JP2017115609A - 遠心圧縮機及び多段圧縮装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大きな圧損を確実に得ることにより、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減する。
【解決手段】遠心圧縮機本体13の吸入側の流路である吸入側流路10a上に設けられた吸込み弁12と、両端が吸入側流路10aにおける吸込み弁12の前後にそれぞれ連通するバイパス流路15と、バイパス流路15上に設けられ、Cv値が吸込み弁12よりも小さい補助弁16とを備える遠心圧縮機を用いることで、大きな圧損を確実に得ることにより、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減することが可能となる。
【選択図】図1
【解決手段】遠心圧縮機本体13の吸入側の流路である吸入側流路10a上に設けられた吸込み弁12と、両端が吸入側流路10aにおける吸込み弁12の前後にそれぞれ連通するバイパス流路15と、バイパス流路15上に設けられ、Cv値が吸込み弁12よりも小さい補助弁16とを備える遠心圧縮機を用いることで、大きな圧損を確実に得ることにより、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明は、遠心圧縮機及び多段圧縮装置に関する。
遠心圧縮機は、例えば、遠心圧縮機を駆動するモータの電源が落ちることにより停止した場合や、遠心圧縮機の振動が増大し事故防止のために停止した場合等に、内部にガスが充満した状態となる。この状態をSettling Out 状態という。なお、以下では、上記モータが、定格運転中の回転速度が一定である固定速モータである場合を想定する。
ところで、ガスを溜めておくドラムと遠心圧縮機の吸入側との間には、通常、吸込み弁が設けられている。固定速モータは定格運転中の速度が変化しないため、例えば、ガスの初期条件が変化しつつも、要求される最終的なガスの圧力が固定されている場合などには、対応することができない。吸込み弁は、そのような場合にガスの吸入を調整することができるものである。
さて、Settling Out 状態から遠心圧縮機を再起動する際、遠心圧縮機本体の内部ガスの圧力が高いと、必要な起動動力が増加してしまう。そこで、起動動力を低減するために、脱ガスを行う方法や、上述のようにガスを溜めておくドラムと遠心圧縮機の吸入側との間に設けられる吸込み弁(下記特許文献1参照)を絞る方法など、様々な方法がある。
脱ガスを行うと遠心圧縮機本体の内部ガスの圧力が下がり、また、吸込み弁を絞ると吸込み弁での圧損により遠心圧縮機本体の吸込み圧が下がるため、それぞれ遠心圧縮機の再起動の際に必要な起動動力が低減されるという効果がある。
なお、遠心圧縮機の吐出側とドラムとの間には、通常、サージ防止用のアンチサージ弁(下記特許文献1参照)が設けられている。
しかしながら、脱ガスは、ガスによっては実施不可の場合があり、また、吸込み弁は、低開度領域において意図した開度に制御することが難しく、仮に意図せず全閉にしてしまうと、装置が損傷する可能性がある。
そこで、本発明では、大きな圧損を確実に得ることができ、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減することができる、遠心圧縮機及び多段圧縮装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する第1の発明に係る遠心圧縮機は、
遠心圧縮機本体の吸入側流路上に設けられた吸込み弁と、
前記吸入側流路における前記吸込み弁の前後に連通するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられ、Cv値が前記吸込み弁よりも小さい補助弁とを備える
ことを特徴とする。
遠心圧縮機本体の吸入側流路上に設けられた吸込み弁と、
前記吸入側流路における前記吸込み弁の前後に連通するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられ、Cv値が前記吸込み弁よりも小さい補助弁とを備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第2の発明に係る遠心圧縮機は、
上記第1の発明に係る遠心圧縮機において、
内部にガスが充満した状態からの起動時に、前記遠心圧縮機本体を駆動するモータに対し駆動指令を行うとともに、前記吸込み弁に対し全閉、前記補助弁に対し全開とする指令を行う制御部を備える
ことを特徴とする。
上記第1の発明に係る遠心圧縮機において、
内部にガスが充満した状態からの起動時に、前記遠心圧縮機本体を駆動するモータに対し駆動指令を行うとともに、前記吸込み弁に対し全閉、前記補助弁に対し全開とする指令を行う制御部を備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第3の発明に係る遠心圧縮機は、
上記第2の発明に係る遠心圧縮機において、
前記モータは、定格運転中の回転速度が一定である
ことを特徴とする。
上記第2の発明に係る遠心圧縮機において、
前記モータは、定格運転中の回転速度が一定である
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第4の発明に係る遠心圧縮機は、
上記第1から3のいずれか1つの発明に係る遠心圧縮機において、
前記遠心圧縮機本体の吐出側流路上に設けられ、サージを防止するアンチサージ弁を備える
ことを特徴とする。
上記第1から3のいずれか1つの発明に係る遠心圧縮機において、
前記遠心圧縮機本体の吐出側流路上に設けられ、サージを防止するアンチサージ弁を備える
ことを特徴とする。
上記課題を解決する第5の発明に係る多段圧縮装置は、
