(57)【要約】【課題】  常用系／非常用系の一方にレベルスイッチを併設した構成において常用系・非常用系間の水位指示値の偏差を解消し、計器故障などの事象が生じても他の系の正常な計器で運転を継続可能な差圧式水位計測装置を提供する。【解決手段】  気相検出配管１０２と、液相検出配管１０３と、気相側ダイヤフラム１１４と、液相側ダイヤフラム１１５と、気相側圧力と液相側圧力との差から容器１０１のドレン水位を検出する差圧検出器１２０とからなる常用差圧検出系と、同一構成の非常用差圧検出系と、気相検出配管１０２同士を接続した配管と液相検出配管１０３同士を接続した配管との間に上部検出配管１２１および下部検出配管１２２で接続された水位高警報出力用レベルスイッチ１３０とを備え、気体排出口から各気相側ダイヤフラム１１４の受圧面までの長さと液体排出口から各液相側ダイヤフラム１１５の受圧面までの長さを同一に設定してある。【選択図】        図１
2007205912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
それぞれの上部検出元弁より下流で前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の気相検出配管同士を接続した配管と、それぞれの下部検出元弁より下流で前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の液相検出配管同士を接続した配管との間に、上部検出配管および下部検出配管で接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定したことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の差圧式水位計測装置において、
前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の気相検出配管同士を接続した配管に上部計器止め弁を介して前記水位高警報出力用レベルスイッチの上部検出配管を接続し、
前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の液相検出配管同士を接続した配管に下部計器止め弁を介して前記水位高警報出力用レベルスイッチの下部検出配管を接続したことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項３】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管および液相検出配管を接続するバランス管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管および液相検出配管を接続するバランス管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
上部計器止め弁を介して前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系のバランス管同士を上部で接続した配管と、下部計器止め弁を介して前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系のバランス管同士を下部で接続した配管との間に、上部検出配管および下部検出配管で接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定したことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項４】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
前記容器に上部検出配管および下部検出配管で接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定したことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項５】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
前記常用差圧検出系または前記非常用差圧検出系の気相検出配管と液相検出配管との間に、上部計器止め弁と下部計器止め弁とを介して接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定し、
前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の気相検出配管に電気ヒータを設けたことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項６】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
前記常用差圧検出系または前記非常用差圧検出系の気相検出配管と液相検出配管との間に、上部計器止め弁と下部計器止め弁とを介して接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定し、
