JP2016211469A - Compressor juxtaposition operation load decentralization system and method - Google Patents

Compressor juxtaposition operation load decentralization system and method Download PDF

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麗子 川上
Reiko Kawakami
麗子 川上
陽介 中川
Yosuke Nakagawa
陽介 中川
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor juxtaposition operation load decentralization system and method capable of optimizing the operation efficiency even respect with different performance compressors while load distribution control can be performed regardless of the system configuration.SOLUTION: A compressor juxtaposition operation load decentralization system comprises: compressors 12 and 22a/22b respectively connected to pipelines 11a/11b and 21a to 21c connected in parallel; and a control device that performs the parallel operation of the compressors 12 and 22a/22b as well as the load distribution. The control device includes: computing units 42 and 52a to 52c that obtain correlation values correlating to the substantial efficiencies of the compressors 12 and 22a/22b for each of the pipelines 11a/11b and 21a to 21c; a computing unit 32 that selects any one of a largest value, an average value, or a minimal value of a plurality of the obtained correlation values as a selected value; and LSCs 43 an 53 for controlling all the compressors 12 and 22a/22b on the basis of the selected value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数のコンプレッサを並列に接続した場合におけるコンプレッサの並列運転負荷分散システム及び方法に関する。   The present invention relates to a compressor parallel operation load distribution system and method when a plurality of compressors are connected in parallel.

圧縮ガスの供給システムとして、複数のコンプレッサを並列に接続し、これらのコンプレッサを並列運転するものがある。このような供給システムにおいて、複数のコンプレッサは、負荷が分散するように制御されている。   There is a compressed gas supply system in which a plurality of compressors are connected in parallel and these compressors are operated in parallel. In such a supply system, the plurality of compressors are controlled so that the load is distributed.

上記のような供給システムにおいて、負荷の設定方法としては、次の特許文献1、2のようなものがある。例えば、特許文献1においては、各コンプレッサの燃料流量を等分することにより、各コンプレッサの消費動力が等しくなるよう負荷を分散している。又、特許文献2においては、各コンプレッサにおけるサージ制御ラインから運転点までの相対距離を平均化することにより、負荷を分散している。なお、サージ制御ラインは、サージ限界ラインから安全限界を減算したラインである。   In the supply system as described above, there are methods as described in Patent Documents 1 and 2 as load setting methods. For example, in Patent Document 1, by dividing the fuel flow rate of each compressor equally, the load is distributed so that the power consumption of each compressor becomes equal. In Patent Document 2, the load is distributed by averaging the relative distance from the surge control line to the operating point in each compressor. The surge control line is a line obtained by subtracting the safety limit from the surge limit line.

特開平3−213697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-213697 特開平6−88597号公報JP-A-6-88597

しかしながら、特許文献1は、2系列のコンプレッサを並列に接続した構成であり、3系列以上のコンプレッサを並列に接続した場合には、上述した方法の適用ができず、又、各コンプレッサの定格消費動力が異なる場合にも、上述した方法の適用ができない。又、特許文献2においても、各コンプレッサの性能が異なる場合、上述した相対距離を平均化しても、高い運転効率を実現できるとは限らない。   However, Patent Document 1 has a configuration in which two series of compressors are connected in parallel. When three or more series of compressors are connected in parallel, the above-described method cannot be applied, and the rated consumption of each compressor Even when the power is different, the above-described method cannot be applied. Also in Patent Document 2, when the performance of each compressor is different, even if the relative distances described above are averaged, high operating efficiency cannot always be realized.

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、系の構成によらず、負荷分散制御を行うことができると共に、性能の異なるコンプレッサがあっても、運転効率を最適化することができるコンプレッサの並列運転負荷分散システム及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to perform load distribution control regardless of the system configuration, and to parallelize compressors that can optimize operation efficiency even when there are compressors having different performances. An object is to provide an operating load distribution system and method.

上記課題を解決する第1の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
並列に接続された複数の配管に各々1台以上接続されたコンプレッサと、
複数の前記コンプレッサを並列運転すると共に負荷分散を行う制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの実質効率又は実質効率に相関する相関値を求める演算部と、
求めた複数の前記実質効率又は前記相関値の最大値又は平均値又は最小値のいずれか1つを選択値として選択する選択部と、
前記選択値に基づいて、全ての前記コンプレッサを制御する制御部とを有する
ことを特徴とする。
A parallel operation load distribution system for compressors according to a first invention for solving the above-described problems is as follows.
One or more compressors each connected to a plurality of pipes connected in parallel;
A controller for operating the plurality of compressors in parallel and distributing the load,
The controller is
For each pipe, a calculation unit for obtaining a correlation value that correlates with the real efficiency or the real efficiency of the compressor of the pipe;
A selection unit that selects, as a selection value, any one of a plurality of the obtained real efficiencies or a maximum value, an average value, or a minimum value of the correlation values;
And a control unit that controls all of the compressors based on the selection value.

上記課題を解決する第2の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
上記第1の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記演算部は、各々の前記コンプレッサについて、前記コンプレッサの性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用い、
前記制御部は、選択した前記選択値を元の前記相対距離に変換し、変換した元の前記相対距離に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とする。
A parallel operation load distribution system for compressors according to a second invention for solving the above-described problems is as follows.
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to the first invention,
For each of the compressors, the calculation unit obtains an efficiency curve in advance by linearly interpolating a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve of the compressor, and calculates the efficiency from the current operating point of the compressor. While calculating the relative distance to the curve, the efficiency distance obtained by converting the relative distance into an absolute value, and using the efficiency distance as the correlation value,
The control unit converts the selected value into the original relative distance and controls all the compressors so as to converge to the converted original relative distance.

上記課題を解決する第3の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
上記第2の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算部は、直列に接続された複数の前記コンプレッサに対する複数の前記効率距離の最大値を選択し、選択した前記最大値を前記相関値として用いる
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution system according to a third aspect of the present invention for solving the above problems
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to the second invention,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The arithmetic unit selects a plurality of maximum values of the efficiency distances for the plurality of compressors connected in series, and uses the selected maximum values as the correlation values.

上記課題を解決する第4の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
上記第2の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算部は、直列に接続された複数の前記コンプレッサについて、直列に接続された複数の前記コンプレッサの性能曲線を統合した性能曲線を求め、前記性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、直列に接続された複数の前記コンプレッサの中の1つの前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用いる
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution system according to a fourth aspect of the present invention for solving the above problems
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to the second invention,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculation unit obtains a performance curve obtained by integrating performance curves of the plurality of compressors connected in series with respect to the plurality of compressors connected in series, and determines a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve. An efficiency curve is obtained in advance by linear interpolation, and a relative distance from the current operating point of one of the compressors connected in series to the efficiency curve is calculated, and the relative distance An efficiency distance obtained by converting the absolute value into an absolute value is obtained, and the efficiency distance is used as the correlation value.

上記課題を解決する第5の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
上記第1の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記演算部は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの現在の運転点から前記実質効率を求め、
前記制御部は、選択した前記選択値となる前記実質効率に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution system according to a fifth aspect of the present invention for solving the above problems
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to the first invention,
The calculation unit obtains the substantial efficiency from the current operating point of the compressor of the pipe for each pipe,
The control unit controls all the compressors so as to converge to the substantial efficiency that is the selected value selected.

上記課題を解決する第6の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、
上記第5の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
更に、前記選択値の正負の符号を切り替える切替部を有し、
前記切替部は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの効率−流量曲線から効率が最大となる最大効率点の流量を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点の流量が、前記最大効率点の流量より大きいときは前記選択値の符号を負に切り替え、前記最大効率点の流量以下のときは前記選択値の符号を正に切り替える
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution system according to a sixth aspect of the present invention for solving the above problems
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to the fifth aspect of the invention,
And a switching unit that switches between positive and negative signs of the selected value,
The switching unit obtains in advance the flow rate at the maximum efficiency point at which the efficiency is maximum from the compressor efficiency-flow rate curve for the pipe, and the flow rate at the current operating point of the compressor is the maximum flow rate. When the flow rate is higher than the efficiency point, the sign of the selection value is switched to negative, and when the flow rate is less than or equal to the maximum efficiency point, the sign of the selection value is switched to positive.

上記課題を解決する第7の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
並列に接続された複数の配管に各々1台以上接続されたコンプレッサについて、複数の前記コンプレッサを並列運転すると共に負荷分散を行うコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの実質効率又は実質効率に相関する相関値を求める演算工程と、
求めた複数の前記実質効率又は前記相関値の最大値又は平均値又は最小値のいずれか1つを選択値として選択する選択工程と、
前記選択値に基づいて、全ての前記コンプレッサを制御する制御工程とを有する
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to a seventh aspect of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
For a compressor connected to one or more pipes connected in parallel with each other, in a parallel operation load distribution method for a compressor that performs load distribution while simultaneously operating the plurality of compressors,
For each pipe, a calculation step for obtaining a correlation value that correlates with the real efficiency or the real efficiency of the compressor of the pipe; and
A selection step of selecting, as a selection value, any one of a plurality of obtained real efficiencies or a maximum value, an average value, or a minimum value of the correlation values;
And a control step of controlling all the compressors based on the selected value.

