JPH0261640B2 - - Google Patents
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- JPH0261640B2 JPH0261640B2 JP56010524A JP1052481A JPH0261640B2 JP H0261640 B2 JPH0261640 B2 JP H0261640B2 JP 56010524 A JP56010524 A JP 56010524A JP 1052481 A JP1052481 A JP 1052481A JP H0261640 B2 JPH0261640 B2 JP H0261640B2
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- Japan
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- stage compressor
- flow rate
- flow
- valve
- compressor
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
- F04D27/0215—Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は多段圧縮機の制御装置に係り、特に第
２段圧縮機の吐出流体の一部を吸入側に循環させ
て第２段圧縮機の吸入量を増大させ、多段圧縮機
の吐出量が少ない場合における上記各圧縮機のサ
ージングを防止した制御装置に関する。
２段圧縮機の吐出流体の一部を吸入側に循環させ
て第２段圧縮機の吸入量を増大させ、多段圧縮機
の吐出量が少ない場合における上記各圧縮機のサ
ージングを防止した制御装置に関する。
［従来の技術］
多段圧縮機は被圧縮流体を段階状に圧縮するも
のであり、必然的に後段の圧縮機は前段の圧縮機
に比してそのインペラの径が小さいという特長が
ある。従つて、第１図に示すように第１段と第２
段の圧縮機についてその流量係数φと圧力係数ψ
との関係を示す特性曲線を比較してみると、第２
段のほう（第１図ロに示す）がサージング限界が
高流量係数側に移動している。すなわち、仮に設
計点における流量係数を100％として第１段の圧
縮機のサージング限界における流量係数を60％と
すると、第２段の圧縮機のサージング限界におけ
る流量係数は70％程度となる。
のであり、必然的に後段の圧縮機は前段の圧縮機
に比してそのインペラの径が小さいという特長が
ある。従つて、第１図に示すように第１段と第２
段の圧縮機についてその流量係数φと圧力係数ψ
との関係を示す特性曲線を比較してみると、第２
段のほう（第１図ロに示す）がサージング限界が
高流量係数側に移動している。すなわち、仮に設
計点における流量係数を100％として第１段の圧
縮機のサージング限界における流量係数を60％と
すると、第２段の圧縮機のサージング限界におけ
る流量係数は70％程度となる。
［発明が解決しようとする課題］
このため、多段圧縮機の吐出量を少なくするた
めに第１段の圧縮機の吸入弁を絞つて流量係数を
70％以下に低下させると、第２段の圧縮機の方に
最初のサージング現象が生ずる。無論、多段圧縮
機が３段以上の場合には最終段の圧縮機に最初の
サージング現象が生ずることになる。サージング
現象が生ずると圧縮機の効率が急激に低下し、ま
た振動や熱の発生で圧縮機のインペラ等が損傷さ
れる。従来このようなサージング現象を避けるた
めに、やむなく全段の圧縮機の流量係数を最終段
の圧縮機のサージング限界における流量係数以上
に高めて運転していた。そして、余分な圧縮流体
は外部へ放出していたのである。
めに第１段の圧縮機の吸入弁を絞つて流量係数を
70％以下に低下させると、第２段の圧縮機の方に
最初のサージング現象が生ずる。無論、多段圧縮
機が３段以上の場合には最終段の圧縮機に最初の
サージング現象が生ずることになる。サージング
現象が生ずると圧縮機の効率が急激に低下し、ま
た振動や熱の発生で圧縮機のインペラ等が損傷さ
れる。従来このようなサージング現象を避けるた
めに、やむなく全段の圧縮機の流量係数を最終段
の圧縮機のサージング限界における流量係数以上
に高めて運転していた。そして、余分な圧縮流体
は外部へ放出していたのである。
本発明は従来の多段圧縮機における上記問題点