前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の気相検出配管に電気ヒータと、前記容器内部の温度検出器と、検出した容器内部の温度に応じて前記電気ヒータへの供給電力量を制御する制御装置とを設けたことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【請求項７】
蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、
前記容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、前記容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、前記気相検出配管から流体を導入して前記気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、前記液相検出配管から流体を導入して前記液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、前記気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と前記液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から前記容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、
前記常用差圧検出系または前記非常用差圧検出系の気相検出配管と液相検出配管との間に、上部計器止め弁と下部計器止め弁とを介して接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、
前記気体排出口から前記各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと前記液体排出口から前記各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定し、
前記常用差圧検出系および前記非常用差圧検出系の気相検出配管にスチームトレースを設けたことを特徴とする差圧式水位計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差圧式水位計測装置に係り、特に、発電プラントにおける各種タンク内部のドレン水位などを検出する差圧式水位計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンクなどの容器内のドレン水位を計測する装置としては、ダイヤフラム型差圧式水位計測装置が知られている。この種の差圧式水位計測装置は、例えば、発電プラントにおける圧力容器とタービンとを結ぶ給水系に設けられた給水加熱器を計測対象として、加熱器の気相を臨む気体排出口に上部検出配管を接続し、加熱器の液相を臨む液体排出口に下部検出配管を接続し、それぞれフランジを介して各検出配管をダイヤフラムに接続し、圧力伝達用のシリコンが封入されているキャピラリチューブを介して各ダイヤフラムを差圧検出器に接続し、気相の圧力と液相の圧力との差に基づいて差圧検出器により給水加熱器内の水位を計測する(特許文献１参照)。
【０００３】
また、発電プラントの各タンクにおいては、常用・非常用系というように多重化するため、同一タンクに複数の水位計測装置が設置されている。
【０００４】
しかし、一般的に発電プラントの各種タンクを計測対象として、同一タンクに１つの検出座で複数の水位計測装置を単に設置しても、常用系の検出配管の長さと非常用系の検出配管の長さとが異なると、配管長の違いによって、タンク内温度と検出配管内温度とが異なるので、内部圧力に変動が生じ、内部圧力の変動に伴って計測値に偏差が生じることがあった。
【０００５】
この改善策としては、１つの検出座に複数の水位計測装置が設置され、検出配管途中で常用系・非常用系に分岐し系統分離している配管構成において、検出配管途中の分岐から常用系・非常用系ダイヤフラム受圧面までの検出配管長さを同一に設定し、常用系・非常用系検出配管の長さの違いによって内部圧力が変動することを防止し、計測値に偏差が生ずることを防止する系統構成が提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２１８３１６号公報(第３〜５頁  図１，図１２)
【特許文献２】特開２００５−２３３８３０号公報(第５，６頁  図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発電プラントによっては、検出座部の異物に起因する閉塞，検出元弁の誤動作や閉塞，検出元弁以降の常用系・非常用系共通部の閉塞によってプラント運転に支障が出ることを防止するために、常用系と非常用系とを系統分離するだけでなく、検出座を個別に設けて多重化し、検出配管構成を独立させた構造も構想できる。しかし、この場合は、特許文献２の方針とは相容れないので、特許文献２の分岐構造は採用できない。
【０００８】
さらに、タンクの水位高警報情報を出して、中央操作室のプラント運転員に手動操作を促すために、水位計測装置の検出配管途中で分岐接続した配管にレベルスイッチを１台設置する構造も提案されている。このレベルスイッチは、一般に非常用系の水位計測装置に併設されている。
