JPS6324401B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、蒸発処理装置の温度制御装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図は蒸発処理装置を示すもので、処理液１
は入口弁２が設けられた入口配管３を通して蒸発
器４に流入する。蒸発器４の外部にはポンプ５が
設けられ、このポンプ５により蒸発器４内の処理
液１を循環配管６を通して循環させるように構成
されている。さらに循環配管６には、ポンプ５の
吸入側および吐出側にそれぞれ洗浄水流入管７、
濃縮液送出管８が接続されている。また循環配管
６、洗浄水流入管７および濃縮液送出管８には、
それぞれ弁９，１０，１１が介挿されている。

前記蒸発器４には、内部の処理液１を加熱する
加熱器１２と、内部の処理液１の温度を検出する
温度検出器１３と、この検出器１３の検出信号を
入力して加熱器１２を制御する蒸発器内温度制御
装置１４が設けられている。

また、蒸発器４内の上部には蒸気を収集する収
集器１５が設けられ、蒸発器４の外部には、この
収集器１５で収集された蒸気を冷却液化する冷却
器１６が設けられている。そしてこの冷却器１６
には蒸留水取出配管１７が接続され、この配管１
７には弁１８が介挿されている。

図中１９ａ，１９ｂおよび１９ｃは前記循環配
管６に各部に沿つて設けられたヒータであり、図
中１９ｄは前記濃縮液送出管８に沿つて設けられ
たヒータである。これらのヒータ１９ａ〜１９ｄ
は図示しない温度制御装置により制御されてい
る。

また図中２０ａ，２０ｂおよび２０ｃは前記循
環配管６に近接して設けられた温度検出器であ
り、図中２０ｄは前記濃縮液送出管８に近接して
設けられた温度検出器である。

温度検出器２０ａ〜２０ｄの検出信号は温度制
御監視装置２１に入力され、温度制御装置２１で
はこれらの検出信号にもとづき各ヒータ１９ａ〜
１９ｄによる配管６，８の温度制御状態を監視し
ている。

以上の如く構成された蒸発処理装置の作用は次
の通りである。

まず処理液１を、入口配管３を通して蒸発器４
に常温で流入させる。

次にポンプ５を運転して蒸発器４内の処理液１
を、循環配管６を通して循環させながら、加熱器
１２により蒸発器４内の処理液１を加熱する。こ
のとき、ヒータ１９ａ，１９ｂ，１９ｃにより循
環配管６内の処理液１を加熱して円滑な流通がは
かられる。また、蒸発器４内の処理液１は昇温に
より蒸留され、濃縮されることになる。

蒸発器４内の蒸気は収集器１５で収集され、冷
却器１６で液化されて蒸留水取出配管１７を通し
て取出される。

次に濃縮運転終了後、濃縮液は移送に適した温
度まで冷却され、ポンプ５により濃縮液送出管８
を通してドラム詰装置（図示せず）へ移送され
る。

その後、洗浄流入管７より洗浄水を受入れ、循
環配管６内を循環させて洗浄を行なう。

以上のように、蒸発処理装置では運転モードに
より配管、弁、ポンプ、蒸発器等の温度を第２図
の如く変化させる必要がある。なお第２図は、循
環配管６のヒータ１９ａが設けられている部分に
おける温度変化を示したもので、図中ΔTは設定
温度範囲、T_h，T_lはそれぞれ設定温度範囲にお
ける上限値および下限値、T′_h，T′_lはそれぞれ警
報装置作動高設定値および低設定値である。また
図中t₁〜t₇は次の各運転モードでの運転時間を示
している。

t₁…濃縮液一時保管モード t₂…処理液受入れモード t₃…循環運転モード t₄…濃縮運転モード t₅…濃縮液冷却モード t₆…移送モード t₇…洗浄モード またΔTは温度制御装置により設定された温度
範囲を示している。

この第２図から明らかなように、濃縮液一時保
管モードや移送モードでは一定の温度範囲に制御
しなければならないが、処理液受入れモード、循
環運転モード、洗浄モードでは温度制御装置によ
る設定温度範囲ΔTの下限値よりも低くなり、濃
縮モードでは設定温度範囲ΔTの上限値よりも高
くなる。

したがつて、温度制御装置において設定された
温度範囲ΔTの上限値T_hより高温の高設定値T′_h
または下限値T_lより低温の低設定値T′_lとなつた
とき警報装置を作動させるように構成した場合、
処理液受入れモードや洗浄モードでは温度低下に
より警報装置が作動し、処理液濃縮モードでは温
度上昇により警報装置が作動してしまう。そして
このように警報装置が無用な作動をすると、その
都度、運転員は原因を調査し、警報装置をリセツ
ト操作しなければならず、運転員に多大な負担を
負わせる問題があつた。

