CN1306169C - 螺杆压缩装置及其运转方法 - Google Patents

螺杆压缩装置及其运转方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1306169C
CN1306169C CNB011089156A CN01108915A CN1306169C CN 1306169 C CN1306169 C CN 1306169C CN B011089156 A CNB011089156 A CN B011089156A CN 01108915 A CN01108915 A CN 01108915A CN 1306169 C CN1306169 C CN 1306169C
Authority
CN
China
Prior art keywords
helical
load running
load
running
compressor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB011089156A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1344866A (zh
Inventor
金崎和也
广濑新一
沖田纯二
鹤诚司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Technical Services Ltd
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
T- Tek Corp
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by T- Tek Corp, Hitachi Ltd filed Critical T- Tek Corp
Publication of CN1344866A publication Critical patent/CN1344866A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1306169C publication Critical patent/CN1306169C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/06Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for stopping, starting, idling or no-load operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

本发明涉及螺杆压缩装置及其运转方法。该螺杆压缩装置备有备有多台螺杆压缩机,所述螺杆压缩机的每一个的容量通过反复进行负荷运转与无负荷运转而被控制,所述螺杆压缩装置还备有控制装置,该控制装置根据需要者的压缩气体消耗量确定运转的螺杆压缩机的台数,使运转的螺杆压缩机中除1台第一螺杆压缩机外,其余全部的第二螺杆压缩机作负荷运转,当到达排气压力的最大值时使所述第一螺杆压缩机作无负荷运转,当到达排气压力的最小值时使所述第一螺杆压缩机作负荷运转,依据上述第一螺杆压缩机的负荷率改变第一与第二螺杆压缩机的每个的排气压力的最大值和最小值。

