JPS61209086A - 多段フラツシユ型海水淡水化装置における負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多段フラッシェ型海水淡水化装置（以下これを
海淡装置と略す）において、供給海水温度の変化や冷却
管伝熱係数の経年変化等の外部運転条件が変化した場合
でも、所定の製造水量を安定且つ連続して得られる海淡
装置における負荷制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の海淡装置は、例えば第３図に示すように、熱回収
部１（第３図中の／Ｉ６１段〜腐Ｎ−２段）と熱放出部
２（第３図中の／ｌ６Ｎ−１段および／１６Ｎ段）から
なる多段の蒸発室と、ブラインヒータ３とにより構成さ
れている。

第３図において、原料海水は、供給ライン４から熱放出
部２へ供給される。その向火部分は放出ライン５から廃
棄されるが、一部は、海水補給ライン６を通って、海淡
装置へ補充液として供給される。この液と、蒸発室最終
段のブラインは合流して、ブライン循環ライン７を通９
、熱回収部ｌへ冷却液として供給される。熱回収部１で
は、蒸発室各段でフラッシニ蒸発した蒸気が、各蒸発室
の凝縮器８の中を通るブラインにより冷却され凝縮する
とともに、凝縮器８の中のブラインは、蒸発室各段毎に
昇温していき、ブラインヒータ３の入口では、はとんど
蒸発室初段の飽和温度近くまで昇温される。つまり、熱
回収効果をもたらしている。

ブラインはブラインヒータ３で蒸発室初段の飽和温度の
数度高めまで加熱される。ライン９は、ブラインヒータ
３で用いる加熱媒体を供給するラインである。加熱媒体
は一般には水蒸気が用いられる。

加熱されたブラインは、初段の蒸発室に導かれる。この
ように、ブラインは蒸発室各段を流下していくが、各段
の入口にはオリフィスＩＯとせき１１が設置されている
。各段を流下する毎にフラッジ、ｇ発してブラインの温
度が下がるが、オリフィス１０とせき１１による摩擦圧
ｆｉ［よってブラインの飽和圧力も下っていくので、そ
れぞれの段でフラッシュ蒸発させることができる。蒸発
室で発生した蒸気はデミスタ１２で同伴する液滴が分離
され、凝縮器８に接触し冷却されて凝縮し淡水となる。

この液は凝縮液トレイ１３に溜められ、この液も各段を
降下していきライン１４から取出し製造水タンクに送ら
れる。

前記従来装置の制御法について説明する。

通常前記従来装置で制御されるものけ、ブラインヒータ
３の出口（即ち蒸発室／Ｉ６１の初段入口）ブライン温
度、循環液流量、最終段液面および海水供給流量である
。

初段入口ブライン温度はブラインヒータ３の出口に温度
検出端２０を設け、温度調節計２１によって加熱媒体（
通常水蒸気を用いる）の流量を操作する。

循環流量は所要の負荷（遣水量）に対応した設定流量に
対し流量検出端２５および流量調節計２２によって一定
に制御される。

海水補充液も所要の造水量に応じて供給される。補充量
に対し装置内の液の物質収支は蒸発室最終段（Ｎ段）か
らの廃水ライン１５の抜出し量によシ制御される。この
廃水量は蒸発室最終段液レベルを一定に制御するレベル
調節計２３により操作される。

供給ライン４から熱放出部２へ供給される海水供給量は
、熱放出部冷却海水流量調節計２４によって一定に制御
される。

〔発明が解決しよダとする問題点〕

一般に、海淡装置の運転において要求されていることは
所定の製造水量を安定かつ連続して得ることにある。し
かし製造水量はａ加熱量、ｂ循環液流量、Ｃ冷却管伝熱
係数、ｄ供給海水流量、ｅ供給海水温度等により影響を
受ける。