上記課題を解決する第8の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
上記第7の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記演算工程は、各々の前記コンプレッサについて、前記コンプレッサの性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用い、
前記制御工程は、選択した前記選択値を元の前記相対距離に変換し、変換した元の前記相対距離に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to an eighth aspect of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
In the compressor parallel operation load distribution method according to the seventh aspect of the invention,
In the calculation step, for each of the compressors, an efficiency curve is obtained in advance by linearly interpolating a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve of the compressor, and the efficiency is calculated from the current operating point of the compressor. While calculating the relative distance to the curve, the efficiency distance obtained by converting the relative distance into an absolute value, and using the efficiency distance as the correlation value,
The control step converts the selected value into the original relative distance and controls all the compressors so as to converge to the converted original relative distance.

上記課題を解決する第9の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
上記第8の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算工程は、直列に接続された複数の前記コンプレッサに対する複数の前記効率距離の最大値を選択し、選択した前記最大値を前記相関値として用いる
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to a ninth aspect of the invention for solving the above-described problems is as follows.
In the compressor parallel operation load distribution method according to the eighth aspect of the invention,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculating step selects a plurality of maximum values of the efficiency distances for the plurality of compressors connected in series, and uses the selected maximum value as the correlation value.

上記課題を解決する第10の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
上記第8の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算工程は、直列に接続された複数の前記コンプレッサについて、直列に接続された複数の前記コンプレッサの性能曲線を統合した性能曲線を求め、前記性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、直列に接続された複数の前記コンプレッサの中の1つの前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用いる
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to a tenth aspect of the present invention that solves the above-described problem,
In the compressor parallel operation load distribution method according to the eighth aspect of the invention,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculation step obtains a performance curve obtained by integrating performance curves of the plurality of compressors connected in series with respect to the plurality of compressors connected in series, and determines a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve. An efficiency curve is obtained in advance by linear interpolation, and a relative distance from the current operating point of one of the compressors connected in series to the efficiency curve is calculated, and the relative distance An efficiency distance obtained by converting the absolute value into an absolute value is obtained, and the efficiency distance is used as the correlation value.

上記課題を解決する第11の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
上記第7の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記演算工程は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの現在の運転点から前記実質効率を求め、
前記制御工程は、選択した前記選択値となる前記実質効率に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to an eleventh aspect of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
In the compressor parallel operation load distribution method according to the seventh aspect of the invention,
The calculation step calculates the substantial efficiency from the current operating point of the compressor of the pipe for each pipe,
In the control step, all the compressors are controlled so as to converge to the substantial efficiency that is the selected value selected.

上記課題を解決する第12の発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散方法は、
上記第11の発明に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
更に、前記選択値の正負の符号を切り替える切替工程を有し、
前記切替工程は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの効率−流量曲線から効率が最大となる最大効率点の流量を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点の流量が、前記最大効率点の流量より大きいときは前記選択値の符号を負に切り替え、前記最大効率点の流量以下のときは前記選択値の符号を正に切り替える
ことを特徴とする。
A compressor parallel operation load distribution method according to a twelfth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the compressor parallel operation load distribution method according to the eleventh aspect,
And a switching step of switching between positive and negative signs of the selected value,
In the switching step, the flow rate at the maximum efficiency point at which the efficiency is maximized is determined in advance from the efficiency-flow rate curve of the compressor for the piping, and the flow rate at the current operating point of the compressor is the maximum flow rate. When the flow rate is higher than the efficiency point, the sign of the selection value is switched to negative, and when the flow rate is less than or equal to the maximum efficiency point, the sign of the selection value is switched to positive.

本発明によれば、圧縮段数やトレン数などの系の構成によらず、複数のコンプレッサの負荷分散制御を行うことができ、又、性能の異なるコンプレッサがあっても、運転効率を最適化することができる。   According to the present invention, load distribution control of a plurality of compressors can be performed regardless of the system configuration such as the number of compression stages and the number of trains, and operation efficiency is optimized even when there are compressors having different performances. be able to.

本発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムの実施形態の一例(実施例1)を示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows an example (Example 1) of embodiment of the parallel operation load distribution system of the compressor which concerns on this invention. 図1に示したコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおける並列運転負荷分散方法を説明する性能曲線図である。It is a performance curve figure explaining the parallel operation load distribution method in the parallel operation load distribution system of the compressor shown in FIG. 本発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムの実施形態の他の一例(実施例2)として、図1に示したシステムの変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification of the system shown in FIG. 1 as another example (Example 2) of embodiment of the parallel operation load distribution system of the compressor which concerns on this invention. 本発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムの実施形態の他の一例(実施例3)を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example (Example 3) of embodiment of the parallel operation load distribution system of the compressor which concerns on this invention. 本発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システムの実施形態の他の一例(実施例4)として、図3に示したシステムの変形例を示す図であり、(a)は、その効率−流量曲線図であり、(b)は、その概略構成図である。FIG. 6 is a diagram showing a modification of the system shown in FIG. 3 as another example (Example 4) of the embodiment of the parallel operation load distribution system for compressors according to the present invention, and FIG. It is a figure and (b) is the schematic block diagram.

以下、本発明に係るコンプレッサの並列運転負荷分散システム及び方法の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a parallel operation load distribution system and method for a compressor according to the present invention will be described with reference to FIGS.

[実施例1]
本実施例におけるコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、図1に示すように、入口ヘッダH1と出口ヘッダH2とを並列に接続する複数のトレンT1、T2を有している。入口ヘッダH1には、後述する制御のため、圧力計測器10が設けられている。
[Example 1]
As shown in FIG. 1, the compressor parallel operation load distribution system in the present embodiment includes a plurality of trains T1 and T2 that connect the inlet header H1 and the outlet header H2 in parallel. The inlet header H1 is provided with a pressure measuring device 10 for control described later.

トレンT1は、入口ヘッダH1に接続された配管11aと、出口ヘッダH2に接続された配管11bと、配管11aと配管11bとの間に接続された1台のコンプレッサ12とを有している。このコンプレッサ12は、モータ又は蒸気タービンなどからなる駆動機13により駆動されている。   The train T1 includes a pipe 11a connected to the inlet header H1, a pipe 11b connected to the outlet header H2, and one compressor 12 connected between the pipe 11a and the pipe 11b. The compressor 12 is driven by a driving machine 13 including a motor or a steam turbine.

このトレンT1において、配管11bには逆止弁14が設けられており、逆止弁14より上流側の配管11bから配管11aへ再循環配管15が接続されて、この再循環配管15にはアンチサージバルブ(以降、ASV)16が設けられている。又、再循環配管15との接続部分より下流側の配管11aには流量計測器17が設けられている。   In this train T1, a check valve 14 is provided in the pipe 11b, and a recirculation pipe 15 is connected from the pipe 11b upstream of the check valve 14 to the pipe 11a. A surge valve (hereinafter referred to as ASV) 16 is provided. Further, a flow rate measuring device 17 is provided in the pipe 11 a downstream from the connection portion with the recirculation pipe 15.

又、トレンT2は、入口ヘッダH1に接続された配管21aと、出口ヘッダH2に接続された配管21bと、配管21aと配管21bとの間に、配管21cを介して、直列に接続された2台のコンプレッサ22a、22bとを有している。これらのコンプレッサ22a及び22bは、モータ又は蒸気タービンなどからなる駆動機23により同軸で駆動されている。   The train T2 is connected in series between the pipe 21a connected to the inlet header H1, the pipe 21b connected to the outlet header H2, and the pipe 21a and the pipe 21b via the pipe 21c. Compressors 22a and 22b. These compressors 22a and 22b are driven coaxially by a driving machine 23 comprising a motor or a steam turbine.

このトレンT2において、配管21bには逆止弁24が設けられており、配管21cから配管21aへ再循環配管25aが接続され、逆止弁24より上流側の配管21bから配管21cへ再循環配管25bが接続されて、再循環配管25aにはASV26aが設けられ、再循環配管25bにはASV26bが設けられている。又、再循環配管25aとの接続部分より下流側の配管21aには流量計測器27aが設けられ、再循環配管25bとの接続部分より下流側の配管21cには流量計測器27bが設けられている。   In this train T2, a check valve 24 is provided in the pipe 21b, a recirculation pipe 25a is connected from the pipe 21c to the pipe 21a, and a recirculation pipe is connected from the pipe 21b upstream of the check valve 24 to the pipe 21c. 25b is connected, the recirculation pipe 25a is provided with an ASV 26a, and the recirculation pipe 25b is provided with an ASV 26b. Further, a flow rate measuring device 27a is provided in the pipe 21a downstream from the connection portion with the recirculation piping 25a, and a flow measurement device 27b is provided in the piping 21c downstream from the connection portion with the recirculation piping 25b. Yes.

このように、本実施例におけるコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、配管11a、11bと配管21a〜21cとが並列に接続されて、コンプレッサ12とコンプレッサ22a、22bとが並列に接続されると共に、コンプレッサ22aとコンプレッサ22bとが2段に直列に接続された構成であり、このような複数のコンプレッサ12、22a、22bを後述するように制御して並列運転すると共に負荷分散している。   Thus, in the parallel operation load distribution system of the compressor in the present embodiment, the pipes 11a and 11b and the pipes 21a to 21c are connected in parallel, and the compressor 12 and the compressors 22a and 22b are connected in parallel. The compressor 22a and the compressor 22b are connected in series in two stages, and a plurality of such compressors 12, 22a, 22b are controlled and operated in parallel as described later, and the load is distributed.