Description

螺杆压缩装置及其运转方法
技术领域
本发明涉及能并行运转多台螺杆压缩机的螺杆压缩装置及其运转方法,特别涉及能进行根据螺杆压缩装置所发生的压缩气体消耗量的容量控制的螺杆压缩装置及其运转方法。
背景技术
在备有多台螺杆压缩机的压缩空气制造设备中,为使消耗动力最少而将1台可变速运转的压缩机和多台转速一定的压缩组合使用的设计,已记述于日本特开2000-161237号公报中。在此公报所描述的压缩空气制造设备中,对可变速运转的压缩机优先进行转速控制,然后通过反转控制或转速控制,运转或停转多台转速一定的压缩机。
另在日本特开平4-159491号公报中则记载有,在使用1台螺杆压缩机时,通过改变满负荷运转和无负荷运转的切换周期,得以防止频繁开关导致的部件的耗损。
上述特开2000-161237号公报中所述的压缩空气制造设备中,由于备有变速型的压缩机,在作为相对于压缩机额定排气容量的消耗气体容量的负荷率的广范围内,具有高效率和能减少消耗功率的优点。但当要求压缩设备增大排气容量时,就不得不使变速型的压缩机也大容量化,而大容量的变速型压缩机的价昂则会产生压缩空气制造设备制造费用增大的不适合情形。
另外,上述特开平4-159491号公报中所述的螺杆压缩机是以整体式使用为前提,因而并未考虑到同时运转多台压缩机。而且,在制造压缩气体的螺杆压缩装置和需要者之间通常有过滤器与贮气塔以至配管等的流道部件,这些部件由于沿其内部流动气体的流速而改变着流道阻力。换言之,配管等的压力损失当负荷率减少时下降。迄今是在考虑到最大流量时的压力损失下设定了压缩机的排气压力,但为使压缩机不耗费多余的功率,当压力损失下降时最好能设定与此相对应的压缩机的排气压力。
发明内容
本发明考虑到了上述先有技术的不适宜性,确定了下述目的:在备有多台负荷-无负荷运转型螺杆压缩机的螺杆压缩装置中,实现减少压缩装置的轴功率来作节能运转。
为了实现上述目的,本发明的螺杆压缩装置的特征在于,它备有多台螺杆压缩机,所述螺杆压缩机的每一个的容量通过反复进行负荷运转与无负荷运转而被控制,所述螺杆压缩装置还备有控制装置,该控制装置根据需要者的压缩气体消耗量确定运转的螺杆压缩机的台数,使运转的螺杆压缩机中除1台第一螺杆压缩机外,其余全部的第二螺杆压缩机作负荷运转,当到达排气压力的最大值时使所述第一螺杆压缩机作无负荷运转,当到达排气压力的最小值时使所述第一螺杆压缩机作负荷运转,依据上述第一螺杆压缩机的负荷率改变第一与第二螺杆压缩机的每个的排气压力的最大值和最小值。
在上述方案中,最好是当所述控制装置在前述第一螺杆压缩机的负荷率减小时,使负荷运转开始时的排气压力的最小值和无负荷运转开始时的排气压力的最大值分别减少到低于第一螺杆压缩机的负荷运转开始时的排气压力的额定最小值和无负荷运转开始时的排气压力的额定最大值。此外,最好是当所述控制装置在降低了的负荷运转开始时的排气压力的最小值超过预定的下限值时,将负荷运转开始时的排气压力的最小值设定到此下限值。
再有,所述控制装置当从所述第一螺杆压缩机的一个负荷运转到所述第一螺杆压缩机的下一负荷运转的周期在预定的时间范围以外时,使第一螺杆压缩机的无负荷运转开始时的排气压力的最大值低于无负荷运转开始时的排气压力的预定额定值。
为了实现上述目的,本发明另一螺杆压缩装置的特征在于,它备有多台螺杆压缩机,由主控制器根据定时器测出的周期时间求得负荷率,根据此负荷率确定运转的螺杆压缩机的运转台数,而在确定出的进行运转的螺杆压缩机中作这样的控制:使1台螺杆压缩机作负荷运转而使余下的1台反复进行负荷运转与无负荷运转。对上述这1台螺杆压缩机,根据定时器新测出的周期时间求得负荷率,再根据此负荷率变动排气压力计测装置计测出的排气压力。若是负荷率减少,此主控制器最好控制1台螺杆压缩机来降低排气压力计测装置计测出的排气压力。
为了实现上述目的,本发明的螺杆压缩装置的运转方法的特征在于,在此螺杆压缩装置中使负荷运转和无负荷运转的多台螺杆压缩机在排气侧互相连通,所述方法包括:从通过运转全部的螺杆压缩机获得的负荷运转与无负荷运转之间的周期时间获得负荷率;据此负荷率确定运转的螺杆压缩机的台数;使运转的螺杆压缩机的1台反复进行当达到排气压力的最小值时的负荷运转与当达到排气压力的最大值时的无负荷运转;使运转的螺杆压缩机中剩余的螺杆压缩机进行负荷运转;对于反复进行负荷运转和无负荷运转的所述螺杆压缩机新测定周期时间来获得另一个负荷率;依据此另一个负荷率改变反复进行负荷运转与无负荷运转的所述螺杆压缩机的排气压力的最大值和最小值。