このうちａ、ｂ、ｄは任意に調節操作できるが、ｃ、ｅ
は外部要因であり、製造水量の制御にとっては外乱であ
る。従って運転員はこの外乱に対応した操作が必要であ
る。

例えば、夏期と冬期でｅ供給海水温度が大きく異なった
り、経年変化によるＣ冷却管伝熱係数の変化等の運転条
件の変化に対応し、運転員は、蒸発室初段入口ブライン
温度調節計２１、循環液流量調節計２２、熱放出部冷却
海水流量調節計２４等の各設定値を、所定製造水量に合
わせるべく調整する必要がある。また、Ｃ冷却管伝熱係
数を変化させる汚れの様に計測自体も困難なものもあり
、全ての製造水量に対する影響因子を量的に把握してい
るわけではない。従って、運転員は、製造水量の変更操
作に際しては、蒸発室各段のブライン温度やレベルを監
視しながら、ａ加熱量、ｂ循環液流量、ｄ供給海水流量
を小刻にかつ緩慢に変化させるため、かなりの経験的知
見を必要としている。

前述のように製造水量は踵々の影響を受けるが大路次式
で表わされる。

Ｆｐ＝にφＦＲ・ＴＦ　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１
）ＦＰ：製造水量　　　（ｔ／ｈ） ＦＲ：循環液流量　　　（ｔ／ｈ） Ｋ：比例定数　　　　（−） すなわち製造水量に対する種々の運転条件の変化が結果
的に最終段温度の変化となって現われてくることに着目
ｒ７たものである。

ここで比例定数にはプラントにより決まる定数であるが
、プラント毎にほぼ一定と考えてもよく、所望の製造水
１ｔＦｐを得るためには循環液流量Ｆｎとフラッシュレ
ンジＴＦ　との積を制御すればよい。

しかしながら前記従来装置においては、蒸発室初段入ロ
ブライン温Ｋを一定に保つような制御系となっている。

従って、同じ製造水量を得るためにはこの設定値を夏期
には高く、冬期には低くする必要がある。また、蒸発室
初段へロブライン温度を変更すると、各段の液面が異常
となり、良質な製造水を得ることに支障が生じることも
あり、蒸発室初段入口ブライン温度を変更する際は液面
が異常にならないよう循環液流量も同時に調節する必要
があり、蒸発室初段入口ブライン温度の設定値の調整は
試行錯誤せざるを得ない。海淡装置の製造水１１ＦＰは
（１）式で示したように主に循環液流＠　Ｆ　Ｒとフラ
ッシュレンジＴＦで決まる。しかし従来の制御法はフラ
ッシュレンジＴｐでなく蒸発室初段入ロブライン温肛を
制御していることに問題がある。

Ｃ冷却管伝熱係数、ｅ供給海水温度に変化がない時は所
望の製造水量に対する最終段ブライン温度がほぼ一定に
なっており、従来のように初段入口ブライン温度のみ制
御しても所望の製造水量に対するフラッシュレンジを制
御したことになるが、ブラインヒータ３と放出ライン５
との外乱が不可避とすれば、従来の制御法には問題があ
る。

本発明は前記従来の問題点を解消するために提案された
もので、前記のように単に一点の温度でなく、二点の温
度差であるフラッシュレンジＴｒによる加熱量制御を行
なうことにより、外部運転条件等の外乱に対処すること
ができ、常に所定の製造水量を安定且つ連続して得られ
る海淡装置における負荷制御装置を提供することを目的
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による海淡装置における負荷制御装置においで、
蒸発室初段入口ブライン温度と蒸発室最終段ブライン温
度とをそれぞれ検出し、両論出端の温度差を演算すると
ともに、この温度差を出力する演算器と、製造水量設定
器の設定信号および循環液流量検出信号から設定製造水
量に対応する温度差を計算する関数器と、前記演算器の
出力信号と前記関数器の出力信号とが一致するように加
熱供給量を制御する制御装置とを鵬備してなることを特
徴とするものである。

〔作用〕

本発明によれば、海淡装置において、蒸発室初段入口ブ
ライン温度と蒸発室最終段ブライン温度との差即ちフラ
ッシュレンジを減算器により演算し、設定製造水量に対
応する温度差を関数器により算出し、制御装置により前
記減算器の出力信号と前記関数器の出力信号とが一致す
るように加熱供給量を制御することにより、外乱に対処
できるようにして、前記従来の問題点を解消し得るよう
にしたものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図であり、第３
図に示されたものと同一部分には同一符号を付している
。

