JP3887972B2 - Gas temperature control method in compressor and compressor - Google Patents

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエチレンプラント用分解ガス圧縮機やブタジエンプラント用プロセスガス圧縮機などとして各種の化学プラントに用いたり、あるいは各種冷凍サイクル用圧縮機や空気圧縮機などとして用いることのできる圧縮機に関し、特に圧縮対象ガスに対し冷却液体を噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御できるようにしてある圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスを圧縮するための圧縮機の代表的な一つである遠心圧縮機は、回転軸に多段的に固設してある羽根車を回転させながら吸込配管から圧縮対象ガスを取り込むと共に、この圧縮対象ガスに羽根車の回転により圧縮用のエネルギを加えることで圧縮対象ガスの圧縮を行なうようになっている。このような圧縮機では圧縮に伴って圧縮対象ガスの温度が上昇するのを避け難い。
【0003】
例えばエチレンプラント用分解ガス圧縮機として遠心圧縮機を用いた場合、圧縮対象ガスの温度が上昇して一定以上の温度になると、分解ガスの重合により高粘度のポリマーが生成し、これが羽根車や圧縮対象ガスの流路である戻り流路の壁面に付着する。そしてこの結果、圧縮対象ガスの流路面積が狭くなり、圧縮効率の低下などとして性能の低下を招くことになる。このため、圧縮機では圧縮対象ガスに対し冷却液体を噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御できるようにしてあるのが一般である。
【0004】
そのような温度制御のための従来の一般的な構成は以下のようになっていた。すなわち、戻り流路に冷却液体の噴霧手段を設け、これを制御手段で制御しつつ、必要量の冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧するようになっている。そして制御手段による噴霧量制御の基準として、吸込配管においてガス重量計により計測したガス重量流量を用い、通常はガス重量流量の最大3wt%程度を目安にして制御がなされていた。つまり冷却液体の必要量を、圧縮機が実際に取り込んだ圧縮対象ガス量に応じて所定の重量比率で制御していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の制御は、圧縮機が実際に取り込む圧縮対象ガス量のみを指標とする理論的な推測に基づいて冷却液体の噴霧量を制御するものである。このため圧縮機の実際の運転状態によっては、冷却液体の噴霧量が過剰になって冷却液体の完全な気化がなされない場合を生じており、これに伴って以下のような問題を招いていた。すなわち、気化し得なかった冷却液体が戻り流路を気液混合の状態で流れることにより、羽根車にエロージョンを発生させるおそれが高くなる。また気液混合体が流れることにより、戻り流路に不均一な流れを発生させ、これが羽根車への加振源となって不安定振動、さらには破損までを発生させることがある。また冷却液体に非気化分があると、ドレンの発生量が多くなり、このドレンが戻り流路の下部に溜まることで、圧縮対象ガスの流路面積を狭くして性能低下を引き起こすことになる。
【0006】
このような従来の技術における問題点については、これを解決するための努力も、例えば特開平10−018976号公報に見られるように、既になされている。特開平10−018976号公報の技術は、圧縮対象ガスの取り込み量だけでなく、冷却液体を噴霧する部位の理論飽和量も計算的に求め、これらの指標に基づいて冷却液体の噴霧量を制御することで、不完全気化を防止するようにしている。しかし、この技術も基本的には理論的な推測に基づくものであり、圧縮機の実際の運転状態下において最適となるような冷却液体の噴霧量制御としては不十分なものがある。
【0007】
また上記のように戻り流路にドレンが過剰に溜まることも圧縮機の性能低下に結びつくことになるが、従来技術は何れもこの問題に対する配慮をなしていない。
【0008】
本発明は、上記のような従来の事情を背景になされたものであり、圧縮対象ガスの温度制御を行なうようになっている圧縮機について、実際の運転状態の下で常に冷却液体の完全的な気化を可能とするようなガス温度制御方法の提供を目的とし、またこのようなガス温度制御方法を実行することのできる圧縮機の提供を目的とし、またドレンの過剰貯留にも対処できる圧縮機の提供を目的としている。
【0009】
上記目的を達成するために本発明は、冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御する、圧縮機におけるガス温度制御方法において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けた蒸気量センサにより前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量を測定し、この測定結果に基づいて前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ噴霧する前記冷却液体の噴霧量を制御できるようにしたことを特徴としている。
【0010】