在上述方案中,最好是使反复进行负荷运转与无负荷运转的螺杆压缩机在负荷运转开始时的排气压力的最小值与无负荷运转开始时的排气压力的最大值,随负荷率的减小而降低,而在反复进行负荷运转与无负荷运转的螺杆压缩机在负荷运转开始时的排气压力的最小值达到预定的下限压力时,则最好将负荷运转开始时的排气压力的最小值设定到此下限值,而改变无负荷运转开始时的排气压力的最大值。
同时,最好是由螺杆压缩装置所具有的多台螺旋机中一台之中所设的主控制器来控制排气压力,并由主控制器来控制剩余的螺杆压缩机中分别具有的副控制器。
附图说明
图1是本发明的螺杆压缩装置一实施例的框图;图2说明负荷率与压缩机运转状况的关系;图3说明负荷率与排气侧压力的关系。图4说明本发明一实施例中排气侧压力与功率的时间变化,图5例示本发明的螺杆压缩装置的控制流程。图6与图7示明本发明的螺杆压缩装置的另一实施例中排气侧压力的变化。
具体实施方式
下面据附图说明本发明的几个实施例。图1是配备有本发明的螺杆压缩装置的系统的一实施例的框图。此螺杆压缩装置具有1台主螺杆压缩机A1和多台副螺杆压缩机A2-An。副螺杆压缩机A2~An中分别设有控制它的副控制器B2~Bn。主螺杆压缩机A1设有控制它的同时还控制副控制器B2~Bn的主控制器B1
主控制器B1与副控制器B2~Bn之间设有中继箱B0。中继箱B0中最多可连接9台副控制器。主控制器B1与中间箱B0之间由配线Sg1接续,中继箱B0与各副控制器B2-Bn之间由配线Sg2-Sgn接续。主控制器B1中设有定时器T1,副控制器B2~Bn中分设有定时器T2~Tn。主压缩机A1的排气侧d1与副压缩机A2-An的排气侧d2~dn分别安装有计测排气侧压力的压力计dt1~dtn
主压缩机A1的排气侧d1与副压缩机A2~An的排气侧d2~dn由排气配管作配管接续,由各压缩机A1~An压缩的气体收集于贮气塔等贮气器1中。贮气器1的下游侧设有从压缩气体除去杂质的气体分离装置或从压缩气体除去因气体压缩生成的泄水的除湿装置2。在此气体分离装置或除湿装置2的下游侧则设有从压缩气体除去尘埃等的过滤器3。经过滤器3除去了尘埃成份变得清净的压缩气体,从气体压头4输送到需要者5的各装置u1-um的吸入侧。
下面说明取上述结构的本实施的操作。本实施例设有主压缩机1台、副压缩机3台、需要者的装置5台。根据需要者的装置u1~u5的工作状态,螺杆压缩装置的负荷率改变。这里所谓的负荷率Θ是由需要者5所消耗的气体流量∑Qi与各螺杆压缩机的最大流量Q1max~Q4max(m3/min)之比所表示的量。而
Θ=∑Qi/(Q1max+Q2max+Q3max+Q4max)
但在先有的螺杆压缩装置中,当负荷率的变化如图2的上部分所示时,安装于主压缩机A1中的螺杆压缩装置的排气压力则例如按图2的下部分那样变化。在此下部分的图中,P1是需要者的必要压力(末端压力),是螺杆压缩装置作为排出压力保证的值。在此P1中考虑到了从压力计的检测地到需要者的配管损失等的各种损失。P2是包含有伴随多台螺杆压缩机A1~A4的容量控制与参数控制等运转状况变化时变动部分中缓冲成分的值。P3则是对螺杆压缩机进行容量控制之际的无负荷运转开始压力。P3要设定成用来防止螺杆压缩机频繁开/关导致的机器损耗。例如在排气压力是表压0.7MPa的螺杆压缩装置中,P1为0.7MPa+x(x为流道阻力损失部分),P2是比P1约高0.02MPa的压力,P3则设定为0.8MPa。
从图2可知,当需要者5一侧的负荷率减少时,螺杆压缩装置的末端压力即上升。其原因之一是需要者5一侧的气体消耗量减少,从螺杆压缩机A1~A2的排出侧d1~d4到需要者5的装置u1~u5的吸入侧的配管压力损失减小。螺杆压缩装置中必需的压力仍然还是P1,当需要者5的装置u1-u5的工作量减小而负荷率减少时,即为图2的下部分中阴影表示的部分。压力P3与P2间的部成为完全无用的压缩。于是,本发明通过减少图2中阴影所示的部分来减少螺杆压缩装置的轴功率。
现在用图3说明这种减少功率的原理。以主螺杆压缩机A1和3台副螺杆压缩机A2~A4的容量完全相同的情形为例。需要者的气体消耗量设定为负荷率Θ从100%变化到0%。负荷率为100%时,由于不使所有各台螺杆压缩机全部运转就不能供给需要者5的气体消耗,故必需各台作负荷运转。设此时的时间为0。在负荷率Θ从100%减少到75%的时间0~t1之间,使3台螺杆压缩机A1~A3满负荷运转。在图3中以区域AR2表示这种情形。另一方面,只将螺杆压缩机A4这1台作容量控制运转。本实施例中的容量控制运转通过反复进行负荷运转与无负荷运转来实现。此容量控制运转以图3中的区域AR1示明。