なお、ここでは、最小限の構成例として、2系列のトレンT1、T2を並列接続すると共に、2台のコンプレッサ22a、22bを直列接続する構成を示しているが、3系列以上のトレンを並列接続しても良いし、3台以上のコンプレッサを直列接続しても良い。   Here, as a minimum configuration example, two series of trains T1 and T2 are connected in parallel and two compressors 22a and 22b are connected in series. However, three or more series of trains are connected in parallel. You may connect and you may connect three or more compressors in series.

次に、制御装置の構成について説明する。全てのトレンT1、T2に対する制御を行う制御装置の構成として、圧力制御コントローラ(以降、PC)31と、演算器32(選択部、選択工程)と、演算器33とを有している。又、トレンT1に対する制御を行う制御装置の構成として、アンチサージコントローラ(以降、UIC)41と、演算器42(演算部、演算工程)と、負荷分散コントローラ(以降、LSC)43(制御部、制御工程)と、設定器44と、スピードコントローラ(以降、SC)45とを有している。又、トレンT2に対する制御を行う制御装置の構成として、UIC51aと、UIC51bと、演算器52a〜52c(演算部、演算工程)と、LSC53(制御部、制御工程)と、設定器54と、SC55とを有している。   Next, the configuration of the control device will be described. As a configuration of a control device that controls all the trains T1 and T2, a pressure controller (hereinafter referred to as a PC) 31, a calculator 32 (selection unit, selection process), and a calculator 33 are provided. Further, as a configuration of a control device that performs control on the train T1, an anti-surge controller (hereinafter referred to as UIC) 41, a calculator 42 (calculation unit, calculation process), and a load distribution controller (hereinafter referred to as LSC) 43 (control unit, Control step), a setting device 44, and a speed controller (hereinafter referred to as SC) 45. In addition, as a configuration of the control device that controls the train T2, the UIC 51a, the UIC 51b, the computing units 52a to 52c (calculating unit, computing process), the LSC 53 (control unit, controlling process), the setting unit 54, and SC55 And have.

トレンT1において、UIC41は、流量計測器17で計測した流量xに基づいて、ASV16の開度を制御して、コンプレッサ12が吐出した圧縮ガスを配管11bから配管11aへ環流して、サージを防止している。又、トレンT2においても、UIC51aは、流量計測器27aで計測した流量xに基づいて、ASV26aの開度を制御して、コンプレッサ22aが吐出した圧縮ガスを配管21cから配管21aへ環流して、サージを防止しており、UIC51bは、流量計測器27bで計測した流量xに基づいて、ASV26bの開度を制御して、コンプレッサ22bが吐出した圧縮ガスを配管21bから配管21cへ環流して、サージを防止している。   In the train T1, the UIC 41 controls the opening degree of the ASV 16 based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 17, and circulates the compressed gas discharged from the compressor 12 from the pipe 11b to the pipe 11a to prevent a surge. doing. Also in the train T2, the UIC 51a controls the opening degree of the ASV 26a based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 27a, and circulates the compressed gas discharged by the compressor 22a from the piping 21c to the piping 21a. The surge is prevented, and the UIC 51b controls the opening degree of the ASV 26b based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 27b, and circulates the compressed gas discharged from the compressor 22b from the pipe 21b to the pipe 21c. Prevents surge.

トレンT1において、演算器42は、流量計測器17で計測した流量xに基づいて、プロセス変量LBPVを算出している。トレンT2においても、演算器52aは、流量計測器27aで計測した流量xに基づいて、プロセス変量LBPVを算出しており、演算器52bは、流量計測器27bで計測した流量xに基づいて、プロセス変量LBPVを算出している。 In the train T1, the computing unit 42 calculates the process variable LB PV based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 17. Also in the train T2, the computing unit 52a calculates the process variable LB PV based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 27a, and the computing unit 52b is based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 27b. The process variable LB PV is calculated.

ここで、図2を参照して、プロセス変量LBPVを算出する方法を説明する。なお、図2は、コンプレッサの性能曲線を示している。 Here, a method for calculating the process variable LB PV will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a performance curve of the compressor.

トレンT1において、演算器42には、コンプレッサ12の性能曲線が登録されており、予め、当該性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を求め、求めた複数の運転点を線形補間し、線形補間して得られた曲線を効率曲線(Effective line)として設定している。そして、コンプレッサ12の運転点の流量(Flow rate)をx、揚程(Head)をyとするとき、現在の運転点(x,y)から効率曲線までの相対距離Dを算出し、算出した相対距離Dを絶対値化して、効率距離Δを算出し、算出した効率距離Δをプロセス変量LBPVとして用いている。この効率距離Δは、後述する実質効率ηに相関する相関値として扱っている。 In the train T1, the performance curve of the compressor 12 is registered in the computing unit 42. A plurality of operating points with the highest operating efficiency are obtained in advance from the performance curve, and the obtained operating points are linearly interpolated. A curve obtained by linear interpolation is set as an efficiency line. When the flow rate (Flow rate) at the operating point of the compressor 12 is x and the head (Head) is y, the relative distance D from the current operating point (x, y) to the efficiency curve is calculated, and the calculated relative The distance D is converted into an absolute value to calculate the efficiency distance Δ, and the calculated efficiency distance Δ is used as the process variable LB PV . This efficiency distance Δ is treated as a correlation value that correlates with a real efficiency η described later.

現在の運転点(x,y)に相対する効率曲線上の効率点を(x2,y)とすると、相対距離D及び効率距離Δは、以下の式(1)、(2)で示される。なお、図2中には、現在の運転点(x,y)に相対するサージ限界曲線上のサージ限界点(x1,y)も示している。 When the efficiency point on the efficiency curve relative to the current operating point (x, y) is (x 2 , y), the relative distance D and the efficiency distance Δ are expressed by the following equations (1) and (2). . In FIG. 2, the surge limit point (x 1 , y) on the surge limit curve relative to the current operating point (x, y) is also shown.

D=1−x2/x ・・・ (1)
Δ=|D| ・・・ (2)
D = 1−x 2 / x (1)
Δ = | D | (2)

同様に、トレンT2においても、演算器52aには、コンプレッサ22aの性能曲線が登録されて、効率曲線が予め設定されており、コンプレッサ22aの現在の運転点(x,y)に基づいて、相対距離D、効率距離Δを算出し、算出した効率距離Δをプロセス変量LBPVとしており、又、演算器52bには、コンプレッサ22bの性能曲線が登録されて、効率曲線が予め設定されており、コンプレッサ22bの現在の運転点(x,y)に基づいて、相対距離D、効率距離Δを算出し、算出した効率距離Δをプロセス変量LBPVとしている。 Similarly, in the train T2, the performance curve of the compressor 22a is registered in the computing unit 52a, and the efficiency curve is set in advance. Based on the current operating point (x, y) of the compressor 22a, the relative value is calculated. The distance D and the efficiency distance Δ are calculated, and the calculated efficiency distance Δ is set as the process variable LB PV . In addition, the performance curve of the compressor 22b is registered in the calculator 52b, and the efficiency curve is preset. The relative distance D and the efficiency distance Δ are calculated based on the current operating point (x, y) of the compressor 22b, and the calculated efficiency distance Δ is used as the process variable LB PV .

トレンT1において、上述した方法により算出されたプロセス変量LBPV(効率距離Δ)を、演算器42からLSC43及び演算器32へ出力しているが、トレンT2においては、コンプレッサ22a、22bを多段に直列接続しているので、演算器52cにおいて、上述した方法により算出された複数のプロセス変量LBPV(効率距離Δ)の中から最大値を選択し、選択したものを新たなプロセス変量LBPV(効率距離Δ)として、演算器52cからLSC53及び演算器32へ出力している。つまり、演算器42及び52cは、トレンT1及びT2(配管11a、11b及び配管21a〜21c)毎に、プロセス変量LBPV(効率距離Δ)を算出することになる。 In the train T1, the process variable LB PV (efficiency distance Δ) calculated by the above-described method is output from the computing unit 42 to the LSC 43 and the computing unit 32. In the train T2, the compressors 22a and 22b are arranged in multiple stages. Since they are connected in series, the computing unit 52c selects the maximum value from the plurality of process variables LB PV (efficiency distance Δ) calculated by the above-described method, and selects the selected value as a new process variable LB PV ( The efficiency distance Δ) is output from the computing unit 52c to the LSC 53 and the computing unit 32. That is, the calculators 42 and 52c calculate the process variable LB PV (efficiency distance Δ) for each of the trains T1 and T2 (the pipes 11a and 11b and the pipes 21a to 21c).

