費電力を大幅に削減す
ることができる等の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の工場循環用水の冷水池の水温
自動制御方法が採用された、工場循環用水の循環
系統の一例を示す系統図、第２図は、本発明に係
る工場循環用水の冷水池の水温自動制御方法が採
用された、工場循環用水系統の実施例を示す、一
部断面図を含む系統図、第３図は、前記実施例に
おける、温水池及び冷水池の配置関係を示す平面
図、第４図は、同じく、工場循環用水の給水量の
変化状態の一例を示す線図である。 １０……工場、１２……戻水管、１４……温水
池、１６……揚水管、１８……揚水ポンプ、２２
……冷却塔、２４……散水装置、２６……送風
機、３２……冷水池、３４……給水管、３６……
給水ポンプ、４０……冷水温度計、４２……コン
ピユータ、４２Ａ……判別回路、４４……動力
盤、５０……給水流量計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間欠使用される工場循環用水の冷水池の水温
   に応じて、該水温が一定値となるよう、冷却塔の
   送風機の運転台数や回転数を制御するようにした
   工場循環用水の冷水池の水温自動制御方法におい
   て、 工場循環用水の工場への給水量を検出し、 該給水量の変化状態に応じて、工場循環用水の
   使用開始時、使用停止時のいずれであるかを判別
   し、 該判別結果に応じて、前記送風機の運転台数や
   回転数、及び前記冷却塔の揚水ポンプの起動・停
   止状態を制御するようにしたことを特徴とする工
   場循環用水の冷水池の水温自動制御方法。