JP2016211469A - Compressor juxtaposition operation load decentralization system and method - Google Patents
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Abstract
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
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
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
Claims (12)
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.
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.
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. .
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.
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.
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.
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.
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.
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. .
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.
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.
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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CN108708872A (en) * | 2018-04-26 | 2018-10-26 | 西安交通大学 | A kind of paired running turbocompressor control method and control system |
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KR102300218B1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-09-09 | 한국생산기술연구원 | Method for predicting suction performance of composite head dust suction system |
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2015
- 2015-05-12 JP JP2015097032A patent/JP2016211469A/en active Pending
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