JP2008534842A - Complex compressor control system - Google Patents
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Abstract
流体分配システムに接続された複数のコンプレッサ(C1−C7)の少なくとも1が、前記流体分配システムの容量に基づいて、ロードおよび/またはアンロードされる。
【選択図】図2At least one of the plurality of compressors (C1-C7) connected to the fluid distribution system is loaded and / or unloaded based on the capacity of the fluid distribution system.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、付随するプロセスの完全性に影響を及ぼすことなく需要と供給を効率的に最適化する圧縮、分配、および圧縮性流体の制御に関する。 The present invention relates to compression, distribution, and compressible fluid control that efficiently optimizes demand and supply without affecting the integrity of the associated process.
例えば大気、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、窒素、フレオン、液体などの加圧圧縮流体は、様々な工業用途で圧力の形態のエネルギをもたらすものとして一般に用いられている。負荷装置として知られる加圧流体を用いる装置には、ロボット、着色業務、タービン、発電機、ジェットエンジン、空気ツール、冷蔵室、エアコンディショナーその他がある。圧縮流体は通常コンプレッサで加圧されるが、これは様々な形態があり、例えば遠心力コンプレッサ、往復運動コンプレッサ、回転スクリュ、ロータとステータの積層、その他の形態がある。 Pressurized compressed fluids such as air, carbon dioxide, helium, argon, nitrogen, freons, liquids, etc. are commonly used to provide energy in the form of pressure in various industrial applications. Devices using pressurized fluids known as load devices include robots, coloring jobs, turbines, generators, jet engines, air tools, cold rooms, air conditioners and others. The compressed fluid is usually pressurized by a compressor, and there are various forms such as a centrifugal compressor, a reciprocating compressor, a rotating screw, a rotor and stator stack, and other forms.
コンプレッサは、圧縮性流体を入口から取り入れ、この圧縮性流体の体積を少量で高圧なものに圧縮し、圧縮された流体を出口から放出する。個々のコンプレッサは、コンプレッサの入口における時間ごとの自由流体の量で規定される仕様の流量で圧縮流体を供給する。個々のコンプレッサはまた、コンプレッサの通常動作として出口から選択された放出圧を提供する。この選択された放出圧は一般に、コンプレッサが可能な仕様の最大放出圧以下で変化する。 The compressor takes in compressible fluid from the inlet, compresses the volume of the compressible fluid to a small amount and high pressure, and discharges the compressed fluid from the outlet. Individual compressors supply compressed fluid at a flow rate specified by the amount of free fluid per hour at the compressor inlet. The individual compressors also provide a discharge pressure selected from the outlet as normal operation of the compressor. This selected discharge pressure generally varies below the maximum discharge pressure specified for the compressor.
仕様の流量や選択される放出圧は、このコンプレッサが予定する特定のアプリケーションに適合するよう選択される。例えば、化学製造およびパッケージング工場に適用されるいくつかの典型的なコンプレッサは、放出圧が通常の範囲で平方インチあたり90乃至125ポンド(PSIG)、流量が標準状態で毎分2,000乃至4,000立方フィート(SCFM)が選択される。SCFMは、「平方インチあたり14.7ポンド(psiA)の標準状態で華氏60度における分ごとの立方フィート」として規定されている。特定のアプリケーションで必要に応じて他の多くの放出圧や流量が可能である。 The specified flow rate and selected discharge pressure are selected to suit the specific application for which this compressor is intended. For example, some typical compressors applied to chemical manufacturing and packaging factories have a discharge pressure in the normal range of 90 to 125 pounds per square inch (PSIG) and a flow rate of 2,000 to 2,000 per minute at standard conditions. 4,000 cubic feet (SCFM) is selected. SCFM is defined as “cubic feet per minute at 60 degrees Fahrenheit under the standard conditions of 14.7 pounds per square inch (psiA)”. Many other discharge pressures and flow rates are possible as needed for a particular application.
負荷装置にはそれぞれ要求される流量があり、これはその運用での負荷装置が使用する流体の速度である。各負荷装置はまた、通常動作に必要な吸い込み圧の仕様がある。要求される流量は、適用例に応じてまったく一定である場合もありしばしば変更される場合もある。どの負荷装置も、メンテナンスや故障等の不通で少なくとも一時的に要求流量が落ちてしまう。 Each load device has a required flow rate, which is the fluid velocity used by the load device in its operation. Each load device also has a specification of the suction pressure required for normal operation. The required flow rate may be quite constant or often changed depending on the application. In any load device, the required flow rate drops at least temporarily due to failure of maintenance or failure.
多くの負荷装置が動作する施設では、負荷装置が下流出口に接続された単一の流体分配システムで必要な加圧流体を負荷装置へ供給することが普通である。この単一の流体分配システムは、逆にシステムの上流入口から当該分配システムに加圧流体を供給する様々な数のコンプレッサを接続することができる。この単一の分配システムは、要求流量の変化を平均化できるため、各負荷装置が独自のコンプレッサに接続される場合よりも柔軟性が高い。 In facilities where many load devices operate, it is common to supply the load device with the required pressurized fluid in a single fluid distribution system with the load device connected to the downstream outlet. This single fluid distribution system can conversely connect various numbers of compressors that supply pressurized fluid to the distribution system from the upstream inlet of the system. This single distribution system is more flexible than if each load device is connected to its own compressor because it can average the change in demand flow rate.
しかしながら、負荷装置が収集する要求流量はそれでも運用中に変動するものである。この変動量は、負荷装置を用いる設備の種類や運用性質に依存する。動作するコンプレッサが少なすぎる場合、要求流量が特に高く増えた場合はコンプレッサからの流量限界を超えてしまう。これにより分配圧が低下し、負荷装置の正常運用が停止してしまう。 However, the required flow rate collected by the load device still varies during operation. This amount of variation depends on the type of equipment using the load device and the operational properties. If too few compressors are operating, the flow limit from the compressor will be exceeded if the required flow rate is increased particularly high. As a result, the distribution pressure decreases, and the normal operation of the load device stops.
