JP2706336B2 - ポンプの流量制御装置 - Google Patents
ポンプの流量制御装置Info
- Publication number
- JP2706336B2 JP2706336B2 JP1310554A JP31055489A JP2706336B2 JP 2706336 B2 JP2706336 B2 JP 2706336B2 JP 1310554 A JP1310554 A JP 1310554A JP 31055489 A JP31055489 A JP 31055489A JP 2706336 B2 JP2706336 B2 JP 2706336B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- discharge valve
- rotation speed
- flow rate
- flow control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばカーゴオイルポンプなどの流量制御
に適用されるポンプの流量制御装置に関する。
に適用されるポンプの流量制御装置に関する。
従来、例えばカーゴオイルポンプなどの流量制御は、
カーゴオイルポンプの回転数を変えたり、吐出弁の開度
を変えたりして行っている。前者の方法は、一般にポン
プの流量が回転数に比例し、全揚程が回転数の２乗に比
例する特性を利用したもので、実際の流量は配管系の抵
抗曲線に沿って変わるために比例関係よりもかなり少な
いものになる。また、後者の方法は吐出弁の開度を変え
て配管系の抵抗曲線を変えるもので、ポンプの回転数が
一定でも吐出弁を絞ることによって流量は減少する。こ
のように、吐出弁を絞ることは配管系の抵抗を増大させ
るため、カーゴオイルポンプなど蒸気タービンや可変速
電動機などにより駆動されるポンプの流量制御は、回転
数を自動的に変えて行うとともに、必要に応じて遠隔手
動操作により吐出弁の開度の調節を並行して行ってい
る。
カーゴオイルポンプの回転数を変えたり、吐出弁の開度
を変えたりして行っている。前者の方法は、一般にポン
プの流量が回転数に比例し、全揚程が回転数の２乗に比
例する特性を利用したもので、実際の流量は配管系の抵
抗曲線に沿って変わるために比例関係よりもかなり少な
いものになる。また、後者の方法は吐出弁の開度を変え
て配管系の抵抗曲線を変えるもので、ポンプの回転数が
一定でも吐出弁を絞ることによって流量は減少する。こ
のように、吐出弁を絞ることは配管系の抵抗を増大させ
るため、カーゴオイルポンプなど蒸気タービンや可変速
電動機などにより駆動されるポンプの流量制御は、回転
数を自動的に変えて行うとともに、必要に応じて遠隔手
動操作により吐出弁の開度の調節を並行して行ってい
る。
第２図は或るカーゴオイルポンプの特性曲線図であ
る。図において、有効吸込ヘッドとはインペラの羽根直
前の基準面においてポンプ揚液がもつ全圧（絶対圧）が
その揚液のその温度における飽和蒸気圧（絶対圧）より
も幾ら高いかをヘッドの形で表わしたもので、一般にポ
ンプの運転中にポンプが必要とする必要吸込ヘッドが有
効吸込ヘッドと同一または上回ると、キャビテーション
が発生する。従って、ポンプはその必要吸込ヘッドが有
効吸込ヘッドよりも或る程度低い領域で運転されなけれ
ばならない。必要吸込ヘッドが有効吸込ヘッドに達する
と、インペラの羽根直前で揚液中に溶存している空気や
ガスが分離析出してキャビテーションが発生し、ポンプ
の揚程、動力、効率などが急激に低下するとともに騒
音、振動を生じ、インペラおよびその周辺が潰食され
る。
る。図において、有効吸込ヘッドとはインペラの羽根直
前の基準面においてポンプ揚液がもつ全圧（絶対圧）が
その揚液のその温度における飽和蒸気圧（絶対圧）より
も幾ら高いかをヘッドの形で表わしたもので、一般にポ
ンプの運転中にポンプが必要とする必要吸込ヘッドが有
効吸込ヘッドと同一または上回ると、キャビテーション
が発生する。従って、ポンプはその必要吸込ヘッドが有
効吸込ヘッドよりも或る程度低い領域で運転されなけれ
ばならない。必要吸込ヘッドが有効吸込ヘッドに達する
と、インペラの羽根直前で揚液中に溶存している空気や
ガスが分離析出してキャビテーションが発生し、ポンプ