を有効に解決すべく創案するに至つたものであ
り、その目的は多段圧縮機の吐出量を少なくする
ために初段の圧縮機の吸入弁を絞つて初段の圧縮
機の流量係数をサージング限界にまで下げても、
第２段の圧縮機にサージング現象を起こさせるこ
となく安定した運転が可能な多段圧縮機を提供
し、もつて必要とする圧縮流体が少ない場合にお
ける多段圧縮機の運転コストを可及的に低下させ
ることにある。
を有効に解決すべく創案するに至つたものであ
り、その目的は多段圧縮機の吐出量を少なくする
ために初段の圧縮機の吸入弁を絞つて初段の圧縮
機の流量係数をサージング限界にまで下げても、
第２段の圧縮機にサージング現象を起こさせるこ
となく安定した運転が可能な多段圧縮機を提供
し、もつて必要とする圧縮流体が少ない場合にお
ける多段圧縮機の運転コストを可及的に低下させ
ることにある。
［課題を解決するための手段と作用］
本発明は、流体を段階状に圧縮すべく圧縮機を
２段に配設した多段圧縮機において、上記第２段
圧縮機の吐出側に並列接続された吐出弁および第
１流量調節弁と、第２段圧縮機の吐出側に設けら
れ、その吐出される圧縮流体を冷却するクーラ
と、そのクーラの吐出側と第２段圧縮機の吸込側
とをそれぞれ結ぶ循環通路と、その循環通路に設
けられ、これを通過する圧縮流体の流量を調節す
る第２流量調節弁と、上記２段第２段圧縮機の吸
込量を検出すると共に、その吸込量が第２段圧縮
機のサージングとなる流量係数以下に減少したと
きに、その減少量に応じて上記第２流量調節弁を
開放する第１流量調節手段と、上記第１段圧縮機
の吸込量を検出すると共に、上記第２流量調節弁
が開放されて第１段圧縮機の吸込量がそのサージ
ングとなる流量係数以下に減少したときに、上記
第１流量調節弁を開放する第２流量調節手段とか
ら構成したものであり、サージングが先行する第
２段圧縮機においてその吐出側から吐出される圧
縮流体の一部を冷却して吸込側にバイパスさせる
ものであり、次いで、第１段圧縮機がこのサージ
ングとなる流量係数以下になつたときは第２段圧
縮機の吐出側から圧縮流体を放出して吸込量を増
大させるようにしたものである。
２段に配設した多段圧縮機において、上記第２段
圧縮機の吐出側に並列接続された吐出弁および第
１流量調節弁と、第２段圧縮機の吐出側に設けら
れ、その吐出される圧縮流体を冷却するクーラ
と、そのクーラの吐出側と第２段圧縮機の吸込側
とをそれぞれ結ぶ循環通路と、その循環通路に設
けられ、これを通過する圧縮流体の流量を調節す
る第２流量調節弁と、上記２段第２段圧縮機の吸
込量を検出すると共に、その吸込量が第２段圧縮
機のサージングとなる流量係数以下に減少したと
きに、その減少量に応じて上記第２流量調節弁を
開放する第１流量調節手段と、上記第１段圧縮機
の吸込量を検出すると共に、上記第２流量調節弁
が開放されて第１段圧縮機の吸込量がそのサージ
ングとなる流量係数以下に減少したときに、上記
第１流量調節弁を開放する第２流量調節手段とか
ら構成したものであり、サージングが先行する第
２段圧縮機においてその吐出側から吐出される圧
縮流体の一部を冷却して吸込側にバイパスさせる
ものであり、次いで、第１段圧縮機がこのサージ
ングとなる流量係数以下になつたときは第２段圧
縮機の吐出側から圧縮流体を放出して吸込量を増
大させるようにしたものである。
［実施例］
以下本発明の好適一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
第２図に示す２段圧縮機１の１段圧縮機２に
は、その吸入側に吸入弁３を備えた吸入管４が接
続されている。また、第１段圧縮機２の吐出側
と、第２段圧縮機５の吸入側は接続管６で結ば
れ、その接続管６の途中には第１インタークーラ
７が設けられて圧縮流体を冷却して第２段圧縮機
５に導入するように構成されている。第２段圧縮
機５の吐出側には吐出弁８を備えた吐出管９が接
続され、この吐出管９には吐出弁８の上流側に第
２インタークーラ１０が設けられている。
は、その吸入側に吸入弁３を備えた吸入管４が接
続されている。また、第１段圧縮機２の吐出側
と、第２段圧縮機５の吸入側は接続管６で結ば
れ、その接続管６の途中には第１インタークーラ
７が設けられて圧縮流体を冷却して第２段圧縮機
５に導入するように構成されている。第２段圧縮
機５の吐出側には吐出弁８を備えた吐出管９が接