演算器32は、演算器42及び演算器52cから出力された複数のプロセス変量LBPV(効率距離Δ)の最大値又は平均値又は最小値のいずれかを選択し、選択したプロセス変量LBPV(効率距離Δ)をセットポイントLBSP(選択値)として、演算器33へ出力する。他のトレンがある場合には、そのトレンから出力されたプロセス変量LBPV(効率距離Δ)も含めて、最大値、平均値、最小値のいずれかを選択する。ここでは、最大値、平均値、最小値のいずれを選択しても良いが、最小値を選択することが望ましい。 The computing unit 32 selects either the maximum value, the average value, or the minimum value of the plurality of process variables LB PV (efficiency distance Δ) output from the computing units 42 and 52c, and selects the selected process variable LB PV ( The efficiency distance Δ) is output to the computing unit 33 as the set point LB SP (selected value). When there is another train, one of the maximum value, the average value, and the minimum value is selected including the process variable LB PV (efficiency distance Δ) output from the train. Here, any of the maximum value, the average value, and the minimum value may be selected, but it is desirable to select the minimum value.

演算器33は、演算器32から出力されたセットポイントLBSP(効率距離Δ)を元の相対距離Dに換算し、換算した元の相対距離Dを新たなセットポイントLBSPとして、LSC43及びLSC53へ出力する。つまり、トレンT1のLSC43及びトレンT2のLSC53に対する新たなセットポイントLBSPとして、同じ相対距離Dを与えている。他のトレンがある場合には、そのトレンのLSCにも、同じセットポイントLBSP(相対距離D)を出力する。 The computing unit 33 converts the set point LB SP (efficiency distance Δ) output from the computing unit 32 into the original relative distance D, and uses the converted original relative distance D as the new set point LB SP as LSC 43 and LSC 53. Output to. That is, the same relative distance D is given as a new set point LB SP for the LSC 43 of the train T1 and the LSC 53 of the train T2. If there is another train, the same set point LB SP (relative distance D) is also output to the LSC of that train.

トレンT1において、LSC43は、演算器42から出力された現在のプロセス変量LBPV(効率距離Δ)を元の相対距離Dに変換すると共に、変換した元の相対距離Dと、演算器33から出力された設定値となるセットポイントLBSP(相対距離D)とに基づいて、PI制御を行い、その制御値CRLBを設定器44へ出力する。トレンT2においても、LSC53は、演算器52cから出力された現在のプロセス変量LBPV(効率距離Δ)を元の相対距離Dに変換すると共に、変換した元の相対距離Dと、演算器33から出力された設定値となるセットポイントLBSP(相対距離D)とに基づいて、PI制御を行い、その制御値CRLBを設定器54へ出力する。この制御値CRLBは、後述する駆動機13、23の回転数を制御するためのものである。なお、演算器42及び演算器52cは、LSC43及びLSC53へ出力する際に、プロセス変量LBPV(効率距離Δ)を元の相対距離Dへ変換してから出力するようにしても良い。 In the train T1, the LSC 43 converts the current process variable LB PV (efficiency distance Δ) output from the calculator 42 into the original relative distance D, and outputs the converted original relative distance D and the calculator 33. Based on the set point LB SP (relative distance D) that is the set value, PI control is performed, and the control value CR LB is output to the setter 44. Also in the train T2, the LSC 53 converts the current process variable LB PV (efficiency distance Δ) output from the calculator 52c into the original relative distance D, and converts the converted original relative distance D and the calculator 33 from PI control is performed based on the set point LB SP (relative distance D) that is the output set value, and the control value CR LB is output to the setter 54. This control value CR LB is for controlling the rotational speed of the driving machines 13 and 23 described later. Note that the calculator 42 and the calculator 52 c may convert the process variable LB PV (efficiency distance Δ) into the original relative distance D before outputting to the LSC 43 and LSC 53.

このようにして、LSC43及び53は、全てのコンプレッサ12、22a、22bが選択した相対距離Dに収束するように制御している。   In this way, the LSCs 43 and 53 are controlled so that all the compressors 12, 22a and 22b converge to the selected relative distance D.

PC31は、入口ヘッダH1に設けられた圧力計測器10で計測した圧力PVPに基づいて、所望の圧力に昇圧するための制御値CRMCを設定器44及び設定器54へ出力する。他のトレンがある場合には、そのトレンの設定器にも制御値CRMCを出力する。なお、圧力計測器10を出口ヘッダH2に設け、ここに設けた圧力計測器10で計測した圧力PVPに基づいて、所望の圧力に制御するための制御値CRMCを設定器44及び設定器54へ出力しても良い。上記制御値CRMCは、後述する駆動機13、23の回転数を制御するためのものである。 PC31, based on the pressure PV P measured by the pressure meter 10 provided in the inlet header H1, and outputs the set control values CR MC 44 and setter 54 for raising to a desired pressure. If there is another train outputs a control value CR MC to setter the train. The pressure meter is provided 10 to the outlet header H2, on the basis of the pressure PV P measured by the pressure meter 10 which is provided herein, setter 44 and setter the control value CR MC for controlling the desired pressure You may output to 54. The control value CR MC is for controlling the rotational speed of the drive motor 13 and 23 to be described later.

トレンT1において、設定器44は、LSC43から出力された制御値CRLBと、PC31から出力された制御値CRMCとの総和を求め、その総和を制御値CRSCとして、SC45へ出力する。トレンT2においても、設定器54は、LSC53から出力された制御値CRLBと、PC31から出力された制御値CRMCとの総和を求め、その総和を制御値CRSCとして、SC55へ出力する。 In the train T1, the setter 44 obtains the sum of the control value CR LB output from the LSC 43 and the control value CR MC output from the PC 31, and outputs the sum to the SC 45 as the control value CR SC . Also in the train T2, the setter 54 obtains the sum of the control value CR LB output from the LSC 53 and the control value CR MC output from the PC 31, and outputs the sum to the SC 55 as the control value CR SC .

そして、トレンT1において、SC45は、駆動機13の回転数PVSを、設定器44から出力された制御値CRSCとなるように制御している。トレンT2においても、SC55は、駆動機23の回転数PVSを、設定器54から出力された制御値CRSCとなるように制御している。 Then, the train T1, SC45 is the rotational speed PV S of the drive motor 13 is controlled so that the control value CR SC outputted from the setting device 44. Also in train T2, SC55 is the rotational speed PV S of the drive machine 23 is controlled such that the control value CR SC output from the setter 54.

以上のように、選択した効率距離Δ(相対距離D)に基づいて、全てのコンプレッサ12、22a、22bの制御を行うので、各コンプレッサ12、22a、22bの性能が異なる場合でも、効率距離Δ(相対距離D)が等しくなる運転点に収束し、運転効率を最適化することができる。その結果、圧縮段数やトレン数などの系の構成によらず、負荷分散制御をすることができる。   As described above, since all the compressors 12, 22a, and 22b are controlled based on the selected efficiency distance Δ (relative distance D), even when the performances of the compressors 12, 22a, and 22b differ, the efficiency distance Δ It converges to the operation point where (relative distance D) becomes equal, and the operation efficiency can be optimized. As a result, load distribution control can be performed regardless of the system configuration such as the number of compression stages and the number of trains.

[実施例2]
本実施例は、上述した実施例1の変形例である。そのため、図3には、変更した部分を図示し、同等の構成には同じ符号を付している。
[Example 2]
The present embodiment is a modification of the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 3, the changed part is illustrated, and the same code | symbol is attached | subjected to the equivalent structure.

上述した特許文献2や上記実施例1においては、多段圧縮の構成(コンプレッサを直列接続した構成)の場合、単段毎に相対距離や効率距離を算出して、プロセス変量を求めているが、本実施例では、トレンT2において、直列接続したコンプレッサ22a及び22bに対して、これらを統合した全体の性能曲線を用いることにより、制御装置の構成を簡略にして、プロセス変量の選定工程を削減している。   In Patent Document 2 and Example 1 described above, in the case of a multistage compression configuration (a configuration in which compressors are connected in series), a relative distance and an efficiency distance are calculated for each single stage to obtain a process variable. In the present embodiment, in the train T2, for the compressors 22a and 22b connected in series, the overall performance curve obtained by integrating them is used, thereby simplifying the configuration of the control device and reducing the process variable selection step. ing.

具体的には、図3に示すように、トレンT2の基本的な構成は、実施例1の図1に示したトレンT2と同じであるが、流量計測器27aで計測した流量xに基づいて、UIC51aがASV26aの開度を制御すると共に、演算器52がプロセス変量LBPVを算出しているのに対して、流量計測器27bで計測した流量xに基づいて、UIC51bがASV26bの開度を制御しているだけであり、これをプロセス変量LBPVの算出には用いていない。そのため、図1中に示した演算器52a、52b、52cに代えて、本実施例では1つの演算器52(演算部、演算工程)を用いている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the basic configuration of the train T2 is the same as that of the train T2 shown in FIG. 1 of the first embodiment, but based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 27a. While the UIC 51a controls the opening degree of the ASV 26a and the computing unit 52 calculates the process variable LB PV , the UIC 51b determines the opening degree of the ASV 26b based on the flow rate x measured by the flow rate measuring instrument 27b. It is only controlled and is not used to calculate the process variable LB PV . Therefore, instead of the arithmetic units 52a, 52b, and 52c shown in FIG. 1, one arithmetic unit 52 (arithmetic unit, arithmetic step) is used in this embodiment.

