JP7434170B2 - モータの回転速度を調整する多段圧縮装置及び方法 - Google Patents
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Description
第1の圧縮機要素を含む第1の圧縮機段を準備し、前記第1の圧縮機要素を第1のモータによって第1の歯車伝動装置を通じて駆動するステップと、
第2の圧縮機要素を含む第2の圧縮機段を準備し、前記第2の圧縮機要素を第2のモータによって別個の第2の歯車伝動装置を通じて第1の圧縮機要素とは別個に駆動するステップと、
第1の歯車伝動装置及び第2の歯車伝動装置の各々の駆動歯車を第1のモータ又は第2のモータにそれぞれ接続するステップと、
第1の歯車伝動装置及び第2の歯車伝動装置の各々の被駆動歯車を前記第1の圧縮機要素又は第2の圧縮機要素のロータのシャフトにそれぞれ接続するステップと、
を含み、前記第1の歯車伝動装置及び第2の歯車伝動装置のいずれか一方の駆動歯車と被駆動歯車との間のギア比を2~6に設定するステップをさらに含む、方法にも関する。
2 第1の圧縮機段
3 第2の圧縮機段
4 ユーザのネットワーク
5 第1の圧縮機要素
6 入口
7 圧縮ガス出口
8 第1のモータ
9 第1の歯車伝動装置
10 第2の圧縮機要素
11 入口
12 圧縮ガス出口
13 第2のモータ
14 第2の歯車伝動装置
15 冷却ユニット
16 コントローラユニット
17 第1の通信リンク
18 第2の通信リンク
19 第3の通信リンク
23 第1の圧力センサ
24 第2の圧力センサ
25 第1の温度センサ
26 第2の温度センサ
27 第4の通信リンク
Claims (25)
- 入口(6)及び圧縮ガス出口(12)と、少なくとも、第1の歯車伝動装置(9)を通じて第1のモータ(8)によって駆動される第1の圧縮機要素(5)を含む第1の圧縮機段(2)、及び別の第2の歯車伝動装置(14)を通じて第2のモータ(13)によって駆動される第2の圧縮機要素(10)を含む第2の圧縮機段(3)とを備えた多段圧縮装置(1)であって、前記第1及び第2の歯車伝動装置(9、14)の各々は、前記第1のモータ(8)又は前記第2のモータ(13)にそれぞれ接続された駆動歯車と、増速機であるように構成された被駆動歯車とを含み、前記被駆動歯車の各々は、前記第1の圧縮機要素(5)又は前記第2の圧縮機要素(10)のロータのシャフトにそれぞれ接続され、前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)は、前記第1の圧縮機段(2)及び前記第2の圧縮機段(3)を個別に駆動するように適合され、前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)のいずれか一方の前記被駆動歯車と前記駆動歯車との間のギア比が2~6の間に存在する、
ことを特徴とする多段圧縮装置。 - 前記第1の圧縮機要素(5)又は前記第2の圧縮機要素(10)から排出される圧縮ガスを冷却するための冷却ユニット(15)をさらに備える、
請求項1に記載の多段圧縮装置。 - 第1の通信リンク(17)を通じて前記第1のモータ(8)に接続され、第2の通信リンク(18)を通じて前記第2のモータ(13)に接続されたコントローラユニット(16)をさらに備える、
請求項2に記載の多段圧縮装置。 - 前記多段圧縮装置(1)は、前記第1の圧縮機要素(5)の前記圧縮ガス出口(7)に配置された第1の圧力センサ及び/又は第1の温度センサと、前記第2の圧縮機要素(10)の前記圧縮ガス出口(12)に配置された第2の圧力センサ及び/又は第2の温度センサとを備え、前記コントローラユニット(16)は、前記第1の圧力センサ及び/又は前記第1の温度センサから、及び/又は、前記第2の圧力センサ及び/又は前記第2の温度センサから、測定データを受け取るように適合される、
請求項3に記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)の少なくとも一方は電気モータである、
請求項1から4のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記電気モータはVSDモータである、
請求項5に記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)の少なくとも一方は、kW単位の公称電力とrpm単位の公称速度の2乗との積が0.0006×10E12~0.025×10E12の範囲内に存在するように構成される、
請求項1から6のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)の少なくとも一方は、kW単位の最大電力とrpm単位の最大速度の2乗との積が0.0006×10E12~0.025×10E12の範囲内に存在するように構成される、
請求項1から6のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1の圧縮機要素(5)及び前記第1のモータ(8)は、前記多段圧縮装置(1)の最も長い側面の方向に対して横向きに配向される、及び/又は、前記第2の圧縮機要素(10)及び前記第2のモータ(13)は、前記多段圧縮装置(1)の最も長い側面の方向に対して横向きに配向される、
請求項1から8のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)は、いずれも電気モータであり、前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)の寸法は互いに同一である、
請求項5に記載の多段圧縮装置。 - 前記多段圧縮装置(1)は、1又は2以上の周波数変換器を含む第1のキュービクル(20)と、制御電子回路を含む第2のキュービクル(21)とをさらに備え、前記第1及び第2のキュービクル(20、21)は互いに分離している、
請求項1から10のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1及び第2のキュービクル(20、21)は、前記多段圧縮装置(1)の頭部側に互いに隣接して配置される、