続され、この吐出管９には吐出弁８の上流側に第
２インタークーラ１０が設けられている。
上記第２インタークーラ１０と吐出弁８とを結
ぶ吐出管９には、これより分岐して吐出管９内の
圧縮流体を外気へ放出する分岐管１１が接続され
ている。そしてこの分岐管１１には第１流量調節
弁１２が設けられ、吐出弁８から流出する圧縮流
体が少量の場合にも第１段圧縮機２に吸入される
流体が一定量以下になつてサージングを起こすこ
とのないように、分岐管１１を流れる流体の量を
調節できるようにされている。吸入管４にはオリ
フイス１３、差圧発振器１４および流量調節計１
５から成る第２流量調節手段が設けられており、
差圧発振器１４からの信号は流量調節計１５で受
信されて、吸入管４を流れる流体の量が第１段圧
縮機２のサージング限界になると上記流量調節弁
１２が自動的に開かれるように構成されている。
ぶ吐出管９には、これより分岐して吐出管９内の
圧縮流体を外気へ放出する分岐管１１が接続され
ている。そしてこの分岐管１１には第１流量調節
弁１２が設けられ、吐出弁８から流出する圧縮流
体が少量の場合にも第１段圧縮機２に吸入される
流体が一定量以下になつてサージングを起こすこ
とのないように、分岐管１１を流れる流体の量を
調節できるようにされている。吸入管４にはオリ
フイス１３、差圧発振器１４および流量調節計１
５から成る第２流量調節手段が設けられており、
差圧発振器１４からの信号は流量調節計１５で受
信されて、吸入管４を流れる流体の量が第１段圧
縮機２のサージング限界になると上記流量調節弁
１２が自動的に開かれるように構成されている。
また、第２インタークーラ１０と吐出弁８とを
結ぶ吐出管９には、これより分岐して第１インタ
ークーラ７の下流側の接続管６に至る循環通路１
６が設けられ、第２段圧縮機５の吐出圧気をその
吸入側に帰環させるように構成されている。この
循環通路１６には第２流量調節弁１７が設けら
れ、循環通路１６を流れる流体の量を調節可能に
されている。第２段圧縮機５の吸入側にはオリフ
イス１８、差圧発振器１９および流量調節計２０
から成る第１流量調節手段が設けられ、差圧発振
器１９からの信号は流量調節計２０で受信され
て、第２段圧縮機５に吸入される流体の量がサー
ジング限界になると上記流量調節弁１７が自動的
に開かれるように構成されている。
結ぶ吐出管９には、これより分岐して第１インタ
ークーラ７の下流側の接続管６に至る循環通路１
６が設けられ、第２段圧縮機５の吐出圧気をその
吸入側に帰環させるように構成されている。この
循環通路１６には第２流量調節弁１７が設けら
れ、循環通路１６を流れる流体の量を調節可能に
されている。第２段圧縮機５の吸入側にはオリフ
イス１８、差圧発振器１９および流量調節計２０
から成る第１流量調節手段が設けられ、差圧発振
器１９からの信号は流量調節計２０で受信され
て、第２段圧縮機５に吸入される流体の量がサー
ジング限界になると上記流量調節弁１７が自動的
に開かれるように構成されている。
従つて、第１図および第２図に示す如く、上記
流量調節計１５，２０は第１段圧縮機２及び第２
段圧縮機５の設計点における流量係数を100％と
して、サージング限界における流量係数を第１段
圧縮機２は60％、第２段圧縮機５は70％とする
と、流量調節計１５は60％に、流量調節計２０は
70％にセツトされることになる。
流量調節計１５，２０は第１段圧縮機２及び第２
段圧縮機５の設計点における流量係数を100％と
して、サージング限界における流量係数を第１段
圧縮機２は60％、第２段圧縮機５は70％とする
と、流量調節計１５は60％に、流量調節計２０は
70％にセツトされることになる。
すなわち、第１流量調節手段は２段目圧縮機５
のサージング限界70％以下になつたときに第２流
量調節弁１７を開放し、第２流量調節手段は、１
段目圧縮機２のサージング限界60％以下になつた
ときに第１流量調節弁１２を開放させることにな
る。
のサージング限界70％以下になつたときに第２流
量調節弁１７を開放し、第２流量調節手段は、１
段目圧縮機２のサージング限界60％以下になつた
ときに第１流量調節弁１２を開放させることにな
る。
次に上記実施例の作用について述べる。
２段圧縮機１の吐出量を少なくするために吸入
弁３を絞つていくと、第１段圧縮機２及び第２段
圧縮機５の流量係数が低下する。そして第２段圧
