JPH02176198A - Protection device of pump - Google Patents
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Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、発電プラント等のプロセス配管系統内に設置
されるポンプの保護装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a protection device for a pump installed in a process piping system of a power generation plant or the like.
(従来の技術)
一般に、発電プラント等のプロセス配管系統内には、そ
のプロセス液体を圧送するための多数のポンプが設置さ
れている。(Prior Art) Generally, a large number of pumps are installed in a process piping system of a power generation plant or the like to pump the process liquid.
ところで、これらのポンプには用途に応じ立形ポンプ、
横形ポンプ等種々のポンプが用いられているが、いずれ
のポンプであってもそのポンプに不具合を発生すること
な(運転を継続するためには、特に次の2点を常時監視
する必要がある。By the way, these pumps include vertical pumps,
Various pumps such as horizontal pumps are used, but no matter which pump you use, it is important to ensure that the pump does not malfunction (in order to continue operation, it is necessary to constantly monitor the following two points: .
(a)ポンプの吸込側の水頭が規定値以下になると、吸
込側のプロセス液体中に気泡が発生してキャビテーショ
ンを起こすため、ポンプか破損したり、また、ポンプの
吐出揚程(吐出圧力)が急激に低下する等の不具合が発
生する。したがって、このような不具合が発生しないよ
うにするには、該当ポンプの吸込側のプロセス液体が正
常な状態で存在していることが必要である。(a) When the water head on the suction side of the pump falls below the specified value, bubbles are generated in the process liquid on the suction side, causing cavitation, which may damage the pump or reduce the pump's discharge head (discharge pressure). Problems such as a sudden drop in performance may occur. Therefore, in order to prevent such problems from occurring, it is necessary that the process liquid on the suction side of the pump exists in a normal state.
(b)ポンプの吐出流量が、規定値以下になるとポンプ
内のプロセス液体温度が急上昇するため、ポンプに不具
合を発生する。したがって、このような不具合を発生し
ないようにするには、該当ポンプの吐出側のプロセス液
体が規定値以上流出できるようにプロセス配管系統が正
常な状態になっていることが必要である。(b) If the discharge flow rate of the pump falls below a specified value, the temperature of the process liquid within the pump will rise rapidly, causing a malfunction in the pump. Therefore, in order to prevent such problems from occurring, it is necessary that the process piping system be in a normal state so that the process liquid on the discharge side of the relevant pump can flow out in an amount exceeding a specified value.
ところで、従来上記2項の内(a)項に該当するものと
して該当ポンプの吸込側のプロセス液体の状態を常時監
視し、万一プロセス液体か異常状態になった場合には、
これを運転員に告知したり、または、該当ポンプを自動
停止させるようにしたポンプの保護装置が採用されてい
る。By the way, conventionally, the state of the process liquid on the suction side of the pump is constantly monitored as falling under item (a) of the above two items, and in the event that the process liquid becomes abnormal,
Pump protection devices have been adopted that either notify the operator of this or automatically stop the pump in question.
第14図はかかるポンプの保護装置の構成例を示してい
る。第14図において、タンク1にはプロセス液体が一
時滞溜し吸込配管2を通してポンプ3に連結されている
。すなわち、ポンプ3は吸込口側がポンプ吸込配管2を
介してタンク1の底部に連結され、吐出口側にポンプ吐
出配管4が連結される。このポンプ3はポンプ駆動用モ
ータ5により運転される。また、モータ5を駆動する電
源装置6は電源制御回路7によりオン、オフ制御される
ようになっている。FIG. 14 shows an example of the structure of such a pump protection device. In FIG. 14, a process liquid is temporarily stored in a tank 1 and is connected to a pump 3 through a suction pipe 2. That is, the pump 3 has its suction port side connected to the bottom of the tank 1 via the pump suction pipe 2, and its discharge port side connected to the pump discharge pipe 4. This pump 3 is driven by a pump drive motor 5. Further, a power supply device 6 that drives the motor 5 is controlled on and off by a power supply control circuit 7.
一方、レベルスイッチ8はタンク1内のプロセス液体の
液位が規定値(ポンプに不具合が発生する事なく運転で
きる最低液位)以上であるかどうかを検出し、その検出
信号を電源制御回路7に入力するレベルスイッチである
。なお、図中Aはタンク1へ流入するプロセス液体又は
プロセス液体から気化した気体、Bはポンプ3の吸込側
プロセス液体、Cはポンプ3の吐出側プロセス液体をそ
れぞれ示す。On the other hand, the level switch 8 detects whether the liquid level of the process liquid in the tank 1 is above a specified value (the lowest liquid level at which the pump can operate without malfunctioning), and sends the detection signal to the power supply control circuit 7. This is a level switch for input. In the figure, A indicates the process liquid flowing into the tank 1 or gas vaporized from the process liquid, B indicates the process liquid on the suction side of the pump 3, and C indicates the process liquid on the discharge side of the pump 3.
次にこのような構成のポンプの保護装置の作用について
説明する。Next, the operation of the pump protection device configured as described above will be explained.
プロセス液体またはプロセス液体が気化した気体Aがタ
ンク1に流入すると、このプロセス液体(気体の場合は
液化する。)は−時タンク1に滞溜した後ポンプ吸込配
管2を通ってポンプ3に吸込まれ、ここで昇圧された後
ポンプ吐出配管4を介してプロセス配管系統に圧送され
て行く。When the process liquid or the gas A obtained by vaporizing the process liquid flows into the tank 1, this process liquid (if it is a gas, it liquefies) accumulates in the tank 1 and is then sucked into the pump 3 through the pump suction pipe 2. After being pressurized here, it is sent under pressure to the process piping system via the pump discharge piping 4.
ところで、ポンプ運転中に今までプロセス液体またはプ
ロセス液体が気化した気体Aが正常にタンク1に流入し
ていたのが万一流入しなくなるような事故が発生したり
、あるいはタンク1又はポンプの吸込配管2の一部が破
断し、ポンプの吸込側プロセス液体が系外に流出するよ
うな事故が発生し、しかもその流出量と、ポンプ3から
プロセス配管系統に圧送されていく液体の量との総和が
タンク1へ流入するプロセス液体またはプロセス液体が
気化した気体Aの量より多くなる場合には、ポンプ吸込
側のプロセス液体は短時間の内に減少し、最終的にはポ
ンプ吸込配管2内のプロセス液体が無くなってしまう。By the way, in the event that an accident occurs in which the process liquid or gas A, which is a vaporized process liquid, normally flows into tank 1 during pump operation, or the tank 1 or the pump's suction piping An accident occurs in which a part of pump 2 breaks and the process liquid on the suction side of the pump leaks out of the system, and the sum of the amount of that leak and the amount of liquid pumped from pump 3 to the process piping system. If the amount of process liquid flowing into tank 1 or process liquid is larger than the amount of vaporized gas A, the process liquid on the pump suction side will decrease within a short period of time, and eventually the amount of process liquid in pump suction pipe 2 will decrease. Process fluid runs out.
しかし、このような状況になる前にレベルスイッチ8に
より、タンク1内のプロセス液体の液位が検知され、万
一液位が規定値(ポンプに不具合が発生することなく運
転できる最低液位)以下になると、レベルスイッチ8の
動作によりポンプ停止指令信号が電源制御回路7に加え
られるので、この電源制御回路7の制御によりモータ用
電源装置6がオフとなる。したがって、ポンプ駆動用モ
ータ5の停止によりポンプ3が停止し、保護される。However, before such a situation occurs, the level switch 8 detects the level of the process liquid in the tank 1, and in the unlikely event that the level is set to the specified value (the lowest level at which the pump can operate without malfunctioning). When the pump stop command signal is applied to the power supply control circuit 7 by the operation of the level switch 8, the motor power supply device 6 is turned off under the control of the power supply control circuit 7. Therefore, when the pump drive motor 5 is stopped, the pump 3 is stopped and protected.
また、第15図は上記とは異なるポンプの保護装置の構
成例を示すもので、第14図と同一の構成要素について
は同一番号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
点についてのみ述べる。In addition, Fig. 15 shows an example of the configuration of a pump protection device different from the above, and the same components as in Fig. 14 are given the same numbers and their explanations are omitted, and only the different points will be described here. state
第15図においては、ポンプ3の吸込口近傍に圧力スイ
ッチ9を設け、ポンプの吸込側プロセス液体Bの圧力が
規定値(ポンプに不具合が発生することなく運転できる
最低圧力)以上であるかどうかを検出し、規定値に満た
ないときは電源制御回路7にポンプ停止指令信号を与え
るようにしたものである。In Fig. 15, a pressure switch 9 is provided near the suction port of the pump 3 to check whether the pressure of the process liquid B on the suction side of the pump is equal to or higher than a specified value (the lowest pressure at which the pump can operate without malfunctioning). is detected, and when the specified value is not reached, a pump stop command signal is given to the power supply control circuit 7.
このような構成のポンプの保護装置にあっても、タンク
1又はポンプ吸込み配管2に前述同様の事故が発生する
前に圧力スイッチ9によりポンプ吸込口近傍における吸
込側プロセス液体Bの圧力が規定値以下になると、圧力
スイッチ9の動作にょリボンブ停止指令信号が電源制御
回路7に与えられるので、モータ用電源装置6がオフと
なる。したがって、ポンプ駆動用モータ5の停止により
ポンプ3が停止し、保護される。Even with a pump protection device having such a configuration, before an accident similar to the one described above occurs in the tank 1 or the pump suction pipe 2, the pressure switch 9 is activated so that the pressure of the suction side process liquid B near the pump suction port is set to a specified value. When the pressure switch 9 is operated, a command signal for stopping the operation of the pressure switch 9 is given to the power supply control circuit 7, so that the motor power supply device 6 is turned off. Therefore, when the pump drive motor 5 is stopped, the pump 3 is stopped and protected.
ここで、先に述べた第14図に示すポンプの保護装置は
、タンク1に流入するプロセス液体又は気体Aがタンク
1内でプロセス液体と気体の2層に分離し、ポンプ吸込
側のプロセス液体の液位がレベルスイッチで監視できる
ような場合に有効である。Here, the pump protection device shown in FIG. 14 described above is such that the process liquid or gas A flowing into the tank 1 is separated into two layers of process liquid and gas in the tank 1, and the process liquid or gas A on the pump suction side This is effective when the liquid level can be monitored using a level switch.
また、第15図に示すポンプの保護装置は、タンク1に
流入するプロセス流体が液体でしかもタンク内でプロセ
ス液体と気体の2層に分離せず、レベルスイッチでポン
プ吸込側のプロセス液体の液位を監視することができな
い場合に有効である。In addition, the pump protection device shown in Fig. 15 is such that the process fluid flowing into the tank 1 is liquid and does not separate into two layers of process liquid and gas within the tank, and the level switch prevents the process fluid from flowing into the pump suction side from being separated into two layers. This is effective when it is not possible to monitor the
ところでポンプの吸込側のプロセス液体が正常な状態で
存在しているかどうかの監視、すなわちポンプの吸込側
のプロセス液体中にキャビテーションの原因となるよう
な気泡が発生するかどうかの判定は、本来は次式により
行なわなければならない。By the way, monitoring whether the process liquid on the suction side of the pump exists in a normal state, that is, determining whether bubbles that can cause cavitation are generated in the process liquid on the suction side of the pump, is originally a This must be done using the following formula:
すなわち、ポンプの吸込側のプロセス液体中にキャビテ
ーションの原因となるような気泡が発生しないための条
件としては、
H−H>0 ・・・・・・ (1)r
ここで、H:ポンプの有効正味吸込水頭と呼び、プロセ
ス配管系統により決
まる値。In other words, the conditions for not generating bubbles that may cause cavitation in the process liquid on the suction side of the pump are: H-H>0... (1)r where H: pump's This is called the effective net suction head and is determined by the process piping system.
H:ポンプの必要正味吸込水頭と呼 び、ポンプの構造設計により決 まる値。H: Required net suction head of the pump determined by the structural design of the pump. Full value.
一方、ポンプの有効正味吸込水頭Haは次式により決ま
る。On the other hand, the effective net suction head Ha of the pump is determined by the following equation.
H,−(D/γ)+yS−Zs−(P、/7)・・・・
・・ (2)
ここで、D :ポンプの吸込側プロセス液体Bの液面に
加わる圧力(絶対圧力、
なお以下この圧力は特記しない
場合は絶対圧力とする)。H,-(D/γ)+yS-Zs-(P,/7)...
... (2) Here, D: Pressure (absolute pressure) applied to the liquid level of process liquid B on the suction side of the pump (hereinafter, this pressure will be referred to as absolute pressure unless otherwise specified).
y8 :ポンプの吸込側ブセス液体Bの液面からポンプ
の吸込部までの
高さ(ポンプの吸込部が液面よ
り下にある場合を正、液面より
上にある場合を負とする)。y8: Height from the surface of the liquid B on the suction side of the pump to the suction part of the pump (positive when the suction part of the pump is below the liquid level, negative when it is above the liquid level).
Z、:ポンプ吸込み配管内損失水頭と 呼び、同配管の内径の長さ、曲 りの状態及び同配管内を流れる プロセス液体の流量により変化 する。Z: Head loss in pump suction piping Nominal diameter, inner diameter length, and bending of the same pipe. condition and flowing inside the same pipe. Varies depending on process liquid flow rate do.
Pv:ポンプの吸込部におけるプロセ ス液体Bの飽和蒸気圧。Pv: Process in the suction section of the pump saturated vapor pressure of liquid B.
γ :ポンプの吸込側プロセス液体B の比重量。γ: Pump suction side process liquid B Specific weight of.
従って、本来は(2)式で示すHaの値が(1)式で示
すH−H>0を満足しているかどうかa 「
を監視すれば良い訳けであるが、従来技術ではポンプ吸
込配管内損失水頭及びポンプの吸込部におけるプロセス
液体の飽和蒸気圧及びプロセス液体の比重量等を連続的
に実時間で適切な精度で計71か1できる装置は実在し
ていない。Therefore, originally, it would be sufficient to monitor whether the value of Ha shown by equation (2) satisfies H-H>0 shown by equation (1), but in the conventional technology, the pump suction pipe There is no existing device that can continuously measure the internal head loss, the saturated vapor pressure of the process liquid at the suction section of the pump, the specific weight of the process liquid, etc. in real time with appropriate accuracy.