の揚程、動力、効率などが急激に低下するとともに騒
音、振動を生じ、インペラおよびその周辺が潰食され
る。
カーゴオイルポンプの回転数を低下させた場合、その
必要吸込ヘッドの特性は第２図（ｂ）に示すように小流
量側へ移行する。回転数を増大させた場合、必要吸込ヘ
ッドが有効吸込ヘッドに達するとキャビテーションが発
生する。このため、同図（ａ）に示すようにカーゴオイ
ルポンプの回転数に対応して流量限界域が設定されてお
り、回転数をその範囲内で変えて流量制御を行ってい
る。
必要吸込ヘッドの特性は第２図（ｂ）に示すように小流
量側へ移行する。回転数を増大させた場合、必要吸込ヘ
ッドが有効吸込ヘッドに達するとキャビテーションが発
生する。このため、同図（ａ）に示すようにカーゴオイ
ルポンプの回転数に対応して流量限界域が設定されてお
り、回転数をその範囲内で変えて流量制御を行ってい
る。
上述のような従来の例えばカーゴオイルポンプなどの
流量制御方法において、第２図に示すカーゴオイルポン
プの特性曲線図のように、吐出弁を全開したときの配管
系の抵抗曲線Ａの傾斜が穏やかな場合には、遠隔手動操
作によって吐出弁の開度を絞り、例えば急な傾斜の抵抗
曲線Ｂに移行させた後、回転数の調節を自動的に行わせ
ている。即ち、流量はQaから遠隔手動操作によって点線
で示す矢印に沿ってQcまで一旦低下し、その後Qbへ移行
する。この吐出弁の操作は開度を絞り過ぎた場合には流
量が不足し、また開度の絞り量が少ない場合にはキャビ
テーションが発生する。従って、吐出弁の操作はカーゴ
オイルポンプおよびその配管系固有の特性を熟知した高
度の熟練者でないと行うのが難しく、また煩雑である。
流量制御方法において、第２図に示すカーゴオイルポン
プの特性曲線図のように、吐出弁を全開したときの配管
系の抵抗曲線Ａの傾斜が穏やかな場合には、遠隔手動操
作によって吐出弁の開度を絞り、例えば急な傾斜の抵抗
曲線Ｂに移行させた後、回転数の調節を自動的に行わせ
ている。即ち、流量はQaから遠隔手動操作によって点線
で示す矢印に沿ってQcまで一旦低下し、その後Qbへ移行
する。この吐出弁の操作は開度を絞り過ぎた場合には流
量が不足し、また開度の絞り量が少ない場合にはキャビ
テーションが発生する。従って、吐出弁の操作はカーゴ
オイルポンプおよびその配管系固有の特性を熟知した高
度の熟練者でないと行うのが難しく、また煩雑である。
本発明に係るポンプの流量制御装置は上記課題の解決
を目的にしており、回転数を自動的に変えて設定された
流量を確保するポンプの流量制御装置において、ポンプ
が運転されている諸元と予め入力されている上記ポンプ
の各回転数におけるキャビテーションが発生しない流量
限界値とにより上記ポンプの許容最大回転数を計算する
コンピュータと、該コンピュータにより計算された上記
ポンプの許容最大回転数と運転されている上記ポンプの
回転数とを比較して上記ポンプの回転数が許容最大回転
数よりも大きいときには上記ポンプの吐出弁の開閉器に
吐出弁閉の信号を、小さいときには吐出弁開の信号を出
力する比較演算器とを備えた構成を特徴としている。
を目的にしており、回転数を自動的に変えて設定された
流量を確保するポンプの流量制御装置において、ポンプ
が運転されている諸元と予め入力されている上記ポンプ
の各回転数におけるキャビテーションが発生しない流量
限界値とにより上記ポンプの許容最大回転数を計算する
コンピュータと、該コンピュータにより計算された上記
ポンプの許容最大回転数と運転されている上記ポンプの
回転数とを比較して上記ポンプの回転数が許容最大回転
数よりも大きいときには上記ポンプの吐出弁の開閉器に
吐出弁閉の信号を、小さいときには吐出弁開の信号を出
力する比較演算器とを備えた構成を特徴としている。
即ち、本発明に係るポンプの流量制御装置において
は、或る諸元の下で運転されているポンプのキャビテー
ションが発生しない許容最大回転数をコンピュータによ
り計算するとともに、この計算された許容最大回転数と
ポンプの実際の回転数とを比較演算器により比較し、ポ
ンプの実際の回転数が許容最大回転数よりも大きいとき
には吐出弁の開度の絞り込み操作を、ポンプの実際の回
転数が許容最大回転数よりも小さいときには吐出弁を開