また上記目的を達成するために本発明は、冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御するようになっている圧縮機において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けられた蒸気量センサと、前記リターンコーナに設けられ、かつ前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ前記冷却液体を噴霧する噴霧ノズルと、前記蒸気量センサにより測定した前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量に基づいて前記噴霧ノズルより噴霧する前記冷却液体の噴霧量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0011】
また上記目的を達成するために本発明は、冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御するようになっている圧縮機において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けられた蒸気量センサと、前記リターンコーナに設けられ、かつ前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ前記冷却液体を噴霧する噴霧ノズルと、前記戻り流路に溜まる冷却液体の液量を測定するための液量センサと、前記噴霧ノズルの上流側と下流側で前記圧縮対象ガスの温度差を計測する温度センサと、前記蒸気量センサにより測定した前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量と前記液量センサが測定した前記戻り流路に溜まる冷却液体の液量及び前記温度センサが計測した前記圧縮対象ガスの温度差に基づいて前記噴霧ノズルより噴霧する前記冷却液体の噴霧量と噴霧の要否を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【0013】
本発明におけるガス温度制御方法や圧縮機によれば、冷却液体の気化状態を戻り流路において蒸気量センサにより直接に検出し、これに基づいて冷却液体の噴霧量を制御するようにしているので、実際の運転状態の下でも冷却液体に不完全気化を生じるようなことを実質上なくすことができ、冷却液体の不完全気化に起因する上記のような種々の不具合の発生を効果的に避けることができる。
【0014】
また本発明における圧縮機によれば、戻り流路に溜まる冷却液体の液量を液量センサにより直接に検出することができるので、たとえドレンが過剰に溜まるようなことがあっても、この状態を確実に検出し、もし必要ならば圧縮機の運転を一時的に停止するなどして過剰ドレンを抜き取るなどの対処を迅速にとることができ、ドレンの過剰貯留による性能低下を効果的に避けることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付の図を参照しながら説明する。図1とその一部を拡大した図2は本発明の一実施形態による圧縮機の要部を示している。図1に見られるように本実施形態による圧縮機は、一軸多段遠心圧縮機であり、圧縮機ケーシング1に支持された回転軸2にその軸芯方向で複数の圧縮段を形成するように複数個(図の例では4個)の羽根車3(3a〜3d)が固定的に設けられている。各羽根車3はその先端が圧縮対象ガスの流路である戻り流路4(4a〜4d)に臨むようにされている。戻り流路4は、羽根車3の下流部となるディフューザ5、このディフューザ5の下流部であるリターンコーナ6、及びこのリターンコーナ6の下流部であり、ガス流を最適な流れに整流して次段の羽根車に流入させるリターンベーン7からなり、ステージラビリンス8やインペラアイラビリンス9によりその気密性を保てるようにされている。
【0016】
吸い込み配管11を介して流入した圧縮対象ガスは、最前段の羽根車3aの回転により昇圧され、そこから吐出される。羽根車3aから吐出された圧縮対象ガスは、ディフューザ5に流入し、リターンコーナ6を経てリターンベーン7に至り、そこから次段の羽根車3bに流入する。羽根車3b以降でも同様のことが繰り返され、その度に、動的である羽根車3に対し静止側である戻り流路4におけるガス流の変化により、圧縮対象ガスの速度エネルギーが圧力エネルギーに変えられることで圧縮がなされる。
【0017】
この過程で圧縮対象ガスの温度は上昇することになるが、それが一定以上を越えることのないように、冷却液体を噴霧して圧縮対象ガスを冷却する。そのために、例えば水などのように圧縮対象ガスにおける通常の温度状態で蒸発可能な冷却液体で圧縮対象ガスを冷却するための温度制御系を設けている。
【0018】
この温度制御系は、図1及び図2に見られるように、戻り流路4において冷却液体を圧縮対象ガスに噴霧する噴霧ノズル12、この噴霧ノズル12への冷却液体の供給量を制御するコントロール弁13、このコントロール弁13を制御する流量コントローラ14、冷却液体供給タンク15、噴霧ノズル12による冷却液体の噴霧位置より下流側で且つ次段の羽根車3に至る手前で戻り流路4における圧縮対象ガスの温度を検出する温度センサ16、噴霧ノズル12による冷却液体の噴霧位置より下流側で且つ次段の羽根車3に至る手前で戻り流路4における圧縮対象ガス中の冷却液体の蒸気量を検出する蒸気量センサ17、戻り流路4の底に溜まるドレン量を検出する液量センサ18、及び吸い込み配管11から流入する圧縮対象ガスの重量流量を計測するガス重量計19を含んでなる。