従って、前述したようにプロセス流体の液位又は圧力を
レベルスイッチ8や圧力スイッチ9により検出する機械
式機構を採用しているのが現状であり、またこれらは構
造が簡単なことから、従来から多用化されている。Therefore, as mentioned above, the current situation is to use a mechanical mechanism that detects the level or pressure of the process fluid using the level switch 8 or the pressure switch 9. It is widely used.
ここで、第14図に示す従来装置について検討する。Here, the conventional device shown in FIG. 14 will be considered.
(1)タンク1に流入するプロセス流体か気体の場合、
すなわち蒸気の状態でタンクに流入するものにあっては
、ここで熱の放出により液化して気体と液体の2層に分
離し、そのプロセス液体をタンク1に一時滞溜した後、
ポンプ吸込配管2を通してポンプ3に吸込まれる。(1) For process fluids or gases entering tank 1,
In other words, if the liquid flows into the tank in a vapor state, it liquefies due to the release of heat and separates into two layers, gas and liquid, and after temporarily retaining the process liquid in tank 1,
It is sucked into the pump 3 through the pump suction pipe 2.
この場合、タンク1内の気体と液体の境界部の圧力、す
なわちポンプ吸込側プロセス液体Bの液面に加わる圧力
りは、この部分の温度におけるプロセス液体の飽和蒸気
圧となっている。In this case, the pressure at the boundary between gas and liquid in the tank 1, that is, the pressure applied to the liquid surface of the process liquid B on the pump suction side, is the saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature of this part.
ここで、気体と液体の境界部以降ポンプ吸入部までのポ
ンプ吸込配管内のプロセス液体の温度はすべて同一と仮
定すると、
(タンク内の気体と液体の境界部におけるプロセス液体
温度)−(ポンプ吸込配管内のプロセス液体の温度)−
(ポンプ吸込部におけるプロセス液体の温度)である。Here, assuming that the temperature of the process liquid in the pump suction piping from the gas-liquid boundary to the pump suction is all the same, (process liquid temperature at the gas-liquid boundary in the tank) - (pump suction Temperature of process liquid in piping) -
(temperature of the process liquid at the pump suction).
よって、ポンプの吸込み部におけるプロセス液体Bの飽
和蒸気圧P はP −Dとなる。Therefore, the saturated vapor pressure P of the process liquid B at the suction section of the pump is P - D.
■ v 従って、(2)式は次式のようになる。■ v Therefore, equation (2) becomes as follows.
H−y −z ・・・・・・(2′
)a S 5
(1)式、(2’)式より
y >z +H・・・・・・ (3)S
S 「
ここで、ポンプ吸込配管内の損失水頭Z 及びポンプの
必要正味吸込水頭Hを(設計上者えられる最大値+余裕
It1)−固定値とすれば、第14図のようにレベルス
イッチ81°こよりポンプの吸込側プロセス液体の液面
からポンプ吸込部までの高さ、すなわち吸込側プロセス
液体の液位y が(3)式から算出される規定!(固定
値)以上あるかどうかを監視すれば、ポンプを保護でき
ることになる。H-y-z ・・・・・・(2'
)a S 5 From formulas (1) and (2'), y > z +H... (3) S
S " Here, if the head loss Z in the pump suction pipe and the required net suction head H of the pump are (maximum value that can be obtained by the designer + margin It1) - fixed values, then the level switch 81 as shown in Fig. 14 ° This monitors whether the height from the liquid level of the process liquid on the suction side of the pump to the pump suction part, that is, the liquid level y of the process liquid on the suction side, is greater than the specified value (fixed value) calculated from equation (3). This will protect your pump.
なお、先の仮定ではタンク内の気体と液体の境界部以降
ポンプ吸込部までの吸込配管内のプロセス液体の温度は
すべて同一と仮定したが、この部分において外部からプ
ロセス液体を加熱する装置が無ければ逆にプロセス液体
は若干冷却するので必ず(タンク内の気体と液体の境界
部におけるプロセス液体温度)≧(ポンプ吸込部におけ
るプロセス液体温度)となり、
D−(タンク内の気体と液体の境界部におけるプロセス
液体の飽和蒸気圧)≧(ポンプ吸込部におけるプロセス
液体の飽和蒸気圧)−P となる。In addition, in the previous assumption, it was assumed that the temperature of the process liquid in the suction pipe from the boundary between the gas and liquid in the tank to the pump suction part was all the same, but there is no device to heat the process liquid from the outside in this part. On the other hand, since the process liquid is slightly cooled, (process liquid temperature at the boundary between gas and liquid in the tank) ≧ (process liquid temperature at the pump suction part), and D- (process liquid temperature at the boundary between gas and liquid in the tank) The saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction section)≧(the saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction section) - P.
したがって、この場合においてもポンプ吸込側プロセス
液体の液位y が(3)式から算出される規定値(固定
値)以上あるかどうかをレベルスイッチにより監視すれ
ば良いことが判る。Therefore, it can be seen that even in this case, the level switch should be used to monitor whether the liquid level y of the process liquid on the pump suction side is equal to or higher than the specified value (fixed value) calculated from equation (3).
(2)次にタンク1に流入するプロセス流体が液体で、
その圧力の飽和温度以下の状態で流入する場合にはここ
で一時滞溜した後、ポンプ吸込配管2を通ってポンプに
吸込まれる。このような場合にはタンク内にて空気等を
含む気体とプロセス液体の2層に分離しているのが一般
的である。(2) Next, the process fluid that flows into tank 1 is a liquid,
When flowing in at a pressure lower than the saturation temperature, it temporarily stagnates here and then passes through the pump suction pipe 2 and is sucked into the pump. In such cases, the tank is generally separated into two layers: gas containing air and the like and process liquid.
従って、(タンク内のポンプの吸込側プロセス液体の液
面に加わる圧力)≧(タンク内のプロセス液体と気体の
境界部におけるプロセス液体の飽和蒸気圧)である。Therefore, (pressure applied to the liquid level of the process liquid on the suction side of the pump in the tank)≧(saturation vapor pressure of the process liquid at the boundary between the process liquid and gas in the tank).
しかも、ポンプの吸込側プロセス液体の液面以降、ポン
プ吸込部までの間にプロセス液体を加熱する装置が無け
れば、必ず(タンク内のプロセス液体と気体の境界部に
おけるプロセス液体の飽和蒸気圧)≧(ポンプ吸込部に
おけるプロセス液体の飽和蒸気圧)となる。Moreover, if there is no device to heat the process liquid between the level of the process liquid on the suction side of the pump and the pump suction part, the saturated vapor pressure of the process liquid at the boundary between the process liquid and gas in the tank will always be ≧(saturated vapor pressure of process liquid at pump suction).
従って、D−(ポンプの吸込側プロセス液体の液面に加
わる圧力)≧(ポンプ吸込部におけるプロセス液体の飽
和蒸気圧)−P。Therefore, D-(pressure applied to the liquid level of the process liquid on the suction side of the pump)≧(saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction)-P.
よって、(2)式のHが最少になる条件は(ポンプの吸
込側プロセス液体の液面に加わる圧力)−(ポンプ吸込
部におけるプロセス液体の飽和蒸気圧)の場合で、この
場合(2)式は次式のようになる。Therefore, the condition in which H in equation (2) is minimized is (pressure applied to the liquid level of the process liquid on the suction side of the pump) - (saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction part), and in this case (2) The formula is as follows.
H−y −Z ・・・
・・・(2′ )a S 5
(1)番、(2’)仮より、
y >z +a
・・・・・・ (4)a S 「
従って検討(1)と同様にして、Z 及びポンプの必要
正味吸込水頭Hを(設計上考えられる最大値+余裕値)
−固定値とすることにより、ポンプ吸込側プロセス液体
の液位y が(4)式から算出される規定値(固定値)
以上あるかどうかをレベルスイッチにより監視すれば良
いことが判る。H-y-Z...
...(2') a S 5 No. (1), (2') tentatively, y > z + a
...... (4) a S " Therefore, in the same way as in study (1), calculate Z and the required net suction head H of the pump (maximum value that can be considered in design + margin value)
- By setting it as a fixed value, the liquid level y of the process liquid on the pump suction side is a specified value (fixed value) calculated from equation (4).
It can be seen that it is sufficient to monitor whether or not there is more than 100% by using a level switch.
ところで、検討(1)、(2)からも明らかなようにレ
ベルスイッチを用いた第14図による従来装置では、レ
ベルスイッチの機構上これらの規定値は固定値とせざる
を得ないため多数の仮定条件付きでレベルスイッチの、
規定値を算出せざるを得ない。例えば実際にはポンプ吸
込配管内の損失水頭Z はこの配管内を流れるプロセス
流体の流量、すなわちポンプ吐出流量(吸込流量)によ
り変化するが、このZ を固定値としている。By the way, as is clear from studies (1) and (2), in the conventional device shown in FIG. 14 that uses a level switch, these specified values must be fixed values due to the mechanism of the level switch, so many assumptions are made. Level switch conditionally,
It is necessary to calculate the specified value. For example, although the head loss Z in the pump suction pipe actually changes depending on the flow rate of the process fluid flowing in the pipe, that is, the pump discharge flow rate (suction flow rate), this Z is set as a fixed value.
そこで、ポンプ吐出流量がいかなる値であっても、その
ポンプの吸込側プロセス液体の液位が規定値以下による
不具合を発生することがないようにするにはZ −(
設計上考えられる最大値十余裕値)を固定値として考え
、しかも(1)式が成立するようなy の値から規定値
が算出される。Therefore, no matter what the pump discharge flow rate is, in order to prevent problems from occurring due to the liquid level of the process liquid on the suction side of the pump being below the specified value, Z - (
The specified value is calculated from the value of y such that the maximum value (10 margins) that can be considered in design is considered as a fixed value, and formula (1) holds true.
ところが、このようにするとポンプの通常運転状態にお
いてはレベルスイッチの規定値には余裕がありすぎるこ
とになる。すなわち、万一ポンプ運転中に吸込側プロセ
ス液体の液位が下降した場合、まだ余裕が十分あるにも
かかわらず、レベルスイッチからポンプ停止指令信号が
発せられてしまう事態がおこりやすいことを意味する。However, if this is done, the specified value of the level switch will have too much margin in the normal operating state of the pump. In other words, if the level of the process liquid on the suction side drops while the pump is operating, it is likely that the level switch will issue a pump stop command signal even though there is still plenty of room. .
ここで、ポンプの運用率−(該当ポンプの実質運転時間
の総計)/(本来ならば該当ポンプが運転されるべき時
間の総計)X100%で定義すると、ポンプの運用率は
それだけ低下してしまうことを意味する。Here, if we define the pump operation rate - (total actual operating time of the relevant pump) / (total amount of time that the relevant pump should normally be operated) x 100%, the pump operation rate will decrease by that amount. It means that.
また、これは単にポンプの運用率が低下するという不具
合だけでなく、このために発電プラント等の全体の運転
を停止せざるを得ないというような重大な不具合になる
事態がおこりやすいことを意味する。In addition, this means that not only is there a problem in which the operating rate of the pump decreases, but also a serious problem is likely to occur, such as having to stop the entire operation of the power generation plant. do.
さらに、ポンプの必要正味吸込水頭Hは実際「
のプラントでは、ポンプの回転数、吐出流量(又は吸込
流量)等、運転状態によって皮化するが、このH−(設
計上考えられる最大値+余裕値)「
一固定値と仮定せざるを得ない。従って、これについて
も前述と同様にしてポンプの運用率が低下するだけでな
く発電プラント等の全体の運転を停止せざるを得ないと
いうような重大な不具合になる事態がおこりやすかった
。Furthermore, the required net suction head H of the pump actually depends on the operating conditions such as the pump rotation speed, discharge flow rate (or suction flow rate), etc. Therefore, in the same way as mentioned above, not only will the operation rate of the pump decrease, but also the entire operation of the power plant, etc. will have to be stopped. This could easily lead to a serious problem.
また、検討(1)、(2)ではタンク内の気体と液体の
境界部以降ポンプ吸込部までの吸込配管内のプロセス液
体を加熱する装置が無いと仮定したが、実際のプラント
では必ずしもそうではなく、回部において、プロセス液
体が加熱される場合もある。In addition, in studies (1) and (2), it was assumed that there was no device to heat the process liquid in the suction pipe from the boundary between gas and liquid in the tank to the pump suction part, but this is not necessarily the case in an actual plant. In some cases, the process liquid is heated in the circulating section.
このような場合には、(タンク内の気体と液体の境界部
におけるプロセス液体の飽和蒸気圧)≦(ポンプ吸込部
におけるプロセス液体の飽和蒸気圧)−P となって
しまい、レベルスイッチによる監視ではポンプの吸込側
プロセス液体が正常な状態で存在しているように判断さ
れているにもかかわらず、実際にはプロセス液体中に気
泡が発生してキャビテーションを起こすため、ポンプが
破損したり、または、ポンプの吐出揚程(吐出圧力)が
急激に低下する等の不具合が発生することがたびたびあ
った。In such a case, (saturated vapor pressure of the process liquid at the boundary between gas and liquid in the tank) ≦ (saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction section) - P, and monitoring with a level switch will not work. Although it is determined that the process liquid on the suction side of the pump is present in a normal state, in reality, air bubbles form in the process liquid and cause cavitation, which may damage the pump or , problems such as a sudden drop in the discharge head (discharge pressure) of the pump often occurred.
また、実際には、一般に発電プラント等のプロセス配管
系統内のプロセス液体または気体の圧力は負圧の場合も
あり、また非常に高圧の場合もある。Furthermore, in reality, the pressure of the process liquid or gas within the process piping system of a power plant or the like may be negative or very high.