【０００９】
常用系・非常用系検出配管のうちで非常用系にのみレベルスイッチが併設されている場合は、常用系・非常用系検出配管の長さ，容量が違うので、その違いからタンク内温度と検出配管内温度が異なり、内部圧力に変動が生じ、内部圧力の変動に伴って常用系・非常用系の水位計測装置の各計器指示値に偏差が生ずる恐れがあった。
【００１０】
本発明の課題は、レベルスイッチを併設した構成において常用系・非常用系間の水位指示値の偏差を解消し、計器故障などの事象が生じても他の系の正常な計器で運転を継続可能な差圧式水位計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留し、内部が気相と液相とに分離され、気相を臨む気体排出口と液相を臨む液体排出口とが形成された容器の水位を計測する差圧式水位計測装置において、容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、容器の液体排出口に下部検出元弁を介して弁接続された液相検出配管と、気相検出配管から流体を導入して気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、液相検出配管から流体を導入して液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる常用差圧検出系と、容器の気体排出口に上部検出元弁を介して接続された気相検出配管と、容器の液体排出口に下部検出元弁を介して接続された液相検出配管と、気相検出配管から流体を導入して気相の圧力に応じて変位する気相側ダイヤフラムと、液相検出配管から流体を導入して液相の圧力に応じて変位する液相側ダイヤフラムと、気相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力と液相側ダイヤフラムの変位に伴う圧力との差から容器のドレン水位を検出する差圧検出器とからなる非常用差圧検出系と、それぞれの上部検出元弁より下流で常用差圧検出系および非常用差圧検出系の気相検出配管同士を接続した配管と、それぞれの下部検出元弁より下流で常用差圧検出系および非常用差圧検出系の液相検出配管同士を接続した配管との間に、上部検出配管および下部検出配管で接続された水位高警報出力用レベルスイッチとを備え、気体排出口から各気相側ダイヤフラムの受圧面までの長さと液体排出口から各液相側ダイヤフラムの受圧面までの長さを同一に設定した差圧式水位計測装置を提案する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、常用系と非常用系とが検出座から多重化して系統分離され、レベルスイッチが常用系または非常用系の一方に偏ることなく併設されるので、常用系・非常用系間で水位指示値に偏差が生じない。また、一方の系の計器に故障が発生しても、他の系の正常な計器で運転を継続できる。したがって、より正確な水位計測および制御が可能となり、プラント全体の安全性を高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図１〜図７を参照して、本発明による差圧式水位計測装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例１の系統構成を示すブロック図である。本実施例１においては、タンク１０１内のドレン水位を多重化した状態で検出するために、常用系と非常用系とを分離してタンク１０１に接続し、常用系と非常用系とに同じ部材を用いて対称の構成としているので、非常用系については符号を省略した。
【００１５】
本実施例１における差圧式水位計測装置の計測対象であるタンク１０１は、例えば、原子力発電プラントのタービンへの蒸気通路中に挿入されてドレンを貯留する容器である。タンク１０１の内部は、気相と液相とに分離され、タンク１０１の上部側には気相を臨む気体排出口が形成され、下部側には液相を臨む液体排出口が形成されている。
【００１６】
タンク１０１の気体排出口には、気相検出配管として上部検出配管１０２が接続されており、上部検出配管１０２の管路途中には、上部検出元弁１０４が設けられている。一方、タンク１０１の液体排出口には液相検出配管として下部検出配管１０３が接続されており、下部検出配管１０３の管路途中には下部検出元弁１０５が設けられている。
【００１７】
上部検出配管１０２の端部には、常用系の計器用上部検出配管１０９が接続され、下部検出配管１０３の端部には、常用系の計器用下部検出配管１１０が接続されている。常用系の計器用上部検出配管１０９の管路途中と常用系の計器用下部検出配管１１０の管路途中が連通管１１１を介して接続されている。
【００１８】
計器用上部検出配管１０９の管路途中には上部計器止め弁１０６が挿入されており、計器用下部検出配管１１０の管路途中には下部計器止め弁１０７が挿入されている。また、計器用上部検出配管１０９には上部テスト弁１０８が接続されている。
【００１９】
常用系の上部検出配管１０９には、上部フランジ１１２を介して上部ダイヤフラム(気相側ダイヤフラム)１１４が接続され、上部ダイヤフラム１１４には、上部水張り・上部ドレン弁１１６と上部キャピラリチューブ１１８とが接続されている。上部キャピラリチューブ１１８は差圧検出器１２０に接続されている。