第１図に示す本発明の一実施例は、第３図に示す従来装
置に改良を加え、蒸発室初段入口ブライン温度調節計２
１をフラッシュレンジで加熱媒体の流量を操作する制御
方式にしたものであり、第１図において、３Ｉは最終段
ブライン温度検出器、３２けフラッシュレンジ（初段入
口ブライン温度と最終段ブライン温度との差）を算出す
る減算器、３３はフラッシュレンジ調節計である。その
他の各部の構成および作用は第３図について説明したも
のと同一である。

上記第１図に示す本発明の一実施例の作用について説明
する。

第１図において、最終段ブライン温度検出器３１、減算
器３２およびフラッシュレンジ調節計３３を設けること
により、フラッシュレンジを減算器３２により演算し、
−力設定製造水量に対応する温度差を関数器により算出
１７、減算器３２の出力信号と前記関数器の出力信号と
が一致するように加熱供給量を制卸する。これにより外
部運転条件が変化しても、与えられたフラッシュレンジ
が一定と々るように制御でき、従って循＠液流量に変化
がなければ、製造水量を一定に保持することができる。

第２図は本発明の池の実施例の構成を示す図で、第１図
および第３図に示すものと同一部分には同一符号を付し
ている。

第２図に示す実権例は、与えられた製造水量に対して、
フラッシュレンジと循環液量とを自動的に調節して所望
の製造水負荷を得る場合の例であり、第２図において、
４１け製造水量検出器、４２は目標製造水負荷設定器、
４３は緩衝器、４４は製造水負荷調節器、４５は製造水
負荷（製造水負荷調節器４４の出力値）に対応するフラ
ッシュレンジを算出する演算器、４６は製造水負荷（整
造水負荷調節器４４の出力値）に対応する循環液流量を
算出する演算器である。

その他の各部の構成および作用は第１図および第３図に
ついて説明したものと同一である。

上記第２図に示す本発明の他の実施例の作用について説
明する。

第２図において、製造水負荷調節器４４の出力信号であ
る製造水負荷信号は、目標製造水負荷設定器４２の出力
信号を緩衝器４３でゆるやかに変化する様に変化率制限
を加えた目標製造水負荷信号と製造水量検出器４１で検
出された製造水量検出信号が等しくなる様に製造水負荷
調節器４４により調節されたものである。

この製造水負荷信号に対応する循環液流量を演算器４６
で算出し、循環液流量調節計２２の設定値として与える
。また演算器４５では、製造水負荷信号と循環液流量検
出器２５で検出された循環液流量検出信号により、下記
の計算を行ない、フラッシュレンジ調節計３３の設定値
を算出する。

従って、目標製造水負荷設定器４２の出力信号に応じて
、自動的に、循環液流量とフラッシュレンジの設定値を
与えることができ、外部運転条件が変化しても製造水量
を自動調節できる。

〔発明の効果〕

以上により、本発明によれば、海淡装置において、遣水
負荷を連続的に、また運転条件の変化等の外乱に応じて
自動的に設定値を変更すること等により、希望する製造
水量を迅速且つ安定に得られる等の優れた効果が奏せら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す図、第２図は本
発明の他の実施例の構成を示す図、第３図は従来例を示
す図である。 ｌ・・・熱回収部、２・・・熱放出部、３・・・ブライ
ンヒータ、３１・・・最終段ブライン温度検出器、３２
・・・減算器、３３・・・フラッシュレンジ調節計、４
１・・・製造水量検出器、４２・・・目標製造水負荷設
定器、４３・・・緩衝器、４４・・・製造水負荷調節器
、４５．４６・・・演算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多段フラッシュ型海水淡水化装置において、蒸発室初段
   入口ブライン温度と蒸発室最終段ブライン温度とをそれ
   ぞれ検出し、両検出端の温度差を演算するとともに、こ
   の温度差を出力する演算器と、製造水量設定器の設定信
   号および循環液流量検出信号から設定製造水量に対応す
   る温度差を計算する関数器と、前記演算器の出力信号と
   前記関数器の出力信号とが一致するように加熱供給量を
   制御する制御装置とを具備してなることを特徴とする多
   段フラッシュ型海水淡水化装置における負荷制御装置。