JP5465673B2 - 制御システム - Google Patents
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Description
Claims (25)
- 冷媒ループに接続されたコンプレッサ、冷媒凝縮器、及び蒸発器を有するガス圧縮システムの容量を制御する方法であって、
コンプレッサ排出部に、可変幾何学形状を有する少なくとも1つの羽根無しラジアルディフューザーを設ける工程と、
ガス圧縮システムの負荷を表す値を感知する工程と、
ガス圧縮システムのシステム圧力差を決定する工程と、
ガス圧縮システムの容量を制御するために、感知された負荷値及び決定されたシステム圧力差に応答して羽根無しラジアルディフューザーの位置を制御する工程と、を有し、
ガス圧縮システムはコンプレッサの入口に予備回転ベーン(PRV)を有しないことを特徴とする方法。 - 請求項1の方法であって、更にコンプレッサを駆動するための可変速度で制御可能な状態で作動できる原動機を提供する工程と、感知された負荷値及び決定されたシステム圧力差に応答して原動機の速度を制御する工程と、を有することを特徴とする方法。
- 請求項2の方法であって、更にガス圧縮システムの高圧側とガス圧縮システムの低圧側との間の冷媒の流れを規制するために高温ガスバイパス弁を提供する工程と、ガス圧縮システムの容量を制御するために、感知された負荷値及び決定されたシステム圧力差に応答して高温ガスバイパス弁を制御する工程と、を有することを特徴とする方法。
- 前記原動機の速度を制御する工程が、所望のシステム負荷状態を維持するためにコンプレッサの速度を調整する工程を含み、羽根無しラジアルディフューザーの位置を制御する工程が、所定の最小位置に羽根無しラジアルディフューザーを位置決めする工程を含み、所定の最小位置がシステム圧力差に基づくようにされており、高温ガスバイパス弁を制御する工程が、閉じた位置に高温ガスバイパス弁を位置決めする工程を含む、ことを特徴とする請求項3の方法。
- 請求項3の方法であって、更にサージ状態又は初期の失速状態を表示する複数のガス圧縮システム作動パラメータを感知する工程と、サージ状態又は初期の失速状態の徴候を検出する工程と、サージ状態又は初期の失速状態の徴候の検出に応答して、感知された負荷値及び決定されたシステム圧力差に対する応答をオーバーライドさせる工程と、を有することを特徴とする方法。
- 前記羽根無しラジアルディフューザーのための所定の最小位置がサージ状態でのコンプレッサの作動を阻止することを特徴とする請求項4の方法。
- 前記原動機の速度を制御する工程が、所定の最小速度でコンプレッサを作動させる工程を含み、所定の最小速度がシステム圧力差に基づくようにされており、羽根無しラジアルディフューザーの位置を制御する工程が、所望のシステム負荷状態を維持するために羽根無しラジアルディフューザーの位置を調整する工程を含み、高温ガスバイパス弁を制御する工程が、閉じた位置に高温ガスバイパス弁を位置決めする工程を含む、ことを特徴とする請求項3の方法。
- 前記原動機のための所定の最小速度が、サージ状態でのコンプレッサの作動を阻止することを特徴とする請求項4の方法。
- 請求項3の方法であって、前記原動機の速度を制御する工程が、所定の最小速度でコンプレッサを作動させる工程を含み、所定の最小速度がシステム圧力差に基づくようにされており、羽根無しラジアルディフューザーの位置を制御する工程が、所定の最小位置に羽根無しラジアルディフューザーを位置決めする工程を含み、所定の最小位置がシステム圧力差に基づくようにされており、高温ガスバイパス弁を制御する工程が所望のシステム負荷状態を維持するために高温ガスバイパス弁の位置を調整する工程を含むことを特徴とする方法。
- 請求項2の方法であって、羽根無しラジアルディフューザーの位置を制御する工程が、決定されたシステム圧力差に応答して羽根無しラジアルディフューザーのための最小位置を決定する工程と、羽根無しラジアルディフューザーの位置を決定された最小位置に設定するために制御信号を羽根無しラジアルディフューザーへ送る工程とを含み、羽根無しラジアルディフューザーのための決定された最小位置が、サージ状態でのコンプレッサの作動を阻止することを特徴とする方法。