また、蒸発処理装置では処理液の量や濃縮液受
入れ側（たとえばドラム詰装置）の状況が一定で
はないためシーケンシヤルな運転がなされず、た
とえば濃縮を中断し保管する等、運転モードを単
純に温度制御装置に入力できない問題がある。

このような理由により、従来の温度制御装置に
は警報装置が設けられていなかつた。

また温度制御装置としては濃縮液一時保管モー
ドおよび移送モードの各運転期間t₁，t₆のみ温度
制御すればよいので、他のモードでの運転期間に
おいては温度制御装置を停止させたり、異常温度
のみを検出する機能をもたせることが行なわれて
いた。

一方、この種の蒸発処理装置に設けられる温度
制御監視装置としては、プラント全体の配管設備
における温度制御状態を監視するものでなくては
ならない。したがつて、プラント全体が温度変化
する運転モードを入力し、その都度、監視機能を
停止させる警報処理ロジツク回路を検討しなけれ
ばならない問題があつた。また長期間にわたつて
監視機能を停止すると、配管設備の温度制御機能
に異常を来したときこの異常発見が遅れる不具合
があるので監視機能をあまり長期間停止させてお
くことはできない。これに反して、配管設備の温
度制御は配管の温度を一定の範囲に保持する機能
を果さねばならないのでヒータ１９ａ〜１９ｄの
容量をあまり大きくすることはできない。このた
め一度冷却された配管の温度回復には長時間を要
し、監視機能を長期間停止させねばならないこと
もある。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされた
もので、その目的は、プラント全体の配管設備に
ついての温度制御を集中監視でき、必要に応じて
温度表示することもでき、プラントの運転モード
によつて温度変化が生じても監視機能を維持する
ことができ、さらに運転モードによつて配管の高
温状態または低温状態が長期間持続してもその間
異常温度を監視することができる蒸発処理装置の
温度制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

以上の目的達成のため、本発明に係る蒸発処理
装置の温度制御監視装置は、蒸発器および関連配
管の各部の異常処理診断に必要な温度計測値およ
び雰囲気温度計測値を入力する温度信号入力装置
と、この温度信号入力装置にて入力した温度計測
値を記憶する補助記憶装置および主記憶装置およ
び制御演算を行なう演算器を有する演算処理装置
と、この演算処理装置に温度監視装置を運転する
為の運転指令と前記入力された温度計測値および
運転モードによつて異常処理診断するために必要
なパラメータとを与える運転指令・警報処理パラ
メータ入力装置と、システムの運転モード信号を
前記演算処理装置の入力信号レベルに変換するシ
ステム運転モード入力装置と、前記演算処理装置
から出力される温度制御異常信号を適切なレベル
に変換する温度制御異常信号出力装置とを備えた
ものである。なお前記演算器は、温度計測値が制
御範囲内にあるか否かを判定し、かつ前記記憶装
置に記憶された温度計測値から温度変化率を計算
して予め理論計算された設定値と比較判定し、異
常の有無を診断するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第３図ないし第７図
を参照して説明する。

第３図中１００は蒸発処理装置を示すもので、
処理液１０１は入口弁１０２が設けられた入口配
管１０３を通して蒸発器１０４に流入する。蒸発
器１０４の外部にはポンプ１０５が設けられ、こ
のポンプ１０５により蒸発器１０４内の処理液１
０１を循環配管１０６を通して循環させるように
構成されている。さらに循環配管１０６には、ポ
ンプ１０５の吸入側および吐出側にそれぞれ洗浄
水流入管１０７、濃縮液送出管１０８が接続され
ている。また循環配管１０６、洗浄水流入管１０
７および濃縮液送出管１０８には、それぞれ弁１
０９，１１０，１１１が介挿されている。

前記蒸発器１０４には、内部の処理液１０１を
加熱する加熱器１１２と、内部の処理液１０１の
温度を検出する温度検出器１１３と、この検出器
１１３の検出信号を入力して加熱器１１２を制御
する蒸発器内温度制御装置１１４が設けられてい
る。

また、蒸発器１０４内の上部には蒸気を収集す
る収集器１１５が設けられ、蒸発器１０４の外部
には、この収集器１１５で収集された蒸気を冷却
液化する冷却器１１６が設けられている。そして
この冷却器１１６には蒸留水取出配管１１７が接
続され、この配管１１７には弁１１８が介挿され
ている。