さらに、その温度も負側の場合もあり、また逆に非常に
高温の場合もある。しかも、これらの値は必ずしも常時
一定値を示しているのではなく、発電プラント等の運転
状態に応じて変動することが多い。Furthermore, the temperature may be on the negative side or, conversely, may be extremely high. Moreover, these values do not necessarily always show constant values, but often vary depending on the operating state of the power plant or the like.
このため、発電プラントの運転状態が急に変化し、その
結果今までタンクに流入していた高温。As a result, the operating conditions of the power plant suddenly change, resulting in high temperatures that had previously flowed into the tank.
高圧のプロセス流体の温度及び圧力が急激に低下したよ
うな場合(タンク内の気体と液体の境界部におけるプロ
セス液体温度)<(ポンプ吸込配管内のプロセス液体温
度)となる場合がある。In cases where the temperature and pressure of the high-pressure process fluid suddenly drop (process liquid temperature at the boundary between gas and liquid in the tank) < (process liquid temperature in the pump suction pipe).
この場合、D−(タンク内の気体と液体の境界部におけ
るプロセス液体の飽和蒸気圧)<(ポンプ吸込部におけ
るプロセス液体の飽和蒸気圧)−P となしまう。In this case, D-(saturated vapor pressure of the process liquid at the boundary between gas and liquid in the tank)<(saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction section)-P.
■
従って、このような場合には、H−H<Or
となってしまい、ポンプ運転中にポンプの吸込側のプロ
セス液体中に気泡が発生し、キャビテーションを起こす
等前述と同様の不具合が発生することがたびたびあった
。■ Therefore, in such a case, H-H<Or, and bubbles are generated in the process liquid on the suction side of the pump during pump operation, causing problems similar to those described above, such as cavitation. It happened often.
次に第15図に示す従来装置について検討する。Next, the conventional device shown in FIG. 15 will be considered.
(3)タンク1に流入するプロセス流体が加圧された液
体で、しかもタンク内でプロセス液体と気体の2層に分
離していない場合には、タンクに流入したプロセス液体
が一時ここに滞溜した後、ポンプ吸込み配管2を通って
ポンプに吸込まれる。(3) If the process fluid flowing into tank 1 is a pressurized liquid and is not separated into two layers of process liquid and gas within the tank, the process liquid flowing into the tank will temporarily accumulate here. After that, it passes through the pump suction pipe 2 and is sucked into the pump.
なお、タンク1に流入するプロセス液体が加圧されてい
ない場合は一般にタンク内でプロセス液体と気体の2層
に分離するので前述の(1)または(2)の検討結果と
同一になる。Note that when the process liquid flowing into the tank 1 is not pressurized, it generally separates into two layers, process liquid and gas, within the tank, so the result is the same as the above-mentioned (1) or (2).
ここで(1)、 (2)式より
(D/γ+)/ −Z −P /γ)−H>Os
s v
r(D/γ十y −ZS)γ>PV+H
,・γ・・・・・・ (5)
ここで(液体の水頭)X(比重量)−(液体の圧力)で
あり、しかも(5)式の左辺の諸量の計算結果はポンプ
吸込部におけるプロセス液体の圧力値に相当することが
判る。Here, from equations (1) and (2), (D/γ+)/-Z-P/γ)-H>Os
s v
r(D/γy−ZS)γ>PV+H
,・γ・・・・・・ (5) Here, (hydraulic head) It can be seen that this corresponds to the pressure value of the process liquid at .
また、プロセス液体のタンクへの入口部からポンプ吸込
部までの間にプロセス液体を加熱する装置が無いものと
し、プロセス液体の温度が一定と仮定し、ポンプの吸込
側プロセス液体の比重量γ及びポンプの吸込部における
プロセス液体の飽和蒸気圧P を(設計上考えられる最
大値+余裕値)一固定値とする。In addition, it is assumed that there is no device for heating the process liquid between the inlet to the process liquid tank and the pump suction, and assuming that the temperature of the process liquid is constant, the specific weight γ of the process liquid on the suction side of the pump and The saturated vapor pressure P of the process liquid at the suction section of the pump is set to a fixed value (maximum value considered in design + margin value).
また、ポンプの必要正味吸込水頭Hも(設計上考えられ
る最大値+余裕値)−固定値とすれば、第15図のよう
に圧力スイッチにより、ポンプ吸込部におけるプロセス
液体の圧力が(5)式から算出される規定値(固定値)
以上あるかどうかを監視すれば、ポンプを保護できるこ
とになる。In addition, if the required net suction head H of the pump is also (maximum value considered in design + margin value) - fixed value, the pressure of the process liquid at the pump suction part is set to (5) by the pressure switch as shown in Figure 15. Default value (fixed value) calculated from the formula
By monitoring whether or not there is more than 100% of the total amount, the pump can be protected.
ところで(3)項の検討結果からも明らかなように圧力
スイッチを用いた第15図による従来装置では、圧力ス
イッチの機構上これらの規定値は固定値とせざるを得な
いため多数の仮定条件付きで圧力スイッチの規定値を算
出せざるを得ない。By the way, as is clear from the study results in section (3), in the conventional device shown in Fig. 15 that uses a pressure switch, these specified values have to be fixed values due to the mechanism of the pressure switch, so there are many assumptions and conditions. I have no choice but to calculate the specified value of the pressure switch.
例えば、(3)項の検討では、プロセス液体のタンクへ
の入口部からポンプ吸込部までの間にプロセス液体を加
熱する装置が無いとしたが、実際の発電プラント等にお
いては、必ずしもそうではなく、プロセス液体が加熱さ
れることも多い。従って、このような場合には(1)、
(2)項で検討したのと同様の理由から、ポンプ吸込部
におけるプロセス液体の圧力が規定値以上あるにもかが
わらず、プロセス液体中に気泡が発生し、キャビテーシ
ョンを起す等の不具合を発生することもたびたびあった
。For example, in the study of item (3), it was assumed that there was no device to heat the process liquid between the inlet to the process liquid tank and the pump suction, but this is not necessarily the case in actual power plants. , the process liquid is often heated. Therefore, in such a case (1),
For the same reason as discussed in section (2), bubbles are generated in the process liquid even though the pressure of the process liquid at the pump suction part is above the specified value, causing problems such as cavitation. I often did that.
又、ポンプの吸込側プロセス液体の比重量γ及びポンプ
の吸込部におけるブロセ液体の飽和蒸気圧P も、実際
には同プロセス液体の圧力及び温度により変化するが、
(3)項の検討では固定値とせざるを得ず、またポンプ
の必要正味吸込水頭Hも(1)、(2)項での検討と同
様にして実「
際には変化するにもかかわらず、固定値とせざるを得な
い。In addition, the specific weight γ of the process liquid on the suction side of the pump and the saturated vapor pressure P of the Brose liquid at the suction part of the pump actually change depending on the pressure and temperature of the process liquid, but
In the study of item (3), it was necessary to use a fixed value, and the required net suction head H of the pump was also determined in the same manner as in the studies in items (1) and (2), even though it actually changes. , it has no choice but to be a fixed value.
従って、ポンプの通常運転状態においては圧力スイッチ
の規定値には余裕がありすぎ、その結果、ポンプの運用
率が低下し、発電プラント等の全体を停止せざるを得な
いというような重大な不具合になる事態もおこりやすか
った。Therefore, under normal operating conditions of the pump, there is too much margin in the specified value of the pressure switch, and as a result, the operation rate of the pump decreases, causing serious problems such as having to shut down the entire power plant, etc. It was easy for this situation to occur.
又、(1)、(2)項での検討結果と同様に、発電プラ
ントル運転状態が急に変化し、その結果、今までタンク
に流入していた高温高圧のプロセス液体の温度及び圧力
が急激に低下したような場合、H−H<0となってしま
い、ポンプ運転中にa 「
ポンプの吸込側のプロセス液体中に気泡が発生してキャ
ビテーションを起こし、ポンプが破損したり、又、ポン
プの吐出揚程(吐出圧力)が急激に低下する様な不具合
が発生することがたびたびあった。Also, similar to the results of the study in sections (1) and (2), the operating conditions of the power plant suddenly changed, and as a result, the temperature and pressure of the high-temperature, high-pressure process liquid that had been flowing into the tank suddenly increased. If it drops to below 0, H-H < 0, and during pump operation, bubbles will form in the process liquid on the suction side of the pump, causing cavitation, which may damage the pump, or cause the pump to malfunction. Problems such as a sudden drop in the discharge head (discharge pressure) often occurred.
(発明が解決しようとする課題)
以上のように本来ならば、ポンプの吸込側のプロセス液
体が正常な状態で存在しているかどうかをポンプの有効
正味吸込水頭により検出し、これと規定値算出の根拠と
なるポンプの必要正味吸込水頭とを比較監視する必要が
ある。しかも規定値算出の根拠であるポンプの必要正味
吸込水頭はポンプ吐出流量(又は吸込流量)等により変
化するものである。(Problem to be solved by the invention) As described above, originally, whether or not the process liquid on the suction side of the pump exists in a normal state is detected by the effective net suction head of the pump, and this is used to calculate the specified value. It is necessary to compare and monitor the required net suction head of the pump, which is the basis for this. Moreover, the required net suction head of the pump, which is the basis for calculating the specified value, changes depending on the pump discharge flow rate (or suction flow rate), etc.
しかし、従来装置、すなわちレベルスイッチによる第1
4図に示す装置または圧力スイッチによる第15図に示
す装置によれば、吸込側プロセス液体のレベルまたはポ
ンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力を固定値で監
視せざるを得ないので、発電プラント等の運転状態が種
々変化し、プロセス液体の圧力、温度等が変化しても、
ポンプに不具合が発生しないようにするには、安全のた
めの余裕値を大きくする必要がある。一方、余裕値を大
きくすれば、ポンプ保護のためにレベルスイッチまたは
圧力スイッチから頻繁にポンプ停止指令信号が発せられ
てポンプが停止するので、ポンプの運用率が低下するだ
けでなく、ポンプ停止により発電プラント等の全体の運
転に支障をきたすような重大な不具合に及ぶこともたび
たびあった。However, the conventional device, that is, the first
According to the device shown in FIG. 4 or the device shown in FIG. 15 using a pressure switch, it is necessary to monitor the level of the process liquid on the suction side or the pressure of the process liquid at the suction part of the pump at a fixed value, so that it can be used in power plants, etc. Even if the operating conditions of the machine change and the pressure, temperature, etc. of the process liquid changes,
To prevent problems from occurring in the pump, it is necessary to increase the safety margin. On the other hand, if the margin value is increased, a pump stop command signal will be issued frequently from the level switch or pressure switch to protect the pump, which will not only reduce the pump operation rate but also cause the pump to stop. Serious malfunctions that disrupted the overall operation of power plants, etc., often occurred.
一方、余裕値を小さくすれば、発電プラント等の運転状
態が変化した場合等に、ポンプ吸込部のプロセス液体中
に気泡が発生し、キャビテーション等の不具合を発生す
ることがたびたびあった。On the other hand, if the margin value is made small, bubbles are generated in the process liquid in the pump suction section when the operating conditions of a power generation plant or the like change, and problems such as cavitation often occur.
また、さらに従来装置によれば、レベルスイッチまたは
圧力スイッチにより監視しているので、これらの規定値
の算出根拠となるポンプの必要正味吸込水頭も固定値と
せざるを得ないが、実際には同一ポンプであっても、そ
の回転数、吐出流量(又は吸込流量)が変化した場合に
は必要正味吸込水頭も変化する。Furthermore, according to conventional equipment, since monitoring is performed using a level switch or a pressure switch, the required net suction head of the pump, which is the basis for calculating these specified values, must also be a fixed value, but in reality, it is the same value. Even with a pump, if its rotational speed and discharge flow rate (or suction flow rate) change, the required net suction head also changes.
一方、発電プラント等においてはプラントの運転状況に
応じてポンプの回転数およびポンプ吐出流量を可変にす
る場合も多いが、前述の理由により従来装置によれば、
固定値監視せざるを得ないので、このようなポンプの場
合にも回転数、ポンプ吐出流量の種々の組み合せ状態か
ら考えgQるポンプの必要正味吸込水頭の最大値を使用
せざるを得ない。またこのようにしても通常運転時にお
いては余裕がありすぎ、その結果前述と同様にポンプの
運用率が低下するだけでなく、発電プラント等の全体を
停止せざるを得ないと言う不具合か発生しやすい状態に
あった。On the other hand, in power generation plants, etc., the rotational speed of the pump and the pump discharge flow rate are often made variable depending on the operating status of the plant, but for the reasons mentioned above, with conventional equipment,
Since a fixed value must be monitored, even in the case of such a pump, the maximum value of the required net suction head of the pump, gQ, must be used, considering various combinations of rotational speed and pump discharge flow rate. Moreover, even if this is done, there is too much margin during normal operation, and as a result, not only will the operating rate of the pump decrease as described above, but also problems may occur where the entire power generation plant, etc. has to be shut down. It was in a comfortable condition.
本発明はプラント液体の温度が外部からの加熱または冷
却により変化したり、プラント等の運転状態が種々変化
したりしてもこれらの影響を受けることなく、ポンプの
吸込側のプロセス液体が正常な状態で存在しているか、
どうかを適確に監視することができるポンプの保j装置
を提供することを目的とする。The present invention allows the process liquid on the suction side of the pump to maintain its normal state without being affected by changes in the temperature of the plant liquid due to external heating or cooling or various changes in the operating conditions of the plant, etc. Does it exist in a state?
It is an object of the present invention to provide a pump maintenance device that can accurately monitor whether the pump is working properly or not.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段及び作用)本発明は上記目
的を達成するため、以下に述べるような点に着目してポ
ンプ吸込側のプロセス液体に関するポンプのを効正味吸
込水頭を検出し、一方ポンブの回転数、吐出流量または
吸込流量からポンプの必要正味吸込水頭を求めてこれら
有効正味吸込水頭と必要正味吸込水頭とを比較してポン
プ吸込側のプロセス液体の状態を監視するものである。[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention focuses on the following points to improve the effective suction head of the pump regarding the process liquid on the pump suction side. On the other hand, the required net suction head of the pump is determined from the pump rotation speed, discharge flow rate, or suction flow rate, and these effective net suction heads are compared with the required net suction head to monitor the state of the process liquid on the pump suction side. It is something to do.