在负荷率从75%减少到50%的时间t1~t2中,停动先前进行容量控制运转的压缩机A4,而新进行容量控制运转压缩机A3。这时,另两台压缩机A1、A2继续满负荷运转。在负荷率从50%减至25%的时间t2~t3之间,停动先前进行容量控制运转的压缩机A3,新开始容量控制运转压缩机A2。此时,压缩机A4保持停机,压缩机A1继续满负荷运转。在负荷率从25%变化到0%的时间t3~t4之间,压缩机A2停动。容量控制运转压缩机A1。压缩机A3、A4照旧停动。
在对多台螺杆压缩机进行这样的台数控制中,使进行容量控制的压缩机的排气压力根据该压缩机的负荷率变化。在此,各压缩机的负荷率对满负荷运转中的压缩机为100%,对停转中的压缩机为0%。根据容量控制运转中压缩机Ak的负荷率Θk,可以由下式(式1)求得螺杆压缩装置的负荷率Θ。而各个压缩机的负荷率Θk则可根据需要者5的气体消耗量∑Qi与各压缩机Aj的最大流量Qmaxj(j=1~4)求出。
Θ i = ( ΣQ - Σ k i - 1 Q max k ) / Q max i
Θ = Σ N Q max k × Θ k / Σ N Q max k - - - ( 1 )
这样,若是容量控制运转中压缩机的负荷率减少,则应根据负荷率Θ使此压缩机的排气压力从最大排气压力Pmax按Pmax3→Pmax2→Pmax1顺次减少。此时,满负荷运转中的其他压缩机由于经排气侧配管Cd与容量控制中的压缩机连通,而与容量控制中的压缩机有相同的压力变化。
上述排气压力的减少量由以下方式确定。预先在主控制器B1的存储部中存储各螺杆压缩机A1~A4的最大流量Qmax1~Qmax4。主控制器B1的存储部还存储有螺杆压缩装置具有的全部压缩机A1~A4在全部满负荷运转时从压缩机A1~A4的排气侧d1~d4到需要者的设备入口S1~S5的配管压力损失PLOSS的数据。
应用式(1)求螺杆压缩装置全体的负荷率Θ,再据下式(2)求此负荷率Θ中的配管压力损失PL
PL=PLOSS×Θk    (2)
上式中的k是根据螺杆压缩机A1~A4与需要者5的装置u1~u5间设置的设备种类相异而产生的不同压力损失种类来调整配管压力损失PL的指数。据式(2)可由下式(3)求得配管压力损失差ΔPL
ΔPL=PLOSS-PL  (3)
这就是说,可知在负荷率为Θ时,只需以比最大负荷率时少ΔPL的压力来运转螺杆压缩装置即可。应用上面的式(1)~(3)求出各负荷率下的配管压力损失差ΔPL,将这样求得的压力损失差ΔPL传送给各个副控制器B2~B4
具体例子示于图4中。在时间t0时,设需要者5必需的下限压力只是Pmin。这里,由于需要者5消耗了气体,故将容量控制用压缩机从无负荷运转变为负荷运转。此时由压力计检测出的排气压力从Pmin升高到Pmax。Pmin与Pmax的平均压力以Pave表示。在时间t1,当达到最大压力时,容量控制用压缩机从负荷运转变为无负荷运转。
在时间t2,由于达到了下限压力,主控制器将容量控制用压缩机从无负荷运转变换到负荷运转。但在图4中虽未示明但负荷率发生了减少,因而变更排气压力设定值。具体地说,容量控制用压缩机的负荷运转开始时的压力和无负荷运转开始时的压力到该时为止虽为Pmin与Pmax,但它们分别下降到了Pxmin与Pxmax。因此,在容量控制用压缩机排气侧测定的排气压力,根据先有的控制方法得到以图4中Pα所示曲线表明的形式,但此处变成此图中以Pβ所示曲线表明的情形。
再有,在图4的实施例的情形,于时间t5,负荷率上升,因而使容量控制用压缩机的排气压力的下限设定值与上限设定值返回为Pmin与Pmax。以下反复这样的控制。
排气压力如图4所示变化时的螺杆压缩机的轴功率L的变化则如该图下部分所示。负荷率Θ接近100%时,轴功率在对应于排气压力的设定下限值Pmin与设定上限值Pmax的下限值Lmin与上限值Lmax之间变化(Lα)。当负荷率减少,排气压力的设定下限值与上限值Pxmin与Pxmax变化时,轴功率L也相应地改变为下限值Lxmin与上限值Lxmax(Lβ)。于是,与排气压力设定值不变更时相比,可以减少轴功率图4中阴影区面积的部分。
在上述实施例中,计算负荷率时用到了需要者5的气体消耗量。此气体消耗量可通过于排气配管Cd系统中安装流量计求出。但对于大容量的螺杆压缩装置而言,流量系统的价格高昂,因而一般是根据设于主控制器B1或副控制器B2~B4中的定时器T1~T4测出的时间来求流量。即当容量控制压缩机的负荷率Θi大时,进行此容量控制的压缩机的负荷运转时间变长,而无负荷运转的时间变短。相反,容量控制压缩机的负荷率Θi小时,进行此容量控制的压缩机的负荷运转时间变短,而无负荷运转的时间变长。
于是,通过测定这种变换周期,就能与负荷率相适应。设无负荷运转的时间为Δt2,负荷运转的时间为Δt1,则作为变换周期的周期时间Δt以下式表示。
