DE318890C

DE318890C - PROCEDURE FOR OPERATING CENTRIFUGAL COMPRESSORS

Info

Publication number: DE318890C
Application number: DE1918318890D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1918-04-18
Filing date: 1918-04-27
Publication date: 1920-02-17
Also published as: CH80003A

Description

Verfahren zum Betriebe von Kreiselverdichtern. Fig. i gibt ein Bild des bekannten Verlaufes der Druckvolumen und der Wirkungsgradkurven eines Kreiselverdichteis. Die Kurven A-B, A'-B', A"-B" stellen den Druck in Abhängigkeit vom Volumen für drei verschiedene Umlaufzahlen dar. Die Kurven r' und #i" zeigen den Verlauf. der entsprechenden Wirkungsgrade. Die Punkte i', 2' und 3' sind die Scheitelpunkte der Wirkungsgradskurven 1, j' und @". Projiziert man diese Punkte auf die entsprechenden Druckvolumenkurven, so erhält man die Punkte i, 2, 3. Die Kurve 0-C verbindet also alle die Punkte bester Wirkungsgrade. Die Kurven AI-N, IYI'-N' und M"-N" sind die Gegendruckkurven, d. h. d_e Kurven, welche angeben, was für Drucke notwendig sind, um bei verschiedenen Betriebsverhältnissen die entsprechenden Volumen durch die Verbrauchsleitung zu fördern. Die Betriebspunkte i, 2 und 3 sind die Schnittpunkte der Verdichter-Druckvolumenkurven und der Gegendruckkurven.Procedure for operating centrifugal compressors. Fig. I gives a picture of the known course of the pressure volume and the efficiency curves of a centrifugal compressor. The curves AB, A'-B ', A "-B" represent the pressure as a function of the volume for three different numbers of revolutions. The curves r' and #i "show the course of the corresponding efficiencies. The points i ', 2 'and 3' are the vertices of the efficiency curves 1, j ' and @ ". If these points are projected onto the corresponding pressure volume curves, then the points i, 2, 3 are obtained. The curve 0-C thus connects all the points of best efficiency. The curves AI-N, IYI'-N 'and M "-N" are the back pressure curves, ie d_e curves which indicate the pressures required to convey the corresponding volumes through the consumption line under different operating conditions. The operating points i, 2 and 3 are the intersection points of the compressor pressure volume curves and the back pressure curves.