【0019】
上記の各センサの何れにも市販のセンサを使用することができるが、例えば蒸気量センサ17については、冷却液体として水を用いる場合であれば、高分子膜感湿素子を使用したプローブタイプのセンサで、各種ガス雰囲気下で10〜90%phの湿度を電気信号に変換して出力することのできるセンサを用いるのが好ましい。また蒸気量センサ17と噴霧ノズル12の関係は、噴霧された冷却液体が蒸気量センサ17に直接かかることのないようにすることが望ましく、そのためにはリターンコーナ6の上部のディフューザ5の側にやや寄った位置に冷却液体が噴霧されるように噴霧ノズル12を設けるのがよい。
【0020】
このような温度制御系にあっては、温度センサ16で得られる圧縮対象ガスに関する温度情報、蒸気量センサ17で得られる圧縮対象ガス中における冷却液体の蒸気量情報、液量センサ18で得られる戻り流路4におけるドレン量情報、及びガス重量計19で得られる圧縮対象ガスの重量流量情報が流量コントローラ14に提供される。そして流量コントローラ14は、これらの情報に基づいて冷却液体の必要な噴霧量や噴霧の要否を求め、これによりコントロール弁13を制御する。
【0021】
以下、この制御の詳細を図3に一例として示すフローチャートを参照して説明する。先ず液量センサ18により戻り流路4におけるリターンコーナ6の底部に溜まっているドレン量を測定すると共に、温度センサ16により圧縮対象ガスの温度を測定する。次に液量センサ18により計測したドレン量Lが所定量(例えば10-5m3 )を越えていないか否かを求める。それと同時に、温度センサ16で計測した圧縮対象ガスの温度と噴霧ノズル12よりも上流側での圧縮対象ガスの温度との温度差ΔTが所定値以上(例えば10℃以上)であるか否か、または温度センサ16で計測した圧縮対象ガスの温度が所定の温度以上であるか否かを求める。前者の場合には、噴霧ノズル12の上流側で圧縮対象ガスの温度を検出するために温度センサ16とは別に設ける温度センサからの情報も利用する。
【0022】
そして、ドレン量が過剰であった場合には冷却液体の噴霧を行なわないか(イニシャルスタートの場合)、または既に行なっていた場合にはそれを停止する。この場合、必要に応じて圧縮機の運転を停止するなどしてドレン抜きなどを行なうのが望ましい。またドレン量が過剰でなくとも、温度差ΔTが所定値以上であった場合(または圧縮対象ガスの温度が所定の温度以下であった場合)、つまり圧縮対象ガスが例えばポリマーの発生などの危険を伴う温度となっていない場合には、同じく冷却液体の噴霧を行なわないか、または既に行なっていた場合にはそれを停止する。
【0023】
逆に、ドレン量が過剰でなく、温度差ΔTも所定値以下である場合(または圧縮対象ガスの温度が所定値以上である場合)には、Aレベルでの冷却液体の噴霧を行なう。このAレベルでは、通常、圧縮機に取り込まれている圧縮対象ガスの重量流量の例えば3wt%となる量で冷却液体を噴霧する。
【0024】
この状態で運転を継続している間は蒸気量センサ17により圧縮対象ガス中における冷却液体の蒸気量を測定し、その結果が所定量以下(例えば85%以下)であるか否かを求める。蒸気量が所定量以下であれば、そのままAレベルでの冷却液体の噴霧を継続する。一方、蒸気量が所定量以上となっていた場合には、冷却液体の不完全気化を生じる可能性が高くなるので、Aレベルでの冷却液体噴霧量よりも減らしたレベルでの冷却液体噴霧量(例えばAレベルの90%とか、あるいはそれ以下)に切り換える。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮対象ガスの温度を制御するようになっている圧縮機について、圧縮対象ガスの冷却のために噴霧する冷却液体を圧縮機の運転状態の如何にかかわらず常に完全気化させることが可能となり、冷却液体の不完全気化に伴う種々の不具合を効果的に避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧縮機の要部についての構成図である。
【図2】図1の一部についての拡大図である。
【図3】図1の圧縮機における温度制御に関するフローチャート図である。
【符号の説明】
4 戻り流路
14 流量コントローラ(制御手段)
17 蒸気量センサ
18 液量センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor that can be used in various chemical plants such as a cracked gas compressor for an ethylene plant and a process gas compressor for a butadiene plant, or can be used as a compressor for various refrigeration cycles, an air compressor, and the like. In particular, the present invention relates to a compressor in which the temperature of the compression target gas can be controlled by spraying a cooling liquid onto the compression target gas.