そのため、演算器52には、コンプレッサ22a及び22bを統合した全体の性能曲線が登録されて、効率曲線が予め設定されており、コンプレッサ22a及び22bの中の1つのコンプレッサ22aの現在の運転点(x,y)に基づいて、相対距離D、効率距離Δを算出し(上述した図2参照)、算出した効率距離Δをプロセス変量LBPVとしている。なお、これ以降の制御については、上記実施例1と同じであるので、ここでは、説明を省略する。 Therefore, an overall performance curve obtained by integrating the compressors 22a and 22b is registered in the computing unit 52, and an efficiency curve is set in advance, and the current operating point of one compressor 22a among the compressors 22a and 22b ( Based on x, y), a relative distance D and an efficiency distance Δ are calculated (see FIG. 2 described above), and the calculated efficiency distance Δ is used as a process variable LB PV . Since the subsequent control is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted here.

このようにして、単段毎の相対距離や効率距離の算出工程及びプロセス変量の選定工程を削減することができ、トレン毎の効率距離を直接プロセス変量に用いることができる。その結果、実施例1での効果に加えて、コンプレッサの段数増加に伴う工程設計や設備構築をする必要がなくなり、又、データの入力が簡略化されるため、コスト削減に繋がることになる。   In this way, the calculation process of the relative distance and efficiency distance for each single stage and the process variable selection process can be reduced, and the efficiency distance for each train can be directly used for the process variable. As a result, in addition to the effects of the first embodiment, there is no need to perform process design and equipment construction accompanying the increase in the number of stages of the compressor, and data input is simplified, leading to cost reduction.

[実施例3]
本実施例におけるコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、図3に示すように、入口ヘッダH1と出口ヘッダH2とを並列に接続する複数のトレンT1、T2を有している。入口ヘッダH1には、後述する制御のため、圧力計測器60が設けられている。
[Example 3]
As shown in FIG. 3, the compressor parallel operation load distribution system according to the present embodiment includes a plurality of trains T1 and T2 that connect the inlet header H1 and the outlet header H2 in parallel. The inlet header H1 is provided with a pressure measuring device 60 for control described later.

トレンT1は、入口ヘッダH1に接続された配管61aと、出口ヘッダH2に接続された配管61bと、配管61aと配管61bとの間に接続された1台のコンプレッサ62とを有している。このコンプレッサ62は、モータ又は蒸気タービンなどからなる駆動機63により駆動されている。   The train T1 includes a pipe 61a connected to the inlet header H1, a pipe 61b connected to the outlet header H2, and one compressor 62 connected between the pipe 61a and the pipe 61b. The compressor 62 is driven by a driving machine 63 made of a motor or a steam turbine.

このトレンT1において、配管61bには逆止弁64が設けられており、逆止弁64より上流側の配管61bから配管61aへ再循環配管65が接続されて、この再循環配管65にはアンチサージバルブ(以降、ASV)66が設けられている。又、再循環配管65との接続部分より下流側の配管61aには流量計測器67が設けられ、その接続部分より上流側の配管61aには流量計測器68が設けられている。   In this train T1, a check valve 64 is provided in the pipe 61b, and a recirculation pipe 65 is connected from the pipe 61b upstream of the check valve 64 to the pipe 61a. A surge valve (hereinafter referred to as ASV) 66 is provided. Further, a flow rate measuring device 67 is provided in the piping 61a downstream from the connection portion with the recirculation piping 65, and a flow measuring device 68 is provided in the piping 61a upstream from the connection portion.

又、トレンT2は、入口ヘッダH1に接続された配管71aと、出口ヘッダH2に接続された配管71bと、配管71aと配管71bとの間に、配管71cを介して、直列に接続された2台のコンプレッサ72a、72bとを有している。これらのコンプレッサ72a及び72bは、モータ又は蒸気タービンなどからなる駆動機73により同軸で駆動されている。   The train T2 is connected in series between the pipe 71a connected to the inlet header H1, the pipe 71b connected to the outlet header H2, and the pipe 71a and the pipe 71b via the pipe 71c. Compressors 72a and 72b. These compressors 72a and 72b are driven coaxially by a driving machine 73 including a motor or a steam turbine.

このトレンT2において、配管71bには逆止弁74が設けられており、配管71cから配管71aへ再循環配管75aが接続され、逆止弁74より上流側の配管71bから配管71cへ再循環配管75bが接続されて、再循環配管75aにはASV76aが設けられ、再循環配管75bにはASV76bが設けられている。又、再循環配管75aとの接続部分より下流側の配管71aには流量計測器77aが設けられ、その接続部分より上流側の配管71aには流量計測器78が設けられ、再循環配管75bとの接続部分より下流側の配管71cには流量計測器77bが設けられている。   In this train T2, a check valve 74 is provided in the pipe 71b, a recirculation pipe 75a is connected from the pipe 71c to the pipe 71a, and a recirculation pipe is connected from the pipe 71b upstream of the check valve 74 to the pipe 71c. 75b is connected, ASV76a is provided in the recirculation piping 75a, and ASV76b is provided in the recirculation piping 75b. Further, a flow rate measuring device 77a is provided in the pipe 71a downstream of the connection portion with the recirculation piping 75a, and a flow rate measuring device 78 is provided in the piping 71a upstream of the connection portion, and the recirculation piping 75b. A flow rate measuring device 77b is provided in the pipe 71c downstream of the connecting portion.

このように、本実施例におけるコンプレッサの並列運転負荷分散システムは、配管61a、61bと配管71a〜71cとが並列に接続されて、コンプレッサ62とコンプレッサ72a、72bとが並列に接続されると共に、コンプレッサ72aとコンプレッサ72bとが2段に直列に接続された構成であり、このような複数のコンプレッサ62、72a、72bを後述するように制御して並列運転すると共に負荷分散している。   Thus, in the compressor parallel operation load distribution system in the present embodiment, the pipes 61a and 61b and the pipes 71a to 71c are connected in parallel, and the compressor 62 and the compressors 72a and 72b are connected in parallel. The compressor 72a and the compressor 72b are connected in series in two stages, and the plurality of compressors 62, 72a, 72b are controlled and operated in parallel as described later, and the load is distributed.

なお、ここでは、最小限の構成例として、2系列のトレンT1、T2を並列接続すると共に、2台のコンプレッサ72a、72bを直列接続する構成を示しているが、3系列以上のトレンを並列接続しても良いし、3台以上のコンプレッサを直列接続しても良い。   Here, as a minimum configuration example, two series of trains T1 and T2 are connected in parallel and two compressors 72a and 72b are connected in series. However, three or more series of trains are connected in parallel. You may connect and you may connect three or more compressors in series.

次に、制御装置の構成について説明する。全てのトレンT1、T2に対する制御を行う制御装置の構成として、圧力制御コントローラ(以降、PC)81と、演算器82(選択部、選択工程)とを有している。又、トレンT1に対する制御を行う制御装置の構成として、アンチサージコントローラ(以降、UIC)91と、演算器92(演算部、演算工程)と、負荷分散コントローラ(以降、LSC)93(制御部、制御工程)と、設定器94と、スピードコントローラ(以降、SC)95とを有している。又、トレンT2に対する制御を行う制御装置の構成として、UIC101aと、UIC101bと、演算器102(演算部、演算工程)と、LSC103(制御部、制御工程)と、設定器104と、SC105とを有している。   Next, the configuration of the control device will be described. As a configuration of a control device that controls all the trains T1 and T2, a pressure controller (hereinafter referred to as a PC) 81 and a calculator 82 (selection unit, selection process) are provided. Further, as a configuration of a control device that performs control on the train T1, an antisurge controller (hereinafter referred to as UIC) 91, a calculator 92 (calculation unit, calculation process), and a load distribution controller (hereinafter referred to as LSC) 93 (control unit, Control step), a setting device 94, and a speed controller (hereinafter referred to as SC) 95. Further, as a configuration of a control device that performs control on the train T2, a UIC 101a, a UIC 101b, a computing unit 102 (calculating unit, computing process), an LSC 103 (control unit, controlling process), a setting device 104, and an SC 105 are provided. Have.

トレンT1において、UIC91は、流量計測器67で計測した流量xに基づいて、ASV66の開度を制御して、コンプレッサ62が吐出した圧縮ガスを配管61bから配管61aへ環流して、サージを防止している。又、トレンT2においても、UIC101aは、流量計測器77aで計測した流量xに基づいて、ASV76aの開度を制御して、コンプレッサ72aが吐出した圧縮ガスを配管71cから配管71aへ環流して、サージを防止しており、UIC101bは、流量計測器77bで計測した流量xに基づいて、ASV76bの開度を制御して、コンプレッサ72bが吐出した圧縮ガスを配管71bから配管71cへ環流して、サージを防止している。   In the train T1, the UIC 91 controls the opening degree of the ASV 66 based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 67 and circulates the compressed gas discharged from the compressor 62 from the pipe 61b to the pipe 61a to prevent surge. doing. Also in the train T2, the UIC 101a controls the opening degree of the ASV 76a based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 77a, and circulates the compressed gas discharged from the compressor 72a from the piping 71c to the piping 71a. The surge is prevented, and the UIC 101b controls the opening degree of the ASV 76b based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 77b, and circulates the compressed gas discharged from the compressor 72b from the piping 71b to the piping 71c. Prevents surge.