この種類の中断を避けるために、通常は複合的なコンプレッサシステムが設計され、必要な負荷圧の最大ピーク要求流量を提供するように組み上げられる。施設のオペレータは、負荷装置の最大要求流量の場合にも十分な圧力が得られるように、全コンプレッサの最大設備容量を最大圧力で運用することが多い。すなわち、設置されるコンプレッサの流体放出容量は通常求められるものより大きく、これらのコンプレッサは、負荷装置の殆どの場合に要求される放出圧力より高く設定される。余分なコンプレッサ容量と放出圧力はともに高いエネルギ消費、メンテナンスコスト、キャピタルコストに繋がる。 To avoid this type of interruption, a complex compressor system is usually designed and assembled to provide the maximum peak demand flow rate of the required load pressure. Facility operators often operate the maximum installed capacity of all compressors at the maximum pressure so that sufficient pressure is obtained even at the maximum required flow rate of the load device. That is, the fluid discharge capacity of the installed compressor is greater than what is normally required, and these compressors are set higher than the discharge pressure required in most load devices. The extra compressor capacity and discharge pressure both lead to high energy consumption, maintenance costs and capital costs.
しかしながら、通常は負荷装置の良好な運用の方が、コンプレッサの効率的な運用よりも優先順位が遙かに高い。従来の複合コンプレッサシステムはこのため、コンプレッサシステムの効率を犠牲にしてピーク要求流量期間中の圧力不足を回避している。 However, good operation of the load device usually has a much higher priority than efficient operation of the compressor. Conventional composite compressor systems thus avoid pressure shortages during peak demand flow periods at the expense of compressor system efficiency.
図1は、従来技術にかかる複合コンプレッサシステム100の一例を示す概略図である。図1に示す例では、複合コンプレッサシステム100は化学製造施設であり、圧縮される流体は空気である。この施設は圧縮空気のエネルギを、循環バルブ、清掃集塵バッグ室、機器、包装設備、コンベヤ、ロボット、粉砕動作、空気圧工具等に用いる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a
複合コンプレッサシステム100は、複数の個別のコンプレッサC1−C7を具え、これらはそれぞれ乾燥・フィルタ装置D1−D7を介してメイン流体分配ヘッダ102に連結されている。コンプレッサC1−C7は、施設の1またはそれ以上の領域に配置することができる。コンプレッサC1−C7は、それぞれの吸気口から大気を取り入れ、空気を高圧に圧縮し、それぞれの放出口から圧縮空気を放出する。流体の圧力を高めるエネルギは、1またはそれ以上の原動力から供給され、これが各コンプレッサのシャフトを駆動する。各コンプレッサは、仕様の流量と仕様の最大放出圧を有する。コンプレッサC1−C7の放出圧は、通常は仕様の最大放出圧以下の一部の範囲内で調整可能である。図1は、コンプレッサC1−C7の放出圧の設定の一例を示している。例えば、コンプレッサC5は流体空気を115ゲージpsi(pounds per square inch gage:PSIG)の放出圧に圧縮する。ゲージ圧は、合計の絶対圧力が周囲の気圧を超えた量である。すべてのコンプレッサが、ブローダウンしないように上側領域で調節制御されるよう設定されている。
The combined
コンプレッサC1−C7の放出口はそれぞれ各乾燥・フィルタ装置D1−D7に連結されている。乾燥・フィルタ装置D1−D7は圧縮空気から水分、埃、その他の汚染物質を取り除いて、乾燥した清潔な空気がメイン分配ヘッダ102に供給される。
The discharge ports of the compressors C1-C7 are connected to the drying / filter devices D1-D7, respectively. Drying / filtering devices D1-D7 remove moisture, dust and other contaminants from the compressed air and supply clean, dry air to the
メイン分配ヘッダ102は、溶接か、機能的あるいは非機能的な隔離バルブを有するあるいは有さないその他の適切な固定手段により相互接続される。例えば、メイン分配ヘッダ102は、直径1インチ乃至4インチのパイプの組合せを具えてもよい。
The
L1やL2といった負荷装置は、メイン分配ヘッダ102に沿った出口に連結されてもよい。上述したように、負荷装置L1、L2は、循環バルブ、清掃集塵バッグ室、機器、包装設備、コンベヤ、ロボット、粉砕動作、空気圧工具等である。負荷装置L1、L2は、それぞれ要求流量があり、それはこの負荷装置が運用中に使用する流量(本実施例では気体)の流量である。負荷装置L1、L2は通常、さらに正常動作に要求される望ましい入力圧を有する。図1に示す例では、負荷装置L1、L2は最低90ゲージpsiの圧力が必要である。
Load devices such as L1 and L2 may be coupled to outlets along the
メイン分配ヘッダ102の合計の要求流量は、システム100の必要性によってほぼ一定であるかしばしば変動することがある。このため、図1に示すような従来技術の複合コンプレッサシステムは、要求される最大要求流量をまかなうべく設計され組み上げられる。負荷装置L1、L2の要求が増大したときにコンプレッサC1−C7が十分に動作しなければ、このシステムからの流出流が流入流より多くなり、システム内の空気の密度ひいては気圧が低くなる。圧力が低下するとこの施設での製造に支障が出る。システムにおける過度の圧力低下は、例えば清掃設備やパイピングの小型化や、システム内の汚れの蓄積などによっても生じる。
The total required flow rate of the
要求が変動する期間内の圧力低下を防ぐために、施設のオペレータは複合コンプレッサシステムを、常時システムのすべてのコンプレッサが設定された最大流量および最大放出圧で供給するよう動作させる。この種類の運用では、平均の要求流量は常に設定された放出流量より低くなる。このため、コンプレッサC1−C7は「パーシャルロード」での運用を余儀なくされる。パーシャルロードは、要求流量(SCFM)を放出流量(SCFM)で割ったもので規定される。コンプレッサは、当該コンプレッサが選択された放出圧で要求流量より高い流量を供給可能である場合に、パーシャルロードにあるとされる。 In order to prevent pressure drops during periods of varying demand, the facility operator operates the combined compressor system to always supply all compressors of the system at the set maximum flow rate and maximum discharge pressure. In this type of operation, the average required flow rate is always lower than the set discharge flow rate. For this reason, the compressors C1-C7 are forced to operate on "partial load". Partial load is defined as the required flow rate (SCFM) divided by the discharge flow rate (SCFM). A compressor is said to be in partial load if it can supply a flow rate higher than the required flow rate at a selected discharge pressure.