[0002]
[Prior art]
A centrifugal compressor, which is one of the typical compressors for compressing gas, takes in the gas to be compressed from the suction pipe while rotating the impeller fixed in a multistage manner on the rotating shaft, The compression target gas is compressed by applying compression energy to the target gas by rotation of the impeller. In such a compressor, it is difficult to avoid an increase in the temperature of the gas to be compressed as it is compressed.
[0003]
For example, when a centrifugal compressor is used as a cracked gas compressor for an ethylene plant, when the temperature of the gas to be compressed rises to a certain level or higher, a polymer with high viscosity is generated by polymerization of the cracked gas, which is impeller or It adheres to the wall surface of the return flow path, which is the flow path for the gas to be compressed. As a result, the flow path area of the compression target gas is narrowed, leading to a decrease in performance such as a decrease in compression efficiency. For this reason, the compressor generally controls the temperature of the compression target gas by spraying a cooling liquid onto the compression target gas.
[0004]
A conventional general configuration for such temperature control is as follows. That is, a cooling liquid spraying means is provided in the return flow path, and a required amount of the cooling liquid is sprayed onto the compression target gas while being controlled by the control means. As a reference for controlling the spray amount by the control means, the gas weight flow rate measured by the gas weight meter in the suction pipe is used, and usually the control is performed with a maximum of about 3 wt% of the gas weight flow rate as a guide. That is, the required amount of the cooling liquid is controlled at a predetermined weight ratio in accordance with the amount of gas to be compressed that is actually taken in by the compressor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional control as described above controls the spray amount of the cooling liquid based on a theoretical estimation using only the compression target gas amount actually taken in by the compressor as an index. For this reason, depending on the actual operating state of the compressor, there is a case where the cooling liquid spray amount becomes excessive and the cooling liquid is not completely vaporized, and this causes the following problems. . That is, the cooling liquid that could not be vaporized flows through the return channel in a gas-liquid mixed state, thereby increasing the risk of causing erosion in the impeller. In addition, the flow of the gas-liquid mixture may cause a non-uniform flow in the return flow path, which may be an excitation source for the impeller, causing unstable vibration and even damage. In addition, if there is a non-vaporized component in the cooling liquid, the amount of drain generated increases, and this drain accumulates in the lower part of the return flow path, thereby narrowing the flow area of the compression target gas and causing a decrease in performance. .
[0006]
With regard to such problems in the prior art, efforts to solve this problem have already been made, as can be seen in, for example, JP-A-10-018976. The technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-018976 calculates not only the amount of gas to be compressed but also the theoretical saturation amount of the portion where the cooling liquid is sprayed, and controls the spray amount of the cooling liquid based on these indices. To prevent incomplete vaporization. However, this technique is also basically based on theoretical assumptions, and there are insufficient techniques for controlling the spray amount of the cooling liquid that is optimal under actual operating conditions of the compressor.
[0007]
Further, as described above, excessive accumulation of drain in the return flow path leads to a decrease in the performance of the compressor, but none of the conventional techniques considers this problem.
[0008]
The present invention has been made against the background of the above-described conventional circumstances. For a compressor configured to control the temperature of a gas to be compressed, the cooling liquid is always completely transferred under actual operating conditions. The purpose is to provide a gas temperature control method capable of proper vaporization, to provide a compressor capable of executing such a gas temperature control method, and to be able to cope with excessive drain storage The purpose is to provide a machine.
[0009]
To accomplish the above object, controls the temperature of the compressed gas by spraying against compressed gas cooling liquid, in the gas temperature control method in the compressor, front of the impeller of the compressor and the next The amount of steam in the compression target gas of the cooling liquid is measured by a steam amount sensor provided in a return flow path connecting between the stage impellers via a return corner, and based on the measurement result, the steam amount sensor The spray amount of the cooling liquid sprayed to the diffuser side provided in the downstream portion of the front stage impeller can be controlled so as not to be directly applied to the front stage impeller .
