【手続補正書】
【提出日】平成25年8月23日(2013.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御システムの熱交換ネットワークにおける熱回収最大化システムであって、
熱交換器の作動中に複数の熱交換器からオンライン・プロセス・データを収集するように適合され、前記複数の熱交換器が多数の並列経路を有する熱交換器ネットワークを含み、前記オンライン・プロセス・データが前記多数の並列経路の低温プロセスストリーム出口温度から生成され、各々の前記出口温度がそれぞれの前記経路内の１つ又はそれ以上の熱交換器を通過した前記低温プロセスストリームの温度に関係している、データ収集ツールと、
前記オンライン・プロセス・データに基づいて、各々の前記低温プロセスストリーム出口温度の等化のために意図された各熱交換器を通る高温プロセスストリーム及び低温プロセスストリームの流量を含む、一連のストリームの流量目標値を開発するように構成された、熱回収最適化モジュールと、
前記熱回収最適化モジュールに作動可能に結合され、前記熱回収最適化モジュールから提供された前記一連のストリームの流量目標値に基づいて、少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリーム流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の高温プロセスストリーム流量制御バルブを制御して、前記低温プロセスストリーム出口温度の等化をもたらすように構成された、制御モジュールと、
を含むシステム。
【請求項２】
前記オンライン・プロセス・データが、低温プロセスストリーム出口温度の差異の測定値を含む、請求項１に記載の熱回収最大化システム。
【請求項３】
前記熱回収最適化モジュールが、前記オンライン・プロセス・データに基づいて各々の前記出口温度間の温度差を求め、前記温度差に基づいて前記一連のストリームの流量目標値を開発するように構成される、請求項１又は２に記載の熱回収最大化システム。
【請求項４】
前記ストリームの流量目標値が、前記低温プロセスストリームの流量及び前記高温プロ
セスストリームの流量、前記低温プロセスストリーム入口温度、前記低温プロセスストリーム出口温度、前記高温プロセスストリーム入口温度、及び前記高温プロセスストリーム出口温度からなる群の１つ又はそれ以上の関数である、請求項１〜３の何れか１項に記載の熱回収最大化システム。
【請求項５】
前記コントローラが、各熱交換器の１つ又はそれ以上の流量制御バルブを徐々に調節して、コントローラ由来の振動なしに前記熱交換器についての前記ストリームの流量目標値をもたらすように構成されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の熱回収最大化システム。
【請求項６】
前記コントローラが、各々の前記ストリームの流量目標値を、所定の最小流量値及び所定の最大流量値によって定められる範囲のストリームの流量値と比較するように構成され、前記所定の最小及び最大流量値は、前記熱交換器への損傷を防止するために制約制限と関係付けられており、
前記コントローラが、各々の前記ストリームの流量目標値を調節して前記ストリームの流量を前記ストリームの流量値範囲内に維持するように構成された、
請求項１〜５の何れか１項に記載の熱回収最大化システム。
【請求項７】
前記熱回収最適化モジュールが、前記オンライン・プロセス・データに基づいて、各々の前記並列経路間の等化のために意図された低温プロセスストリーム出口温度を含む、すべての前記熱交換器についての低温プロセスストリーム出口温度目標値を開発するように構成され、
前記熱回収最適化モジュールが、前記低温プロセスストリーム出口温度目標値と前記熱交換器についての前記ストリームの流量目標値との間の関係性に基づいて、各熱交換器についての前記ストリームの流量目標値を開発するように構成され、前記関係性が、
【数１】
2011054163.tif 000001
として表され、式中、
Ｑ＝熱交換器の熱回収であり、
ｍ＝熱交換器についてのストリームの流量目標値であり、
Ｃｐ＝熱交換器の熱容量であり、
Ｔｏｕｔ，ｔ＝低温プロセスストリーム出口温度目標値であり、
Ｔｉｎ＝低温プロセスストリーム入口温度値である、
請求項１〜６の何れか１項に記載の熱回収最大化システム。
【請求項８】
Ｃｐが一定である、請求項７に記載の熱回収最大化システム。
【請求項９】
プロセス制御システムにおける熱回収最適化方法であって、
熱交換器の作動中に、多数の並列経路を有する熱交換器ネットワークを含む前記複数の熱交換器から、それぞれの前記経路内の１つ又はそれ以上の熱交換器を通過した低温プロセスストリームの前記温度に各々関係している前記多数の並列経路の低温プロセスストリーム出口温度から生成されたオンライン・プロセス・データを収集すること、
前記オンライン・プロセス・データに基づいて、各々の前記低温プロセスストリーム出口温度の等化のために意図された各熱交換器を通る前記プロセスストリーム及び低温プロセスストリームの流量を含む、一連のストリームの流量目標値を開発すること、
前記低温プロセスストリーム出口温度の等化をもたらすために、前記熱回収最適化モジュールから前記制御モジュールへ提供された前記一連のストリームの流量目標値に基づいて、少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリーム流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上のプロセスストリーム流量制御バルブを制御すること、
を含む方法。
【請求項１０】
前記複数の熱交換器からオンライン・プロセス・データを収集することが、低温プロセスストリーム出口温度の差異の測定値を収集することを含む、請求項９に記載の熱回収最適化方法。
【請求項１１】
前記一連のストリームの流量目標値を開発することが、
前記オンライン・プロセス・データに基づいて各々の前記出口温度間の温度差を求めること、
前記温度差に基づいて前記一連のストリームの流量目標値を開発する、