パーシャルロードでは、システム100の効率が落ちる。この効率は、「圧縮空気の平均SCFM/平均消費kW」で規定され、ここでSCFMは各コンプレッサの吸気口の毎分の流量立方フィートであり、kWはコンプレッサの動力源の消費エネルギをキロワットで表したものである。システム合計の効率は、システム100で「合計した圧縮空気の平均SCFM/合計した平均消費kW」となる。
Partial loading reduces the efficiency of the
一般的なルールでは、様々な容積式圧縮機で放出圧が2PSIG高まる毎に、エネルギ消費が1%増える。同様に、様々な容積式圧縮機で放出圧が2PSIG低まる毎に、エネルギ消費は1%減る。したがって、必要な圧力より10PSIG大きく駆動されているコンプレッサは、必要な分より約5%多くのエネルギを消費している。 As a general rule, every time the discharge pressure increases by 2 PSIG in various positive displacement compressors, the energy consumption increases by 1%. Similarly, energy consumption is reduced by 1% for every PSPS reduced by 2 positive displacement compressors. Thus, a compressor driven 10 PSIG above the required pressure consumes about 5% more energy than needed.
表1は、システム100が年に8,400時間空気を使用しメイン分配ヘッダが約90PSIGを維持するコンプレッサC1−C7の推測される特性リストである。これらの特性は、各コンプレッサの種類、モデル、メーカ、設計された最大放出圧、流量(SCFM)、原動力が消費するエネルギレート(kW)、最大効率(SCFM/kW)、および、SCFM・kW・SCFM/kWの推測値を含む。
Table 1 is a list of possible characteristics of compressors C1-C7 where
表1
Table 1
表1にあるように、すべてのコンプレッサがパーシャルロードで稼働しており、最大効率より低いものとなっている。コンプレッサC4はスタンバイモードで示されている。抵抗率の主たる原因の一つは、要求レートより供給レートが大きいことである。 As shown in Table 1, all compressors are operating on partial load, which is below maximum efficiency. The compressor C4 is shown in standby mode. One of the main causes of resistivity is that the supply rate is greater than the required rate.
表2は、図1に示す複合コンプレッサシステム100ののシステム効率の概要である。
Table 2 summarizes the system efficiency of the
表2
Table 2
システム100のコンプレッサは、流量において平均51.5%のパーシャルロードであり、たったの3.01SCFM/kWの合計の平均効率である。
The compressor of
図2は、一実施例にかかる複合コンプレッサ制御システム300の概略図である。システム300は通常、複数のコンプレッサC1−C7と、各々複数の乾燥・フィルタ装置D1−D7と、メイン分配ヘッダ302と、1以上の負荷装置L1、L2とを具える。
FIG. 2 is a schematic diagram of a composite
コンプレッサC1−C7は、それぞれ選択的に乾燥・フィルタ装置D1−D7を介してメイン分配ヘッダ302に接続されている。コンプレッサC1−C7は、施設の1またはそれ以上の領域に配置され、様々な数のコンプレッサを用いることができる。コンプレッサC1−C7は、様々なコンプレッサの種類、メーカ、モデルの組合せであってよい。例えば、コンプレッサC1−C7は、往復式、回転スクリュ式、遠心力式、スクロール・ベーン式のコンプレッサであってもよい。各コンプレッサは、仕様の流量と仕様の最大放出圧を有する。コンプレッサC1−C7の放出圧は、仕様の最大放出圧以下の所定範囲で調整可能である。代替実施例では、1またはそれ以上のコンプレッサC1−C7が固定の放出圧であり、この放出圧は当該コンプレッサが用いられる特定のアプリケーションで選択される。コンプレッサC1−C7の原動力は、例えば電気、化石燃料または他の燃料、蒸気などで駆動される。
The compressors C1-C7 are selectively connected to the
コンプレッサC1−C7の出口は、それぞれ乾燥・フィルタ装置D1−D7に連結されている。乾燥・フィルタ装置D1−D7は圧縮空気から水分、埃、その他の汚染物質を取り除いて、乾燥した清潔な空気がメイン分配ヘッダ102に供給される。代替実施例では
1またはそれ以上の装置D1−D7はシステム300の別の場所、例えば各コンプレッサの出口側などに配置されてもよい。また、いずれか1の装置D1−D7が1より多いコンプレッサからの空気の乾燥・フィルタリングに用いられてもよい。
The outlets of the compressors C1-C7 are connected to the drying / filter devices D1-D7, respectively. Drying / filtering devices D1-D7 remove moisture, dust and other contaminants from the compressed air and supply clean, dry air to the
メイン分配ヘッダ302は、1または一連のパイプ、あるいは例えば負荷装置L1、L2へと続く1以上の出口に加圧流体を運ぶ他の機能的に類似の流路を具えてもよい。この流路は溶接か、機能的あるいは非機能的な隔離バルブを有するあるいは有さないその他の適切な固定手段により相互接続される。一実施例では、メイン分配ヘッダ302は、直径1インチ乃至12インチのパイプの組合せを具えてもよい。他のサイズのパイプを用いてもよい。
The
負荷装置L1、L2は、循環バルブ、清掃集塵バッグ室、機器、包装設備、コンベヤ、ロボット、粉砕動作、空気圧工具等である。負荷装置L1、L2は、それぞれ要求流量(demand flow rate)を有し、それはこの負荷装置が運用中に使用する流量(本実施例では気体)の流量である。負荷装置L1、L2は通常、さらに正常動作に要求される望ましい入力圧を有する。 The load devices L1 and L2 are a circulation valve, a cleaning dust collection bag chamber, equipment, a packaging facility, a conveyor, a robot, a crushing operation, a pneumatic tool, and the like. Each of the load devices L1 and L2 has a demand flow rate (demand flow rate), which is a flow rate of a flow rate (gas in this embodiment) used during operation by the load device. The load devices L1, L2 usually have a desirable input pressure that is further required for normal operation.