[0010]
The present invention in order to attain the above objects, the compressor adapted to control the temperature of the compressed gas by spraying against compressed gas cooling liquid front of the impeller of the compressor and the next A steam amount sensor provided in a return flow path connecting between the stage impellers via a return corner, and a downstream portion of the front stage impeller provided in the return corner and not directly contacting the steam amount sensor. a spray nozzle for spraying the cooling liquid to the diffuser side provided, spraying of the cooling liquid sprayed from the spray nozzle on the basis of the steam volume in the compressed gas of the cooling liquid as measured by the amount of steam sensor And a control means for controlling the amount.
[0011]
In order to achieve the above object, the present invention provides a compressor that controls the temperature of the compression target gas by spraying a cooling liquid onto the compression target gas. A steam amount sensor provided in a return flow path connecting between the stage impellers via a return corner, and a downstream portion of the front stage impeller provided in the return corner and not directly contacting the steam amount sensor. A spray nozzle for spraying the cooling liquid to the diffuser side provided in the liquid, a liquid amount sensor for measuring the amount of the cooling liquid accumulated in the return flow path, and the compression on the upstream side and the downstream side of the spray nozzle A temperature sensor that measures the temperature difference of the target gas, and the amount of vapor in the compression target gas of the cooling liquid measured by the vapor amount sensor and the cooling accumulated in the return channel measured by the liquid amount sensor That the liquid volume and the temperature sensor of the body and a control means for controlling the necessity of spraying amount and the spray of the cooling liquid sprayed from the spray nozzle on the basis of the temperature difference between the compressed gas measured Features.
[0013]
According to the gas temperature control method and the compressor of the present invention, the vaporization state of the cooling liquid is directly detected by the vapor amount sensor in the return channel, and the spray amount of the cooling liquid is controlled based on this. Therefore, it is possible to substantially eliminate the occurrence of incomplete vaporization of the cooling liquid even under actual operating conditions, and effectively avoid the occurrence of various problems as described above due to incomplete vaporization of the cooling liquid. be able to.
[0014]
Further, according to the compressor of the present invention, the amount of the cooling liquid accumulated in the return flow path can be directly detected by the liquid amount sensor, so even if the drain is accumulated excessively, this state If necessary, it is possible to quickly take measures such as removing excess drain by temporarily shutting down the compressor operation, effectively avoiding performance degradation due to excessive storage of drain. be able to.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 and a partially enlarged view of FIG. 2 show a main part of a compressor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the compressor according to the present embodiment is a single-shaft multi-stage centrifugal compressor, and a plurality of compression stages are formed in the axial direction on the rotary shaft 2 supported by the compressor casing 1. The number of impellers 3 (3a to 3d) (four in the example in the figure) is fixedly provided. The tip of each impeller 3 faces the return flow path 4 (4a to 4d) that is a flow path of the compression target gas. The return flow path 4 is a diffuser 5 that is a downstream portion of the impeller 3, a return corner 6 that is a downstream portion of the diffuser 5, and a downstream portion of the return corner 6, and rectifies the gas flow into an optimal flow. It consists of a return vane 7 that flows into the next stage impeller, and its airtightness can be maintained by a stage labyrinth 8 and an impeller eye labyrinth 9.
[0016]
The compression target gas that has flowed in through the suction pipe 11 is pressurized by the rotation of the impeller 3a at the front stage and discharged from there. The compression target gas discharged from the impeller 3a flows into the diffuser 5, reaches the return vane 7 through the return corner 6, and then flows into the next stage impeller 3b. The same is repeated after the impeller 3b, and each time the velocity energy of the compression target gas is changed to pressure energy due to the change in the gas flow in the return flow path 4 on the stationary side with respect to the dynamic impeller 3. It is compressed by being changed.