ことを含む、請求項９又は１０に記載の熱回収最適化方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリーム流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上のプロセスストリーム流量制御バルブを制御することが、
各々の前記ストリームの流量目標値を、所定の最小流量値及び所定の最大流量値によって定められる範囲のストリームの流量値と比較すること、前記所定の最小及び最大流量値は、前記熱交換器への損傷を防止するために制約制限と関係付けられていること、
前記ストリームの流量を前記ストリームの流量値範囲内に維持するように各々の前記ストリームの流量目標値を調節すること、
を含む、請求項９〜１１の何れか１項に記載の熱回収最適化方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリーム流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上のプロセスストリーム流量制御バルブを制御することが、
コントローラ由来の振動なしに前記熱交換器についての前記ストリームの流量目標値をもたらすように各熱交換器の１つ又はそれ以上の流量制御バルブを徐々に調節することを含む、請求項９〜１２の何れか１項に記載の熱回収最適化方法。
【請求項１４】
複数並列経路熱交換器システムであって、
低温プロセスストリーム入口と、
前記低温プロセスストリーム入口に作動可能に結合され、各々が１つ又はそれ以上の熱交換器を含み、別の複数の熱交換経路のための導管に対して各々が互いに独立していて、かつ平行な導管に沿って低温プロセスストリームを受け入れるように構成され、前記低温プロセスストリーム入口は各導管に共通の低温プロセスストリーム入口を含む、複数の熱交換器経路と、
各々の前記複数の導管に作動可能に結合され、各々がそれぞれの前記熱交換器経路を通る低温プロセスストリームの流量を制御する、低温プロセスストリームの流量制御バルブと、
前記各熱交換器経路に作動可能に結合され、各々がそれぞれの前記熱交換器経路を通る高温プロセスストリームの流量を制御する、高温プロセスストリームの流量制御バルブと、
前記各熱交換器経路の出口に作動可能に結合され、前記熱交換器経路を通過する前記低温プロセスストリームの温度を測定する、温度感知装置と、
前記各温度感知装置、前記各低温プロセスストリームの流量制御バルブ、及び前記各高温プロセスストリームの流量制御バルブに作動可能に結合され、前記各低温プロセスストリームの流量制御バルブ及び前記各高温プロセスストリームの流量制御バルブを調節して、前記複数の熱交換器経路を通過した低温プロセスストリームの前記温度を等化する、コントローラと、
を含むシステム。
【請求項１５】
プロセス制御システムの複数並列経路熱交換器システムにおける熱回収を最適化させるためにコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータで実行可能な命令が、
熱交換器の作動中に、多数の並列経路を有する熱交換器ネットワークを含む複数の熱交換器から、それぞれの前記経路内の１つ又はそれ以上の熱交換器を通過した低温プロセスストリームの温度に各々関係している前記多数の並列経路の低温プロセスストリーム出口温度から生成されたオンライン・プロセス・データを収集し、
前記オンライン・プロセス・データに基づいて、各々の前記低温プロセスストリーム出口温度の等化のために意図された各熱交換器を通る前記高温プロセスストリーム及び低温プロセスストリームの流量を含む、前記一連のストリームの流量目標値を開発し、
前記低温プロセスストリーム出口温度の等化をもたらすために、前記熱回収最適化モジュールから前記制御モジュールへ提供された前記一連のストリームの流量目標値に基づいて、少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリームの流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の高温プロセスストリームの流量制御バルブを制御する、
ための命令を含む、コンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
複数の熱交換器からオンライン・プロセス・データを収集するための前記命令が、低温プロセスストリーム出口温度の差異の計測値を収集するためのコンピュータで実行可能な命令を含む、請求項１５に記載のコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
一連のストリームの流量目標値を開発するための前記命令が、
前記オンライン・プロセス・データに基づいて各々の前記出口温度間の温度差を求め、
前記温度差に基づいて前記一連のストリームの流量目標値を開発する、
ためのコンピュータで実行可能な命令を含む、請求項１５又は１６に記載のコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記一連のストリームの流量目標値を開発するための命令が、前記低温プロセスストリームの流量及び前記高温プロセスストリームの流量、前記低温プロセスストリームの入口温度、前記低温プロセスストリームの出口温度、前記高温プロセスストリームの入口温度、及び前記高温プロセスストリームの出口温度からなる群の１つ又はそれ以上の関数として、一連のストリームの流量目標値を開発するためのコンピュータで実行可能な命令を含む、請求項１５〜１７の何れか１項に記載のコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
少なくとも１つの、前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の低温ストリーム流量制御バルブ及び前記熱交換器ネットワークの１つ又はそれ以上の高温プロセスストリーム流量制御バルブを制御するための前記命令が、各熱交換器の１つ又はそれ以上の流量制御バルブを徐々に調節してコントローラ由来の振動なしに前記熱交換器についてのプロセスストリームの流量目標値をもたらすためのコンピュータで実行可能な命令を含む、請求項１５〜１８の何れか１項に記載のコンピュータで実行可能な命令を有するコンピュータ可読媒体。