く操作をそれぞれ比較演算器により自動的に行う。この
コンピュータおよび比較演算器によるプロセスを自動的
に変わるポンプの実際の回転数に対応して反復させるこ
とにより、キャビテーションが発生することなくポンプ
の回転数による流量制御と吐出弁の開度による流量制御
とが平行して自動的に行われ、ポンプの所定の流量が確
保される。
は、或る諸元の下で運転されているポンプのキャビテー
ションが発生しない許容最大回転数をコンピュータによ
り計算するとともに、この計算された許容最大回転数と
ポンプの実際の回転数とを比較演算器により比較し、ポ
ンプの実際の回転数が許容最大回転数よりも大きいとき
には吐出弁の開度の絞り込み操作を、ポンプの実際の回
転数が許容最大回転数よりも小さいときには吐出弁を開
く操作をそれぞれ比較演算器により自動的に行う。この
コンピュータおよび比較演算器によるプロセスを自動的
に変わるポンプの実際の回転数に対応して反復させるこ
とにより、キャビテーションが発生することなくポンプ
の回転数による流量制御と吐出弁の開度による流量制御
とが平行して自動的に行われ、ポンプの所定の流量が確
保される。
第１図は本発明の一実施例に係るカーゴオイルポンプ
の流量制御装置のフローチャートである。カーゴオイル
ポンプは第２図に示す特性を有している。図において、
本実施例に係るカーゴオイルポンプの流量制御装置は第
１図に示すように、カーゴオイルポンプの流量制御をコ
ンピュータにより自動的に行うようになっており、図に
示すプロセス１では、コンピュータにセンサーにより検
出されたカーゴオイルポンプの吸込圧力、吐出圧力、回
転数、カーゴオイルの吸込温度などの諸元が入力され
る。コンピュータはカーゴオイルの吸込温度から飽和蒸
気圧を演算するとともに、予め入力された揚液の比重を
使ってその運転状態における有効吸込ヘッド演算する。
の流量制御装置のフローチャートである。カーゴオイル
ポンプは第２図に示す特性を有している。図において、
本実施例に係るカーゴオイルポンプの流量制御装置は第
１図に示すように、カーゴオイルポンプの流量制御をコ
ンピュータにより自動的に行うようになっており、図に
示すプロセス１では、コンピュータにセンサーにより検
出されたカーゴオイルポンプの吸込圧力、吐出圧力、回
転数、カーゴオイルの吸込温度などの諸元が入力され
る。コンピュータはカーゴオイルの吸込温度から飽和蒸
気圧を演算するとともに、予め入力された揚液の比重を
使ってその運転状態における有効吸込ヘッド演算する。
次のプロセス2,3では、センサーにより検出された吸
込圧力、吐出圧力、予め入力された比重を使ってポンプ
全揚程を計算する。コンピュータには予め第２図に示す
キャビテーションが発生する必要吸込ヘッド＝有効吸込
ヘッドの曲線よりも若干の余裕をもたせた流量限界曲線
が、このカーゴオイルポンプの実験によってポンプ全揚
程の関数として入力されている。従って、計算されたポ
ンプ全揚程に対応する関数として許容最大回転数が計算
される。
込圧力、吐出圧力、予め入力された比重を使ってポンプ
全揚程を計算する。コンピュータには予め第２図に示す
キャビテーションが発生する必要吸込ヘッド＝有効吸込
ヘッドの曲線よりも若干の余裕をもたせた流量限界曲線
が、このカーゴオイルポンプの実験によってポンプ全揚
程の関数として入力されている。従って、計算されたポ
ンプ全揚程に対応する関数として許容最大回転数が計算
される。
さらにプロセス4,5では、センサーにより検出された
カーゴオイルポンプの実際の回転数と、プロセス３で演
算された許容最大回転数とが比較演算器によって比較さ
れ、その大小を判別した信号が出力される。
カーゴオイルポンプの実際の回転数と、プロセス３で演
算された許容最大回転数とが比較演算器によって比較さ
れ、その大小を判別した信号が出力される。
そしてプロセス６では、この信号に基づいてカーゴオ
イルポンプの実際の回転数が許容最大回転数よりも大き
いときには、吐出弁の開閉器により開度の絞り込み操作
が行われて吐出弁の開度が減少し、カーゴオイルポンプ
の配管系の抵抗が増大する。逆に、実際の回転数が許容
最大回転数よりも小さいときには、吐出弁を開く操作が
行われる。
イルポンプの実際の回転数が許容最大回転数よりも大き
いときには、吐出弁の開閉器により開度の絞り込み操作