本発明では有効正味吸込水頭Hを求めるに際し、前記し
た(2)式の右辺の各項、つまりポンプの吸込側プロセ
ス液体Bの液面に加わる圧力/プロセス液体の比重量、
ポンプの吸込側プロセス液体Bの液面からポンプの吸込
部までの高さ、ポンプ吸込配管内の損失水頭、ポンプの
吸込部におけるプロセス液体の飽和蒸気圧/プロセス液
体の比重量を個別に1項目づつ直接測定するのではなく
、(D/γ+y −Z )とポンプ吸込側のプS
S
ロセス液体の比ff1mを掛は合せたものは、ポンプ吸
込部におけるプロセス液体の圧力に等しいこと、プロセ
ス液体の比重量γは同液体の種類とその使用状態におけ
る圧力1温度が決まれば一義的に決まること、およびポ
ンプの吸込部におけるプロセス液体の飽和蒸気圧P は
、同液体の種類とその使用状態における同液体の温度が
決まれば一義的に決まることに着目し、ポンプ吸込部に
おけるプロセス液体の圧力及び温度のΔp1定結果から
、ポンプの有効正味吸込水頭Hを算出する。In the present invention, when determining the effective net suction head H, each term on the right side of equation (2) above, that is, the pressure applied to the liquid level of the process liquid B on the suction side of the pump/specific weight of the process liquid,
The height from the level of process liquid B on the pump's suction side to the pump's suction section, the head loss in the pump suction piping, and the saturated vapor pressure of the process liquid at the pump's suction section/specific weight of the process liquid in one item individually. Instead of directly measuring (D/γ+y −Z) and pump suction side S
S The product of the ratio ff1m of the process liquid is equal to the pressure of the process liquid at the pump suction section, and the specific weight γ of the process liquid is unique once the type of liquid and the pressure 1 temperature under its usage condition are determined. Focusing on the fact that the saturated vapor pressure P of the process liquid at the pump suction section is determined uniquely by determining the type of liquid and the temperature of the same liquid under the conditions of use, The effective net suction head H of the pump is calculated from the pressure and temperature Δp1 constant results.
一方、規定値算出根拠であるポンプの必要正味吸込水頭
は当該ポンプ固有の値であって、しかもそのポンプの運
転状態によってその回転数5吐出流量(または吸込流量
)が変化する場合には当該ポンプのその使用状態におけ
る回転数、吐出流量(または吸込流量)が決まれば、そ
の使用状態における必要正味吸込水頭Hが一義的に決ま
るこ「
とに若目し、ポンプのその使用状態における回転数、吐
出流量(又は吸込流量)の測定結果からポンプの必要正
味吸込水頭Hを算出する。On the other hand, the required net suction head of the pump, which is the basis for calculating the specified value, is a value unique to the pump, and if the rotation speed 5 discharge flow rate (or suction flow rate) changes depending on the operating condition of the pump, then the pump Once the rotation speed and discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump in that usage condition are determined, the required net suction head H in that usage condition is uniquely determined. The required net suction head H of the pump is calculated from the measurement result of the discharge flow rate (or suction flow rate).
「
従って、これらの演算結果から得られる有効正味吸込水
頭Hと必要正味吸込水頭Hとを比較r
することにより、ポンプの吸込側のプロセス液体が正常
な状態で存在しているかどうかを常時適確に監視するこ
とかできるので、万一該当ポンプの吸込側のプロセス液
体が異常状態になった場合には、これを運転員に告知し
たり、または該当ポンプを自動停止させることにより、
事故に発展する前にポンプを保護することが可能となる
。Therefore, by comparing the effective net suction head H obtained from these calculation results with the required net suction head H, it is possible to accurately determine whether the process liquid on the suction side of the pump is present in a normal state at all times. If the process liquid on the suction side of the relevant pump becomes abnormal, it can notify the operator or automatically stop the relevant pump.
It becomes possible to protect the pump before it develops into an accident.
(実施例) 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。(Example) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明によるポンプの保護装置の構成例を示す
ブロック図である。第1図に示すように、まずポンプの
有効正味吸込水頭Hを求めるためにポンプ吸込部におけ
るプロセス液体の圧力を圧力伝送器21により測定して
測定値aを得る。またポンプ吸込部におけるプロセス液
体温度を温度検出器22によりIIP1定し、またポン
プ吸込配管内におけるプロセス液体温度を温度検出器3
2によりA−1定し、それぞれの1411定値す、kを
得る。そして、測定値k及びaを入力とする比ff1R
演算部25によりポンプ吸込側プロセス液体の比重量γ
を算出する。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a pump protection device according to the present invention. As shown in FIG. 1, first, in order to determine the effective net suction head H of the pump, the pressure of the process liquid in the pump suction section is measured by a pressure transmitter 21 to obtain a measured value a. Further, the temperature of the process liquid in the pump suction section is determined by the temperature detector 22, and the temperature of the process liquid in the pump suction pipe is determined by the temperature detector 3.
A-1 is determined by 2, and the respective 1411 constant values, k and k are obtained. Then, the ratio ff1R with the measured values k and a as input
The calculation unit 25 determines the specific weight γ of the process liquid on the pump suction side.
Calculate.
さらに、温度検出器22による測定値すを人力とする飽
和蒸気圧演算部26により、ポンプの吸込部におけるプ
ロセス液体の飽和蒸気圧P を算■
出する。Furthermore, the saturated vapor pressure calculation section 26, which uses the measured value from the temperature detector 22 manually, calculates the saturated vapor pressure P of the process liquid at the suction section of the pump.
次に上述のa及びγを入力とし、a/γを演算するため
の除算部27により演算結果Cを得る。Next, the above-mentioned a and γ are input, and a calculation result C is obtained by the division unit 27 for calculating a/γ.
また、上述のP 及びγを入力とし、P /γをV
V演算するための除算部28により演算結果dを得る。In addition, the above-mentioned P and γ are input, and P /γ is V
A calculation result d is obtained by the division unit 28 for calculating V.
次に上述のC及びdを人力とし、(c−d)を演算する
ための減算部29により演算結果eを得る。Next, the above-mentioned C and d are manually operated, and a calculation result e is obtained by the subtraction unit 29 for calculating (c-d).
一方、ポンプの必要正味吸込水頭Hを求める「
ために当該ポンプにより吐出流量(または吸込流量)を
測定するところの流量伝送器23により、当該ポンプの
吐出流量(又は吸込流m)J#I定値定値前る。そして
iを入力とし、必要正味吸込水頭H,を演算するための
必要正味吸込水頭演算部30により、当該ポンプの当該
吐出流量(又は吸込流量)に相当した必要正味吸込水頭
H2を得る。On the other hand, in order to obtain the required net suction head H of the pump, the flow rate transmitter 23 that measures the discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump is used to measure the discharge flow rate (or suction flow m) of the pump using the fixed value J#I. Then, using i as an input, the necessary net suction head calculating section 30 for calculating the required net suction head H, calculates the required net suction head H2 corresponding to the discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump. obtain.
そして、これらの演算結果e及びHを入力と「
する判定部31により、ポンプの吸込側のプロセス液体
が正常な状態で存在しているかどうかを判定し、異常に
なった場合にはこれを運転員に告知するための信号f1
を出力したり、ポンプ停止指令信号f2を出力したりす
る。When these calculation results e and H are input, the determination unit 31 determines whether or not the process liquid on the suction side of the pump exists in a normal state, and if it becomes abnormal, it starts operating. Signal f1 for notifying staff
and a pump stop command signal f2.
次にこれらの作用について説明する。Next, these effects will be explained.
圧力伝送器21によりAl定されたポンプ吸込部におけ
るプロセス液体圧力の測定値aは比重量演算部25及び
除算部27に伝送される。一方、温度検出器32により
All定されたポンプ吸込配管内におけるプロセス液体
温度の測定値には比重量演算部25に伝送される。また
温度検出器22により測定されたポンプ吸込部における
プロセス液体温度の測定値しは飽和蒸気圧演算部26に
伝送される。The measured value a of the process liquid pressure at the pump suction section, which has been determined by the pressure transmitter 21, is transmitted to the specific weight calculation section 25 and the division section 27. On the other hand, the measured values of the process liquid temperature in the pump suction piping determined by the temperature detector 32 are transmitted to the specific weight calculation section 25 . Further, the measured value of the process liquid temperature at the pump suction section measured by the temperature detector 22 is transmitted to the saturated vapor pressure calculation section 26 .
ここで、比重量演算部25に測定値a及びkが入力され
ると、プロセス液体に関する各圧力および各温度に対す
る比重量の関数演すが実行され、ポンプ吸込み配管内に
おけるプロセス液体の比重量γが求められ、除算部27
に加えられる。また一方飽和蒸気圧演算部26にA11
l定値すが人力されるとプロセス液体に関する各温度に
対する飽和蒸気圧の関数演算が実行され、ポンプ吸込部
におけるプロセス液体の飽和蒸気圧P が求められ、除
■
算部28に加えられる。さらに除算部27に前述のa及
びγが入力されるとa/γが求められ、演算結果Cを得
る。Here, when the measured values a and k are input to the specific weight calculating section 25, the function calculation of the specific weight for each pressure and each temperature regarding the process liquid is executed, and the specific weight γ of the process liquid in the pump suction pipe is calculated. is calculated, and the division unit 27
added to. On the other hand, A11 in the saturated vapor pressure calculation section 26
When the constant value is entered manually, a functional calculation of the saturated vapor pressure for each temperature of the process liquid is executed, and the saturated vapor pressure P of the process liquid in the pump suction section is determined and added to the divider 28. Furthermore, when the above-mentioned a and γ are inputted to the division unit 27, a/γ is calculated, and a calculation result C is obtained.
すなわち、Cは(D/γ十y −Z )に等しS い。又P /γを演算する除算部28に前述の■ P 及びγが入力されると、演算結果dが得られ■ る。In other words, C is equal to (D/γ y - Z) and S stomach. In addition, the above-mentioned ■ When P and γ are input, the calculation result d is obtained.■ Ru.
すなわち、dはP /γに等しい。That is, d is equal to P/γ.
■
さらにこのようにして得られた前述のC及びdが減算部
29に入力されると、(c−d)が求められ演算結果e
を得る。■ Furthermore, when the above-mentioned C and d obtained in this way are input to the subtraction unit 29, (c-d) is obtained and the calculation result e
get.
すなわち、eは(D/y+y −z −p /γ
)S S v
に等しく、これはまさにポンプの有効正味吸込水頭Hに
等しい。That is, e is (D/y+y −z −p /γ
) S S v , which is exactly equal to the effective net suction head H of the pump.
一方流量伝送器23により測定された当該ポンプの吐出
流量測定値iは必要正味吸込演算部23に加えられる。On the other hand, the discharge flow rate measurement value i of the pump measured by the flow rate transmitter 23 is added to the required net suction calculation section 23.
この必要正味吸込水頭演算部30ではa>+定値iが入
力されると、当該ポンプに関する吐出流量に対するポン
プの必要正味吸込水頭の関数演算が実行され、当該ポン
プのその使用状態における必要吸込水頭Hを得る。In this required net suction head calculation unit 30, when a>+fixed value i is input, a function calculation of the required net suction head of the pump with respect to the discharge flow rate of the pump is executed, and the necessary suction head H of the pump in the usage state is executed. get.
「
次に、前述の演算結果値e及びHが判定部「
31に入力されると、ここで常時(e−H)の値、すな
わち(H−H)の値を監視し、これa 「
が正の値から減少し、0になる前のあらかじめ定められ
た設定値になると運転員に告知するための信号f1を出
力する。Next, when the above-mentioned calculation result values e and H are input to the judgment unit 31, the value of (e-H), that is, the value of (HH) is constantly monitored, and it is determined that When the value decreases from a positive value and reaches a predetermined set value before reaching 0, a signal f1 is output to notify the operator.
また、(H−H)がさらに減少し、0になa
「
る前のあらかじめ定めた設定値になると、ポンプ停止指
令信号f2を出力する。これにより、電源制御回路7が
動作するので、モータ用電源装置6がオフになり、ポン
プ駆動用モータ5の停止によリボンブ3が停止し保護さ
れる。Also, (HH) further decreases and becomes 0 a
When the predetermined setting value is reached, the pump stop command signal f2 is output. This activates the power supply control circuit 7, which turns off the motor power supply 6 and stops the pump drive motor 5. The ribbon 3 is stopped and protected.
ここで、上記構成のポンプの保設装置を発電プラント等
のようにポンプの吸込側プロセス液体か温水の場合に適
用した具体例について述べる。Here, a specific example will be described in which the pump storage device having the above configuration is applied to a process liquid or hot water on the suction side of the pump, such as in a power generation plant.
第1図において、比重量演算部25には第2図に示す如
く、温水に関する各圧力、温度に対する比重量の関数を
プログラム化しておく。また、飽和蒸気圧演算部26に
は第3図に示す如く、温水に関する各温度に対する飽和
蒸気圧の関数をプログラム化しておく。In FIG. 1, the specific weight calculation unit 25 is programmed with functions of specific weight for each pressure and temperature regarding hot water, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 3, the saturated vapor pressure calculation unit 26 is programmed with functions of saturated vapor pressure for each temperature related to hot water.
また、必要正味吸込水頭演算部30には第4図に示す如
く当該ポンプに関する吐出流量(又は吸込流量)に対す
るポンプの必要正味吸込水頭の関数をプログラム化して
おく。さらに、ポンプ吸込配管内における温水の温度を
測定するための起度検出器32には感温部の長い7I−
1温抵抗体をポンプ吸込配管内の温水中に軸方向に沿っ
て挿入する構成となっている。第5図はかかる感温部の
長いapl温抵温体抗体例を示している。Further, as shown in FIG. 4, the required net suction head calculation section 30 is programmed with a function of the required net suction head of the pump relative to the discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump. Furthermore, the start detector 32 for measuring the temperature of hot water in the pump suction pipe has a long temperature sensing part.