Δt=Δt1+Δt2
主控制器B1所具备的定时器T1测定此周期时间Δt以及Δt1与Δt2,由主控制器B1判断此时间Δt是否是在设定范围Δtmin~Δtmax之间。当变换周期Δt比设定范围过短时,变换中所需各控制阀的开/关频率高而会损耗控制阀。因此,最好将变换周期Δt取作为设定下限之上。
另一方面,若变换周期在设定上限之上,则相对于螺杆压缩装置的能力而言,气体消耗量或是极端的多或是极端的少。气体消耗量的多寡可由负荷运转与无负荷运转的比例决定。于是,根据此负荷运转与无负荷运转的比以及周期时间,可以获知气体消耗量极端少的情况。此时,按前述的理由,最好降低排气压力的上限值以减少耗用无用的功率。此外,在周期时间长但负荷运转的比例大时,由于气体消耗量多,不降低排气压力。
测定周期时间,来改变排气压力的控制流程如图5所示。此流程由主控制器B1实行。首先设定从无负荷运转变换为满负荷运转的压力即下限压力Pmin。与此相反,利用配管压力损失差ΔPL的初始设定值,设定变换为无负荷运转时的压力即上限压力Pmax。进而设定考虑到螺杆压缩装置所用控制阀等控制部件的寿命而决定的最小变换时间Δtmin(步骤6)。运转螺杆压缩装置,测定对应于需要者的气体消耗量的周期时间Δt(步骤7)。此周期时间Δt的测定采用多次测定周期时间Δt的平均值,来排除因突然变化产生的影响。
然后将测定的周期时间Δt与预先设定的周期时间的最小值Δtmin比较(步骤8)。当测定的周期时间Δt与设定的最小值Δtmin相同时,将此设定值原样保持(步骤9a)。当测定的周期时间Δt比设定的最小值Δtmin小(步骤9b)时或测定的周期时间Δt比设定的最小值Δtmin大(步骤9c)时,都根据下式变更上限设定压力。
Pmax-Pmin=ΔPx=ΔPL×Δtmin/Δt    (4)
反复以上操作(步骤2)。由此可将下限设定压力Pmin与上限设定压力Pmax的压力差ΔPx控制到必要的最小限度。通过将此数据传送给副控制器B2~B4,能降低螺杆压缩机A1~A4侧排气压力的变动幅度。
图6示明本发明另一实施例。此实施例是不改变下限设定压力Pmin而只改变上限设定压力Pmax的情形。下限设定压力Pmin受到需要者5的装置u1~u5的必要压力的限制。因此,有时难以改变下限设定压力Pmin。本实施例便是在这种情形下减少功率的方法。图6的上部分示明的是先有技术中负荷-无负荷型的压缩机运转控制时排气压力的变化。周期时间Δt为Δtα,在周期时间的设定范围Δtmin-Δtmax之外,在图6的下部分所示情形中,为使周期时间在设定范围Δtmin~Δtmax之内,将上限设定压力设定为低于Pmax的Pxmax。结果,周期时间成为比Δtα小的Δtβ,可以减少功率Lmax与Lmin之间的阴影部。
图7中示明了本发明的又一实施例。此实施例是以上两实施例结合的结果,具体地说,是由对应于负荷率使压缩机排气侧的上限设定压力与下限设定压力两者都变化的第一阶段和在下限设定压力达到设定限度时只使上限设定压力变化的第二阶段组成。在由于气体消耗量减少而使上限设定压力从Pmax变化到Pxmax的同时,也使下限设定压力从Pmin降低到Pxmin。结果,周期时间从Δta变到Δtb。周期时间Δt就连Δtb也比允许范围长,而为了使周期时间在允许范围内成为Δtc时,使Pxmax降低到Pymax。由此,可与前述实施例相同降低螺杆压缩机的轴功率。
上述实施例是以螺杆压缩机1台、副螺杆压缩机3台、需要者的装置5台为例进行说明,但显然,螺杆压缩机以及需要者装置的参数等是不受此限制的;此外是在每个螺杆压缩机中各设有1个排气侧的压力计,但要是有能够检测出从螺杆压缩机的排气配管到需要者的装置的配管间的压力的装置,则只需1个即可;定时器虽然分设在各个控制器中,但仅有1个即可;主控制器与副螺杆压缩机虽取固定形式,但可根据运转台数来变动主控制器与主螺杆压缩机;若通过适当地变更暂时停止运转的压缩机来使螺杆压缩机的工作时间平均化,则可降低螺杆压缩装置的维修频率;再有,上述实施例中的压缩机容量虽为相同的,但也可将容量不同的压缩机多台加以组合。
这就是说,本说明书中所述的以上各实施例是用于例示而非限定目的的。存在于本发明真正精神与范围内的变形例完全包含在本发明之中。
根据以上各实施例,由于能对应于需要者的气体消耗量即负荷率的变化自动调节螺杆压缩装置的排气压力范围,使得满负荷运转时间和无负荷运转时间的切换间隔时间成为预先确定的变换间隔时间范围,故可降低平均运转压力。结果可以减少运转功率,实现省能。
如上所述,根据本发明,由于能依照需要者的压缩气体消耗量即负荷率来控制压缩机的排气压力,故可减少无用的压缩机的功率,达到节能目的。