が行われて吐出弁の開度が減少し、カーゴオイルポンプ
の配管系の抵抗が増大する。逆に、実際の回転数が許容
最大回転数よりも小さいときには、吐出弁を開く操作が
行われる。
最後のプロセス７では、以上のプロセスを経てカーゴ
オイルポンプの回転数が変化した時点で、再びプロセス
１に移行する。
オイルポンプの回転数が変化した時点で、再びプロセス
１に移行する。
なお、流量の応答の遅れから回転数による流量制御と
吐出弁の開度による流量制御とを並行して行うのが困難
で、ガバナハンチングの恐れがある場合、一例として有
効吸込ヘッド−必要吸込ヘッド≦0.2mのときには、カー
ゴオイルポンプの回転数を下げて吐出弁を絞る。また、
0.2m＜有効吸込ヘッド−必要吸込ヘッド≦1mのときに
は、吐出弁の絞り操作を中止する。また、1m＜有効吸込
ヘッド−必要吸込ヘッドのときには、吐出弁の絞り操作
を中止して回転数による流量制御に移行するなどの操作
が行われるように設定されている。
吐出弁の開度による流量制御とを並行して行うのが困難
で、ガバナハンチングの恐れがある場合、一例として有
効吸込ヘッド−必要吸込ヘッド≦0.2mのときには、カー
ゴオイルポンプの回転数を下げて吐出弁を絞る。また、
0.2m＜有効吸込ヘッド−必要吸込ヘッド≦1mのときに
は、吐出弁の絞り操作を中止する。また、1m＜有効吸込
ヘッド−必要吸込ヘッドのときには、吐出弁の絞り操作
を中止して回転数による流量制御に移行するなどの操作
が行われるように設定されている。
従って、カーゴオイルポンプの流量を増加させるとき
には、カーゴオイルポンプは第２図に示す吐出弁全開時
における配管系の抵抗曲線Ａ上の流量Qaにおける運転状
態から最大回転数N1まで昇速しながら流量限界域内にあ
り、最大流量Qbに到達する過程で吐出弁開度の絞り行程
と、カーゴオイルポンプの昇速行程とを実線により示す
矢印方向に反復し、流量Qbに達する。なお、回転数によ
る流量制御と吐出弁開度による流量制御とはコンピュー
タによって同調されるため、必要とあれば一点鎖線によ
り示す流量限界曲線にほぼ沿うように移行させることも
できる。
には、カーゴオイルポンプは第２図に示す吐出弁全開時
における配管系の抵抗曲線Ａ上の流量Qaにおける運転状
態から最大回転数N1まで昇速しながら流量限界域内にあ
り、最大流量Qbに到達する過程で吐出弁開度の絞り行程
と、カーゴオイルポンプの昇速行程とを実線により示す
矢印方向に反復し、流量Qbに達する。なお、回転数によ
る流量制御と吐出弁開度による流量制御とはコンピュー
タによって同調されるため、必要とあれば一点鎖線によ
り示す流量限界曲線にほぼ沿うように移行させることも
できる。
また、カーゴオイルポンプの流量を減少させるときに
は、上記の流量を増加させるときと逆の過程で減少させ
る。この場合、回転数の低減のみによる流量の減少も可
能であるが、吐出弁開度の絞りによるエネルギーロスを
できる限り回避するように、流量限界を超えない範囲で
吐出弁開度を開く行程も並行して行われる。また、流量
限界曲線にほぼ沿うように移行させることもできる。
は、上記の流量を増加させるときと逆の過程で減少させ
る。この場合、回転数の低減のみによる流量の減少も可
能であるが、吐出弁開度の絞りによるエネルギーロスを
できる限り回避するように、流量限界を超えない範囲で
吐出弁開度を開く行程も並行して行われる。また、流量
限界曲線にほぼ沿うように移行させることもできる。
なお、本発明に係るポンプの流量制御装置は上記の実
施例にのみ限定されるものではなく、カーゴオイルポン
プ以外のポンプにも適用が可能である。
施例にのみ限定されるものではなく、カーゴオイルポン
プ以外のポンプにも適用が可能である。
本発明に係るポンプの流量制御装置は前記のように構
成されており、キャビテーションが発生することなくポ
ンプの回転数による流量制御と吐出弁の開度による流量
制御とが平行して自動的に行われ、ポンプの所定の流量
が確保されるので、ポンプ効率が向上するとともにキャ
ビテーションによるインペラ、その他の潰食や振動、騒
音などによるトラブルを回避することができる。また、
吐出弁の操作が比較演算器により自動的に行われるの
で、特に熟練者を必要とせず、容易である。
成されており、キャビテーションが発生することなくポ
