JPH0150441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加熱源として蒸気を使用する濃縮装置
の制御装置に関するものである。

（従来技術） 第３図は従来型の制御装置を示す。１は蒸発缶
で、内部に熱交換器２がある。蒸発缶１の底部か
ら原液が原液入口管３から送られ、上部の蒸気入
口管４から加熱用蒸気が送られる。蒸発缶１の底
部の液は、ポンプ５によつて循環管路６を介し循
環され、熱交換器２の上部にてフラツシユされて
熱交換器２内で加熱される。発生した蒸気は蒸気
缶の頂部の排出管７から排出される。蒸発によつ
て濃縮された液は蒸発缶１の底部から取出管８に
より取出される。

９はレベルコントローラで、蒸発缶底部の溶液
レベルをレベル計１０にて検出し、原液入口管３
に配設された入口側の流量調節弁１１をこれによ
り制御する。

一方１２は濃度コントローラで、取出管８内に
設けた濃度計１４で濃縮された液の濃度を検出
し、出口側流量調節弁１３をコントロールする。

このように出口側流量を操作量とした濃度制御
系と、入口側流量を操作量としたレベル制御系を
備えた濃縮装置が一般的である。しかしながら濃
度など諸量の因果関係は第４図のようになつてお
り、濃度制御はレベル制御を介在して動作してい
る。このため濃度制御の性能は、レベル制御の性
能にも左右され、結局濃度制御の性能向上が困難
となつている。

（発明の解決しようとする問題点） 従来型装置の問題点に鑑み、加熱源として蒸気
を使う溶液濃縮装置において、濃縮液の濃度制御
のハンチングの抑制及び濃縮液の濃度制御の応答
性向上を図ろうとするものである。

（発明による解決手段） 熱交換器を内部に備えた蒸発缶の底部に供給さ
れた原液を循環管路を介し熱交換器上にフラツシ
ユして蒸発させる濃縮装置において、出口側溶液
濃度を検出し、濃度コントローラによつて入口側
の溶液流量を操作する濃度制御系と、蒸発缶内の
溶液レベルを検出し、レベルコントローラによつ
て出口側溶液流量を操作するレベル制御系とを備
え、濃度制御系がレベル制御系を介さないで制御
できるようにした。

（実施例） 第１図に基いて説明する。蒸発缶そのものは第
３図と同様の構成である。即ち１は蒸発缶で、内
部に熱交換器２がある。蒸発缶１の底部から原液
が原液入口管３より送られ、上部の蒸気入口管４
から加熱用蒸気が送られる。蒸発缶１の底部の液
はポンプ５によつて循環管路６を介し循環され、
熱交換器２の上部にてフラツシユされ熱交換器２
内で加熱される。発生した蒸気は、蒸気缶の頂部
の排出管７から排出される。蒸発によつて濃縮さ
れた液は蒸発缶１の底部から取出管８より取出さ
れる。

さて、本発明においては取出管８内の出口濃度
Ｄを濃度計１４で検出し、操作量が入口側溶液流
量Fiとなるように濃度コントローラ１２によつて
入口側流量調節弁１１を操作する濃度制御系を構
成する。又缶内溶液重量Ｗを溶液レベルとしてレ
ベル計１０で検出し、操作量が出口側流量Foと
なるようにレベルコントローラ９によつて出口側
流量調節弁１３を操作するレベル制御系を構成す
る。

以上２つの制御系による諸量の因果関係は第２
図のようになる。このとき前記コントローラは、
PID制御器を使用する。

なお取出管８を運転中に洗浄する場合など、蒸
発缶１内の溶液を抜けないことがある。そのとき
には第３図のような構成となるように信号を切換
えて濃度コントローラ１２は動作させず、入口側
でレベルコントローラ９を動作させてレベルコン
トロールを行うこともある。

（作用） 第２図に示すように濃度設定値Drefと、検出
した濃度Ｄとの偏差を入力として濃度制御用のコ
ントローラ１２を動作させ、その出力により入口
側流量調節弁１１が操作される。その結果とし
て、入口側流量Fiが操作量となる。入口側流量Fi
は濃度に直接影響を与え、また出口流量Foの影
響を受けない。

溶液レベル設定値Lrefと検出した溶液レベルＬ
との偏差を入力としてレベル制御用のコントロー
ラ９を動作させ、その出力により出口側流量調節
弁１３が操作され、結果として出口側流量Foが
操作量となる。入口側流量Fiと出口側流量Foの
差を積分する効果で缶内の溶液量が動かされ、そ
れは溶液レベルとして検出される。このレベル制
御系においては、入口側流量Fiは見かけ上外乱の
ように動く。

（効果） 濃度制御系の中にレベル制御系が介在していな
いので、濃度制御の性能をレベル制御系の性能に
依らずに改善することが可能となつた。それによ
り濃度制御のハンチングを抑制しながら応答性を
向上させることが容易となつた。

因みに第５図は本発明による制御系を備えたも
のにおける時間−重量（wt）％線図を示し、濃
縮液の濃度が極めて安定していることがわかる。
又第６図は従来型の制御系を備えたものの時間―
重量（wt）％線図である。濃縮液の濃度がハン
チングしている状態が良く理解できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の配管制御回路図。第２図
は同じく制御系の説明図。第３図は従来型装置の
配管制御回路図。第４図は同じく制御系の説明
図。第５図は本発明装置に於ける時間―重量
（wt）％図。第６図は従来型装置に於ける時間−
重量（wt）％図。 図において、１…蒸発缶、２…熱交換器、３…
原液入口管、４…蒸気入口管、５…ポンプ、６…
循環管路、７…排出管、８…取出管、９…レベル
コントローラ、１０…レベル計、１１…流量調節
弁、１２…濃度コントローラ、１３…流量調節
弁、１４…濃度計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱交換器を内部に備えた蒸発缶の底部に供給
   された原液を循環管路を介し熱交換器上にフラツ
   シユして蒸発させた濃縮装置において、出口側溶
   液濃度を検出し、濃度コントローラによつて入口
   側の溶液流量を操作する濃度制御系と、蒸発缶内
   の溶液レベルを検出し、レベルコントローラによ
   つて出口側溶液流量を操作するレベル制御系とを
   備えたことを特徴とする加熱源として蒸気を使用
   する溶液の濃縮装置における制御装置。