Claims (11)

1.螺杆压缩装置,它备有多台螺杆压缩机,所述螺杆压缩机的每一个的容量通过反复进行负荷运转与无负荷运转而被控制,所述螺杆压缩装置还备有控制装置,该控制装置根据需要者的压缩气体消耗量确定运转的螺杆压缩机的台数,使运转的螺杆压缩机中除1台第一螺杆压缩机外,其余全部的第二螺杆压缩机作负荷运转,当到达排气压力的最大值时使所述第一螺杆压缩机作无负荷运转,当到达排气压力的最小值时使所述第一螺杆压缩机作负荷运转,依据上述第一螺杆压缩机的负荷率改变第一与第二螺杆压缩机的每个的排气压力的最大值和最小值。
2.权利要求1所述的螺杆压缩装置,其特征在于所述控制装置在前述第一螺杆压缩机的负荷率减小时,使负荷运转开始时的排气压力的最小值和无负荷运转开始时的排气压力的最大值分别减少到低于第一螺杆压缩机的负荷运转开始时的排气压力的额定最小值和无负荷运转开始时的排气压力的额定最大值。
3.权利要求2所述的螺杆压缩装置,其特征在于所述控制装置在降低了的负荷运转开始时的排气压力的最小值超过预定的下限值时,将负荷运转开始时的排气压力的最小值设定到此下限值。
4.权利要求2所述的螺杆压缩装置,其特征在于所述控制装置当从所述第一螺杆压缩机的一个负荷运转到所述第一螺杆压缩机的下一负荷运转的周期在预定的时间范围以外时,使第一螺杆压缩机的无负荷运转开始时的排气压力的最大值低于无负荷运转开始时的排气压力的预定额定值。
5.螺杆压缩装置,它具备有:进行负荷运转与无负荷运转的1台主螺杆压缩机;与此主螺杆压缩机的排气侧经配管连接,进行负荷运转和无负荷运转的至少1台副螺杆压缩机;控制主螺杆压缩机的主控制器;与此主控制器连接而设于各个副螺杆压缩机中的副控制器;设于上述主螺杆压缩机的排气侧的配管和安装在从此配管延伸出来将排出气体导至需要者的配管之任一中的排气压力计测装置;计测负荷运转和无负荷运转的周期时间,设于上述主控制器或至少一个副控制器中的定时器;其特征在于,上述主控制器根据上述定时器测出的周期时间求得负荷率,据此负荷率确定进行运转的螺杆压缩机的运转台数,在所确定的进行运转的螺杆压缩机之中使1台螺杆压缩机进行负荷运转,而对于剩余的1台控制其反复进行负荷运转与无负荷运转,对于此1台螺杆压缩机根据上述定时器新测定的周期时间求得负荷率,而依据这一负荷率改变前述排气压力计测装置计测的排气压力。
6.权利要求5所述的螺杆压缩装置,其特征在于所述主控制器在负荷率减少时,控制前述1台螺杆压缩机以降低上述排气压力计测装置计测的排气压力。
7.螺杆压缩装置的运转方法,在此螺杆压缩装置中使负荷运转和无负荷运转的多台螺杆压缩机在排气侧互相连通,所述方法包括:从通过运转全部的螺杆压缩机获得的负荷运转与无负荷运转之间的周期时间获得负荷率;据此负荷率确定运转的螺杆压缩机的台数;使运转的螺杆压缩机的1台反复进行当达到排气压力的最小值时的负荷运转与当达到排气压力的最大值时的无负荷运转;使运转的螺杆压缩机中剩余的螺杆压缩机进行负荷运转;对于反复进行负荷运转和无负荷运转的所述螺杆压缩机新测定周期时间来获得另一个负荷率;依据此另一个负荷率改变反复进行负荷运转与无负荷运转的所述螺杆压缩机的排气压力的最大值和最小值。
8.权利要求7所述的螺杆压缩装置的运转方法,其特征在于,使所述反复进行负荷运转与无负荷运转的螺杆压缩机在负荷运转开始时的排气压力的最小值与无负荷运转开始时的排气压力的最大值随着负荷率的减小而降低。
9.权利要求8所述的螺杆压缩装置的运转方法,其特征在于,当所述反复进行负荷运转与无负荷运转的螺杆压缩机在负荷运转开始时的排气压力的最小值达到预定的下限压力时,将负荷运转开始时的排气压力的最小值设定到此下限值,而使无负荷运转开始时的排气压力的最大值改变。
10.权利要求7所述的螺杆压缩装置的运转方法,其特征在于,由设于螺杆压缩装置所具有的多台螺杆压缩机的1台之中的主控制器来控制前述的排气压力。
11.权利要求10所述的螺杆压缩装置的运转方法,其特征在于,由上述主控制器来控制前述剩余的螺杆压缩机各自具有的副控制器。
CNB011089156A 2000-09-20 2001-02-28 螺杆压缩装置及其运转方法 Expired - Lifetime CN1306169C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000290347A JP4520608B2 (ja) 2000-09-20 2000-09-20 スクリュー圧縮装置
JP290347/2000 2000-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1344866A CN1344866A (zh) 2002-04-17
CN1306169C true CN1306169C (zh) 2007-03-21