ンプの回転数による流量制御と吐出弁の開度による流量
制御とが平行して自動的に行われ、ポンプの所定の流量
が確保されるので、ポンプ効率が向上するとともにキャ
ビテーションによるインペラ、その他の潰食や振動、騒
音などによるトラブルを回避することができる。また、
吐出弁の操作が比較演算器により自動的に行われるの
で、特に熟練者を必要とせず、容易である。
第１図は本発明の一実施例に係るカーゴオイルポンプの
流量制御装置のフローチャート、第２図はカーゴオイル
ポンプの特性曲線図である。 １〜７……コンピュータのプロセス。
流量制御装置のフローチャート、第２図はカーゴオイル
ポンプの特性曲線図である。 １〜７……コンピュータのプロセス。
Claims (1)
- 【請求項１】回転数を自動的に変えて設定された流量を
確保するポンプの流量制御装置において、ポンプが運転
されている諸元と予め入力されている上記ポンプの各回
転数におけるキャビテーションが発生しない流量限界値
とにより上記ポンプの許容最大回転数を計算するコンピ
ュータと、該コンピュータにより計算された上記ポンプ
の許容最大回転数と運転されている上記ポンプの回転数
とを比較して上記ポンプの回転数が許容最大回転数より
も大きいときには上記ポンプの吐出弁の開閉器に吐出弁
閉の信号を、小さいときには吐出弁開の信号を出力する
比較演算器とを備えたことを特徴とするポンプの流量制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310554A JP2706336B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ポンプの流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310554A JP2706336B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ポンプの流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172597A JPH03172597A (ja) | 1991-07-25 |
| JP2706336B2 true JP2706336B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=18006637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310554A Expired - Lifetime JP2706336B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | ポンプの流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2706336B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI103431B (fi) * | 1998-06-01 | 1999-06-30 | Neles Controls Oy | Menetelmä ja laitteisto putkiverkon ohjaamiseksi |
| JP5921160B2 (ja) * | 2011-11-22 | 2016-05-24 | 川崎重工業株式会社 | ポンプの制御方法及びその制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5431201A (en) * | 1977-08-15 | 1979-03-08 | Fujitsu Ten Ltd | Channel selector |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP1310554A patent/JP2706336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03172597A (ja) | 1991-07-25 |
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