図2に示す例では、負荷装置L1、L2の正常動作には、メイン分配ヘッダ302内に最低90ゲージpsiの圧力が必要である。コンプレッサC1−C7は、メイン分配ヘッダ302に接続されている。組み立て式規格単位でなる圧縮空気タンク303がメイン分配ヘッダ302に接続されている。正しく較正された温度伝達装置304と圧力伝達装置305が伝達ヘッダ302に、好ましくはタンク303の部分に接続されている。
In the example shown in FIG. 2, a minimum pressure of 90 gauge psi is required in the
以下で詳細に述べるが、電子制御部306が新規なコンプレッサシステム300に接続されており、制御ケーブルを介してコンプレッサC1乃至C7と、温度・圧力伝達部304,305にそれぞれ接続されている。別の実施例では、制御部306はコンプレッサC1乃至C7と、例えばローカルエリアネットワークなどの光ケーブルやワイヤレスなど別の手段と接続されてもよい。
As will be described in detail below, an
電子制御部306は、本実施例の圧縮空気システム300に接続されている限りの様々な数のコンプレッサを制御するよう設計されている。電子制御部306は、制御システム300を閉ループ制御方式または開ループ制御方式で制御しうるよう構成されている。1またはそれ以上のセンサ(図示せず)をシステム300に所望位置に分散させて、電子制御部306にシステム内の様々な一から適切な測定値を供給してもよい。例えば、これらのセンサは圧力センサ、温度センサ、流量センサである。
The
電子制御部306は、1またはそれ以上のコンプレッサC1−C7の方へ制御信号を精製するよう構成された処理ユニットを具える。一実施例では、このような制御信号は流体分配システムの容量に基づいて生成される。この開示の目的において、「処理ユニット」の語は、メモリ内に格納された命令のシーケンスを実行する、従来から知られたあるいは将来開発される処理ユニットをいう。この命令シーケンスの実行は、処理ユニットが制御信号を生成したりするステップを実行させる。この命令は、コンピュータまたはプロセッサが読み取り可能な例えばランダムアクセスメモリ(RAM)を含む媒体307に格納され、リードオンリーメモリ(ROM)、大容量メモリ、または他の不揮発性メモリから処理ユニットに実行される。一実施例では、メモリ307は取り外し可能であり、制御部306に対して可搬型である。別の実施例では、代わりに配線回路を用いたり、ソフトウェア命令と組合せて上述の機能を実現してもよい。制御部306は特定のハードウェア回路とソフトウェアの組合せに限定されず、また処理ユニットが実行する特定の命令ソースにも限定されない。
The
電子制御部306は、例えばプログラマブルロジックコントローラ(PLC)、マイクロプロセッサ型コントローラ、あるいはパーソナルコンピュータ型コントローラなどの様々な制御装置を具えてもよい。電子コントローラ306はデジタル式またはアナログ式の制御部であってよい。代替的な実施例では、電子制御部306は複数の個別の制御部と置換して各制御部がシステム300内の1またはそれ以上の要素を制御してもよい。さらに、電子制御部306は、マニュアル式の制御部、異なる電子式の制御部またはこれらの組合せとしてもよい。
The
タンクのサイズは、従来技術と同様に期間中のSCFMでの空気の要求の変化、コンプレッサC1乃至C7に必要なスタートアップ時(T1,T2等)と、設定圧力(PSIGでPs)と、プラント運用で許される許容振り幅(例えば、プラスマイナス3PSIG)に依存する。タンク303は、6,000ガロン(780CF)の容量に設計されるが、別の容量のタンクを用いてもよい。フィルタ、クリーニング機器の量を含む分配ヘッダパイプ全体の容量は40CF(図2のシステムと同じ)と測定され、したがってこのシステム300の全体容量は820CFである。
The tank size is similar to the prior art, with changes in the air demand at the SCFM during the period, the startup required for the compressors C1 to C7 (T1, T2, etc.), the set pressure (Ps for PSIG), plant operation Depends on the permissible amplitude (for example, plus or minus 3 PSIG). The
制御アルゴリズムに影響する要素の1つは、有用な貯蔵具または貯蔵容量(C)である。貯蔵容量は、空気システム内の自由空気(標準状態の大気)の標準立方フィートの値であって、システム内の圧力を1PSI(プラスまたはマイナスに)変化させる値として規定される。これは式P1V1=P2V2により算出され、ここでP1とV1は期間1の圧力と体積であり、P2とV2は期間2の圧力と体積である。様々なシステムの容量は、C=V/Paに近似することができ、ここでCは標準立方フィート(SCF)/PSIAにおけるシステム容量であり、Vは立方フィート(CF)でのシステム全体の容量、Paは標準状態の周囲の気圧であり、14.7PSIAである。 One factor that affects the control algorithm is a useful reservoir or storage capacity (C). Storage capacity is defined as the standard cubic foot value of free air (standard state atmosphere) in the air system, which changes the pressure in the system by 1 PSI (plus or minus). This is calculated by the equation P1V1 = P2V2, where P1 and V1 are the pressure and volume of period 1, and P2 and V2 are the pressure and volume of period 2. The capacity of various systems can approximate C = V / Pa, where C is the system capacity in standard cubic feet (SCF) / PSIA, and V is the capacity of the entire system in cubic feet (CF). , Pa is the atmospheric pressure around the standard state and is 14.7 PSIA.