Family

ID=18773586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011089156A Expired - Lifetime CN1306169C (zh) 2000-09-20 2001-02-28 螺杆压缩装置及其运转方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6599094B2 (zh)
JP (1) JP4520608B2 (zh)
KR (1) KR100384254B1 (zh)
CN (1) CN1306169C (zh)
BE (1) BE1014042A5 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1015460A3 (nl) * 2003-04-04 2005-04-05 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het sturen van een persluchtinstallatie met meerdere compressoren, stuurdoos daarbij toegepast, en persluchtinstallatie die deze werkwijze toepast.
JP4608289B2 (ja) * 2004-11-15 2011-01-12 北越工業株式会社 スクリュ圧縮機の運転制御方法
JP4786443B2 (ja) * 2006-07-11 2011-10-05 株式会社日立産機システム 圧縮空気製造設備
CN101660529B (zh) * 2008-08-29 2011-06-08 上海斯可络压缩机有限公司 螺杆压缩机联机控制方法
DE102008064490A1 (de) * 2008-12-23 2010-06-24 Kaeser Kompressoren Gmbh Verfahren zum Steuern einer Kompressoranlage
BE1019299A3 (nl) * 2010-04-20 2012-05-08 Atlas Copco Airpower Nv Wekwijze voor het aansturen van een compressor.
JP5706681B2 (ja) * 2010-12-24 2015-04-22 株式会社日立産機システム 多段圧縮機
CN108223378A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 湖北金雄节能科技股份有限公司 空压机节能控制系统
CN108223377A (zh) * 2017-12-30 2018-06-29 湖北金雄节能科技股份有限公司 空压机节能控制方法
CN111734614B (zh) * 2020-06-03 2022-04-26 新奥数能科技有限公司 一种空压机系统运行优化方法及装置
KR102693613B1 (ko) * 2022-07-13 2024-08-09 범천 주식회사 스크류 컴프레셔를 이용한 압축공기 생산 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5744787A (en) * 1980-08-20 1982-03-13 Kobe Steel Ltd Method for controlling number of rotary displacement type compressor in operation
JPH04159491A (ja) * 1990-10-24 1992-06-02 Hitachi Ltd スクリュー圧縮機の容量制御方法及び装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3732034A (en) * 1971-07-21 1973-05-08 Trans Canada Pipelines Ltd Control system for compressors operating in parallel
US3775995A (en) * 1972-07-17 1973-12-04 Westinghouse Electric Corp Variable capacity multiple compressor refrigeration system
US4384462A (en) * 1980-11-20 1983-05-24 Friedrich Air Conditioning & Refrigeration Co. Multiple compressor refrigeration system and controller thereof
JPS58167889A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Hitachi Ltd 圧縮機の運転装置
JPS6053686A (ja) * 1983-09-02 1985-03-27 Hitachi Ltd 圧縮機の高効率制御方法
JPS60147585A (ja) * 1984-01-11 1985-08-03 Hitachi Ltd 圧縮機の制御方法
DE3937152A1 (de) * 1989-11-08 1991-05-16 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zum optimierten betreiben zweier oder mehrerer kompressoren im parallel- oder reihenbetrieb
JP2778814B2 (ja) * 1990-07-24 1998-07-23 株式会社東芝 脱水兼用洗濯機
US5347467A (en) * 1992-06-22 1994-09-13 Compressor Controls Corporation Load sharing method and apparatus for controlling a main gas parameter of a compressor station with multiple dynamic compressors
US5343384A (en) * 1992-10-13 1994-08-30 Ingersoll-Rand Company Method and apparatus for controlling a system of compressors to achieve load sharing
JPH08296565A (ja) * 1995-04-26 1996-11-12 Kobe Steel Ltd 圧縮機の台数制御装置
US5743714A (en) * 1996-04-03 1998-04-28 Dmitry Drob Method and apparatus for minimum work control optimization of multicompressor stations
DE19648589A1 (de) * 1996-11-23 1998-05-28 Compair Mahle Gmbh Verfahren zum Steuern des Betriebes einer aus mehreren Verdichtern bestehenden Druckluft-Verdichterstation
US5967761A (en) * 1997-07-15 1999-10-19 Ingersoll-Rand Company Method for modulation lag compressor in multiple compressor system
JP3470042B2 (ja) * 1998-05-06 2003-11-25 株式会社日立製作所 スクリュー圧縮機の圧力制御方法
JP3930987B2 (ja) * 1998-12-01 2007-06-13 株式会社日立産機システム 圧縮空気製造設備及びその運転方法
JP4248077B2 (ja) * 1999-04-14 2009-04-02 株式会社日立産機システム 圧縮機装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5744787A (en) * 1980-08-20 1982-03-13 Kobe Steel Ltd Method for controlling number of rotary displacement type compressor in operation
JPH04159491A (ja) * 1990-10-24 1992-06-02 Hitachi Ltd スクリュー圧縮機の容量制御方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
BE1014042A5 (fr) 2003-03-04
US6599094B2 (en) 2003-07-29
KR100384254B1 (ko) 2003-05-16
JP2002098084A (ja) 2002-04-05
JP4520608B2 (ja) 2010-08-11
KR20020022528A (ko) 2002-03-27
CN1344866A (zh) 2002-04-17
US20020071769A1 (en) 2002-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1306169C (zh) 螺杆压缩装置及其运转方法
CN106949056B (zh) 一种压风机运行状态感知及故障预测系统及方法
CN103206364A (zh) 一种进行单型号水泵节能运行调度的系统及其方法
CN101173658A (zh) 一种往复活塞压缩机排气量无级调节方法
CN1775399A (zh) 高压水除鳞系统
CN105549509A (zh) 轨道机车车辆用风源系统智能控制器及控制方法
CN103047123A (zh) 一种往复压缩机无级气量调节方法
CN110559758B (zh) 用于高温壁流式陶瓷膜除尘装备的高压脉冲缓释反吹结构
CN2568810Y (zh) 抽油机变频调速智能控制装置
CN1297787C (zh) 中央空调冷却水节能装置
CN106286254B (zh) 一种全自动无人监管的空压机
CN104155073A (zh) 一种压路机振动试验台
CN1279412C (zh) 管理应当进行气体压缩机多机系统维护的时间的方法
EP0906251A1 (en) A method of regulating the flue gas temperature and voltage supply in an electrostatic precipitator for a cement production plant
CN208830440U (zh) 分流装置和分流系统
CN1159146C (zh) 变频注塑机的节能装置及其节能方法
KR20240008572A (ko) Ai기반의 압축공기 공급 관리시스템
CN113586395B (zh) 一种空气压缩机组智能流量调节方法和系统
CN114895555A (zh) 一种燃煤机组炉煤全息录入环保系统优化方法
CN212124298U (zh) 双头块状干冰机
CN205370983U (zh) 一种新型两级螺杆空气压缩机
CN101776071A (zh) 对称平衡式自由活塞压缩机的余隙控制方法
CN209040206U (zh) 一种水压恒压控制系统
CN103233884B (zh) 一种往复压缩机负荷无级调节方法
CN1773175A (zh) 节能换热站或机组及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: DAY INDUSTRIAL EQUIPMENT TECHNOLOGY CO., LTD.; HI