上記第1から4のいずれか1つの発明に係る遠心圧縮機、及び、当該遠心圧縮機の後段に1つ以上設けられた他の遠心圧縮機を備える
ことを特徴とする。
上記第1から4のいずれか1つの発明に係る遠心圧縮機、及び、当該遠心圧縮機の後段に1つ以上設けられた他の遠心圧縮機を備える
ことを特徴とする。
本発明に係る遠心圧縮機及び多段圧縮装置によれば、大きな圧損を確実に得ることができ、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減することができる。
以下、本発明に係る遠心圧縮機及び多段圧縮装置を実施例にて図面を用いて説明する。
本実施例に係る遠心圧縮機及び多段圧縮装置の構成について、まず、図1の概略図を用いて説明する。
本実施例に係る遠心圧縮機は、第1吸入側流路10a、第1吐出側流路10b、第1ドラム11、吸込み弁12、第1遠心圧縮機本体13、第1アンチサージ弁14、モータ3及び制御部4を備えている。以下では、本実施例に係る遠心圧縮機を第1グループ1とする。
第1グループ1においては、第1ドラム11と第1遠心圧縮機本体13の吸入側とは第1吸入側流路10aにより連結しており、第1吸入側流路10a上には吸込み弁12が設けられている。また、第1遠心圧縮機本体13の吐出側と第1ドラム11とは第1吐出側流路10bにより連結しており、第1吐出側流路10b上にはサージ防止用の第1アンチサージ弁14が設けられている。さらに、第1吐出側流路10bは、第1遠心圧縮機本体13の吐出側と第1アンチサージ弁14との間で分岐しており、(後述の第2吐出側流路20bに接続して)第2ドラム21に連通している。
また、第1グループ1では、両端が吸入側流路10aにおける吸込み弁12の前後にそれぞれ接続したバイパス流路15が設けられており、バイパス流路15上には吸込み弁12よりもCv値の小さい補助弁16が設けられている。
補助弁16に求められるCv値は、各条件により大きく変わるが、例えば吸込み弁12の1/5〜1/10程度のCv値とする。なお、補助弁16は、開度を微調整する必要は無く、全開と全閉の切り替えのみが行われる。
一方、モータ3は、第1遠心圧縮機本体13(及び後述の第2遠心圧縮機23)に接続し、第1遠心圧縮機本体13(及び後述の第2遠心圧縮機23)を駆動するものであり、定格運転時の速度が一定である固定速モータである。また、制御部4は、モータ3、吸込み弁12及び補助弁16を制御するものである。具体的には、Settling Out 状態から再起動する場合、モータ3に対し駆動指令を行うとともに、吸込み弁12に対し全閉、補助弁16に対し全開とする指令を行う。
以上が本実施例に係る遠心圧縮機の構成である。
以上が本実施例に係る遠心圧縮機の構成である。
また、本実施例に係る多段圧縮装置は、第1グループ1及び第2グループ2(他の遠心圧縮機)を備えている。第2グループ2は、第1グループ1の後段に設けられ、第2吸入側流路20a、第2吐出側流路20b、第2ドラム21、第2遠心圧縮機本体23及び第2アンチサージ弁24を備え、モータ3を第1グループ1と共有している。
第2グループ2においては、第2ドラム21と第2遠心圧縮機本体23の吸入側とは第2吸入側流路20aにより連結している。また、第2遠心圧縮機本体23の吐出側と第2ドラム21とは第2吐出側流路20bにより連結しており、第2吐出側流路20b上にはサージ防止用の第2アンチサージ弁24が設けられている。
ただし、本実施例に係る多段圧縮装置は、第1グループ1及び第2グループ2を備えるのみに限定されるものではなく、さらに複数のグループ(遠心圧縮機)を備えても良い。これらのグループは、第2グループ2と同様の構成とする。また、遠心圧縮機の数に関わらず、最前段は第1グループ1とする。
以上が本実施例に係る多段圧縮装置の構成である。
以上が本実施例に係る多段圧縮装置の構成である。
本実施例に係る遠心圧縮機及び多段圧縮装置の動作について説明すると、Settling Out 状態から再起動する際、制御部4の制御により、モータ3が駆動を開始するとともに、吸込み弁12が全閉、補助弁16が全開となる。これにより、第1ドラム11から第1遠心圧縮機本体13に吸入されるガスが、補助弁16を通過するようになる。
補助弁16は、吸込み弁12に比べCv値が小さいため、このようにすることで第1遠心圧縮機本体13に吸入されるガスの流量が小さくなる。これにより、第1遠心圧縮機本体13の吸込み圧が下がるため、遠心圧縮機起動の際に必要な起動動力が低減される。
図2は、Settling Out 状態からの再起動時おいて、定格運転に至るまでの遠心圧縮機及びモータの回転速度と起動動力との関係を示すグラフである。図2(a)は従来の遠心圧縮機、図2(b)は本発明の実施例に係る遠心圧縮機によるものである。図2(a)、図2(b)ともに、横軸が回転速度、縦軸が起動動力を示しており、縦軸の数値は省略している。なお、ここでの従来の遠心圧縮機とは、Settling Out 状態からの再起動時おいて、ガスの流量制御を行わない遠心圧縮機を指す。
図2(a)を見ると、従来の遠心圧縮機では、回転速度が90%を超えるあたりで、遠心圧縮機に必要な起動動力の値がモータの起動動力の値を上回ってしまっている。ところが、図2(b)を見ると、本実施例に係る遠心圧縮機では、遠心圧縮機に必要な起動動力がモータの起動動力を上回ることはない。すなわち、本実施例に係る遠心圧縮機では、大きな圧損を得ることができ、遠心圧縮機の起動動力を低減することができることを示している。ただし、図2のグラフは、あくまでも一例であり、本実施例に用いる遠心圧縮機及びモータの性能を限定するものではない。
また、本実施例に係る遠心圧縮機及び多段圧縮装置では、Settling Out 状態からの再起動時において、既に説明した脱ガスを行う場合や吸込み弁を絞る場合のような問題が発生せず、これらの技術に比べ、大きな圧損を確実に得ることができ、遠心圧縮機の起動動力を確実に低減することができる。