図2に示す例では、システム300は、2,990SCFMの平均流量の圧縮空気を最低90PSIGでメイン分配ヘッダ302に供給する必要がある。表4は、本例におけるコンプレッサC1−C7の推測の仕様である。
In the example shown in FIG. 2, the
与えられている各コンプレッサの流体容量とその効率において、最低限のコンプレッサC1、C2、およびC4が選択され稼働される。C1とC2は電子制御部によりフルロード(吸気バルブが完全に開)で稼働され2,400SCFMを分配ヘッダに供給する。残りの590DFMはC4から供給される(サイクルタイムの90%がフルロードで、期間の10%が完全にアンロード)。これらのコンプレッサは、負荷装置の正常稼働を実践的に許容する最低限の放出圧を供給するよう設定される。このプラントのメインヘッダ302における最低必要圧力は90PSIGである。
The minimum compressors C1, C2, and C4 are selected and operated at each given compressor fluid capacity and efficiency. C1 and C2 are operated at full load (the intake valve is fully open) by the electronic control unit and supplies 2,400 SCFM to the distribution header. The remaining 590 DFM is supplied from C4 (90% of the cycle time is full load and 10% of the period is completely unloaded). These compressors are set to supply a minimum discharge pressure that practically allows normal operation of the load device. The minimum required pressure in the
電子制御部306はこのため、分配ヘッダ302において90PSIGの最低ヘッダ圧力を維持すべくプログラムされている。プラントのヘッダ圧力は、本例では常に乾燥・クリーニング機器D1乃至D7の後段の圧力変換器307で検出されるため、乾燥・クリーニング機器における圧力損失は負荷効率やコンプレッサC1乃至C7の負荷や開始・停止に影響しない。
表3に示す例では、コンプレッサC1の放出容量は1,500SCFMであり、コンプレッサC2の放出容量は900SCFMである。システム300はこのため、残りの590SCFMを最低90PSIGで要求し、これが容量650SCFMのコンプレッサC3から供給される。
In the example shown in Table 3, the discharge capacity of the compressor C1 is 1,500 SCFM, and the discharge capacity of the compressor C2 is 900 SCFM. The
表3
Table 3
表3を見ると、コンプレッサC1,C2が最大流量で運用され、C4がフルロード容量のすぐ近くで運用されているが、これらのコンプレッサは表1に示す従来システムの同じコンプレッサよりSCFM/kW効率が高い。 Looking at Table 3, compressors C1 and C2 are operating at maximum flow rate and C4 is operating very close to full load capacity, but these compressors are more SCFM / kW efficient than the same compressor of the conventional system shown in Table 1. Is expensive.
表4は、表3に示すシステム100の効率と比較した場合のシステム300の全体効率の概要である。
Table 4 summarizes the overall efficiency of the
表4
Table 4
実際に実現する場合、表3、表4に規定するシステム運用構成は同一である。 When actually implemented, the system operation configurations defined in Tables 3 and 4 are the same.
従来技術で可能な制御では、最適数のコンプレッサを稼働させる同一の状況は、信頼性がなく矛盾無しに実現できない。システム容量を考慮してコンプレッサをロードまたはアンロードする制御ではないため、従来技術ではこの信頼性と無矛盾性は完全に得られるものではない。プラントのオペレータは、システムに矛盾がなく信頼性があると信頼し安全性を感じる。プラントのオペレータが確信と安心がない場合、彼は通常制御部を無視し、エネルギ節約または効率的なプロジェクトが失敗する。 With the control possible with the prior art, the same situation of operating an optimal number of compressors is not reliable and cannot be realized without contradiction. Since it is not the control which loads or unloads the compressor in consideration of the system capacity, this reliability and consistency are not completely obtained in the prior art. The plant operator feels reliable and secure that the system is consistent and reliable. If the plant operator is not confident and reassured, he usually ignores the controls and energy saving or efficient projects fail.