トレンT1において、演算器92は、流量計測器68で計測した流量xに基づいて、プロセス変量LBPVを算出している。トレンT2においても、演算器102は、流量計測器78で計測した流量xに基づいて、プロセス変量LBPVを算出している。 In the train T1, the computing unit 92 calculates the process variable LB PV based on the flow rate x measured by the flow rate measuring unit 68. Also in the train T2, the computing unit 102 calculates the process variable LB PV based on the flow rate x measured by the flow rate measuring device 78.

本実施例では、以下の式(3)を用いて、トレンT1及びT2(配管61a、61b及び配管71a〜71c)毎に、該当するコンプレッサ62、72a、72bの現在の運転点から実質効率ηを計算し、計算した実質効率ηをプロセス変量LBPVとして用いている。 In the present embodiment, the following equation (3) is used to calculate the real efficiency η from the current operating point of the corresponding compressor 62, 72a, 72b for each of the trains T1 and T2 (the pipes 61a, 61b and the pipes 71a-71c). And the calculated real efficiency η is used as the process variable LB PV .

η=(入口流量)×(揚程)×g/(消費動力) ・・・ (3)   η = (inlet flow rate) × (lift) × g / (power consumption) (3)

上記式(3)において、「入口流量」は、流量計測器68、78で計測された各トレンT1、T2の入口の流量であり、「消費動力」は、駆動機63、73の消費動力である。駆動機63、73がモータである場合は、それらの電流値、電圧値から消費動力を計算し、蒸気タービンである場合は、それらの蒸気流量から消費動力を計算する。又、本実施例において、入口ヘッダH1及び出口ヘッダH2は、全トレンT1、T2で共通であるので、「揚程(Head)」は、各トレンT1、T2において一定とみなしている。又、「g」は、重力加速度である。   In the above formula (3), “inlet flow rate” is the flow rate at the inlet of each of the trains T1 and T2 measured by the flow rate measuring devices 68 and 78, and “consumed power” is the consumed power of the drive units 63 and 73. is there. When the driving machines 63 and 73 are motors, power consumption is calculated from their current values and voltage values, and when they are steam turbines, power consumption is calculated from their steam flow rates. In this embodiment, the inlet header H1 and the outlet header H2 are common to all the trains T1 and T2. Therefore, the “Head” is considered to be constant in each train T1 and T2. “G” is a gravitational acceleration.

具体的には、トレンT1において、演算器92は、流量計測器68で計測した流量xなどを用い、上記式(3)により実質効率ηを計算し、計算した実質効率ηをプロセス変量LBPVとしている。トレンT2においても、演算器102は、流量計測器78で計測した流量xなどを用い、上記式(3)により実質効率ηを計算し、計算した実質効率ηをプロセス変量LBPVとしている。 Specifically, in the train T1, the computing unit 92 uses the flow rate x measured by the flow rate measuring unit 68 and the like to calculate the real efficiency η by the above equation (3), and uses the calculated real efficiency η as a process variable LB PV. It is said. Also in the train T2, the computing unit 102 uses the flow rate x measured by the flow rate measuring device 78 and the like to calculate the real efficiency η by the above equation (3), and uses the calculated real efficiency η as the process variable LB PV .

このように、本実施例の演算器92、102は、実施例1で示した演算器42、52a、52bとは異なり、コンプレッサ62、72a、72bの性能曲線を登録しておく必要はない。   Thus, unlike the calculators 42, 52a, and 52b shown in the first embodiment, the calculators 92 and 102 of the present embodiment do not need to register the performance curves of the compressors 62, 72a, and 72b.

そして、トレンT1において、上述した方法により算出されたプロセス変量LBPV(実質効率η)を、演算器92からLSC93及び演算器82へ出力している。トレンT2においても、上述した方法により算出されたプロセス変量LBPV(実質効率η)を、演算器102からLSC103及び演算器82へ出力している。 In the train T1, the process variable LB PV (actual efficiency η) calculated by the above-described method is output from the computing unit 92 to the LSC 93 and the computing unit 82. Also in the train T2, the process variable LB PV (actual efficiency η) calculated by the above-described method is output from the computing unit 102 to the LSC 103 and the computing unit 82.

演算器82は、演算器92及び演算器102から出力された複数のプロセス変量LBPV(実質効率η)の最大値又は平均値又は最小値のいずれかを選択し、選択したプロセス変量LBPV(実質効率η)をセットポイントLBSP(選択値)として、LSC93及びLSC103へ出力する。他のトレンがある場合には、そのトレンから出力されたプロセス変量LBPV(実質効率η)も含めて、最大値、平均値、最小値のいずれかを選択する。 The calculator 82 selects either the maximum value, the average value, or the minimum value of the plurality of process variables LB PV (actual efficiency η) output from the calculator 92 and the calculator 102, and selects the selected process variable LB PV ( The actual efficiency η) is output to the LSC 93 and the LSC 103 as the set point LB SP (selected value). If there is another train, one of the maximum value, the average value, and the minimum value is selected including the process variable LB PV (actual efficiency η) output from the train.

つまり、演算器82は、トレンT1のLSC93及びトレンT2のLSC103に対するセットポイントLBSPとして、同じ実質効率ηを与えている。他のトレンがある場合には、そのトレンのLSCにも、同じセットポイントLBSP(実質効率η)を出力する。 That is, the calculator 82 gives the same substantial efficiency η as the set point LB SP for the LSC 93 of the train T1 and the LSC 103 of the train T2. If there is another train, the same set point LB SP (actual efficiency η) is output to the LSC of that train.

トレンT1において、LSC93は、演算器92から出力された現在のプロセス変量LBPV(実質効率η)と、演算器82から出力された設定値となるセットポイントLBSP(実質効率η)とに基づいて、PI制御を行い、その制御値CRLBを設定器94へ出力する。トレンT2においても、LSC103は、演算器102から出力された現在のプロセス変量LBPV(実質効率η)と、演算器82から出力された設定値となるセットポイントLBSP(実質効率η)とに基づいて、PI制御を行い、その制御値CRLBを設定器104へ出力する。上記制御値CRLBは、後述する駆動機63、73の回転数を制御するためのものである。 In the train T1, the LSC 93 is based on the current process variable LB PV (actual efficiency η) output from the computing unit 92 and the set point LB SP (actual efficiency η) that is the set value output from the computing unit 82. PI control is performed, and the control value CR LB is output to the setting device 94. Also in the train T2, the LSC 103 sets the current process variable LB PV (actual efficiency η) output from the computing unit 102 and the set point LB SP (actual efficiency η) that is the set value output from the computing unit 82. Based on this, PI control is performed and the control value CR LB is output to the setting device 104. The control value CR LB is for controlling the rotational speed of the drive units 63 and 73 described later.

このようにして、LSC93及び103は、全てのコンプレッサ62、72a、72bが選択した実質効率ηに収束するように制御している。   In this way, the LSCs 93 and 103 are controlled so that all the compressors 62, 72a, 72b converge to the actual efficiency η selected.

PC81は、入口ヘッダH1に設けられた圧力計測器60で計測した圧力PVPに基づいて、所望の圧力に昇圧するための制御値CRMCを設定器94及び設定器104へ出力する。他のトレンがある場合には、そのトレンの設定器にも制御値CRMCを出力する。なお、圧力計測器60を出口ヘッダH2に設け、ここに設けた圧力計測器60で計測した圧力PVPに基づいて、所望の圧力に制御するための制御値CRMCを設定器94及び設定器104へ出力しても良い。上記制御値CRMCは、後述する駆動機63、73の回転数を制御するためのものである。 PC81, based on the pressure PV P measured by the pressure measuring device 60 provided in the inlet header H1, and outputs it to the setter 94 and set 104 a control value CR MC for boosting to a desired pressure. If there is another train outputs a control value CR MC to setter the train. The pressure measuring device is provided 60 to the outlet header H2, on the basis of the pressure PV P measured by the pressure measuring device 60 provided herein, setter 94 and setter the control value CR MC for controlling the desired pressure You may output to 104. The control value CR MC is for controlling the rotational speed of the drive motor 63, 73 to be described later.

トレンT1において、設定器94は、LSC93から出力された制御値CRLBと、PC81から出力された制御値CRMCとの総和を求め、その総和を制御値CRSCとして、SC95へ出力する。トレンT2においても、設定器104は、LSC103から出力された制御値CRLBと、PC81から出力された制御値CRMCとの総和を求め、その総和を制御値CRSCとして、SC105へ出力する。 In the train T1, the setter 94 obtains the sum of the control value CR LB output from the LSC 93 and the control value CR MC output from the PC 81, and outputs the sum to the SC 95 as the control value CR SC . Also in the train T2, the setter 104 obtains the sum of the control value CR LB output from the LSC 103 and the control value CR MC output from the PC 81, and outputs the sum to the SC 105 as the control value CR SC .