The structure is such that a one-temperature resistor is inserted into hot water in the pump suction pipe along the axial direction. FIG. 5 shows an example of such an apl thermoresistive body with a long temperature sensing part.
次にこれらの作用を説明する。Next, these effects will be explained.
まず、温度検出器32によりポンプ吸込配管内の温水の
温度を測定する訳であるが、発電プラント等においては
、タンクの人口以降ポンプ吸込部までの間に外部から温
水を加熱または冷却する装置が設置されている場合もあ
り、この様な場合にはポンプ吸込み配管内の温水の温度
は一様では無く、同配管の軸方向にそって温度が異なる
ことがある。First, the temperature detector 32 measures the temperature of the hot water inside the pump suction pipe, but in power plants, etc., there is a device that heats or cools the hot water from the outside between the tank population and the pump suction part. In some cases, the temperature of the hot water in the pump suction pipe is not uniform, and the temperature may vary along the axial direction of the pipe.
そこで、このような場合には第5図に示すような感温部
の長いl$1温抵温体抗体成される温度検出器32をポ
ンプ吸込配管内の温水中に軸方向に沿って挿入してrl
N定することにより、吸込配管内の軸方向にそって異な
る各部の温水の温度の平均的な測定値kが得られる。Therefore, in such a case, a temperature sensor 32 consisting of a long temperature-resistive body with a long temperature-sensing section as shown in Fig. 5 should be inserted into the hot water in the pump suction pipe along the axial direction. then rl
By determining N, an average measured value k of the hot water temperature at different parts along the axial direction within the suction pipe can be obtained.
次に、ポンプ吸込部における温水の圧力及び温度が圧力
伝送器21及び温度検出器22によりAl1定され、測
定値a及びbが得られる。そして、Ml定値a及びkが
比重量演算部25に人力され、ここで、ポンプ吸込側温
水の比fffmが算出される。Next, the pressure and temperature of the hot water in the pump suction section are determined Al1 by the pressure transmitter 21 and the temperature detector 22, and measured values a and b are obtained. Then, the Ml constant values a and k are manually inputted to the specific weight calculating section 25, where the ratio fffm of the pump suction side hot water is calculated.
また、前述の温度検出器22による測定値すが飽和蒸気
圧演算部26に人力され、ここでポンプの吸込部におけ
る温水の飽和蒸気圧が算出される。Further, the measured value from the temperature detector 22 mentioned above is input manually to the saturated vapor pressure calculating section 26, where the saturated vapor pressure of the hot water at the suction section of the pump is calculated.
また、一方当該ポンブに関する吐出流量(又は吸込流量
)が流量伝送器23により測定され、このAll定値i
が必要正味吸込水頭演算部30に入力され、ここで当該
ポンプの、その使用状態における必要正味吸込水頭が算
出される。以下は前述の第1図における作用と同一であ
るので省略する。On the other hand, the discharge flow rate (or suction flow rate) regarding the pump is measured by the flow rate transmitter 23, and this All constant value i
is input to the required net suction head calculating section 30, where the required net suction head of the pump in its operating state is calculated. Since the following operation is the same as that shown in FIG. 1 described above, a description thereof will be omitted.
このようなポンプの保護装置にあっては、たとえ発電プ
ラント等の運転状態が急激に変化するような場合等にお
いてもポンプの有効正味吸込水頭そのものを検出し監視
でき、しかもポンプの吐出流量(または吸込流量)が変
化するような場合においても、その時々に応じたポンプ
の必要正味吸込水頭を算出し、監視できるのでレベルス
イッチまたは圧力スイッチを用いた場合に述べたような
余裕値は必要なく、シたがって、ポンプの運用率を向上
させることができ1.その結果発電プラント等の全体を
停止せざるを得ないというような重大な不具合の発生を
減少させることもできる。Such a pump protection device can detect and monitor the pump's effective net suction head itself, even when the operating conditions of a power plant etc. change rapidly, and can also detect and monitor the pump's discharge flow rate (or Even when the suction flow rate (suction flow rate) changes, the required net suction head of the pump can be calculated and monitored depending on the situation, so there is no need for a margin value as described when using a level switch or pressure switch. Therefore, the operation rate of the pump can be improved.1. As a result, it is possible to reduce the occurrence of serious malfunctions that would require the entire power plant to be shut down.
しかも、そればかりでなく真にポンプの吸込部において
プロセス液体中に気泡が発生し、キャビテーション等の
不具合が発生するかどうかの限界値に近づいた場合には
、これを適確に検出して警報を発することで運転員に告
知し、またポンプ停止指令信号を発することで、ポンプ
を保護するという適確な監視ができ、実用に洪して非常
に大きな効果がある。また、さらにこの実施例によれば
、たとえタンクの入口以降ポンプ吸込部までの間に外部
からプロセス液体を加熱または冷却するような装置が設
置されている場合においても、これによる影雪を受ける
ことなく適確な監視ができるという効果が得られる。Moreover, if bubbles are generated in the process liquid at the suction part of the pump, and the limit value is reached to determine whether problems such as cavitation will occur, this will be accurately detected and an alarm will be issued. It notifies the operator by emitting a signal, and by emitting a pump stop command signal, it is possible to perform accurate monitoring to protect the pump, which is extremely effective in practical use. Furthermore, according to this embodiment, even if a device that heats or cools the process liquid from the outside is installed between the inlet of the tank and the pump suction section, the influence of the device will not be affected. The effect is that accurate monitoring can be performed without any problems.
なお、第1図に示す実施例においてはタンクに流入する
プロセス流体が比較的高圧の液体でしかもタンク内でプ
ロセス液体と気体の2層に分離していない場合の如き図
で示したが、この実施例によるポンプの保護装置ではポ
ンプの有効正味吸込水頭及び必要正味吸込水頭そのもの
をn1定及び算出して監視しているため、タンクに流入
するプロセス液体または気体がタンク内でプロセス液体
と気体に分離し、2層に分かれている場合についても前
記実施例と全く同一の保護装置の構成で良いことは当然
のことであり、前述同様の作用効果を得ることができる
。In the embodiment shown in FIG. 1, the process fluid flowing into the tank is a relatively high-pressure liquid and is not separated into two layers of process liquid and gas within the tank. In the pump protection device according to the embodiment, the effective net suction head and the required net suction head of the pump are determined and monitored by n1, so that the process liquid or gas flowing into the tank is mixed with process liquid and gas in the tank. It goes without saying that even in the case where the protective device is separated into two layers, the structure of the protective device can be exactly the same as in the above embodiment, and the same effects as described above can be obtained.
次に本発明の他の実施例を説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described.
(1)第1図に示した実施例においては、ポンプ吸込配
管内のプロセス流体の温度分布が軸方向にそって異なる
ような構造のポンプ吸込配管の場合、第5図のような感
温部の長い測温抵抗体をポンプ吸込配管内の軸方向に沿
って挿入したが、ポンプ吸込配管の構造上、プロセス液
体の温度分布が同吸込配管の径方向に異なるような場合
には、第5図と同様の感温部の長いI’lPJ m抵抗
体をポンプ吸込配管内の径方向に挿入しても良い。(1) In the embodiment shown in Fig. 1, if the pump suction pipe has a structure in which the temperature distribution of the process fluid in the pump suction pipe differs along the axial direction, the temperature sensing part as shown in Fig. 5 is used. A long resistance thermometer was inserted along the axial direction inside the pump suction piping, but if the temperature distribution of the process liquid differs in the radial direction of the suction piping due to the structure of the pump suction piping, An I'lPJ m resistor with a long temperature-sensing section similar to the one shown in the figure may be inserted in the radial direction inside the pump suction pipe.
(2)第1図に示した実施例では、ポンプ吸込配管内の
温度が不均一なプロセス液体の平均的温度を求めるため
に温度検出器として感温部の長い711+1温抵抗体を
使用したが、これに代えて第6図に示すような構成を採
用してもよい。すなわち、第6図に示すように温度−−
1定に一般的に使用される感湿部の短いル!1温抵抗体
又は熱電対のようなプロセス液体の極部的温度を検出す
る複数個の温度検出器32−1.32−2.・・・、3
2−nをポンプ吸込配管内のプロセス液体の各部に挿入
し、これらのall定結果を平均値演算部33に入力し
、ここで平均値演算し、その算出値に′を比重量演算部
25へ入力するようにしてもよい。(2) In the embodiment shown in Figure 1, a 711+1 temperature resistor with a long temperature sensing part is used as a temperature detector to determine the average temperature of the process liquid whose temperature is uneven in the pump suction pipe. , instead of this, a configuration as shown in FIG. 6 may be adopted. That is, as shown in FIG.
The short length of the moisture-sensitive part commonly used for 1 constant! A plurality of temperature sensors 32-1.32-2. for detecting the local temperature of the process liquid, such as 1-temperature resistors or thermocouples. ..., 3
2-n is inserted into each part of the process liquid in the pump suction piping, and these all determination results are input to the average value calculation section 33, where the average value is calculated, and ' is added to the calculated value by the specific weight calculation section 25. You may input it to
また、この算出[k’を飽和蒸気圧演算部26への入力
信号すの代りに使用することもできる。Further, this calculation [k' can also be used in place of the input signal to the saturated vapor pressure calculation section 26.
(3)一方、プロセス液体の種類、その圧力、温度及び
ポンプ吸込配管の状態によってはポンプの有効正味吸込
水頭の算出過程からも明らかなように、ポンプの吸込部
におけるプロセス液体の飽和蒸気圧及びプロセス液体の
比ff1lは起り得る最大値とした方がポンプにとって
一般的には安全である。(3) On the other hand, as is clear from the process of calculating the pump's effective net suction head, depending on the type of process liquid, its pressure, temperature, and the condition of the pump suction piping, the saturated vapor pressure of the process liquid at the pump suction section It is generally safer for the pump to set the process liquid ratio ff1l to the maximum possible value.
従って、このような場合には第7図に示すようにポンプ
吸込配管及びポンプ吸込部のプロセス液体中に挿入した
複数個の温度検出器32−1゜32−2.・・・、32
−nおよびポンプ吸込部の温度検出器22の各温度検出
信号を高値優先演算部35、低値優先演算部36にそれ
ぞれ入力し、これら人力信号のうちall定結果の高い
ものを高値優先演算部35により選択して飽和蒸気圧演
算部26への人力信号b″とし、また前述の各温度検出
器のうちの測定結果の低いものを低値優先演算部36に
より選択して比重量演算部25への入力信号に′として
も良い。Therefore, in such a case, as shown in FIG. 7, a plurality of temperature detectors 32-1, 32-2. ..., 32
-n and the temperature detection signals of the temperature detector 22 of the pump suction section are respectively input to the high value priority calculation section 35 and the low value priority calculation section 36, and among these human signals, the one with the highest all constant result is input to the high value priority calculation section. 35 as a manual signal b'' to the saturated vapor pressure calculation unit 26, and the one with the lowest measurement result among the above-mentioned temperature detectors is selected by the low value priority calculation unit 36 to be sent to the specific weight calculation unit 25. It is also possible to use ′ as the input signal to .
(4)第1図に示す実施例では、ポンプ吸込配管内のプ
ロセス液体温度を測定するための温度検出器32とポン
プ吸込部におけるプロセス液体温度を測定するための温
度検出器22とは、それぞれ別のものを設置したが、万
一タンクの人口以降ポンプ吸込部までの間に外部からプ
ロセス液体を加熱または冷却するような装置が設置され
ていない場合、またはたとえ設置されていてもこれによ
り出入する熱量に比較し、プロセス液体の量が非常に多
い場合にはプロセス液体の温度がほとんど変化しないの
で、このような場合においては必ずしも温度検出器32
と22を別々のものにする必要はなく、ポンプ吸込部に
おけるプロセス液体温度AH定用の温度検出器22又は
32のうちの一方のみを設置するようにしても良い。そ
して、温度検出器22のみを設置した場合はこの測定値
すを測定値にの代りに比重量演算部25にも入力して比
重量γを算出し、また逆に湿度検出器32のみを設置し
た場合にはこのAp1定値kをn1定値す、の代りに飽
和蒸気圧演算部26にも入力して飽和蒸気圧P を算出
するようにすれば良い。(4) In the embodiment shown in FIG. 1, the temperature detector 32 for measuring the process liquid temperature in the pump suction pipe and the temperature detector 22 for measuring the process liquid temperature in the pump suction section are respectively However, in the unlikely event that no device is installed to heat or cool the process liquid from the outside between the tank population and the pump suction, or even if it is installed, this will cause access to the process liquid. If the amount of process liquid is very large compared to the amount of heat generated, the temperature of the process liquid will hardly change.
It is not necessary to separate the temperature detectors 22 and 22, and only one of the temperature detectors 22 and 32 for determining the process liquid temperature AH in the pump suction section may be installed. When only the temperature detector 22 is installed, this measured value is also input to the specific weight calculating section 25 instead of the measured value to calculate the specific weight γ, and conversely, only the humidity detector 32 is installed. In this case, instead of using this Ap1 constant value k as the n1 constant value, it may be inputted to the saturated vapor pressure calculating section 26 to calculate the saturated vapor pressure P.
■
(5)第1図に示す実施例においては、比重量演算部2
5への入力信号として、湿度検出器32によるポンプ吸
込配管内のプロセス液体温度のハ)定値k及び圧力伝送
器21によるポンプ吸込部におけるプロセス液体圧力の
4−1定値aの二者を用いたが、プロセス液体が水のよ
うな非圧縮性の場合には第2図からも明らかなように比
ff1iはプロセス液体の温度によりほぼ一義的に決ま
り、プロセス液体の圧力にはほとんど影響されない。(5) In the embodiment shown in FIG.
As the input signals to 5, two of the constant value k of the process liquid temperature in the pump suction pipe by the humidity detector 32 and the 4-1 constant value a of the process liquid pressure in the pump suction part by the pressure transmitter 21 were used. However, when the process liquid is incompressible like water, as is clear from FIG. 2, the ratio ff1i is almost uniquely determined by the temperature of the process liquid and is hardly affected by the pressure of the process liquid.