コントローラ306の制御アルゴリズムは、蒸気のような状況をなくし、いつでもシステムパラメータの変化に応じて、自動的に計算してダイナミックベースでリードタイムを選択する。
The control algorithm of the
この制御アルゴリズムは、可能な容量、要求の変化、定期的に変化するサンプル時間と対応するリカバリそしてリード期間、許容の最低圧力と許容度、各コンプレッサの可能な容量とオンラインでロードするのに必要な最低時間、に基づいて開発される。また、システムの圧力要求を妥協することなく、システム300における流量制御と面倒な構築労力の必要性が回避される。これにより構築のコストが大幅に低減する。
This control algorithm is needed to load on-line with possible capacity, changing demands, regularly changing sample times and corresponding recovery and lead times, minimum allowable pressure and tolerance, possible capacity for each compressor Developed based on minimum time. Also, the need for flow control and tedious construction effort in the
一実施例によると、浮動調整を行う1のコンプレッサを除く、システム300で稼働しているすべてのコンプレッサがフルロードされる。上述と同じ例で考えると、システム300の2,990SCFMの要求流量は、フルロードのC1,C2と、90PSIGでロードされ96PSIGでアンロードされるC3(93PSIGはプラスマイナス3PSIGの許容範囲をもたせた圧力設定)の3つのコンプレッサにより供給される。C3により圧縮される650SCFM以外は負荷装置L1とL2で消費され、残りの60SCFMはヘッダ302の圧力を90から96PSIGに上げる。システム容量は820CF/14.7PSI=55.7SCF/PSIである。システムの要求が360SCFMに上昇した場合、システム圧力が91PSIGでありコンプレッサC3がアンロード状態であれば、電子制御部306は、C3のロードに必要なリード時間、この場合は約1秒を待って即座に稼働中のコンプレッサ#3をロードする。合計の要求エアは3,350SCFMであり、すべてのコンプレッサの合計の供給容量は3,050SCFMのみであり、300SCFMまたは5CF/秒だけ足りないことになる。システム内の圧力は落ち続ける。本実施例の制御アルゴリズムは、容量450SCFMののコンプレッサC7を作動させロードする前に、サンプリング期間と対応するリカバリ期間および応答時間(従来技術で設定された5秒の代わり)を算出する。システム300の容量は55.7SCF/PSIである。足りないのは5CF/秒、現在のシステム圧力は91PSIG、圧力の設定下限は90PSIGであり、制御部306は、コンプレッサを作動させロードする前のサンプリング期間と対応する最大応答期間を((91−90)*55.7CF/PSI)/(5CF/せc)=11.14と算出する。制御部は、足りないのが5CF/秒であると判定し、即座に利用可能なコンプレッサから5CF/秒に近い容量のコンプレッサを探す。この制御部は、表3から足りない5SCF/秒に最も近い(表3より)容量7.5SCF/秒のC7を選択する。C7を選択した後、決定したサンプリング期間および最大応答期間と、C7に必要な応答時間を比較し整合させる。C7の応答期間が306により決定された最大応答期間より短い場合、制御部はC7を始動させロードさせる信号と適切な時間を送出する。例えば始動およびロードの応答時間が5秒である場合、制御部306はこのコンプレッサを可能な11.14秒の6秒目に始動させる。すると、要求の3,350SCFMに対し供給容量が3,490SCFMとなる。あまりの140SCFMはシステム300の圧力を、この上昇中にシステムの要求空気がさらに増えた場合を除き、131秒内に約90.5PSIGから96PSIG(設定圧力93PSIGプラス許容の3PSIG)に上昇させる。このため、システムは(従来技術の制御部と反対に)131秒間は何もせず、過剰な流量に近い容量のコンプレッサをアンロードすべき113秒後が殆ど経過するまで待つ。換言すれば制御部はC7をアンロードする。ここで同じく要求の5SCF/秒が足りなくなり、制御部は再びC7をロードする前に、前述したのと同じ方法でサンプリング期間が少なくとも66秒であると判定する。このコンプレッサC1とC2のサイクルと、コンプレッサC7のサイクリング(ロードおよびアンロード)は、要求が3,350に近づくまで続けられる。
According to one embodiment, all compressors running in
結果として、複合コンプレッサシステム300は安定し、この状況がオペレータにシステムの安定性の安全の感触を伝える(3つのコンプレッサがロード/アンロードを短期間に行う前述の例に対して)。
As a result, the combined
このように、制御部306では約462kWの突出した電力消費節約が実際に可能である。
In this way, the
上述の実施例では、コンプレッサC4は2,990SCFMの要求における浮動調整を行うコンプレッサであり、コンプレッサC7は3,350SCFMの要求における浮動調整を行うコンプレッサである。同様に、上下を問わず様々な要求の変化において、複合コンプレッサの制御部は浮動調整コンプレッサを1つのみに維持する。 In the above-described embodiment, the compressor C4 is a compressor that performs floating adjustment at the request of 2,990 SCFM, and the compressor C7 is a compressor that performs floating adjustment at the request of 3,350 SCFM. Similarly, the composite compressor controller keeps only one floating regulating compressor in varying demands, both up and down.
図3は、電子制御部306の制御機能をより詳細に示すブロック図である。一実施例では、電子制御部306は、プログラム401とデータベース402を具えるプログラマブルロジックコントローラ(PLC)400である。プログラム401は、データベース402に格納されたデータと、例えば圧力センサ307と温度センサ308から受け取る入力パラメータに基づいて複合コンプレッサシステムの所望の機能制御を実行するよう作成されている。プログラム401はソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組合せとして実現することができる。
FIG. 3 is a block diagram showing the control function of the
データベース402は、システム内の各要素の明細といったシステム特定データを具える。これらの明細は、最大放出圧、選択された放出圧、各コンプレッサの最大放出容量およびエネルギ消費レート、各乾燥・フィルタ装置の消費圧力、各乾燥・フィルタ装置の流量、システム全体の流量、システム300の「総容量」等を含む。
The database 402 includes system specific data such as details of each element in the system. These specifications include maximum discharge pressure, selected discharge pressure, maximum discharge capacity and energy consumption rate for each compressor, consumption pressure for each drying / filter device, flow rate for each drying / filter device, overall system flow rate,
図4は、一実施例にかかる複合コンプレッサシステム300の様々な要素を制御するPLC500が実行するステップを示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating the steps performed by the
ステップ500で、複合コンプレッサの制御部にデータベース402(図4参照)およびシステム内の様々なセンサからデータが提供される。ステップ501で、システムが作動され初期化される。コントローラが起動され、作動させてロードする所望のコンプレッサが選択される。ステップ401は、施設の各作業日の最初か、この施設が1日24時間稼働している場合はそれ以下の頻度でに実行される。
In
ステップ502で、複合コンプレッサ制御部306は変化の全体量、システムの容量に基づいて始動およびロードまたはアンロードおよび停止の応答期間、どの時点で動作を行うかを、500からのシステムデータを用いて算出する。