【００２０】
一方、常用系の計器側下部検出配管１１０は下部フランジ１１３を介して下部ダイヤフラム(液相側ダイヤフラム)１１５に接続されており、下部ダイヤフラム１１５は下部水張り・下部ドレン弁１１７に接続されているとともに下部キャピラリチューブ１１９を介して差圧検出器１２０に接続されている。
【００２１】
上部ダイヤフラム１１４には、タンク１０１内の気相側の流体が上部検出配管１０２，上部検出配管１０９を介して導入されており、各上部ダイヤフラム１１４は気相の圧力に応じて変位する。気相の圧力が各上部ダイヤフラム１１４で受圧されると、各上部ダイヤフラム１１４の変位に伴う圧力が、上部キャピラリチューブ１１８内に封入された圧力伝達用封入液(シリコン)を介して差圧検出器１２０に伝達される。
【００２２】
一方、下部ダイヤフラム１１５には、タンク１０１内の液体が下部検出配管１０３，上部検出配管１１０を介して導入されており、各下部ダイヤフラム１１５は液相の圧力に応じて変位する。液相の圧力が各ダイヤフラム１１５によって受圧されると、この受圧に伴う圧力は下部キャピラリチューブ１１９内に封入された圧力伝達用封入液(シリコン)を介して差圧検出器１２０に伝達される。
【００２３】
差圧検出器１２０は、上部ダイヤフラム１１４の変位に伴う圧力と下部ダイヤフラム１１５の変位に伴う圧力との差からタンク１０１内のドレン水位を測定する。このドレン水位の測定値がドレンの過剰を示すときには、タンク１０１の排出系のバルブを開いて、タンク１０１内のドレンを排出する。
【００２４】
常用系と非常用系の２重系を構成するに際して、気体排出口から各上部ダイヤフラム１１４の受圧面までの長さと、液体排出口から各下部ダイヤフラム１１５の受圧面までの長さを同じにすることが望ましい。本実施例１においては、上部検出配管１０２，１０９，下部検出配管１０３，１１０の配管長を常用系と非常用系で同じにしている。
【００２５】
また、常用系と非常用系は、対称配置とし、タンク１０１にそれぞれ独立に設けた液体排出口および液体排出口に直接接続してある。
【００２６】
その結果、プラントの起動時または負荷変動時などにおいて、圧力変動に伴って計測値(指示値)に生ずる偏差を抑制し、計測値の偏差に伴って計測値が異常になることを防止できる。
【００２７】
本実施例１において、図示しない中央操作室のプラント運転員にタンク１０１の水位高警報情報を出して手動操作を促すためのレベルスイッチ１３０は、常用系の上部検出配管１０２および非常用系の上部検出配管１０２を接続する配管と、常用系の下部検出配管１０３および非常用系の下部検出配管１０３を接続する配管とにまたがって設置してある。
【００２８】
すなわち、常用系の上部検出元弁１０４から上部計器止め弁１０６までの間の上部検出配管１０２と、非常用系の上部検出元弁１０４から上部計器止め弁１０６までの間の上部検出配管１０２とを配管で接続し、その接続配管の中間にレベルスイッチ用上部検出配管１２１を接続する。常用系の下部検出元弁１０５から下部計器止め弁１０７までの間の下部検出配管１０３と、非常用系の下部検出元弁１０５から下部計器止め弁１０７までの間の下部検出配管１０３とを配管で接続し、その接続配管の中間にレベルスイッチ用下部検出配管１２２を接続する。
【００２９】
レベルスイッチ用上部検出配管１２１で導入された気体は、レベルスイッチ用上部計器止め弁１２３を介して、レベルスイッチ用連通管１２５内で凝縮する。レベルスイッチ用下部検出配管１２２で導入された液体は、レベルスイッチ用下部計器止め弁１２４を介して、レベルスイッチ用連通管１２５，レベルスイッチ側下部検出配管１２９を介して、レベルスイッチ１３０内に入る。レベルスイッチ１３０は、レベルスイッチ用下部検出配管１２２で導入された液体の液面に応じて上下するフロートにより、タンク１０１の内部のドレン水位を間接的に測定する。なお、レベルスイッチ用上部検出配管１２１には、レベルスイッチ用上部テスト弁１２６を設け、レベルスイッチ用下部検出配管１２２には、レベルスイッチ用下部テスト弁１２７を設けてある。
【００３０】
タンク１０１の水位を計測する差圧式水位計測装置は、常用系・非常系ともに対称の配管構成，同じ容積，同じ長さである。
【００３１】
レベルスイッチ１３０は、常用系・非常用から独立した構成となっているので、いずれか一方の系に万が一不具合が生じても、不具合側の上部検出元弁１０４，下部検出元弁１０５，上部計器止め弁１０６，下部計器止め弁１０７を閉じて切り離してしまえば、残りの正常な系とレベルスイッチ１３０とで水位計測およびレベル監視を継続できる。
【００３２】
本実施例１においては、プラントの起動前に、上部水張り・上部ドレン弁１１６，下部水張り・下部ドレン弁１１７を開いて、上部検出配管１０９，下部検出配管１１０内に水を注入し水張りするので、上部ダイヤフラム１１４と下部ダイヤフラム１１５が高温蒸気により腐食したり、上部ダイヤフラム１１４と下部ダイヤフラム１１５に水素透過が生じたりすることを防止できる。
【００３３】