そして、トレンT1において、SC95は、駆動機63の回転数PVSを、設定器94から出力された制御値CRSCとなるように制御している。トレンT2においても、SC105は、駆動機73の回転数PVSを、設定器104から出力された制御値CRSCとなるように制御している。 Then, the train T1, SC95 is the rotational speed PV S of the drive machine 63 is controlled such that the control value CR SC output from the setter 94. Also in train T2, SC 105 is a rotational speed PV S of the drive machine 73 is controlled such that the control value CR SC output from the setter 104.

以上のように、選択した実質効率ηに基づいて、全てのコンプレッサ62、72a、72bの制御を行うので、各コンプレッサ62、72a、72bの性能が異なる場合でも、実質効率ηが等しくなる運転点に収束し、運転効率を最適化することができる。その結果、圧縮段数やトレン数などの系の構成によらず、負荷分散制御をすることができる。   As described above, since all the compressors 62, 72a, 72b are controlled based on the selected real efficiency η, even if the performance of the compressors 62, 72a, 72b is different, the operating point at which the real efficiency η is equal. And the operation efficiency can be optimized. As a result, load distribution control can be performed regardless of the system configuration such as the number of compression stages and the number of trains.

又、実施例1では運転効率の指標として効率距離Δを用いているのに対して、本実施例では、実質効率ηを直接プロセス変量として扱うため、運転効率が明確である。又、コンプレッサ62、72a、72bの性能曲線を予め設定する必要がない。   Further, in the first embodiment, the efficiency distance Δ is used as an index of the operation efficiency, whereas in this embodiment, the actual efficiency η is directly handled as a process variable, so that the operation efficiency is clear. Further, it is not necessary to set performance curves of the compressors 62, 72a, 72b in advance.

[実施例4]
本実施例は、上述した実施例3の変形例である。そのため、図5(b)には、変更した部分を図示し、同等の構成には同じ符号を付している。
[Example 4]
The present embodiment is a modification of the above-described third embodiment. Therefore, in FIG. 5B, the changed portion is illustrated, and the same components are denoted by the same reference numerals.

実施例3において、例えば、トレンT1のコンプレッサ62の運転点が、図5(a)に示す効率−流量曲線上の頂点、即ち、最大効率点(Maximum efficiency point)より大きい流量側に位置する場合には、負荷分散制御が機能しない場合が生じる。これは、図5(a)から分かるように、最大効率点より大きい流量側では、流量が増加するに伴い、効率が減少するためである。最大効率点より小さい流量側では、流量が増加するに伴い、効率が増加するので、コンプレッサ62(駆動機63)の回転数を上げて、流量を増やすと、効率が増加するが、最大効率点より大きい流量側では、流量が増加するに伴い、効率が減少するので、コンプレッサ62(駆動機63)の回転数を上げて、流量を増やすと、反対に効率が減少してしまう(図5(a)中の矢印Ab参照)。 In the third embodiment, for example, when the operating point of the compressor 62 of the train T1 is located at the apex on the efficiency-flow rate curve shown in FIG. 5A, that is, on the flow rate side larger than the maximum efficiency point. In some cases, load distribution control does not function. This is because, as can be seen from FIG. 5A, the efficiency decreases as the flow rate increases on the flow rate side greater than the maximum efficiency point. On the flow rate side smaller than the maximum efficiency point, the efficiency increases as the flow rate increases. Therefore, if the rotation speed of the compressor 62 (drive device 63) is increased and the flow rate is increased, the efficiency increases. On the larger flow rate side, the efficiency decreases as the flow rate increases. Therefore, if the rotational speed of the compressor 62 (drive unit 63) is increased and the flow rate is increased, the efficiency is decreased (FIG. 5 ( see arrow a b in a)).

そこで、本実施例においては、矢印Abのような、効率を下げる動作を防止するため、制御値CRLBの正負の符号を切り替える切替工程を実施する切替器96を設けている。この切替器96は、コンプレッサ62の現在の運転点、即ち、流量計測器68で計測した現在の流量xが、効率−流量曲線の最大効率点の流量より大きい流量側にあるか、又は、それ以下の流量側にあるかを比較しており、大きい流量側にある場合には、制御方向を切り替えるための方向制御フラグLBFをLSC93へ出力するようにしている。なお、最大効率点の流量は、予め、図5(a)に示すような効率−流量曲線に基づいて求め、切替器96に設定しておけば良い。 Accordingly, in this embodiment, such as arrow A b, in order to prevent the operation of lowering the efficiency, it is provided with a switch 96 for performing the switching step of switching the sign of the positive and negative control values CR LB. The switch 96 is configured so that the current operating point of the compressor 62, that is, the current flow rate x measured by the flow rate measuring device 68 is on the flow side larger than the flow rate at the maximum efficiency point of the efficiency-flow curve, or and comparing whether the following flow side, when in the large flow rate side, a direction control flag LB F for switching the control direction to output to LSC93. The flow rate at the maximum efficiency point may be obtained in advance based on an efficiency-flow rate curve as shown in FIG.

LSC93では、方向制御フラグLBFが立っている場合、つまり、最大効率点の流量より大きい流量側にある場合には、LSC93による制御方向を切り替えており(具体的には、制御値CRLBの符号を負にしており)、効率を上げるために、コンプレッサ62(駆動機63)の回転数を下げる制御を行っている(図5(a)中の矢印Aa参照)。一方、方向制御フラグLBFが落ちている場合、つまり、最大効率点の流量以下の流量側にある場合には、LSC93による制御方向を切り替えないようにしており(具体的には、制御値CRLBの符号を正のままにしており)、効率を上げるために、コンプレッサ62(駆動機63)の回転数を上げる制御を行っている。なお、これ以降の制御については、上記実施例3と同じであるので、ここでは、説明を省略する。 In the LSC 93, when the direction control flag LB F is set, that is, when the flow rate is higher than the flow rate at the maximum efficiency point, the control direction by the LSC 93 is switched (specifically, the control value CR LB In order to increase the efficiency, control is performed to reduce the rotational speed of the compressor 62 (drive unit 63) (see arrow Aa in FIG. 5A ). On the other hand, when the direction control flag LB F is down, that is, when in the flow following the flow side of the maximum efficiency point, the way has (specifically not switch the control direction of LSC93, control value CR In order to increase the efficiency, control is performed to increase the rotational speed of the compressor 62 (drive unit 63). Since the subsequent control is the same as that in the third embodiment, description thereof is omitted here.

このように、流量に応じて、LSC93による制御方向を切り替え、効率が増加するように、コンプレッサ62(駆動機63)の回転の制御方向を切り替えているので、言い換えると、効率に対する回転の制御方向を一致させているので、実施例3の効果に加え、どのような流量であっても、正しく負荷分散を行うことができる。   Thus, since the control direction of the rotation of the compressor 62 (drive unit 63) is switched so as to increase the efficiency according to the flow rate, the control direction of the LSC 93 is switched, in other words, the control direction of the rotation with respect to the efficiency. Therefore, in addition to the effects of the third embodiment, load distribution can be performed correctly at any flow rate.

なお、ここでは、トレンT1を例示したが、コンプレッサ72a、72bを多段に直列接続したトレンT2へも適用可能である。   Although the train T1 is illustrated here, the present invention can also be applied to the train T2 in which the compressors 72a and 72b are connected in series.

本発明は、複数のコンプレッサを並列に接続した場合の並列運転に好適なものである。   The present invention is suitable for parallel operation when a plurality of compressors are connected in parallel.

10 圧力計測器
11a、11b、21a、21b、21c 配管
12、22a、22b コンプレッサ
13、23 駆動機
14、24 逆止弁
15、25a、25b 再循環配管
16、26a、26b アンチサージバルブ
17、27a、27b 流量計測器
31 圧力制御コントローラ
32、33 演算器
41、51a、51b アンチサージコントローラ
42、52、52a、52b、52c 演算器
43、53 負荷分散コントローラ
44、54 設定器
45、55 スピードコントローラ
60 圧力計測器
61a、61b、71a、71b、71c 配管
62、72a、72b コンプレッサ
63、73 駆動機
64、74 逆止弁
65、75a、75b 再循環配管
66、76a、76b アンチサージバルブ
67、77a、77b 流量計測器
68、78 流量計測器
81 圧力制御コントローラ
82 演算器
91、101a、101b アンチサージコントローラ
92、102 演算器
93、103 負荷分散コントローラ
94、104 設定器
95、105 スピードコントローラ
96 切替器
H1 入口ヘッダ
H2 出口ヘッダ
T1、T2 トレン
10 Pressure measuring instrument 11a, 11b, 21a, 21b, 21c Piping 12, 22a, 22b Compressor 13, 23 Driver 14, 24 Check valve 15, 25a, 25b Recirculation piping 16, 26a, 26b Anti-surge valve 17, 27a 27b Flow rate measuring device 31 Pressure controller 32, 33 Calculator 41, 51a, 51b Anti-surge controller 42, 52, 52a, 52b, 52c Calculator 43, 53 Load distribution controller 44, 54 Setter 45, 55 Speed controller 60 Pressure measuring instrument 61a, 61b, 71a, 71b, 71c Piping 62, 72a, 72b Compressor 63, 73 Driver 64, 74 Check valve 65, 75a, 75b Recirculation piping 66, 76a, 76b Anti-surge valve 67, 77a, 77b Flow meter 68, 78 Flow rate measuring device 81 Pressure controller 82 Calculator 91, 101a, 101b Anti-surge controller 92, 102 Calculator 93, 103 Load distribution controller 94, 104 Setter 95, 105 Speed controller 96 Switch H1 Inlet header H2 Outlet Header T1, T2 Tren