[0017]
In this process, the temperature of the compression target gas rises, but the cooling target gas is sprayed to cool the compression target gas so that it does not exceed a certain level. For this purpose, a temperature control system is provided for cooling the compression target gas with a cooling liquid that can evaporate in a normal temperature state in the compression target gas, such as water.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the temperature control system controls the spray nozzle 12 that sprays the cooling liquid onto the compression target gas in the return flow path 4 and the supply amount of the cooling liquid to the spray nozzle 12. The valve 13, the flow rate controller 14 that controls the control valve 13, the cooling liquid supply tank 15, and the compression in the return flow path 4 downstream from the spray position of the cooling liquid by the spray nozzle 12 and before reaching the next impeller 3. A temperature sensor 16 that detects the temperature of the target gas, and a vapor amount of the cooling liquid in the compression target gas in the return flow path 4 downstream from the spray position of the cooling liquid by the spray nozzle 12 and before reaching the impeller 3 at the next stage. The amount of the compression target gas flowing in from the suction pipe 11 and the liquid amount sensor 18 for detecting the amount of drain accumulated in the bottom of the return flow path 4. Comprising gas weight meter 19 for measuring the amount.
[0019]
Commercially available sensors can be used for any of the above-mentioned sensors. For example, as for the vapor amount sensor 17, if water is used as a cooling liquid, a probe type using a polymer film moisture sensitive element is used. It is preferable to use a sensor that can convert humidity of 10 to 90% ph into an electrical signal and output it under various gas atmospheres. The relationship between the vapor amount sensor 17 and the spray nozzle 12 is preferably such that the sprayed cooling liquid is not directly applied to the vapor amount sensor 17, and for that purpose, on the diffuser 5 side above the return corner 6. It is preferable to provide the spray nozzle 12 so that the cooling liquid is sprayed at a slightly approached position.
[0020]
In such a temperature control system, the temperature information about the compression target gas obtained by the temperature sensor 16, the vapor amount information of the cooling liquid in the compression target gas obtained by the vapor amount sensor 17, and the liquid amount sensor 18 are obtained. Drain amount information in the return flow path 4 and weight flow information of the compression target gas obtained by the gas weight meter 19 are provided to the flow controller 14. The flow rate controller 14 obtains the necessary spray amount of the cooling liquid and the necessity of spraying based on these pieces of information, and thereby controls the control valve 13.
[0021]
Details of this control will be described below with reference to a flowchart shown in FIG. 3 as an example. First, the liquid amount sensor 18 measures the amount of drain accumulated at the bottom of the return corner 6 in the return flow path 4, and the temperature sensor 16 measures the temperature of the compression target gas. Next, it is determined whether or not the drain amount L measured by the liquid amount sensor 18 exceeds a predetermined amount (for example, 10 @ -5 m @ 3). At the same time, whether or not the temperature difference ΔT between the temperature of the compression target gas measured by the temperature sensor 16 and the temperature of the compression target gas upstream of the spray nozzle 12 is a predetermined value or more (for example, 10 ° C. or more). Alternatively, it is determined whether or not the temperature of the compression target gas measured by the temperature sensor 16 is equal to or higher than a predetermined temperature. In the former case, information from a temperature sensor provided separately from the temperature sensor 16 in order to detect the temperature of the compression target gas upstream of the spray nozzle 12 is also used.
[0022]
If the drain amount is excessive, spraying of the cooling liquid is not performed (in the case of initial start), or if it has already been performed, it is stopped. In this case, it is desirable to perform drainage or the like by stopping the operation of the compressor as necessary. Even if the drain amount is not excessive, if the temperature difference ΔT is greater than or equal to a predetermined value (or if the temperature of the gas to be compressed is lower than or equal to the predetermined temperature), that is, the gas to be compressed has a danger such as generation of a polymer. If the temperature does not reach the temperature, the spraying of the cooling liquid is not performed, or if it has already been performed, it is stopped.
[0023]
On the other hand, when the drain amount is not excessive and the temperature difference ΔT is not more than a predetermined value (or when the temperature of the compression target gas is not less than the predetermined value), the cooling liquid is sprayed at the A level. At this A level, the cooling liquid is usually sprayed in an amount that is, for example, 3 wt% of the weight flow rate of the compression target gas taken into the compressor.