図中１１９は蒸発器１０４内の液相および気相
の圧力差から液位を検出する液位計であつて、液
相連通管１２０および気相連通管１２１にはそれ
ぞれ弁１２２，１２３が設けられている。

図中１２４ａ，１２４ｂおよび１２４ｃは前記
循環配管１０６に各部に沿つて設けられたヒータ
であり、図中１２４ｄは前記濃縮液送出管１０８
に沿つて設けられたヒータである。また図中１２
４ｅは前記液相連通管１２０に沿つて設けられた
ヒータである。

そして図中１２５ａ，１２５ｂおよび１２５ｃ
は前記循環配管１０６に近接して設けられた温度
検出器であり、図中１２５ｄは前記濃縮液送出管
１０８に近接して設けられた温度検出器である。
また図中１２５ｅは前記液相連通管２０に近接し
て設けられた温度検出器であり、図中１２６は外
気温度検出器である。

図中１３０は運転指令・警報処理パラメータ入
力装置である。この入力装置１３０には、前記温
度制御監視装置１２７を運転するための指令スイ
ツチ群と、入力された温度データおよび運転モー
ドによつて異常処理判断するためのパラメータを
出力するスイツチ群が設けられている。前者（指
令スイツチ群）は監視装置１２７の起動・停止ス
イツチ、運転員の要求に応じて各ヒータ回路の温
度データを表示・記録するための表示・記録スイ
ツチ等であり、後者は異常判断に必要な温度上
限・下限設定値、温度変化率設定値等を出力する
スイツチ群である。また、この入力装置１３０に
は運転員の操作指令に応じて設定値、ヒータ回路
番号等を表示する表示装置が設けられている。

図中１３１は温度信号入力装置である。この入
力装置１３１では異常処理判断に必要な蒸発器１
０４の温度データ、外気温度データ等を前記温度
検出器１１３，１２６よりアナログ信号として入
力し、それらの信号レベルを変更し、かつデジタ
ル信号への変更を行なう。

また図中１３２は運転モード入力装置である。
この入力装置１３２では弁の開閉信号、ポンプ起
動・停止信号等の運転モード信号のレベルを変更
する。

前記各入力装置１３０，１３１，１３２はデー
タ処理装置１３３に対して出力する。このデータ
処理装置１３３は各運転モード信号（ON・OFF
信号）をコンピユータ入力レベルのデイジタル信
号に変更する機能を有している。

また、データ処理装置１３３は各ヒータ回路ご
との配管系の温度データを取り込み、長期間のデ
ータとして記憶する補助記憶装置と、異常診断プ
ログラム、各入出力装置を制御するプログラムお
よびデータを一時保管する主記憶装置と、制御演
算を行なうCPU部とから構成されている。そし
て各配管系の温度データを取り込み、運転モード
および温度変化率を比較し、各配管系の異常な温
度変化が配管系ごとの温度制御装置またはヒータ
に起因しているか否かを診断し、これらに起因し
ていると判断した場合には温度表示装置１３４に
出力し、異常回路の番号、温度、異常発生時刻等
の表示を指令する。また定期的に全配管系の温度
記憶データをプリントアウトして記録するため
に、データ記録装置１３５に出力し、さらに温度
制御異常出力装置１３６へも出力する。

前記温度表示装置１３４は、現時点の各配管系
の温度を表示するもので、運転員が指定するヒー
タ回路の温度が表示される。なお、この温度表示
装置１３４は入力装置１３０の表示装置と兼用す
ることができる。

前記データ記録装置１３５は、データ処理装置
１３３に記憶されている全配管系の温度データを
時刻と対応づけて記録するもので、たとえばプリ
ンタまたはＸ―Ｙプロツタである。

前記温度制御異常信号出力装置１３６は、デー
タ処理装置１３３より出力される各配管系ごとの
温度異常信号をプラント運転操作監視装置１３７
へ出力するために、信号レベルの変換を行なうも
のである。また信号を増幅しヒータ制御回路の停
止または強制ヒータONの信号にも使用できるも
のである。