縮機５の流量係数が70％まで低下すると第２流量
調節手段の流量調節計２０が働いて第２流量調節
弁１７は自動的に開かれる。このため、第２段圧
縮機５から吐出されると共に第２インタークーラ
１０で冷却された圧縮流体の一部は循環通路１６
を通つてその吸入側に帰環させられることにな
り、第２段圧縮機には冷却された圧縮流体か吸入
されるため、吸入流量が増大され、第２段圧縮機
５の流量係数は70％より低下しない。このとき、
第１段圧縮機２の流量係数は60％から70％の間に
あるが、更に吸入弁３を絞つていくと60％まで低
下する。
弁３を絞つていくと、第１段圧縮機２及び第２段
圧縮機５の流量係数が低下する。そして第２段圧
縮機５の流量係数が70％まで低下すると第２流量
調節手段の流量調節計２０が働いて第２流量調節
弁１７は自動的に開かれる。このため、第２段圧
縮機５から吐出されると共に第２インタークーラ
１０で冷却された圧縮流体の一部は循環通路１６
を通つてその吸入側に帰環させられることにな
り、第２段圧縮機には冷却された圧縮流体か吸入
されるため、吸入流量が増大され、第２段圧縮機
５の流量係数は70％より低下しない。このとき、
第１段圧縮機２の流量係数は60％から70％の間に
あるが、更に吸入弁３を絞つていくと60％まで低
下する。
そして次に吐出弁８を絞つていくと60％以下に
なるが流量係数が60％以下になると同時に流量調
節計１５が働いて第１流量調節弁１２は自動的に
開かれ、吐出管９内の流体は分岐管１１を通つて
外部へ放出される。従つて第１段圧縮機２の流量
係数は60％以下にはならない。
なるが流量係数が60％以下になると同時に流量調
節計１５が働いて第１流量調節弁１２は自動的に
開かれ、吐出管９内の流体は分岐管１１を通つて
外部へ放出される。従つて第１段圧縮機２の流量
係数は60％以下にはならない。
［発明の効果］
以上の構成によつて明らかな如く、本発明によ
れば次のような効果を生ずる。
れば次のような効果を生ずる。
サージングが先行する２段目圧縮機において各
圧縮機の吐出側から吸込側に圧縮流体を帰還させ
てサージングを防止すると共に１段目圧縮機がサ
ージング域に達したときには第２段吐出側から圧
縮流体を放出するので、１段目圧縮機のサージン
グ限界まで圧縮機全体を運転することができるた
め、多段圧縮機の運転領域を拡大することができ
ると共に、多段圧縮機の吐出量を第１段圧縮機の
流量係数がサージング限界になるまで減らして
も、第２段圧縮機にサージング現象を起こさせる
ことなく安定した多段圧縮機の運転をすることが
でき、もつて必要とする圧縮流体が少量の場合に
おける多段圧縮機の運転コストを可及的に低減さ
せることができる。
圧縮機の吐出側から吸込側に圧縮流体を帰還させ
てサージングを防止すると共に１段目圧縮機がサ
ージング域に達したときには第２段吐出側から圧
縮流体を放出するので、１段目圧縮機のサージン
グ限界まで圧縮機全体を運転することができるた
め、多段圧縮機の運転領域を拡大することができ
ると共に、多段圧縮機の吐出量を第１段圧縮機の
流量係数がサージング限界になるまで減らして
も、第２段圧縮機にサージング現象を起こさせる
ことなく安定した多段圧縮機の運転をすることが
でき、もつて必要とする圧縮流体が少量の場合に
おける多段圧縮機の運転コストを可及的に低減さ
せることができる。
第１図は第１段の圧縮機と第２段圧縮機の特性
曲線図、第２図は本発明の好適一実施例を示す２
段圧縮機の回路図である。 図中、１は多段圧縮機たる２段圧縮機、７，１
０はクーラ、８は吐出弁、１２は第１流量調節
弁、１３，１４および１５は第２流量調節手段、
１６は循環通路、１７は第２流量調節弁、１８，
１９および２０は第１流量調節手段である。
曲線図、第２図は本発明の好適一実施例を示す２
段圧縮機の回路図である。 図中、１は多段圧縮機たる２段圧縮機、７，１
０はクーラ、８は吐出弁、１２は第１流量調節
弁、１３，１４および１５は第２流量調節手段、
１６は循環通路、１７は第２流量調節弁、１８，
１９および２０は第１流量調節手段である。
Claims (1)
- １ 流体を段階状に圧縮すべく圧縮機を２段に配
設した多段圧縮機において、上記第２段圧縮機の
吐出側に並列接続された吐出弁および第１流量調
節弁と、第２段圧縮機の吐出側に設けられ、その
吐出される圧縮流体を冷却するクーラと、該クー
ラの吐出側と第２段圧縮機の吸込側とをそれぞれ