[0024]
While the operation is continued in this state, the vapor amount sensor 17 measures the vapor amount of the cooling liquid in the compression target gas, and determines whether or not the result is a predetermined amount or less (for example, 85% or less). If the vapor amount is less than or equal to the predetermined amount, spraying of the cooling liquid at the A level is continued as it is. On the other hand, if the vapor amount is equal to or greater than a predetermined amount, the possibility of incomplete vaporization of the cooling liquid increases, so the cooling liquid spray amount at a level reduced from the cooling liquid spray amount at the A level. (For example, 90% of A level or less)
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, with respect to a compressor configured to control the temperature of the compression target gas, the cooling liquid sprayed for cooling the compression target gas is always completely vaporized regardless of the operating state of the compressor. Therefore, various problems associated with incomplete vaporization of the cooling liquid can be effectively avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a compressor according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG.
FIG. 3 is a flowchart relating to temperature control in the compressor of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
4 Return flow path 14 Flow rate controller (control means)
17 Steam sensor 18 Liquid sensor

Claims (3)

冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御する、圧縮機におけるガス温度制御方法において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けた蒸気量センサにより前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量を測定し、この測定結果に基づいて前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ噴霧する前記冷却液体の噴霧量を制御できるようにしたことを特徴とするガス温度制御方法。In a gas temperature control method for a compressor that controls the temperature of the compression target gas by spraying a cooling liquid onto the compression target gas , a return corner is provided between the front impeller and the next impeller of the compressor. The amount of steam in the compression target gas of the cooling liquid is measured by a steam amount sensor provided in the return flow path connected to the downstream side of the preceding impeller so as not to be directly applied to the steam amount sensor based on the measurement result. A gas temperature control method characterized in that a spray amount of the cooling liquid sprayed to a diffuser side provided in a section can be controlled. 冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御するようになっている圧縮機において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けられた蒸気量センサと、前記リターンコーナに設けられ、かつ前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ前記冷却液体を噴霧する噴霧ノズルと、前記蒸気量センサにより測定した前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量に基づいて前記噴霧ノズルより噴霧する前記冷却液体の噴霧量を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする圧縮機。In the compressor that controls the temperature of the compression target gas by spraying the cooling liquid onto the compression target gas , a return corner is provided between the front impeller and the next impeller of the compressor. A steam amount sensor provided in a return flow path to be connected , and the cooling liquid is sprayed to a diffuser side provided in a downstream portion of the front stage impeller so as not to be directly applied to the steam amount sensor. And a control means for controlling the spray amount of the cooling liquid sprayed from the spray nozzle based on the steam amount in the compression target gas of the cooling liquid measured by the steam amount sensor. Compressor characterized by. 冷却液体を圧縮対象ガスに対し噴霧することで圧縮対象ガスの温度を制御するようになっている圧縮機において、圧縮機の前段の羽根車と次段の羽根車の間をリターンコーナを介して接続する戻り流路に設けられた蒸気量センサと、前記リターンコーナに設けられ、かつ前記蒸気量センサに直接かからないよう前記前段側羽根車の下流部に設けられたディフューザ側へ前記冷却液体を噴霧する噴霧ノズルと、前記戻り流路に溜まる冷却液体の液量を測定するための液量センサと、前記噴霧ノズルの上流側と下流側で前記圧縮対象ガスの温度差を計測する温度センサと、前記蒸気量センサにより測定した前記冷却液体の圧縮対象ガス中での蒸気量と前記液量センサが測定した前記戻り流路に溜まる冷却液体の液量及び前記温度センサが計測した前記圧縮対象ガスの温度差に基づいて前記噴霧ノズルより噴霧する前記冷却液体の噴霧量と噴霧の要否を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする圧縮機。 In the compressor that controls the temperature of the compression target gas by spraying the cooling liquid onto the compression target gas, a return corner is provided between the front impeller and the next impeller of the compressor. A steam amount sensor provided in a return flow path to be connected, and the cooling liquid is sprayed to a diffuser side provided in a downstream portion of the front stage impeller so as not to be directly applied to the steam amount sensor. A spray nozzle, a liquid amount sensor for measuring the amount of cooling liquid accumulated in the return flow path, a temperature sensor for measuring a temperature difference of the compression target gas upstream and downstream of the spray nozzle, The amount of vapor in the compression target gas of the cooling liquid measured by the vapor amount sensor, the amount of cooling liquid accumulated in the return flow path measured by the liquid amount sensor, and the temperature sensor measured. Compressor, characterized by comprising a control means for controlling the necessity of spraying amount and the spray of the cooling liquid sprayed from the spray nozzle on the basis of the temperature difference between the serial compressed gas.
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