In
この演算は、センサ、変換器、取得される時間、内部メモリストレージ、ネットワークホストデータベース、その他の入力源から複合コンプレッサ制御部306への入力に基づく。入力が示すシステム圧力、温度、設定圧力、許容度、容量、コンプレッサC1乃至C7の始動特性の値、サンプリング時間と設定圧力の上限または下限に到達する時間を示している。
This operation is based on inputs to the
一実施例では、空気密度の算出方法を用いて、任意に選択した状況下の標準空気密度が標準値を形成し、これが温度や圧力が局所的な状況で正確な値になるように修正される。システム300の空気量はそれ故以下の形式で算出しうる:
Mt=(Ds*Vt)/[(Pa*(T+460))/((Pa+Pt)*(Ts+460))]
ここで、Mtはシステム302内の空気量(タンク303と配管)、Dsは標準状態の温度と圧力での標準空気密度、Vはシステムの合計容量であって、タンク、フィルタ、乾燥機、配管等の容量である。Tは華氏での空気の測定温度、Tsは華氏での標準気温、PaはpsiAでの標準周辺気圧、PsはpsiGでのシステム圧力である。両方の温度セットに加えられる460の値は、絶対零度が華氏で零度より460度下であることを補償するものである。この式の詳細は別の実施例で変化してもよく、例えば温度がケルビンや摂氏で測定された場合、あるいは全体的な圧力値、体積、密度などのよく知られた算出方法でさらなる修正値が盛り込まれた場合などである。代替実施例では、全体の変化レートはタンクのみについて計算される。この実施例では、Vはタンク容量となる。
In one embodiment, using the air density calculation method, the standard air density under arbitrarily selected conditions forms a standard value, which is modified so that the temperature and pressure are accurate in local conditions. The The air volume of the
M t = (D s * V t ) / [(Pa * (T + 460)) / ((Pa + P t ) * (T s +460))]
Where M t is the amount of air in the system 302 (
全体量の変化は、期間t1秒ごとに、システムの変化により動的に変化する現在のサンプリング期間(t1)についてカスタマイズされたプログラム502により決定される。例えば、t1=30秒でt2=1秒である場合、PLCは30秒の期間に1秒のインターバルで全体割合の6つのサンプルを計算する。
The change in the total amount is determined by the customized
システムの変化の割合が図4のステップ503に示すような下向きの勾配を示す場合、ステップ504、505、506でこの下向きの勾配がマイナスかプラスか同じかを判定する。504と判定されたら、コンプレッサを始動しロードする動作は必要なく、したがってループは完了し402へ戻る。505と判定されたら、ステップ506で下向きの勾配が浮動調整コンプレッサによるものと判断され、ステップ507で別のコンプレッサを始動しロードする動作はとらず、ループは502へ戻る。ステップ506と判断されたら、変化割合は浮動調整コンプレッサの下降トレンドと同じではなく、ステップ508でステップ509に進む。ステップは量の変化割合を調査し、アンロードされた浮動コンプレッサ(がアンロードサイクルにある場合)ロードすることを決定し、これにより容量と可能な量、浮動コンプレッサのロード時間特性に基づいて、浮動コンプレッサを適切な時間にロードする。量の変化割合がまだ下降している場合、ステップ505に進み量の比較で不足し、ステップ502で利用可能なコンプレッサの可能なサンプリングおよび応答期間および測定が行われる。この場合ステップ510は変化割合を上側と判定して浮動調整コンプレッサと比較し、システム圧力がその上側許容度に到達した場合に浮動調整コンプレッサをアンロードする。
If the rate of system change indicates a downward slope as shown in
このプロセスは続き、サンプリング期間や応答期間等の演算サイクルは繰り返され、システム圧力が許容レベル内に維持され、同時に1つのみのコンプレッサを浮動調整として維持するよう制御する。 This process continues and operation cycles such as sampling period and response period are repeated to control the system pressure to be within acceptable levels while maintaining only one compressor as a floating adjustment.
変化割合の勾配がステップ511で判定されるように上向きである場合、ステップ512で勾配を浮動コンプレッサのロードサイクルと比較し、算出された勾配が同じである場合、この浮動コンプレッサをアンロードする動作は行わない。上向きの勾配が同じではなく、現在のサンプリング期間、いずれかのコンプレッサをアンロードする時間である場合、浮動調整コンプレッサをアンロードする。ステップ515で、浮動コンプレッサの選択停止遅延時間だけ待ち、原動力(モータまたは発電機)を停止する。特定の1の浮動コンプレッサがアンロードされた場合、複合コンプレッサのコントローラは残りの稼働しているコンプレッサのいずれか1を浮動コンプレッサとして選択し、システムの安定性を維持し、1より多いコンプレッサの頻繁なロード・アンロードサイクルを回避する。
If the rate of change slope is upward as determined in
システムの空気流が変化するためこれらのステップは動的である。複合コンプレッサが実行するメイン分配ヘッダ内の圧力を維持するための特定のステップは、単に例示としてのみ提供されている。本発明の代替実施例では様々な変更を行うことができる。さらに、変化量の割合の値は様々な方法で演算することができる。例えば、複合コンプレッサは変化の割合を、体積や圧力で演算してもよい。 These steps are dynamic because the system airflow changes. The specific steps for maintaining the pressure in the main distribution header performed by the composite compressor are provided merely as examples. Various modifications can be made in alternative embodiments of the invention. Furthermore, the value of the rate of change can be calculated by various methods. For example, the composite compressor may calculate the rate of change by volume or pressure.
概略すると、本発明の複合コンプレッサ制御システムは、「合計の平均圧縮SCFM/合計の平均消費kW」で示される運用システム効率の改善問題を解消するための、経済的に実現可能でより安価で実践的な解決方法である。これはシステムの消費エネルギ、システムで用いる要素のコスト、メンテナンス料金、その他の副次的なコストの低減につながる。システムはまた、プラントヘッダ内での所望圧力の狭い許容範囲内で安定した圧力を提供する。圧力の安定化は製品の破裂を低減させ生産性が向上する。 In summary, the composite compressor control system of the present invention is economically feasible and less expensive to solve the operational system efficiency improvement problem indicated by “total average compression SCFM / total average consumption kW”. Solution. This leads to a reduction in system energy consumption, cost of components used in the system, maintenance fees, and other secondary costs. The system also provides a stable pressure within a narrow tolerance of the desired pressure in the plant header. Pressure stabilization reduces product bursting and improves productivity.