本発明は、遠心圧縮機及び多段圧縮装置として好適である。
1 第1グループ
2 第2グループ
3 モータ
4 制御部
10a 第1吸入側流路
10b 第1吐出側流路
11 第1ドラム
12 吸込み弁
13 第1遠心圧縮機本体
14 第1アンチサージ弁
15 バイパス流路
16 補助弁
20a 第2吸入側流路
20b 第2吐出側流路
21 第2ドラム
23 第2遠心圧縮機本体
24 第2アンチサージ弁
2 第2グループ
3 モータ
4 制御部
10a 第1吸入側流路
10b 第1吐出側流路
11 第1ドラム
12 吸込み弁
13 第1遠心圧縮機本体
14 第1アンチサージ弁
15 バイパス流路
16 補助弁
20a 第2吸入側流路
20b 第2吐出側流路
21 第2ドラム
23 第2遠心圧縮機本体
24 第2アンチサージ弁
Claims (5)
- 遠心圧縮機本体の吸入側流路上に設けられた吸込み弁と、
両端が前記吸入側流路における前記吸込み弁の前後にそれぞれ連通するバイパス流路と、
前記バイパス流路上に設けられ、Cv値が前記吸込み弁よりも小さい補助弁とを備える
ことを特徴とする、遠心圧縮機。 - 前記遠心圧縮機本体の内部にガスが充満した状態から起動する場合に、前記遠心圧縮機本体を駆動するモータに対し駆動指令を行うとともに、前記吸込み弁に対し全閉、前記補助弁に対し全開とする指令を行う制御部を備える
ことを特徴とする、請求項1に記載の遠心圧縮機。 - 前記モータは、定格運転中の回転速度が一定である
ことを特徴とする、請求項2に記載の遠心圧縮機。 - 前記遠心圧縮機本体の吐出側流路上に設けられ、サージを防止するアンチサージ弁を備える
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の遠心圧縮機、及び、当該遠心圧縮機の後段に1つ以上設けられた他の遠心圧縮機を備える
ことを特徴とする、多段圧縮装置。
Priority Applications (2)
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JP2015249251A JP2017115609A (ja) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | 遠心圧縮機及び多段圧縮装置 |
PCT/JP2016/072879 WO2017110129A1 (ja) | 2015-12-22 | 2016-08-04 | 遠心圧縮機及び多段圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015249251A JP2017115609A (ja) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | 遠心圧縮機及び多段圧縮装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2017115609A true JP2017115609A (ja) | 2017-06-29 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015249251A Pending JP2017115609A (ja) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | 遠心圧縮機及び多段圧縮装置 |
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JP (1) | JP2017115609A (ja) |
WO (1) | WO2017110129A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101986805B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2019-06-07 | (주)대주기계 | 고속 고효율 터보 공기압축기의 동절기 운전제어방법 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001355594A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高圧流体処理装置、圧縮機システムおよび高圧流体処理装置の起動方法 |
JP2002322996A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Hitachi Ltd | 遠心圧縮機の運転制御方法及び運転制御装置 |
JP2003139089A (ja) * | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 単段オーバハング型圧縮機 |
-
2015
- 2015-12-22 JP JP2015249251A patent/JP2017115609A/ja active Pending
-
2016
- 2016-08-04 WO PCT/JP2016/072879 patent/WO2017110129A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101986805B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2019-06-07 | (주)대주기계 | 고속 고효율 터보 공기압축기의 동절기 운전제어방법 |
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WO2017110129A1 (ja) | 2017-06-29 |
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