Das Verfahren, das den Gegenstand dieser Erfindung bildet, besteht darin, daß die Umlaufzahl der Maschine in Abhängigkeit von den Druck- und Volumenverhältnissen derart geregelt wird, daß der Kreiselverdichter längs der Kurve 0-C des maximalen Wirkungsgrades oder einer anderen möglichst benachbarten Kurve, die jedoch je nach den Betriebsverhältnissen von der Linie konstanten Volumens bis zu der konstanten Druckes abweichen kann, arbeitet. In Fig. 2 ist eine schematische Vorrichtung eines Steuerorganes, das die Regulierung nach bestem Wirkungsgrade oder ähnlichen Kurven ermöglicht. Kolben i steht unter dem Einfluß des Druckes der Druckleitung D-L nach dem Verdichter; er ist derart geschaltet, daß wachsender Druck die Stange S nach oben zu verstellen strebt. Der - an derselben Stange befestigte Kolben 2 steht unter dem Einfluß der Fördermenge des Verdichters. Wachsende Fördermenge strebt danach, die Stange S nach unten zu bewegen. Das eigentliche Steuerorgan kann, wie z. B. in Fig.,2 zingegeben, ein Ölkolbenschieber 3 sein der den Öldruck unter einem Kolben 4 beeinflußt. De: Kolben 4 betätigt den Dampfeinlaßschiebe: 5 der Antriebsmaschine. Als Steuerorgan 3 kann aber auch ein elektrischer Schnellregler dienen, der die Erregung oder den Hauptstrom eines elektrischen Motors beeinflußt oder ein beliebiges Relais. Durch passende Wahl der Kolben i und 2 und der Feder F ist es möglich, die Lage des Steuerorgans 3 und also die Tourenzahl der Antriebsmaschine derart zu beeinflussen, daß der Druck Pe nach dem Verdichter in Abhängigkeit vom Fördervolumen längs - der Kurve 0-C (Fig. z) oder irgendeiner anderen ähnlichen Kurve verläuft.The method which is the subject of this invention consists that the number of revolutions of the machine depends on the pressure and volume ratios is controlled so that the centrifugal compressor along the curve 0-C of the maximum Efficiency or another possible neighboring curve, which however depends on the operating conditions from the line of constant volume to the constant Pressure may vary, works. In Fig. 2, a schematic device is one Control organ that regulates according to the best efficiency or similar curves enables. Piston i lags behind under the influence of the pressure in pressure line D-L the compressor; it is switched in such a way that the rod S follows the increasing pressure strives to adjust the top. The - attached to the same rod piston 2 is below the influence of the flow rate of the compressor. Growing output strives to to move the rod S downwards. The actual control organ can, such as. B. In Fig., 2 zingabe, an oil piston valve 3 be the oil pressure under a piston 4 affects. De: Piston 4 actuates the steam inlet slide: 5 of the prime mover. As a control member 3, however, an electric fast regulator can also serve, which the Excitation or the main current of an electric motor influenced or any other Relay. By a suitable choice of pistons i and 2 and the spring F, it is possible to use the To influence the position of the control element 3 and thus the number of revolutions of the drive machine in such a way that that the pressure Pe downstream of the compressor as a function of the displacement along the Curve 0-C (Fig. Z) or any other similar curve.

In Fig. 3 ist die Wirkungsweise dieses Verfahrens an Hand eines praktischen Beispieles schematisch angedeutet. In allen Fällen, wo ein KreisAverd:chter in eine lange Leitung fördert, ist es. möglich, unter Anwendung dieses neuen Verfahrens den Druck Px in irgendeinem entfernten Punkte A der Förderleitung konstant zu halten, indem die Tourenregulierung der Maschine von den Druck- und Volumenverhältnissen am Anfang der Leitung beeinflußt wird. Px sei der Druck im entfernten Punkte A der Leitung, der zwischen Px und Px' + 0 Px = Px' konstant gehalten werden muß: Der entsprechende Druck Pe am Anfang der Förderleitung wächst wegen der Leistungswiderstände annähernd mit dem Quadrate des Fördervolumens. Die Kurven G und G' verbinden die Punkte Pe und Pe', die erforderlich sind, damit. bei dem entsprechenden Fördervolumen Ve der Druck Px oder Px' im Punkte A "erzeugt wird. Die Kurve =, 2 ist diejenige, auf welche die.Regulierung (Fig.2) eingestellt ist. In einem gegebenen Zeitpunkt arbeitet der Verdichter im Punkt i. Das Fördervolumen ist dann Vel und der Druck im Punkt A Px. Wird hinter dem Punkte A weniger Volumen verbraucht als Yel, so -wird der Druck Px im Punkte A steigen, weil mehr Luft zukommt als abgeht. Die Gegendruckkurve geht dann von G nach G'. Der Betriebspunkt .i würde bei gleichbleibender Tourenzahl nach 3 gehen. Sobald aber der Betriebspunkt die Regulierkurve 1, 2 nach oben verläßt, so ist das Gleichgewicht der Regulierung zerstört, die Wirkung. unter Kolben i -erhält das Übergewicht gegenüber derjenigen auf Kolben 2, das Relais 3 wird nach. oben gezogen, die Tourenzahl der Maschine wird reduziert, so daß sich z. B. der Punkt 4 einstellt; es können drei Fälle eintreten Fall i : Das neue Fördervolumen Ve, ist gleich dem Verbrauchsvolumen nach dem Punkte A, dann ist Gleichgewicht vorhanden, und der Betriebspunkt bleibt der Punkt q.In Fig. 3, the mode of operation of this method is indicated schematically on the basis of a practical example. In all cases where a KreisAverd: chter promotes a long line, it is. possible, using this new method, to keep the pressure Px constant at any remote point A of the conveying line by influencing the speed regulation of the machine by the pressure and volume ratios at the beginning of the line. Px is the pressure at the distant point A of the line, which must be kept constant between Px and Px '+ 0 Px = Px': The corresponding pressure Pe at the beginning of the delivery line increases due to the power resistances approximately with the square of the delivery volume. The curves G and G 'connect the points Pe and Pe' required therewith. at the corresponding delivery volume Ve, the pressure Px or Px 'is generated at point A ". The curve =, 2 is the one to which the regulation (FIG. 2) is set. At a given point in time the compressor operates at point i. The delivery volume is then Vel and the pressure at point A Px. If less volume is consumed behind point A than Yel, the pressure Px at point A will increase because more air comes in than goes out. The back pressure curve then goes from G to G If the number of revolutions remained the same, the operating point .i would go to 3. But as soon as the operating point leaves the control curve 1, 2 upwards, the balance of the control is destroyed, the effect The relay 3 is pulled up, the number of revolutions of the machine is reduced so that, for example, point 4 is set; three cases can occur Case i: The new delivery volume Ve is equal to the consumption volume after the point e A, then equilibrium is present and the operating point remains point q.