- 請求項1の方法であって、コンプレッサの速度を制御する工程が、決定されたシステム圧力差に応答してコンプレッサのための最小速度を決定する工程と、コンプレッサの速度を決定された最小速度に設定するために制御信号をコンプレッサへ送る工程と、を含み、
コンプレッサのための決定された最小速度がサージ状態でのコンプレッサの作動を阻止する、ことを特徴とする方法。 - 前記ガス圧縮システムの負荷を表す値を感知する工程が、蒸発器からの退去冷液体温度を決定する工程を含むことを特徴とする請求項1の方法。
- 請求項1の方法であって、システム圧力差を決定する工程が、凝縮器圧力を測定する工程と、蒸発器圧力を測定する工程と、システム圧力差を決定するために、測定された凝縮器圧力から測定された蒸発器圧力を差し引く工程と、を含むことを特徴とする方法。
- 前記原動機が蒸気タービンであることを特徴とする請求項2の方法。
- 前記原動機が可変速度ドライブにより稼動されるモータであることを特徴とする請求項2の方法。
- 冷媒ループに接続されたコンプレッサ、冷媒凝縮器、及び、蒸発器を有し、予備回転ベーン(PRV)を有しないガス圧縮システムであって、
コンプレッサの排出部に位置し、コンプレッサからの冷媒の流れを規制するように形状づけられた羽根無しラジアルディフューザーと、容量制御システムを備えた主要な制御パネルガス圧縮システムと、を有し、
容量制御システムが退去冷液体温度及びシステム圧力差に応答してガス圧縮システムの容量を制御するために羽根無しラジアルディフューザーの位置を調整するように形状づけられることを特徴とするガス圧縮システム。 - 前記ガス圧縮システムが更に退去冷液体温度及びシステム圧力差に応答してコンプレッサの速度を調整するように形状づけられた容量制御システムを有することを特徴とする請求項16のガス圧縮システム。
- 前記ガス圧縮システムが更に、ガス圧縮システムの高圧側とガス圧縮システムの低圧側との間で冷媒の流れを規制するための高温ガスバイパス弁を有し、容量制御システムが、退去冷液体温度及びシステム圧力差に応答してガス圧縮システムの容量を制御するために高温ガスバイパス弁の位置を調整するように形状づけられることを特徴とする請求項17のガス圧縮システム。
- 請求項18のガス圧縮システムであって、制御システムが更に、サージ状態又は初期の失速状態の徴候を検出し、サージ状態又は初期の失速状態の徴候の検出に応答して、冷液体温度及び決定されたシステム圧力差に対する応答をオーバーライドさせるように形状づけられることを特徴とするガス圧縮システム。
- 請求項18のガス圧縮システムであって、容量制御システムが、サージ状態でのコンプレッサの作動を阻止するために、羽根無しラジアルディフューザー、高温ガスバイパス弁、及び、コンプレッサの速度を制御するように形状づけられることを特徴とするガス圧縮システム。
- 請求項18のガス圧縮システムであって、容量制御システムが、ガス圧縮システムの容量を制御するために、高温ガスバイパス制御モード、羽根無しラジアルディフューザー制御モード又はタービン速度制御モードのうちの1つにおいて作動するように形状づけられることを特徴とするガス圧縮システム。
- 請求項21のガス圧縮システムであって、高温ガスバイパス制御モードが所定の最小タービン速度及び所定の最小ディフューザー位置での作動を含み、ディフューザー制御モードが、閉じた高温ガスバイパス弁による所定の最小タービン速度での作動を含み、タービン速度制御モードが、閉じた高温ガスバイパス弁による所定の最小ディフューザー位置での作動を含むことを特徴とするガス圧縮システム。
- 請求項17のガス圧縮システムであって、蒸気タービン及び蒸気ループに接続された蒸気凝縮器を更に有し、コンプレッサが蒸気タービンにより駆動されることを特徴とするガス圧縮システム。
- 前記コンプレッサの速度を変更するように制御できる可変速度ドライブを更に有することを特徴とする請求項16のガス圧縮システム。
- 前記コンプレッサが複数の段を有し、複数段のコンプレッサの各段がその中に位置する排出ディフューザーを有することを特徴とする請求項16のガス圧縮システム。
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