結ぶ循環通路と、該循環通路に設けられ、これを
通過する圧縮流体の流量を調節する第２流量調節
弁と、上記第２段圧縮機の吸込量を検出すると共
に、その吸込量が第２段圧縮機のサージングとな
る流量係数以下に減少したときに、その減少量に
応じて上記第２流量調節弁を開放する第１流量調
節手段と、上記第１段圧縮機の吸込量を検出する
と共に、上記第２流量調節弁が開放されて第１段
圧縮機の吸込量がそのサージングとなる流量係数
以下に減少したときに、上記第１流量調節弁を開
放する第２流量調節手段とを備えたことを特徴と
する多段圧縮機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56010524A JPS57124096A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Controller for multi-stage compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56010524A JPS57124096A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Controller for multi-stage compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57124096A JPS57124096A (en) | 1982-08-02 |
| JPH0261640B2 true JPH0261640B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=11752626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56010524A Granted JPS57124096A (en) | 1981-01-27 | 1981-01-27 | Controller for multi-stage compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57124096A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011241A1 (ja) | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Ihi Corporation | ガス圧縮装置及びガス圧縮装置の制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593997A (en) * | 1979-01-08 | 1980-07-16 | Hitachi Ltd | Centrifugal compressor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51153541U (ja) * | 1975-06-02 | 1976-12-07 | ||
| JPS52171848U (ja) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 |
-
1981
- 1981-01-27 JP JP56010524A patent/JPS57124096A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593997A (en) * | 1979-01-08 | 1980-07-16 | Hitachi Ltd | Centrifugal compressor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011241A1 (ja) | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Ihi Corporation | ガス圧縮装置及びガス圧縮装置の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57124096A (en) | 1982-08-02 |
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