また、起動後、発電機が運転されたときには、上部検出配管１０９，下部検出配管１１０内には蒸気が導入され、この蒸気が自然に放熱して凝縮し、これらの配管には常に水が確保されるので、上部ダイヤフラム１１４，下部ダイヤフラム１１５が高温蒸気により腐食したり、上部ダイヤフラム１１４，下部ダイヤフラム１１５に水素透過が生じたりすることを防止できる。
【００３４】
本実施例１においては、常用・非常用系の受圧部の圧力偏差および検出配管に流入する蒸気，蒸気凝縮量を常用と非常用系とで同じ構成にしているので、プラント起動時や急激な負荷変動時でも、計器指示値の偏差を抑制できる。
【００３５】
また、万一、計器故障などによって計器１台での運転となった場合でも、不具合側の上部検出元弁，下部検出元弁，上部計器止め弁，下部計器止め弁を閉じて切り離してしまえば、残りの正常な系とレベルスイッチとで水位計測およびレベル監視を継続できる。
【実施例２】
【００３６】
図２は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例２の系統構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施例２は、実施例１において常用系の上部検出元弁１０４から上部計器止め弁１０６までの間の上部検出配管１０２と、非常用系の上部検出元弁１０４から上部計器止め弁１０６までの間の上部検出配管１０２とを接続する配管に、レベルスイッチ用上部計器止め弁１２３を２個追加設置し、常用系の下部検出元弁１０５から下部計器止め弁１０７までの間の下部検出配管１０３と、非常用系の下部検出元弁１０５から下部計器止め弁１０７までの間の下部検出配管１０３とを接続する配管に、レベルスイッチ用下部計器止め弁１２４を２個追加設置し、万一不具合が発生した系をより明確に分離する実施例である。
【００３８】
実施例１において、いずれか一方の系に万が一不具合が生じた場合、不具合側の上部検出元弁１０４，下部検出元弁１０５，上部計器止め弁１０６，下部計器止め弁１０７を閉じて切り離す必要があった。
【００３９】
これに対して、本実施例２においては、不具合側のレベルスイッチ用上部計器止め弁１２３およびレベルスイッチ用下部計器止め弁１２４を閉じてしまえば、上部検出元弁１０４，下部検出元弁１０５，上部計器止め弁１０６，下部計器止め弁１０７の状態にかかわらず、不具合が生じた系を切り離し、残りの正常な系とレベルスイッチとで水位計測およびレベル監視を継続できる。
【実施例３】
【００４０】
図３は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例３の系統構成を示すブロック図である。
【００４１】
本実施例３は、実施例１の上部検出配管１０２と下部検出配管１０３との間にバランス管を設置し、常用系のバランス管と非常用系のバランス管とを上部で接続する配管に、実施例２のように、レベルスイッチ用上部計器止め弁１２３を２個追加設置し、常用系のバランス管と非常用系のバランス管とを下部で接続する配管に、レベルスイッチ用下部計器止め弁１２４を２個追加設置し、万一不具合が発生した系をより明確に分離する実施例である。
【００４２】
本実施例３においては、常用系および非常用系にそれぞれバランス管を設置してあるので、タンク１０１および２本のバランス管の水頭が一致し、プラントの起動時または負荷変動時などにおいて、圧力変動に伴って計測値(指示値)に生ずる偏差をより一層抑制し、計測値の偏差に伴って計測値が異常になることを防止できる。
【００４３】
また、実施例２と同様に、不具合側のレベルスイッチ用上部計器止め弁１２３およびレベルスイッチ用下部計器止め弁１２４を閉じてしまえば、上部検出元弁１０４，下部検出元弁１０５，上部計器止め弁１０６，下部計器止め弁１０７の状態にかかわらず、不具合が生じた系を切り離し、残りの正常な系とレベルスイッチとで水位計測およびレベル監視を継続できる。
【実施例４】
【００４４】
図４は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例４の系統構成を示すブロック図である。
【００４５】
本実施例４は、常用系と非常用系とを完全に分離するともに、レベル検出系をタンク１０１に直接接続する実施例である。すなわち、レベルスイッチ用上部検出元弁１３１を介してレベルスイッチ用上部検出配管１２１をタンク１０１の上部に接続し、レベルスイッチ用下部検出元弁１３２を介してレベルスイッチ用下部検出配管１２２をタンク１０１の下部に接続する。
【００４６】
本実施例４においては、常用系と非常用系とレベル検出系とが完全に分離されているので、いずれか一方の系に万が一不具合が生じても、不具合側の上部検出元弁１０４，下部検出元弁１０５を閉じて切り離してしまえば、残りの正常な系とレベルスイッチ１３０とで水位計測およびレベル監視を継続できる。
【００４７】
これまで説明した実施例１〜実施例４は、常用系または非常用系の一方に偏ることなくレベル検出系を設置できるスペースなどを確保可能な場合に有効である。
【００４８】
しかし、既設のプラントなどでは、常用系または非常用系の一方に偏ることなくレベル検出系を設置できない場合もある。
【００４９】
次に説明する実施例５〜実施例７は、何らかの制約を受けて、レベル検出系を非常用系に設置せざるを得ない場合の解決策である。
【実施例５】
【００５０】