Claims (12)

並列に接続された複数の配管に各々1台以上接続されたコンプレッサと、
複数の前記コンプレッサを並列運転すると共に負荷分散を行う制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの実質効率又は実質効率に相関する相関値を求める演算部と、
求めた複数の前記実質効率又は前記相関値の最大値又は平均値又は最小値のいずれか1つを選択値として選択する選択部と、
前記選択値に基づいて、全ての前記コンプレッサを制御する制御部とを有する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
One or more compressors each connected to a plurality of pipes connected in parallel;
A controller for operating the plurality of compressors in parallel and distributing the load,
The controller is
For each pipe, a calculation unit for obtaining a correlation value that correlates with the real efficiency or the real efficiency of the compressor of the pipe;
A selection unit that selects, as a selection value, any one of a plurality of the obtained real efficiencies or a maximum value, an average value, or a minimum value of the correlation values;
And a controller for controlling all of the compressors based on the selected value.
請求項1に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記演算部は、各々の前記コンプレッサについて、前記コンプレッサの性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用い、
前記制御部は、選択した前記選択値を元の前記相対距離に変換し、変換した元の前記相対距離に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
In the compressor parallel operation load distribution system according to claim 1,
For each of the compressors, the calculation unit obtains an efficiency curve in advance by linearly interpolating a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve of the compressor, and calculates the efficiency from the current operating point of the compressor. While calculating the relative distance to the curve, the efficiency distance obtained by converting the relative distance into an absolute value, and using the efficiency distance as the correlation value,
The control unit converts the selected value to the original relative distance, and controls all the compressors so as to converge to the converted original relative distance. system.
請求項2に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算部は、直列に接続された複数の前記コンプレッサに対する複数の前記効率距離の最大値を選択し、選択した前記最大値を前記相関値として用いる
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
In the compressor parallel operation load distribution system according to claim 2,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The operation unit selects a maximum value of a plurality of the efficiency distances for the plurality of compressors connected in series, and uses the selected maximum value as the correlation value. .
請求項2に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算部は、直列に接続された複数の前記コンプレッサについて、直列に接続された複数の前記コンプレッサの性能曲線を統合した性能曲線を求め、前記性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、直列に接続された複数の前記コンプレッサの中の1つの前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用いる
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
In the compressor parallel operation load distribution system according to claim 2,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculation unit obtains a performance curve obtained by integrating performance curves of the plurality of compressors connected in series with respect to the plurality of compressors connected in series, and determines a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve. An efficiency curve is obtained in advance by linear interpolation, and a relative distance from the current operating point of one of the compressors connected in series to the efficiency curve is calculated, and the relative distance An efficiency distance obtained by converting the absolute value into an absolute value and using the efficiency distance as the correlation value.
請求項1に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
前記演算部は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの現在の運転点から前記実質効率を求め、
前記制御部は、選択した前記選択値となる前記実質効率に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
In the compressor parallel operation load distribution system according to claim 1,
The calculation unit obtains the substantial efficiency from the current operating point of the compressor of the pipe for each pipe,
The controller is configured to control all the compressors so as to converge to the substantial efficiency at which the selected value is selected.
請求項5に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散システムにおいて、
更に、前記選択値の正負の符号を切り替える切替部を有し、
前記切替部は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの効率−流量曲線から効率が最大となる最大効率点の流量を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点の流量が、前記最大効率点の流量より大きいときは前記選択値の符号を負に切り替え、前記最大効率点の流量以下のときは前記選択値の符号を正に切り替える
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散システム。
In the parallel operation load distribution system of the compressor according to claim 5,
And a switching unit that switches between positive and negative signs of the selected value,
The switching unit obtains in advance the flow rate at the maximum efficiency point at which the efficiency is maximum from the compressor efficiency-flow rate curve for the pipe, and the flow rate at the current operating point of the compressor is the maximum flow rate. A parallel operation load distribution system for compressors, wherein the sign of the selected value is switched to negative when the flow rate is greater than the efficiency point flow rate, and the sign of the selection value is switched to positive when the flow rate is less than or equal to the maximum efficiency point flow rate.
並列に接続された複数の配管に各々1台以上接続されたコンプレッサについて、複数の前記コンプレッサを並列運転すると共に負荷分散を行うコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの実質効率又は実質効率に相関する相関値を求める演算工程と、
求めた複数の前記実質効率又は前記相関値の最大値又は平均値又は最小値のいずれか1つを選択値として選択する選択工程と、
前記選択値に基づいて、全ての前記コンプレッサを制御する制御工程とを有する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
For a compressor connected to one or more pipes connected in parallel with each other, in a parallel operation load distribution method for a compressor that performs load distribution while simultaneously operating the plurality of compressors,
For each pipe, a calculation step for obtaining a correlation value that correlates with the real efficiency or the real efficiency of the compressor of the pipe; and
A selection step of selecting, as a selection value, any one of a plurality of obtained real efficiencies or a maximum value, an average value, or a minimum value of the correlation values;
And a control step of controlling all the compressors based on the selected value.
請求項7に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記演算工程は、各々の前記コンプレッサについて、前記コンプレッサの性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用い、
前記制御工程は、選択した前記選択値を元の前記相対距離に変換し、変換した元の前記相対距離に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
The parallel operation load distribution method for compressors according to claim 7,
In the calculation step, for each of the compressors, an efficiency curve is obtained in advance by linearly interpolating a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve of the compressor, and the efficiency is calculated from the current operating point of the compressor. While calculating the relative distance to the curve, the efficiency distance obtained by converting the relative distance into an absolute value, and using the efficiency distance as the correlation value,
The control step converts the selected value selected into the original relative distance, and controls all the compressors so as to converge to the converted original relative distance. Method.
請求項8に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算工程は、直列に接続された複数の前記コンプレッサに対する複数の前記効率距離の最大値を選択し、選択した前記最大値を前記相関値として用いる
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
The parallel operation load distribution method for compressors according to claim 8,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculation step includes selecting a plurality of maximum values of the efficiency distances for the plurality of compressors connected in series, and using the selected maximum values as the correlation value. .
請求項8に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記配管に複数の前記コンプレッサが直列に接続されている場合、
前記演算工程は、直列に接続された複数の前記コンプレッサについて、直列に接続された複数の前記コンプレッサの性能曲線を統合した性能曲線を求め、前記性能曲線から最も運転効率が良い複数の運転点を線形補間することにより効率曲線を予め求めておき、直列に接続された複数の前記コンプレッサの中の1つの前記コンプレッサの現在の運転点から前記効率曲線までの相対距離を算出すると共に、前記相対距離を絶対値化した効率距離を求め、前記効率距離を前記相関値として用いる
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
The parallel operation load distribution method for compressors according to claim 8,
When a plurality of the compressors are connected in series to the pipe,
The calculation step obtains a performance curve obtained by integrating performance curves of the plurality of compressors connected in series with respect to the plurality of compressors connected in series, and determines a plurality of operating points with the highest operating efficiency from the performance curve. An efficiency curve is obtained in advance by linear interpolation, and a relative distance from the current operating point of one of the compressors connected in series to the efficiency curve is calculated, and the relative distance An efficiency distance obtained by converting the absolute value into an absolute value and using the efficiency distance as the correlation value.
請求項7に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
前記演算工程は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの現在の運転点から前記実質効率を求め、
前記制御工程は、選択した前記選択値となる前記実質効率に収束するように全ての前記コンプレッサを制御する
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
The parallel operation load distribution method for compressors according to claim 7,
The calculation step calculates the substantial efficiency from the current operating point of the compressor of the pipe for each pipe,
In the control step, all the compressors are controlled so as to converge to the substantial efficiency that is the selected value that has been selected.
請求項11に記載のコンプレッサの並列運転負荷分散方法において、
更に、前記選択値の正負の符号を切り替える切替工程を有し、
前記切替工程は、前記配管毎に、当該配管の前記コンプレッサの効率−流量曲線から効率が最大となる最大効率点の流量を予め求めておき、前記コンプレッサの現在の運転点の流量が、前記最大効率点の流量より大きいときは前記選択値の符号を負に切り替え、前記最大効率点の流量以下のときは前記選択値の符号を正に切り替える
ことを特徴とするコンプレッサの並列運転負荷分散方法。
The parallel operation load distribution method for compressors according to claim 11,
And a switching step of switching between positive and negative signs of the selected value,
In the switching step, the flow rate at the maximum efficiency point at which the efficiency is maximized is determined in advance from the efficiency-flow rate curve of the compressor for the piping, and the flow rate at the current operating point of the compressor is the maximum flow rate. A method for distributing a parallel operation load of a compressor, wherein the sign of the selected value is switched to negative when the flow rate is greater than the efficiency point flow rate, and the sign of the selection value is switched to positive when the flow rate is less than or equal to the flow rate at the maximum efficiency point.
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