請求項11に記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)及び前記第2のモータ(13)の少なくとも一方は液冷式である、
請求項1から12のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1のモータ(8)は前記第1の圧縮機要素(5)と同じ液体で冷却される、及び/又は、前記第2のモータ(13)は前記第2の圧縮機要素(10)と同じ液体で冷却される、
請求項1から13のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記多段圧縮装置(1)は、前記液体を含む冷却回路を含み、該冷却回路は、前記同じ液体で前記第1のモータ(8)及び前記第1の圧縮機要素(5)が順に冷却される、及び/又は、前記同じ液体で前記第2のモータ(13)及び前記第2の圧縮機要素(10)が順に冷却されるように構成される、
請求項14に記載の多段圧縮装置。 - 前記第1の圧縮機要素(5)及び前記第2の圧縮機要素(10)の少なくとも一方の圧縮ガス出口(7、12)は、冷却ユニット(15)に接続されて、該冷却ユニット(15)の上部に配置される、
請求項1から15のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 前記第1の圧縮機要素(5)及び前記第2の圧縮機要素(10)の少なくとも一方と前記冷却ユニット(15)との間の接続は、前記第1の圧縮機要素(5)又は前記第2の圧縮機要素(10)を支持するように構成された接続部品(28)によって実現される、
請求項16に記載の多段圧縮装置。 - 前記多段圧縮装置(1)は、オイルフリースクリュー圧縮装置である、
請求項1から17のいずれかに記載の多段圧縮装置。 - 少なくとも第1の圧縮機要素(5)及び第2の圧縮機要素(10)と、別個の第1の歯車伝動装置(9)及び第2の歯車伝動装置(14)を通じて前記第1の圧縮機要素(5)及び前記第2の圧縮機要素(10)の別の一方をそれぞれが個別に駆動する少なくとも第1のモータ(8)及び第2のモータ(13)とを備えた多段圧縮装置であって、前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)の各々は、増速機であるように構成され、且つ前記第1のモータ(8)又は前記第2のモータ(13)のそれぞれのモータに接続された駆動歯車と、前記第1の圧縮機要素(5)及び前記第2の圧縮機要素(10)の一方のロータのシャフトに接続された被駆動歯車とを含み、前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)のいずれか一方の前記駆動歯車の歯の数と前記被駆動歯車の歯の数との比率が2~6の間に存在する、
ことを特徴とする多段圧縮装置。 - 多段圧縮装置(1)のモータの回転速度を調整する方法であって、
第1の圧縮機要素(5)を含む第1の圧縮機段(2)を準備し、前記第1の圧縮機要素(5)を第1のモータ(8)によって、増速機であるように構成された第1の歯車伝動装置(9)を通じて駆動するステップと、
第2の圧縮機要素(10)を含む第2の圧縮機段(3)を準備し、前記第2の圧縮機要素(10)を第2のモータ(13)によって、増速機であるように構成された別個の第2の歯車伝動装置(14)を通じて前記第1の圧縮機要素(5)とは別個に駆動するステップと、
前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)の各々の駆動歯車を前記第1のモータ(8)又は前記第2のモータ(13)にそれぞれ接続するステップと、
前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)の各々の被駆動歯車を前記第1の圧縮機要素(5)又は前記第2の圧縮機要素(10)のロータのシャフトにそれぞれ接続するステップと、
を含み、前記方法は、前記第1の歯車伝動装置(9)及び前記第2の歯車伝動装置(14)のいずれか一方の前記駆動歯車と前記被駆動歯車との間のギア比を2~6に設定するステップをさらに含む、
ことを特徴とする方法。 - 前記第1の圧縮機段(2)の圧縮ガス出口(7)を冷却ユニット(15)の入口に接続し、前記冷却ユニット(15)のガス出口を前記第2の圧縮機段(3)の入口(11)に接続して、前記第1の圧縮機段(2)の前記圧縮ガス出口(7)、及び前記第2の圧縮機段(3)の前記圧縮ガス出口(12)における圧力を測定するステップをさらに含む、
請求項20に記載の方法。 - 前記第2の圧縮機段(3)の前記圧縮ガス出口(12)において測定された前記圧力に基づいて前記第1のモータ(8)の回転速度を調整し、前記第1の圧縮機段(2)の前記圧縮ガス出口(7)において測定された前記圧力に基づいて前記第2のモータ(13)の回転速度を調整するステップをさらに含む、
請求項21に記載の方法。 - 前記第2の圧縮機段(3)の前記圧縮ガス出口(12)において測定された前記圧力を、前記多段圧縮装置(1)の前記圧縮ガス出口において必要とされる圧力に対応する第1の圧力基準と比較し、前記比較の結果、前記2つの値が異なることが明らかになった場合に、前記第1のモータ(8)の前記回転速度を調整するステップ、及び/又は、
前記第1の圧縮機段(2)の前記圧縮ガス出口(7)において測定された前記圧力を、前記冷却ユニット(15)のレベルにおける所望の圧力値に対応する第2の圧力基準と比較し、前記比較の結果、前記2つの値が異なることが明らかになった場合に、前記第2のモータ(13)の前記回転速度を調整するステップ、
を含む、請求項22に記載の方法。 - 前記第1のモータ(8)の前記回転速度に所定の利得を乗算することによって前記第2のモータ(13)の前記回転速度を調整するステップをさらに含む、
請求項22又は23に記載の方法。 - PIコントローラが前記多段圧縮装置(1)の測定値を考慮することによって計算した決定済み利得に理想的な状況に対応する所定の利得を加算することによって計算された計算済み利得を前記第1のモータ(8)の前記回転速度に乗算することによって、前記第2のモータ(13)の前記回転速度を調整するステップをさらに含む、
請求項24に記載の方法。
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