Fall 2: Das Fördervolumen Ve, ist immer noch größer als das Verbrauchsvolumen nach Punkt A, dann wird abermals der Druck Px steigen und das soeben geschilderte Verfahren wiederholt sich, die Tourenzahl wird noch weiter reduziert. .Case 2: The delivery volume Ve is still greater than the consumption volume after point A, then the pressure Px will rise again and that which has just been described The procedure is repeated, the number of tours is further reduced. .

F a 11 .3 : Das Fördervolumen V e4 ist kleiner als das Verbrauchsvolumen nach Punkt A, dann wird der Druck Px sinken; bei konstantbleibender Tourenzahl käme der Betriebspunkt nach 5. Sobald aber der Betriebspunkt die Regulierungskurve 1, 4, 2 nach unten verläßt, so wird das Relais 3 nach unten gedrückt, und die Tourenzahl der Maschine wird erhöht, bis sich das neue Gleichgewicht eingestellt hat.F a 11 .3: The delivery volume V e4 is smaller than the consumption volume after point A, then the pressure Px will decrease; if the number of tours remained constant the operating point after 5. However, as soon as the operating point exceeds the regulation curve 1, 4, 2 leaves down, the relay 3 is pressed down, and the number of revolutions the machine is increased until the new equilibrium has been reached.

Je nachdem Px nahe oder weit entfernt ist vom Drucke o vor dem Verdichter, wird die notwendige Regulierungskurve 1, q., 2 sich mit der Kurve besten Wirkungsgrades decken` oder immer mehr entfernen; in allen Fällen aber schafft die Maschine 'unter den bestmöglichen Verhältnissen.Depending on whether Px is near or far from the pressure o in front of the compressor, the necessary regulation curve 1, q., 2 becomes the curve of best efficiency cover or remove more and more; in all cases, however, the machine 'subverts' the best possible conditions.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for regulating the speed of the. Prime mover of centrifugal compressors as a function of pressure and volume, characterized in that that the compressor is always with the best possible efficiency, d. H. the curve best Efficiency itself or similar curves works accordingly, which latter between the pressure volume curves of constant volume and that of constant pressure lie.

2. The method according to claim i, characterized in that the speed of the centrifugal compressor depending on the prevailing at the beginning of the line Pressure and volume ratios is regulated in such a way that the compressor with variable The delivery volume at the beginning of the line produces the variable pressure which corresponds to the respective friction conditions in the line, so that on At the end of the line the pressure remains invariable.

3. Device for exercising the Method according to claim i, characterized in that the setting of the Control element is effected by two pistons and at least one spring, the one piston under the effect of pressure, the other under the effect of the flow rate stands.