そしてプラント運転操作監視装置１３７は、プ
ラント全体の運転操作および監視を集中的に行な
うもので、プラント運転制御室に設置されてい
る。

第４図はデータ処理装置１３３によるデータ処
理および異常判断プログラムの流れ図を示すもの
で、以下、異常判断について説明する。

各配管系の温度は、予め設定された所定の範囲
内で上昇、下降をくり返す。このときの温度上昇
カーブおよび下降カーブは各配管系の温度と外気
温度との温度差ΔT、保温材料、保温容量および
ヒータ容量等によつて決定される。したがつてこ
れら諸量はほぼ一定の値であるので温度カーブは
安定している。ところがシステム運転モード変化
によつて発生する温度変化、たとえば冷水が取り
込まれて冷却された場合の温度下降カーブや外部
の加熱装置により加熱された場合の温度上昇カー
ブは、放熱量、加熱量が変化するため急激に変化
する。この特性を利用して真の温度制御状態の異
常、ヒータの異常、保温の異常等を検出すること
ができる。なお温度カーブ（変化率）で判断する
ことに加え、システム運転モード信号およびプロ
セス温度データ（たとえば温度検出器１１３から
の蒸発器温度信号）を入力して蒸発器１０４内の
温度と各配管系の温度とが比較されているため信
頼性が高く、長期間の監視処理が必要な場合でも
十分に対応できる。

また第５図は配管系の温度が設定範囲の上限値
より高温となつた場合の異常判断プログラムの流
れ図であり、第６図は設定範囲の下限値より低温
となつた場合の異常判断プログラムの流れ図であ
る。なお、第５図および第６図における変化率高
のフラグ、システム運転モードのフラグは同じデ
ータを何回もプリント出力させないための判別信
号である。

また第７図は温度カーブの一例を示すもので、
ΔTは設定温度範囲、T_h，T_lはそれぞれ設定温度
範囲ΔTの上限値および下限値、T′_h，T′_lはそれ
ぞれ高設定値および低設定値である。また図中t₂
は処理液受入モード、t₄は濃縮運転モードでの各
運転期間を示している。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る蒸発処理装置の温
度制御装置によれば、配管系の温度が一定の範囲
から外れたとき、過去の温度変化率が設定値以内
であつた場合には配管系の温度が上記一定の範囲
に制御されるべき運転モードであると認定して警
報装置を作動させ、過去の温度変化率が設定値を
越えていた場合には現在の運転モードを高温また
は低温運転モードであると認定して警報装置を作
動させないこととしたことを特徴とするものであ
り、これによつてプラント全体の配管設備につい
ての温度制御を集中監視でき、必要に応じて温度
表示することもでき、プラントの運転モードによ
つて温度変化が生じても監視機能を維持すること
ができ、さらに運転モードによつて配管の高温状
態または低温状態が長期間持続してもその間異常
温度を監視することができるなど、多大な効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示すもので、第
１図は蒸発処理装置の概略構成図、第２図は運転
モードと配管系の温度変化との関係を示す図、第
３図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもの
で、第３図は蒸発処理装置の概略構成および温度
制御装置を示す図、第４図ないし第６図は異常判
断プログラムの流れ図、第７図は運転モードと配
管系の温度変化との関係を示す図である。 １００…蒸発処理装置、１２４ａ〜１２４ｅ…
ヒータ、１２５ａ〜１２５ｅ…温度検出器、１２
６…外気温度検出器、１３０…運転指令・警報処
理パラメータ入力装置、１３１…温度信号入力装
置、１３２…運転モード入力装置、１３３…デー
タ処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の運転モードのうち配管系の温度を一定
   の範囲に制御し得ない高温または低温運転モード
   が存在する蒸発処理装置の温度制御装置におい
   て、蒸発器および関連配管の各部の異常処理診断
   に必要な温度計測値および覆囲気温度計測値を入
   力する温度信号入力装置と、この温度信号入力装
   置にて入力した温度計測値を記憶する補助記憶装
   置および主記憶装置および制御演算を行なう演算
   器を有する演算処理装置と、この演算処理装置に
   温度監視装置を運転する為の運転指令と前記入力
   された温度計測値および運転モードによつて異常
   処理診断するために必要なパラメータとを与える
   運転指令・警報処理パラメータ入力装置と、シス
   テムの運転モード信号を前記演算処理装置の入力
   信号レベルに変換するシステム運転モード入力装
   置と、前記演算処理装置から出力される温度制御
   異常信号を適切なレベルに変換する温度制御異常
   信号出力装置とを具備し、前記演算器は、温度計
   測値が制御範囲内にあるか否かを判定し、かつ前
   記記憶装置に記憶された温度計測値から温度変化
   率を計算して予め理論計算された設定値と比較判
   定し、異常の有無を診断するものであることを特
   徴とする蒸発処理装置の温度制御装置。