本発明を好適な実施例について説明したが、当業者であれば本発明の意図および範囲を逸脱することなくその形態および詳細に変更を施すことができる。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art can make changes in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (20)
流体分配システムと、
複数のコンプレッサ(C1−C7)であって、これら複数のコンプレッサ(C1−C7)の少なくとも1が、前記制御部(306)の制御信号に応じて、前記流体分配システムと選択的に空気力学的に連結および分離されるよう構成されていることを特徴とする装置。 The apparatus of claim 1, further comprising:
A fluid distribution system;
A plurality of compressors (C1-C7), wherein at least one of the plurality of compressors (C1-C7) is selectively aerodynamically coupled with the fluid distribution system in response to a control signal of the controller (306). A device characterized in that it is configured to be connected and disconnected from each other.
流体分配システムの容量に基づいて、前記流体分配システムに接続された複数のコンプレッサ(C1−C7)の少なくとも1のロードおよびアンロードのいずれかを選択的に実行する命令が格納されていることを特徴とする媒体。 A processor readable medium that:
Instructions are stored that selectively execute at least one of loading and unloading of a plurality of compressors (C1-C7) connected to the fluid distribution system based on the capacity of the fluid distribution system. Feature media.
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Publication Number | Publication Date |
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WO (1) | WO2006102372A2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012097618A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Anest Iwata Corp | Compression apparatus and operation control method for the same |
JP2012516987A (en) * | 2009-02-02 | 2012-07-26 | オプティマム・エナジー,エルエルシー | Arrangement of variable speed compressors in a cooled liquid cooling system for improved energy efficiency |
WO2015146239A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Compression system and control method for compression system |
JP2018168904A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三浦工業株式会社 | Compressed air supply system |
JP2018168903A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三浦工業株式会社 | Compressed air supply system |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090217679A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Optidyn Inc. | Refrigeration cooling system control |
US20130025304A1 (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-31 | Dorman Dennis R | Loading and unloading of compressors in a cooling system |
CN106150996B (en) * | 2016-08-30 | 2018-05-18 | 深圳市新环能科技有限公司 | The air compressor machine team control control method calculated based on demand gas consumption |
US10228864B1 (en) * | 2016-12-30 | 2019-03-12 | Parallels International Gmbh | Pre-fetching data based on memory usage patterns |
EP3607256B1 (en) | 2017-04-06 | 2021-11-03 | Carrier Corporation | A method for reducing the maximum inrush current of a compressor system comprising multiple asynchronous electrical motors and a compressor system for implementing this method |
CN114856973A (en) * | 2022-04-24 | 2022-08-05 | 惠州市卓锐机电设备有限公司 | Intelligent group control energy-saving system and method for air compressors |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6652240B2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-11-25 | Scales Air Compressor | Method and control system for controlling multiple throttled inlet rotary screw compressors |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4894604A (en) * | 1988-11-03 | 1990-01-16 | Texaco Inc. | Fluid capacitance sensing means and method |
US5632146A (en) * | 1996-01-02 | 1997-05-27 | Apt Incorporated | Load shaping compressed air system |
US6142740A (en) * | 1998-11-25 | 2000-11-07 | Ingersoll-Rand Company | Compression system having means for sequencing operation of compressors |
US6233954B1 (en) * | 1999-04-28 | 2001-05-22 | Ingersoll-Rand Company | Method for controlling the operation of a compression system having a plurality of compressors |
US6419454B1 (en) * | 2000-06-14 | 2002-07-16 | Leo P. Christiansen | Air compressor control sequencer |
US6394120B1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-05-28 | Scales Air Compressor | Method and control system for controlling multiple compressors |
US6860103B2 (en) * | 2001-07-23 | 2005-03-01 | Sridharan Raghavachari | Multiple-compressor system having base and trim compressors |
US6602057B2 (en) * | 2001-10-01 | 2003-08-05 | Dresser-Rand Company | Management and optimization of load sharing between multiple compressor trains for controlling a main process gas variable |
US7192427B2 (en) * | 2002-02-19 | 2007-03-20 | Afx, Inc. | Apparatus and method for assessing transmurality of a tissue ablation |
-
2005
- 2005-03-22 US US11/086,527 patent/US20060216159A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-03-22 WO PCT/US2006/010328 patent/WO2006102372A2/en active Application Filing
- 2006-03-22 EP EP06739208A patent/EP1861622A2/en not_active Withdrawn
- 2006-03-22 MX MX2007000698A patent/MX2007000698A/en not_active Application Discontinuation
- 2006-03-22 CA CA002574338A patent/CA2574338A1/en not_active Abandoned
- 2006-03-22 JP JP2008503109A patent/JP2008534842A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6652240B2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-11-25 | Scales Air Compressor | Method and control system for controlling multiple throttled inlet rotary screw compressors |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012516987A (en) * | 2009-02-02 | 2012-07-26 | オプティマム・エナジー,エルエルシー | Arrangement of variable speed compressors in a cooled liquid cooling system for improved energy efficiency |
JP2012097618A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Anest Iwata Corp | Compression apparatus and operation control method for the same |
WO2015146239A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | Compression system and control method for compression system |
JP2015190322A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 株式会社神戸製鋼所 | Compression device and method for controlling the same |
JP2018168904A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三浦工業株式会社 | Compressed air supply system |
JP2018168903A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三浦工業株式会社 | Compressed air supply system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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