図５は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例５の系統構成を示すブロック図である。
【００５１】
本実施例５は、図４の実施例４のようにはレベル検出系をタンク１０１に直接接続できない場合に、非常用系にレベル検出系を並べて設置し、アンバランスな配置になる上部検出配管１０２と、上部検出配管１０２＋レベルスイッチ用上部検出配管１２１とに、それぞれ電気ヒータ１３３を取り付けた実施例である。
【００５２】
本実施例５においては、アンバランスな配置のために常用系・非常用系間で水位指示値に偏差が生じやすい部分に電気ヒータ１３３を取り付け、上部検出配管１０２およびレベルスイッチ用上部検出配管１２１内をタンク１０１内部状態と同一温度に維持するので、プラント起動時または急激な負荷変動時においても、水位をより正確に計測できる。
【実施例６】
【００５３】
図６は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例６の系統構成を示すブロック図である。
【００５４】
本実施例６は、実施例５の構成に、タンク１０１内部の温度検出器１３４と、温度検出器１３４で検出したタンク１０１内部の温度に応じて上部検出配管１０２およびレベルスイッチ用上部検出配管１２１を加熱する電気ヒータ１３３への供給電力量を制御する制御装置１３５を加えた実施例である。
【００５５】
制御装置１３５は、温度検出器１３４からタンク１０１の内部温度を取り込み、インターロック１３６を介して電気ヒータ１３３の加熱量を制御し、上部検出配管１０２およびレベルスイッチ用上部検出配管１２１内をタンク１０１内部状態と同一温度に維持する。
【００５６】
本実施例６においては、制御装置１３５が、上部検出配管１０２およびレベルスイッチ用上部検出配管１２１内をタンク１０１内部状態と同一温度に維持するので、プラント起動時または急激な負荷変動時においても、水位をより正確に計測できる。
【実施例７】
【００５７】
図７は、本発明による差圧式水位計測装置の実施例７の系統構成を示すブロック図である。
【００５８】
本実施例７は、図５の実施例５における電気ヒータに代えて、アンバランスな配置になる上部検出配管１０２と、上部検出配管１０２＋レベルスイッチ用上部検出配管１２１とに、それぞれスチームトレース１３７を取り付けた実施例である。
【００５９】
本実施例７の場合、アンバランスな配置のために常用系・非常用系間で水位指示値に偏差が生じやすい部分にスチームトレース１３７を取り付け、上部検出配管１０２およびレベルスイッチ用上部検出配管１２１内をタンク１０１内部状態と同一温度に維持するので、プラント起動時または急激な負荷変動時においても、水位をより正確に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による差圧式水位計測装置の実施例１の系統構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による差圧式水位計測装置の実施例２の系統構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による差圧式水位計測装置の実施例３の系統構成を示すブロック図である。
【図４】本発明による差圧式水位計測装置の実施例４の系統構成を示すブロック図である。
【図５】本発明による差圧式水位計測装置の実施例５の系統構成を示すブロック図である。
【図６】本発明による差圧式水位計測装置の実施例６の系統構成を示すブロック図である。
【図７】本発明による差圧式水位計測装置の実施例７の系統構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  タンク
１０２  上部検出配管
１０３  下部検出配管
１０４  上部検出元弁
１０５  下部検出元弁
１０６  上部計器止め弁
１０７  下部計器止め弁
１０８  テスト弁
１０９  計器側上部検出配管
１１０  計器側下部検出配管
１１１  連通管
１１２  上部フランジ
１１３  下部フランジ
１１４  上部ダイヤフラム
１１５  下部ダイヤフラム
１１６  上部水張り・上部ドレン弁
１１７  下部水張り・下部ドレン弁
１１８  上部キャピラリチューブ
１１９  下部キャピラリチューブ
１２０  差圧検出器
１２１  レベルスイッチ用上部検出配管
１２２  レベルスイッチ用下部検出配管
１２３  レベルスイッチ用上部計器止め弁
１２４  レベルスイッチ用下部計器止め弁
１２５  レベルスイッチ用連通管
１２６  レベルスイッチ用上部テスト弁
１２７  レベルスイッチ用下部テスト弁
１２８  レベルスイッチ側上部検出配管
１２９  レベルスイッチ側下部検出配管
１３０  レベルスイッチ
１３１  レベルスイッチ用上部検出元弁
１３２  レベルスイッチ用下部検出元弁
１３３  電気ヒータ
１３４  温度検出器
１３５  制御装置
１３６  インターロック
１３７  スチームトレース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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