熱量調整系の熱量制御弁応答解析#
解析モデル#
熱量調整整備では、メタンを主成分とするガスにプロパン（LPG） を添加し、熱量調整を行っている。ここでは、このメタンリッチガス（NG） の熱量が変動したときの解析を行う。 熱量調整系を Advance/FrontNet/Γ で図 1左のようにモデル化する。ここで、Advance/FrontNet/Γ は単相用のソフトウェアであるが、ミキサーの大きな抵抗および完全混合を想定すれば、LPG と NG の圧力が大きく異なるため、超臨界状態の LPG とガスの混合を解くことができる（未リリース機能）。制御ブロック図は図 2のように組み、熱量設定値（SV 値）を 45MJ/Nm3、計測器の測定遅れを 0.5s とした。
図 1 管路系モデル
図 2 制御ブロック図（下流熱量制御）
図 3 計算条件（左：熱量変化、右：モル分率変化）
図 4 計算条件（NG 流量変化）
解析結果#
ケース 1として、図 3の熱量変化を考慮した場合の計算を実施し、制御弁の応答を調べた。計算結果は図 5のように、制御によって混合ガス熱量は SV 値（45MJ/Nm3）の ±0.25MJ/Nm3 以内に 収まる結果となった。
図 5 計算結果（左：弁開度変化、右：熱量計の位置の混合ガス熱量）
ケース 2として、図 3の熱量変化と図 4の流量変化を考慮した解析を実施した。計算結果は図 6のように、制御によって混合ガス熱量は SV 値（45MJ/Nm3）の ±0.5MJ/Nm3 以内に収まる結果となった。
図 6 計算結果（左：弁開度変化、右：熱量計の位置の混合ガス熱量）
関連ページ#
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