そこで、このような非圧縮性液体の場合には比重量演算
部25には発電プラント等の通常運転時におけるプロセ
ス液体の圧力または考えられる最高圧力等におけるプロ
セス液体の温度に対する比重量の関数をプログラム化し
てお(ことにより、比重量演算部25にプロセス液体温
度の測定値k又はbを入力し、プロセス液体の比重量γ
を算出しても良い。Therefore, in the case of such an incompressible liquid, the specific weight calculating section 25 is programmed with a function of the specific weight with respect to the temperature of the process liquid at the pressure of the process liquid during normal operation of a power generation plant or the highest possible pressure. (by inputting the measured value k or b of the process liquid temperature to the specific weight calculating section 25, and calculating the specific weight γ of the process liquid.
may also be calculated.
第8図は比重量演算部25にプログラムとして内蔵され
る温水の各温度に対する比重量の関数カーブの一例を示
すものである。FIG. 8 shows an example of a function curve of the specific weight for each temperature of hot water, which is stored as a program in the specific weight calculating section 25.
(6)第1図に示す実施例においては、ポンプの必要正
味吸込水頭を算出するのにポンプの吐出流量(または吸
込流量)n1定値iを用いたが、実際の発電プラント等
においてはポンプの吐出流量を変化させるのにポンプの
回転数を変化させる方法と、ポンプの吐出側に設けた調
節弁の開度を変化させることによりプロセス配管系統の
圧力損失水頭等から算出されるシステム抵抗曲線を変化
させる方法を併用している場合も多い。このような場合
にはポンプの必要正味吸込水頭は必ずしもポンプの吐出
流量(又は吸込流量)だけでは決まらない。なお、ポン
プの必要正味吸込水頭はポンプのある吐出流量(または
吸込流量)及びある回転数における運転中にポンプの吸
込水頭を徐々に減少させた場合にポンプの吸込側に気泡
が発生し、キャビテーションを起し初め、ざらに吸込水
頭を減少させると、ポンプの吐出揚程(吐出圧力)が急
激に低下してしまう直前の吸込水頭から決定しているた
め、前述のキャビテーションを起し始めた吸込水頭をポ
ンプの必要正味吸込水頭の相当値と見なすことができる
。(6) In the example shown in Fig. 1, the pump discharge flow rate (or suction flow rate) n1 constant value i was used to calculate the required net suction head of the pump. By changing the rotation speed of the pump to change the discharge flow rate and by changing the opening degree of the control valve installed on the discharge side of the pump, the system resistance curve calculated from the pressure loss head etc. of the process piping system can be calculated. In many cases, methods of changing are also used. In such a case, the required net suction head of the pump is not necessarily determined only by the pump's discharge flow rate (or suction flow rate). Note that the required net suction head of the pump is determined by the fact that when the suction head of the pump is gradually reduced during operation at a certain discharge flow rate (or suction flow rate) and a certain rotation speed, air bubbles are generated on the suction side of the pump, resulting in cavitation. If the suction head starts to rise and the suction head is reduced roughly, the pump's discharge head (discharge pressure) will drop rapidly.Since the pump is determined from the suction head just before the pump discharge head (discharge pressure), the suction head that started to cause cavitation as described above can be considered as equivalent to the required net suction head of the pump.
第9図にポンプの吐出流量(吸込流量)及び回転数に対
する必要正味吸込水頭相当値の関係を示す関数カーブの
一例を示す。前述のようにポンプの吐出流量の制御をポ
ンプの回転数および吐出側の調節弁開度の制御により行
っている場合には第9図からも明らかなようにたとえ吐
出流量(又は吸込流量)が同一であっても回転数が異な
れば、必要正味吸込水頭相当値も大きく異なる。したが
って、このような場合にはポンプの回転数及び吐出流量
(又は吸込流量)を計測シ、これらの値からポンプの必
要正味吸込水頭相当値を算出すれば、よりきめの細い監
視ができるので、より効果か大きい。FIG. 9 shows an example of a function curve showing the relationship between the required net suction head equivalent value and the discharge flow rate (suction flow rate) and rotation speed of the pump. As mentioned above, when the discharge flow rate of the pump is controlled by controlling the rotation speed of the pump and the opening degree of the control valve on the discharge side, as is clear from Fig. 9, even if the discharge flow rate (or suction flow rate) is Even if the rotation speed is the same, if the rotation speed is different, the required net suction head equivalent value will also differ greatly. Therefore, in such cases, you can perform more detailed monitoring by measuring the pump rotation speed and discharge flow rate (or suction flow rate) and calculating the equivalent value of the pump's required net suction head from these values. The effect is greater.
第10図に示すブロック図はポンプの吐出流量(または
吸込流量)と回転数が変化するような場合のポンプの保
護装置の一実施例であり、37は吐出流量を11制御す
るための調節弁である。流量伝送器23および回転数検
出器24により当該ポンプの吐出流量(または吸込流量
)Δ−1定値lおよび回転数測定値」を得て、これらの
d#1定値i、jを必要正味吸込水頭演算部30′に入
力する。必要正味吸込水頭演算部30′には第9図に示
す如きポンプの吐出流量(または吸込流量)1回転数に
対する必要正味吸込水頭相当値の関数をプログラム化し
ておくことにより、当該ポンプに関する回転数及び吐出
流量(又は吸込流量)に対するポンプの必要正味吸込水
頭の関数eL算を実行させることが可能となり、当該ポ
ンプのその使用状態における必要正味吸込水頭相当[H
が得られる。The block diagram shown in FIG. 10 is an embodiment of a pump protection device when the pump discharge flow rate (or suction flow rate) and rotation speed change, and 37 is a control valve 11 for controlling the discharge flow rate. It is. Obtain the discharge flow rate (or suction flow rate) Δ-1 constant value l and rotation speed measurement value of the pump using the flow rate transmitter 23 and rotation speed detector 24, and calculate these d#1 constant values i and j as the required net suction head. It is input to the calculation section 30'. The required net suction head calculation unit 30' is programmed with a function of the required net suction head equivalent value for one revolution of the discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump as shown in FIG. It becomes possible to calculate the function eL of the required net suction head of the pump with respect to the discharge flow rate (or suction flow rate), and the required net suction head equivalent [H
is obtained.
「
(7)第1図に示す実施例においては、ポンプの必要正
味吸込水頭演算部30への入力としてポンプの吐出流量
(または吸込流量)測定値iを用い、また、第10図に
よる実施例においてはポンプの回転数測定値j及び吐出
流量(または吸込流量)測定値iの王者を用いたが、ポ
ンプの回転数及び吐出流量(または吸込流Q)及び吐出
圧力の三者にはそれぞれのポンプ固有の関数が成立する
ので、この関数を用いれば、必ずしもポンプの吐出流量
(または吸込流量)と回転数をA111定する必要はな
い。第11図にはポンプの回転数および吐出流量(また
は吸込流量)及び吐出圧力の王者の関係を表わすカーブ
の一例を示す。しかも第1図による実施例のようにポン
プの吐出側に開度が可変の調節弁等が無いシステム抵抗
曲線もプロセス配管系統により固有に決まる固定値とな
る。(7) In the embodiment shown in FIG. 1, the pump discharge flow rate (or suction flow rate) measured value i is used as an input to the pump's required net suction head calculating section 30, and the embodiment shown in FIG. In the above, we used the measured value j of the pump rotation speed and the measured value i of the discharge flow rate (or suction flow rate), but each of the three factors, the rotation speed of the pump, the discharge flow rate (or suction flow Q), and the discharge pressure Since a pump-specific function is established, if this function is used, it is not necessarily necessary to determine the pump's discharge flow rate (or suction flow rate) and rotation speed. An example of a curve representing the relationship between the king (suction flow rate) and the discharge pressure is shown.Furthermore, the system resistance curve, which does not have a variable opening control valve, etc. on the discharge side of the pump as in the embodiment shown in Fig. 1, is also applicable to the process piping system. It is a fixed value uniquely determined by
これを第11図に重ねて記入すると、カーブSのように
なる。このような場合、第1図のような実施例において
、ポンプの吐出流量を変化させようとしてポンプの回転
数を変化させた場合には、ポンプの回転数及び吐出流量
(または吸込流量)および吐出圧力の三者の関係を表わ
すカーブとカーブSとの交点にそってポンプの回転数、
吐出流量(または吸込流量)および吐出圧力か変化して
行くことになる。したがって第1図の実施例においてポ
ンプの回転数及び吐出流量(または吸込流量)および吐
出圧力の王者の関係を表わすカーブとカーブSの交点を
プログラム化しておけば、回転数または吐出圧力のいず
れかをΔ1定して、このA−1定結果からポンプの吐出
流量(または吸込流口)を算出し、この結果からポンプ
の必要正味吸込水頭を算出しても良い。If this is superimposed on FIG. 11 and drawn, it will look like curve S. In such a case, in the embodiment shown in Fig. 1, if the rotation speed of the pump is changed in order to change the discharge flow rate of the pump, the rotation speed of the pump, the discharge flow rate (or suction flow rate), and the discharge flow rate are changed. The rotation speed of the pump along the intersection of the curve representing the three-way relationship of pressure and the curve S,
The discharge flow rate (or suction flow rate) and discharge pressure will change. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 1, if the intersection of the curve S and the curve representing the relationship between the rotation speed, discharge flow rate (or suction flow rate), and discharge pressure of the pump is programmed, either the rotation speed or the discharge pressure can be adjusted. The pump discharge flow rate (or suction flow port) may be calculated from this A-1 constant result, and the required net suction head of the pump may be calculated from this result.
また、第10図による実施例のようにポンプの吐出側に
開度が可変の調節弁等が有り、プロセス配管系統の圧力
損失が変化するような場合にはこれから算出されるシス
テム抵抗曲線もカーブSを上下にほぼ平行移動したよう
な形で変化する。従って、ポンプの回転数及び吐出流量
(または吸込流量)及び吐出圧力の王者の関係を表わす
カーブとカーブSの交点は吐出流量(又は吸込流量)を
ある一定値に対するものを考えても複数個存在する。す
なわち、吐出流量(又は吸込流量)をある一定値流そう
とした場合においてもポンプの回転数と調節弁の開度の
組み合せは−通りでないことを意味する。In addition, if there is a control valve with variable opening on the discharge side of the pump, as in the example shown in Fig. 10, and the pressure loss in the process piping system changes, the system resistance curve calculated from this will also be curved. It changes in the form of almost parallel movement of S up and down. Therefore, there are multiple intersections between the curve S and the curve representing the relationship between pump rotational speed, discharge flow rate (or suction flow rate), and discharge pressure, even when considering the discharge flow rate (or suction flow rate) at a certain value. do. In other words, even when a certain constant discharge flow rate (or suction flow rate) is intended, there are different combinations of the pump rotation speed and the opening degree of the control valve.
このような場合には第11図に示すポンプの回転数及び
吐出流量(又は吸込流量)および吐出圧力の三者の関係
を表わすカーブをプログラム化しておけば、必ずしもポ
ンプの回転数および吐出流量(または吸込流量)の両者
を71!1定する必要はなく、ポンプの吐出圧力と吐出
流量(または吸込流Q)もしくは、ポンプの吐出圧力と
回転数のいずれかを測定し、それらの測定結果からポン
プの回転数及び吐出流量(又は吸込流量)を算出し、こ
の結果からポンプの必要正味吸込水頭を算出してもよい
。In such a case, if you program a curve showing the relationship between the pump rotation speed, discharge flow rate (or suction flow rate), and discharge pressure as shown in Fig. 11, the pump rotation speed and discharge flow rate (or It is not necessary to set both the pump discharge pressure and discharge flow rate (or suction flow Q), or the pump discharge pressure and rotation speed, and use those measurement results. The rotational speed and discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump may be calculated, and the required net suction head of the pump may be calculated from the results.
又、第12図には、回転数演算部34に第11図の関数
をプロゲラ化することにより同演算部34にポンプの吐
出流量(又は吸込流m)illll定値水ンプの吐出圧
カフ111定値gを入力し、ポンプの回転数信号jを得
る為の回転数演算部の一実施例を示す。又、ポンプの吐
出圧力と、回転数を入力し、ポンプの吐出流量(又は吸
込流量)を得る為の演算部についても同様にして実現で
きる。In addition, in FIG. 12, the function shown in FIG. 11 is programmed into the rotation speed calculation unit 34, and the calculation unit 34 calculates the pump discharge flow rate (or suction flow m) illll constant value and the discharge pressure cuff 111 constant value of the water pump. An example of a rotation speed calculating section for inputting g and obtaining a pump rotation speed signal j will be shown. Further, a calculation unit for inputting the pump discharge pressure and rotation speed to obtain the pump discharge flow rate (or suction flow rate) can be similarly implemented.
又、第1図による実施例における場合の様にポンプの回
転数又は吐出圧力のいずれかを測定し、この結果からポ
ンプの吐出流ri(又は吸込流量)を得る為の演算部に
ついても同様に実現できる。Further, as in the embodiment shown in FIG. 1, the same applies to the calculation unit that measures either the rotation speed or the discharge pressure of the pump and obtains the pump discharge flow ri (or suction flow rate) from this result. realizable.
(8)この第12図による実施例では、回転数演算部3
4と、ポンプの必要正味吸込水頭演算部30を別置にし
たが、ポンプの回転数及び吐出流量(又は吸込流量)及
び吐出圧力の関数と、ポンプの回転数及び吐出流量(又
は吸込流量)に対するポンプの必要正味吸込水頭の関数
を合成したものをプログラム化しておくことにより、ポ
ンプの吐出流量(又は吸込流量)と吐出圧力の両All
定値により、又はポンプの回転数と吐出圧力の両A11
j定値によりポンプの必要正味吸込水頭を算出しても良
い。(8) In the embodiment shown in FIG. 12, the rotation speed calculating section 3
4 and the required net suction head calculation unit 30 of the pump are placed separately, but the functions of the pump rotation speed, discharge flow rate (or suction flow rate), and discharge pressure, and the pump rotation speed and discharge flow rate (or suction flow rate) By programming a composite function of the pump's required net suction head for
By fixed value or both pump rotation speed and discharge pressure A11
The required net suction head of the pump may be calculated using the j constant value.