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI CO., LTD.; HITACHI TECHNOLOGY SERVICE CO., LTD.

Effective date: 20081010

Owner name: HITACHI CO., LTD.; HITACHI TECHNOLOGY SERVICE CO.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI CO., LTD.; T- TEKTRONIX CO., LTD.

Effective date: 20081010

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: HITACHI CO., LTD.; HITACHI TECHNOLOGY SERVICE CO.,

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: HITACHI CO., LTD.; T- TEKTRONIX CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: Tokyo

Co-patentee after: Hitachi Technical Services Ltd.

Patentee after: Hitachi, Ltd.

Address before: Tokyo

Co-patentee before: T-Tek Co.,Ltd.

Patentee before: Hitachi, Ltd.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20081010

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: Hitachi Technical Services Ltd.

Patentee after: Japan Industrial Equipment Technology

Address before: Tokyo

Co-patentee before: T-Tek Co.,Ltd.

Patentee before: Hitachi, Ltd.

Effective date of registration: 20081010

Address after: Tokyo

Co-patentee after: Hitachi Technical Services Ltd.

Patentee after: Hitachi, Ltd.

Address before: Tokyo

Co-patentee before: T-Tek Co.,Ltd.

Patentee before: Hitachi, Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HITACHI,LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI PLANT TECHNOLOGIES CO., LTD.

Effective date: 20140305

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140305

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Hitachi, Ltd.

Patentee after: Hitachi Technical Services Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Japan Industrial Equipment Technology

Patentee before: Hitachi Technical Services Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170825

Address after: Tokyo, Japan

Co-patentee after: Hitachi Technical Services Ltd.

Patentee after: HITACHI INDUSTRIAL EQUIPMENT SYSTEMS Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Co-patentee before: Hitachi Technical Services Ltd.

Patentee before: Hitachi, Ltd.

CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20070321