(9)第1図に示す実施例においては、回転数及び吐出
流量(又は吸込流量)が変化する様なポンプにおける必
要正味吸込水頭を算出する場合の一例を示したが、ポン
プの回転数及び吐出流量(又は吸込流量)が一定の場合
又は変化してし大きな変化が無い場合には、その運転条
件におけるポンプの必要正味吸込水頭Hを固定値として
も同様「
の効果が得られる。以上の如き変形例を組み合せた一実
施例を第13図に示す。(9) In the embodiment shown in Fig. 1, an example of calculating the required net suction head for a pump in which the rotation speed and discharge flow rate (or suction flow rate) change was shown. When the discharge flow rate (or suction flow rate) is constant or changes but does not change significantly, the same effect can be obtained even if the required net suction head H of the pump under that operating condition is fixed. FIG. 13 shows an embodiment in which these modifications are combined.
第13図において、第1図の構成要素と同一のものは同
一符号を付す。In FIG. 13, the same components as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.
第13図においてはタンク(又はヘッダ)1へ流入する
プロセス液体又は気体Aがタンク(又はヘッダ)内でプ
ロセス液体と気体に分離し、2)φに分かれている場合
で、しかもタンク(又はヘッダ)内のプロセス液体の液
面以降ポンプ吸込部までの間で、プロセス液体の温度が
同−又はほとんど変化しない様な場合の一例である。In Fig. 13, the process liquid or gas A flowing into the tank (or header) 1 is separated into process liquid and gas within the tank (or header), and is divided into 2) φ, and the tank (or header) This is an example of a case where the temperature of the process liquid remains the same or hardly changes from the liquid level of the process liquid in ) to the pump suction part.
なお、プロセス液体については、前述と同様温水につい
ての実施例である。ポンプ吸込部における温水の温度を
温度検出522により検出する。Note that, as for the process liquid, this example is about hot water, similar to the above. Temperature detection 522 detects the temperature of hot water in the pump suction section.
そして、その測定値すを比重11eL算部25′及び飽
和蒸気圧演算部26へ入力し、温水の比重量γ及びポン
プ吸込み部における温水の飽和蒸気圧P を算出する。Then, the measured value S is inputted to the specific gravity 11eL calculating section 25' and the saturated vapor pressure calculating section 26, and the specific weight γ of the hot water and the saturated vapor pressure P of the hot water at the pump suction section are calculated.
又、−力木実施例で使用したポンプの回転数及び吐出流
量(又は吸込流量)はほとんど変化しないため、このポ
ンプの必要正味吸込水頭Hは固定値とした。Furthermore, since the rotational speed and discharge flow rate (or suction flow rate) of the pump used in the power tree embodiment hardly change, the required net suction head H of this pump was set to a fixed value.
次にこれらの作用について説明する。Next, these effects will be explained.
タンク(又はヘッダ)内のプロセス液体の液面以降ポン
プ吸込部までの間の温水(プロセス液体)の温度は同−
又はほとんど変化しない為、ポンプ吸込部における温水
の湿度検出器22により測定値すを得る。そして、この
Ap1定値すから前述と同様にしてポンプ吸込部におけ
る温水の飽和蒸気圧P か算出される。The temperature of the hot water (process liquid) between the liquid level of the process liquid in the tank (or header) and the pump suction part is the same.
Otherwise, since there is almost no change, a measured value is obtained by the hot water humidity detector 22 in the pump suction section. Then, from this Ap1 constant value, the saturated vapor pressure P of hot water in the pump suction section is calculated in the same manner as described above.
又、−力比重量演算部25′には、第8図に示した温水
の温度に対する温水の比重量についての関数をプログラ
ム化しておくことによりaPI定値すを入力すれば、温
水の比重はγが得られる。Furthermore, by programming the function of the specific weight of hot water with respect to the temperature of hot water shown in FIG. is obtained.
以下前述と同様にして演算値eか得られる。Thereafter, the calculated value e is obtained in the same manner as described above.
この演算値eとポンプの必要正味吸込水頭H7(固定値
)とを判定部31に入力して演算する事により前述と同
様の効果を得ることかできる。By inputting this calculated value e and the required net suction head H7 (fixed value) of the pump to the determining section 31 and performing the calculation, the same effect as described above can be obtained.
(lO)又、以上の実施例においては前述した(1)及
び(2)式からも明らかな様に、圧力apl定の単位は
絶対圧力で述べているが、絶対圧力とゲージ圧力の差は
約1 kg / c−である為、ゲージ圧力により圧力
all定を行っても実用上はととんど問題はなく同様の
効果が得られる。(lO) Also, in the above examples, as is clear from equations (1) and (2) above, the unit of pressure apl constant is absolute pressure, but the difference between absolute pressure and gauge pressure is Since it is approximately 1 kg/c-, there is no practical problem and the same effect can be obtained even if all pressures are determined by gauge pressure.
(目)更に以上の実施例においては、前述(発明の構成
)にて述べた様に、ポンプ吸込部におけるプロセス液体
の圧力ah+定値aを比重量γで除算し、種々の演算処
理後、ポンプの6効正味吸込水頭Hを算出し必要正味吸
込水頭Hと比較演算す+l
rる
様にしたが、前述した(1)、(2)式からも明らかな
様にプロセス液体の圧力4シ1定値aはそのまま使用し
て(γXH)と(γXH)とを比a
「較しても同一の効果が得られる事は当
然である。(E) Furthermore, in the above embodiment, as described in the above (structure of the invention), the pressure ah of the process liquid in the pump suction part + constant value a is divided by the specific weight γ, and after various calculation processes, the pump Calculate the 6-effect net suction head H and compare it with the required net suction head H +l
However, as is clear from equations (1) and (2) above, the process liquid pressure 4 and 1 constant value a can be used as is, and (γXH) and (γXH) can be compared by a.
``It is natural that the same effect can be obtained by comparing the two.
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、ポンプのH効正味吸
込水頭そのものを検出し、監視できるため、たとえ発電
プラント等の運転状態が急激に変化する様な場合におい
ても、又タンク(又はヘッダ)の入口以降ポンプ吸込部
までの間に外部からプロセス液体を加熱又は冷却する様
な装置が設置されている場合においても、これらによる
影響を受けるりtなく、ポンプの吸込側のプロセス液体
が正常な状態で存在しているかどうかを適確に監視する
ことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the H-effect net suction head of the pump itself can be detected and monitored, so even when the operating status of a power generation plant or the like suddenly changes, Furthermore, even if a device that heats or cools the process liquid from the outside is installed between the inlet of the tank (or header) and the pump suction section, the pump suction side will not be affected by these devices. It is possible to accurately monitor whether the process liquid is present in a normal state.
さらに、たとえポンプの回転数及び吐出mQ(又は吸込
流量)が変化する様な場合においても、その時々に応じ
たポンプの必要正味吸込水頭そのものを算出し、これと
前述の有効正味吸込水頭とを比較監視するようにしたの
で、ポンプ及び発電プラント等の運転状態に応じた適確
な監視ができるというさらに大きな効果が得られる。Furthermore, even if the rotational speed and discharge mQ (or suction flow rate) of the pump change, the required net suction head of the pump itself is calculated at each time, and this is combined with the effective net suction head described above. Since comparative monitoring is performed, an even greater effect can be obtained in that accurate monitoring can be performed according to the operating status of the pump, power plant, etc.
第1図は本発明によるポンプの保護装置の一実施例を示
すブロック図、第2図はプロセス液体が温水の場合の各
圧力rfA度に対する比重量の関数カーブの一例を示す
図、第3図はプロセス液体が温水の場合の各温度に対す
る飽和蒸気圧の関数カーブの一例を示す図、第4図はポ
ンプの吐出流量(又は吸込流量)に対するポンプの必要
正味吸込水頭の関数カーブの一例を示す図、第5図はポ
ンプ吸込配管内のプロセス液体の平均的な温度を4−1
定する為の感温部の長い測温抵抗体の一例を示す構成図
、第6図及び第7図は本発明の他の実施例における吸込
配管内及びポンプ吸込部のプロセス液体温度を検出する
ためのそれぞれの構成を示すブロック図、第8図はプロ
セス液体が温水の場合の各温度に対する比重量の関数カ
ーブの一例を示す図、第9図はポンプの吐出流量(又は
吸込流量)及び回転数に対する必要正味吸込水頭相当値
の関数を示す関数カーブの一例を示す図、第10図は本
発明の異なる他の実施例としてポンプの吐出流量(又は
吸込流量)と回転数が変化する様な場合のポンプの保護
装置を示すブロック図、第11図はポンプの回転数及び
吐出流量(又は吸込流Q)及び吐出圧力の関係を示す関
数カーブの一例を示す図、第12図はポンプの吐出流量
(又は吸込流量)及び吐出圧力のJilt定値を入力し
、ポンプの回転数信号を得る為の回転数演算部の一例を
示す構成図、第13図は本発明によるポンプの保護装置
のさらに異なる他の実施例を示すブロック図、第14図
は従来技術によるレベルスイッチを用いたポンプの保護
装置の一例を示すブロック図、第15図は従来技術によ
る圧力スイッチを用いたポンプの保護装置の一例を示す
ブロック図である。
1・・・プロセス液体が一時滞溜するタンク(又はヘッ
ダ)、2・・・ポンプ吸込配管、3・・・ポンプ、4・
・・ポンプ吐出配管、5・・・ポンプ駆動用モータ、6
・・・モータ用電源装置、7・・・電源装置をオン−オ
フする為の電源制御回路、21・・・圧力伝送器、22
・・・ポンプ吸込部におけるプロセス液体の温度を測定
するための温度検出器、23・・・流Q伝送器、24・
・・回転数検出器、25.25’・・・比重量演算部、
26・・・飽和蒸気圧演算部、27・・・a/γを演算
するための除算部、28・・・P /γを演算するため
の除算部、29・・・(c−d)を演算するための減算
部、30.30’・・・必要正味吸込水頭演算部、31
・・・判定部、32.32−1.32−2゜・・・、3
2−n・・・温度検出器、33・・・平均値演算部、3
4・・・回転数演算部、35・・・高値優先演算部、3
6・・・低値優先演算部、37・・・調節弁。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第
図
第
図
第
図
第
図
第
図
第
図
第
図
手彰しン市rF古
゛(乙成
特許庁長官 占 ITI x 殺 殿111件の表
示
特願昭63−333562号
発明の名称
ポンプの保護装置
補+F−をする者
事件との関係 特許出願人
(307) 株式会11 東北
&、3.J、23
日
8、補正の内容
(1)特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。
(2)明細書第11頁第3行目の「吸込側プセス」を「
吸込側プロセス」と訂正する。
(3)明細書第16頁第5行目のry−>Zs 十H,
−−・−(4) Jをrys>Zs+H,−−−−−−
(4)」と訂正する。
(5)明細書第32頁第8行目の「加えられる。」を「
入力される。」と訂正する。
(6)明細書第32頁第19行目のr(D/y+ys−
ZS −PV /7) Jを「(D/γ+YsZs
Pv/γ)」と訂正する。
(7)明細書第33頁第3行目の「必要正味吸込明細書
補正により増加する請求項の数
□演算部23」を「必要正味吸込演算部30」と訂j
上止する。
(8)明細書第35頁第8行目の「そこで、」を次のよ
うに訂正する。
「しかも、第2図で明らかなように温水の比重量は温水
の圧力より温水の温度変化に大きく依存する。そこで、
温水の温度の状況をより正確に計測するために」
(9)明細書第45頁第14行目の「無いシステム」を
「無い場合にはシステム」と訂正する。
(10)明細書第48頁第8行目の「第12図による」
を「第12図を用いる」と訂正する。
(11)明細書第48頁第10行目の「30を別置にし
たが、」を「30が別置になる訳であるが、」と訂正す
る。
(12)明細書第53頁第12行目の「カーブの一例を
」を「カーブを簡単化したものの一例を」と訂lEする
。
2、特許請求の範囲
(1)プロセス配管系統内に設置され且つそのプロセス
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常時監視するポンプの保護装置に
おいて、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力及
び温度を測定する測定手段と、この測定手段による測定
結果の内、温度からプロセス液体の該温度における飽和
蒸気圧を求め、この蒸気圧と前記4力1定手段で測定さ
れた圧力値とをもとにして前記ポンプの有効正味吸込水
頭を演算する演算手段と、この/M算千手段より求めら
れた有効正味吸込水頭と当該ポンプの必要正味吸込水頭
とを比較してポンプの吸込側のプロセス液体の状態が正
常であるか、異常であるかを判別し、異常である場合に
はその旨の報知又はトリップ信号を出力する監視手段と
を備えたことを特徴とするポンプの保護装置。
(2)プロセス配管系統内に設置されぼりそのプロセス
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常時監視するポンプの保護装置に
おいて、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力及
び温度を−j定する第1のr(1定f1段と、前記ポン
プの回転数、吐出流量。
吸込流量又は吐出圧力の少なくとも1つを4カ1定する
第2の/IPI定手段と、前記第1のΔ−1定手段によ
る11−1定結果の内、温度からプロセス液体の該温度
における飽和蒸気圧を求め、この蒸気圧と前記71−1
定手段でΔPJ定された圧力値とをもとにして前記ポン
プの有効正味吸込水頭を演算する第1の演算手段と、前
記第2の測定手段による測定結果から当該ポンプの必要
正味吸込水頭を演算する第2の演算手段と、前記第1の
演算手段により求められたq効正味吸込水頭と前記第2
の演算手段により求められた必要正味吸込水頭とを比較
してポンプの吸込側のプロセス液体の状態が正常である
か、異常であるかを判別し、異常である場合にはその旨
の報知又はトリップ信号を出力する監視手段とを備えた
ことを特徴とするポンプの保護装置。
(3)プロセス配管系統内に設置され且つそのプロセス
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常aI監視するポンプの保護装置
において、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力
及び温度を測定する第1の測定手段と、前記ポンプの回
転数と吐出圧力。
又は吐出圧力と吐出流量若しくは吸込流量、又は回転数
と吐出流量若しく吸込流量を測定する第2のΔ−1定手
段と、前記第1の測定手段による4−1定結果の内、温
度からプロセス液体の該温度における飽和蒸気圧を求め
、この蒸気圧と前記4−1定手段で11111定された
圧力値とをもとにして前記ポンプの有効正味吸込水頭を
演算する第1の演算手段と、前記第2の測定手段による
測定結果から当該ポンプの必要正味吸込水頭を演算する
第2の演算手段と、前記第1の演算手段により求められ
たH効正味吸込水頭と前記第2の演算手段により求めら
れた必要正味吸込水頭とを比較してポンプの吸込側のプ
ロセス液体の状態が正常であるか、異常であるかを判別
し、異常である場合にはその旨の報知又はトリップ信号
を出力する監視手段とを備えたことを特徴とするポンプ
の保護装置。
(4)ポンプの吸込部におけるプロセス液体の温度測定
手段は、プロセス液体中に感温部の長い温度4p1定器
を配置し、この温度M1定器で4−1定された温度を甲
均温度として出力するものである請求項1乃至3の何れ
かに記載のポンプの保護装置。
(5)ポンプの吸込部におけるプロセス液体の温度/1
ill定手段は、プロセス液体中に感温部の短い複数σ
Mの温度JFJ定器をそれぞれ配置し、各温度All定
器の温度の平均温度又は低値温度を測定温度として出力
するものである請求項1乃至3の何れかに記載のポンプ
の保護装置。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a pump protection device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a function curve of specific weight for each pressure rfA degree when the process liquid is hot water, and FIG. Figure 4 shows an example of a function curve of saturated vapor pressure for each temperature when the process liquid is hot water, and Figure 4 shows an example of a function curve of the pump's required net suction head against the pump's discharge flow rate (or suction flow rate). Figure 5 shows the average temperature of the process liquid in the pump suction piping by 4-1.
FIGS. 6 and 7 are block diagrams showing an example of a temperature sensing resistor with a long temperature-sensing part for detecting the process liquid temperature in the suction pipe and pump suction part in other embodiments of the present invention. Figure 8 is a diagram showing an example of the function curve of specific weight for each temperature when the process liquid is hot water, Figure 9 is a diagram showing the pump discharge flow rate (or suction flow rate) and rotation FIG. 10 is a diagram showing an example of a function curve showing the function of the required net suction head equivalent value for the number of pumps, and FIG. Fig. 11 is a diagram showing an example of a function curve showing the relationship between pump rotation speed, discharge flow rate (or suction flow Q), and discharge pressure, and Fig. 12 is a block diagram showing the pump protection device in case of pump discharge. FIG. 13 is a block diagram showing an example of a rotation speed calculation unit for inputting Jilt constant values of flow rate (or suction flow rate) and discharge pressure and obtaining a pump rotation speed signal, and FIG. A block diagram showing another embodiment, FIG. 14 is a block diagram showing an example of a pump protection device using a level switch according to the prior art, and FIG. 15 is an example of a pump protection device using a pressure switch according to the prior art. FIG. 1...Tank (or header) in which process liquid temporarily accumulates, 2...Pump suction piping, 3...Pump, 4...
...Pump discharge piping, 5...Pump drive motor, 6
...Motor power supply device, 7...Power supply control circuit for turning on and off the power supply device, 21...Pressure transmitter, 22
... temperature detector for measuring the temperature of the process liquid in the pump suction section, 23 ... flow Q transmitter, 24.
... Rotation speed detector, 25.25'... Specific weight calculation section,
26... Saturated vapor pressure calculation section, 27... Division section for calculating a/γ, 28... Division section for calculating P/γ, 29... (c-d) Subtraction unit for calculation, 30. 30'... Required net suction head calculation unit, 31
... Judgment section, 32.32-1.32-2°..., 3
2-n... Temperature detector, 33... Average value calculation unit, 3
4... Rotation speed calculation section, 35... High value priority calculation section, 3
6...Low value priority calculation section, 37...Control valve. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Name of invention No. 63-333562 Relationship to the case of the person who provided protection device for pump +F- Patent applicant (307) Co., Ltd. Correct the range as shown in the attached sheet. (2) Change "Suction side process" on page 11, line 3 of the specification to "
"Suction side process" is corrected. (3) ry->Zs 10H on page 16, line 5 of the specification,
−−・−(4) J to rys>Zs+H, −−−−−
(4)” is corrected. (5) Change “added” in line 8 of page 32 of the specification to “
is input. ” he corrected. (6) r(D/y+ys-
ZS -PV /7) J as "(D/γ+YsZs
Pv/γ)” is corrected. (7) In the third line of page 33 of the specification, "Number of claims to be increased due to correction of the required net intake statement □ calculation unit 23" is revised to "required net intake calculation unit 30." (8) "There," on page 35, line 8 of the specification is corrected as follows. "Moreover, as is clear from Figure 2, the specific weight of hot water depends more on the temperature change of the hot water than on the pressure of the hot water. Therefore,
(9) In the specification, page 45, line 14, ``No system'' is corrected to ``If there is no system, then there is a system.'' (10) “According to Figure 12” on page 48, line 8 of the specification
is corrected to "Use Figure 12." (11) On page 48, line 10 of the specification, "30 is placed separately, but" is corrected to "30 is placed separately." (12) "An example of a curve" on page 53, line 12 of the specification is revised to "an example of a simplified curve." 2. Claims (1) A protection device for a pump that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state, A measuring means for measuring the pressure and temperature of the process liquid in the suction section, and a saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature from the temperature of the measurement results by this measuring means, and using this vapor pressure and the four-force constant means. A calculation means for calculating the effective net suction head of the pump based on the measured pressure value, and a comparison between the effective net suction head obtained from the /M calculation means and the necessary net suction head of the pump. and a monitoring means for determining whether the state of the process liquid on the suction side of the pump is normal or abnormal, and outputting a notification to that effect or a trip signal if it is abnormal. Protective device for the pump. (2) A pump protection device that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state. A first r(1 constant f1 stage) that determines the pressure and temperature, the rotation speed of the pump, and a discharge flow rate. A second /IPI constant means that determines at least one of the suction flow rate or the discharge pressure. Then, from the 11-1 constant result obtained by the first Δ-1 constant means, the saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature is determined, and this vapor pressure and the 71-1 constant result are determined from the temperature.
a first calculating means that calculates the effective net suction head of the pump based on the pressure value determined by ΔPJ by the determining means; and a necessary net suction head of the pump based on the measurement result by the second measuring means. a second calculating means for calculating, a q-effect net suction head obtained by the first calculating means and the second calculating means;
The process liquid on the suction side of the pump is compared with the required net suction head determined by the calculation means to determine whether the condition is normal or abnormal, and if it is abnormal, a notification to that effect or A protection device for a pump, comprising: monitoring means for outputting a trip signal. (3) In a pump protection device that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state, the process liquid in the suction part of the pump first measuring means for measuring the pressure and temperature of the pump; and the rotation speed and discharge pressure of the pump. Or a second Δ-1 constant means for measuring the discharge pressure and the discharge flow rate or the suction flow rate, or the rotation speed and the discharge flow rate or the suction flow rate, and the 4-1 constant result obtained by the first measuring means, from the temperature. a first calculating means for determining the saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature and calculating the effective net suction head of the pump based on this vapor pressure and the pressure value determined by the 4-1 determining means; and a second calculation means that calculates the required net suction head of the pump from the measurement result by the second measurement means, and the H-effect net suction head determined by the first calculation means and the second calculation. It compares the required net suction head determined by the method to determine whether the state of the process liquid on the suction side of the pump is normal or abnormal, and if it is abnormal, a notification to that effect or a trip signal is sent. A pump protection device characterized by comprising: monitoring means for outputting. (4) The means for measuring the temperature of the process liquid in the suction part of the pump is to arrange a 4P1 temperature regulator with a long temperature-sensing part in the process liquid, and calculate the temperature determined by the 4P1 temperature regulator to the average temperature. The pump protection device according to any one of claims 1 to 3, which outputs as follows. (5) Temperature of process liquid at pump suction section/1
The illuminating means is to have a short plurality of temperature sensing parts in the process liquid.
4. The pump protection device according to claim 1, wherein M temperature JFJ temperature regulators are arranged respectively, and an average temperature or a low value temperature of the temperatures of each temperature regulator is outputted as the measured temperature.
Claims (3)
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常時監視するポンプの保護装置に
おいて、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力及
び温度を測定する測定手段と、この測定手段による測定
結果の内、温度からプロセス液体の該温度における飽和
蒸気圧を求め、この蒸気圧と前記測定手段で測定された
圧力値とをもとにして前記ポンプの有効正味吸込水頭を
演算する演算手段と、この演算手段により求められた有
効正味吸込水頭と当該ポンプの必要正味吸込水頭とを比
較してポンプの吸込側のプロセス液体の状態が正常であ
るか、異常であるかを判別し、異常である場合にはその
旨の報知又はトリップ信号を出力する監視手段とを備え
たことを特徴とするポンプの保護装置。(1) In a pump protection device that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state, A measuring means for measuring pressure and temperature, and a saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature determined from the temperature of the measurement results obtained by the measuring means, and based on this vapor pressure and the pressure value measured by the measuring means. calculating means for calculating the effective net suction head of the pump, and comparing the effective net suction head obtained by the calculating means with the required net suction head of the pump to determine the state of the process liquid on the suction side of the pump. 1. A protection device for a pump, comprising a monitoring means for determining whether the pump is normal or abnormal, and outputs a notification or a trip signal if the pump is abnormal.
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常時監視するポンプの保護装置に
おいて、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力及
び温度を測定する第1の測定手段と、前記ポンプの回転
数、吐出流量、吸込流量の少なくとも1つを計測する第
2の計測手段と、前記第1の測定手段による測定結果の
内、温度からプロセス液体の該温度における飽和蒸気圧
を求め、この蒸気圧と前記測定手段で測定された圧力値
とをもとにして前記ポンプの有効正味吸込水頭を演算す
る第1の演算手段と、前記第2の計測手段による測定結
果から当該ポンプの必要正味吸込水頭を演算する第2の
演算手段と、前記第1の演算手段により求められた有効
正味吸込水頭と前記第2の演算手段により求められた必
要正味吸込水頭とを比較してポンプの吸込側のプロセス
液体の状態が正常であるか、異常であるかを判別し、異
常である場合にはその旨の報知又はトリップ信号を出力
する監視手段とを備えたことを特徴とするポンプの保護
装置。(2) In a pump protection device that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state, A first measuring means for measuring pressure and temperature, a second measuring means for measuring at least one of the rotation speed, discharge flow rate, and suction flow rate of the pump, and the measurement results by the first measuring means, a first calculating means for determining the saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature from the temperature and calculating the effective net suction head of the pump based on this vapor pressure and the pressure value measured by the measuring means; a second calculating means for calculating the required net suction head of the pump from the measurement results by the second measuring means; and an effective net suction head calculated by the first calculating means and calculated by the second calculating means. The process liquid on the suction side of the pump is compared with the required net suction head to determine whether the condition of the process liquid on the suction side of the pump is normal or abnormal, and if it is abnormal, a notification or trip signal to that effect is output. A protection device for a pump, comprising monitoring means.
液体を圧送するポンプの吸込側のプロセス液体が正常な
状態であるかどうかを常時監視するポンプの保護装置に
おいて、ポンプの吸込部におけるプロセス液体の圧力及
び温度を測定する第1の測定手段と、前記ポンプの回転
数と吐出圧力、又は吐出圧力と吐出流量又は吸込流量を
計測する第2の計測手段と、前記第1の測定手段による
測定結果の内、温度からプロセス液体の該温度における
飽和蒸気圧を求め、この蒸気圧と前記測定手段で測定さ
れた圧力値とをもとにして前記ポンプの有効正味吸込水
頭を演算する第1の演算手段と、前記第2の計測手段に
よる測定結果から当該ポンプの必要正味吸込水頭を演算
する第2の演算手段と、前記第1の演算手段により求め
られた有効正味吸込水頭と前記第2の演算手段により求
められた必要正味吸込水頭とを比較してポンプの吸込側
のプロセス液体の状態が正常であるか、異常であるかを
判別し、異常である場合にはその旨の報知又はトリップ
信号を出力する監視手段とを備えたことを特徴とするポ
ンプの保護装置。(3) In a pump protection device that is installed in a process piping system and constantly monitors whether the process liquid on the suction side of the pump that pumps the process liquid is in a normal state, A first measuring means for measuring pressure and temperature, a second measuring means for measuring the rotation speed and discharge pressure of the pump, or a discharge pressure and a discharge flow rate or a suction flow rate, and the measurement results by the first measuring means. A first calculation that calculates the saturated vapor pressure of the process liquid at the temperature from the temperature, and calculates the effective net suction head of the pump based on this vapor pressure and the pressure value measured by the measuring means. means, a second calculating means for calculating the required net suction head of the pump from the measurement result by the second measuring means, and the effective net suction head determined by the first calculating means and the second calculating means. It compares the required net suction head determined by the method to determine whether the state of the process liquid on the suction side of the pump is normal or abnormal, and if it is abnormal, a notification to that effect or a trip signal is sent. A pump protection device characterized by comprising: monitoring means for outputting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33356288A JPH02176198A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Protection device of pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33356288A JPH02176198A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Protection device of pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02176198A true JPH02176198A (en) | 1990-07-09 |
Family
ID=18267432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33356288A Pending JPH02176198A (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Protection device of pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02176198A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0491283U (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-10 | ||
JP2009293838A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cavitation removing system and water supply device of power generation plant |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33356288A patent/JPH02176198A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0491283U (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-10 | ||
JP2009293838A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Cavitation removing system and water supply device of power generation plant |
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