JPH06346893A - 圧縮機システム - Google Patents
圧縮機システムInfo
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- JPH06346893A JPH06346893A JP13720593A JP13720593A JPH06346893A JP H06346893 A JPH06346893 A JP H06346893A JP 13720593 A JP13720593 A JP 13720593A JP 13720593 A JP13720593 A JP 13720593A JP H06346893 A JPH06346893 A JP H06346893A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】ターボ形送風機あるいは圧縮機システム内の圧
力，流量，温度を検出するセンサ３と検出された圧力，
流量，温度より未来時刻までの圧力，流量の変動を予測
するシミュレータ４を有し、サージングの発生が予測さ
れた場合には、抑制制御コントローラ６とターボ形送風
機あるいは圧縮機の回転数制御機器７により、バイパス
弁９の開度を制御し、抑制制御を行い、駆動源８の回転
数を制御し、作動点移動を行う。 【効果】サージングの抑制とサージングからの速やかな
回避ができる。
力，流量，温度を検出するセンサ３と検出された圧力，
流量，温度より未来時刻までの圧力，流量の変動を予測
するシミュレータ４を有し、サージングの発生が予測さ
れた場合には、抑制制御コントローラ６とターボ形送風
機あるいは圧縮機の回転数制御機器７により、バイパス
弁９の開度を制御し、抑制制御を行い、駆動源８の回転
数を制御し、作動点移動を行う。 【効果】サージングの抑制とサージングからの速やかな
回避ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮機システムに発生す
るサージングの抑制と回避に関する。
るサージングの抑制と回避に関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボ形送風機あるいは圧縮機では、流
量を設計点から減少させてゆくと、ある限界値以下にな
ると機器内部に大規模な逆流を生じ、旋回失速あるいは
サージングなどの、不安定現象が発生する。サージング
はターボ形送風機あるいは圧縮機内部の流れ全体が逆流
し、機器に大きな荷重がかかるため、実用条件では発生
してはならないとされている。ターボ形送風機あるいは
圧縮機システムのサージング回避については、例えば、
USP4900232号公報のようにターボ形送風機あるいは圧縮
機の圧力上昇と流量の関係が、あらかじめ設定された範
囲に入った場合、あるいは入ると予測される場合に、タ
ーボ形送風機あるいは圧縮機下流側のバイパス流路を開
いて流量を増加させ、サージングを回避する方法があ
る。また特公平4−76023号公報では、サージングの前駆
現象として発生するターボ形送風機あるいは圧縮機内部
流路圧力の周方向歪みの検出を行い、バイパス流路を開
いて流量を増加させ、サージングを回避する方法が述べ
られている。
量を設計点から減少させてゆくと、ある限界値以下にな
ると機器内部に大規模な逆流を生じ、旋回失速あるいは
サージングなどの、不安定現象が発生する。サージング
はターボ形送風機あるいは圧縮機内部の流れ全体が逆流
し、機器に大きな荷重がかかるため、実用条件では発生
してはならないとされている。ターボ形送風機あるいは
圧縮機システムのサージング回避については、例えば、
USP4900232号公報のようにターボ形送風機あるいは圧縮
機の圧力上昇と流量の関係が、あらかじめ設定された範
囲に入った場合、あるいは入ると予測される場合に、タ
ーボ形送風機あるいは圧縮機下流側のバイパス流路を開
いて流量を増加させ、サージングを回避する方法があ
る。また特公平4−76023号公報では、サージングの前駆
現象として発生するターボ形送風機あるいは圧縮機内部
流路圧力の周方向歪みの検出を行い、バイパス流路を開
いて流量を増加させ、サージングを回避する方法が述べ
られている。
【０００３】サージングの抑制方法は、サージング状態
で発生する圧力変動を検出し、それを打ち消すようにバ
ルブを駆動する方法であるジェイ イ ピンズレイ 他
エエス エム イ ペーパ(J.E. Pinsley et.al ASME
Paper ９０−ＧＴ−１２３，１９９０）がある。
で発生する圧力変動を検出し、それを打ち消すようにバ
ルブを駆動する方法であるジェイ イ ピンズレイ 他
エエス エム イ ペーパ(J.E. Pinsley et.al ASME
Paper ９０−ＧＴ−１２３，１９９０）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にターボ形送風機
あるいは圧縮機の流量を極めて低速で減少させてゆく
と、サージングの発生限界流量は、ほぼ定まった値とな
る（以下、これを静的なサージング限界と呼ぶ）。しか
し実際には配管系に設けられたバルブ類の開度，圧縮気
体消費量の変化は短時間で起きることが多く、流量はス
テップ状に変動する。このような場合、サージングの発
生限界流量は、静的なサージング限界よりも大流量側に
なる（以下、これを動的なサージング限界と呼ぶ）。静
的なサージング限界と動的なサージング限界は運転状態
によって大幅に異なるため、従来技術のうちUSP4900232
号公報の技術を用いる場合は、静的なサージング限界に
相当の余裕を持たせた状態で、サージング回避の制御を
行う必要がある。このような、ターボ形送風機あるいは
圧縮機の使用法は、バイパス流量の増加といったエネル
ギ損失に加え、配管系の急遮断などの通常の制御想定外
の緊急時に対しては、サージング回避制御が間に合わな
い欠点があった。これに対して特公平4−76023号公報の
技術は、サージングの前駆現象を検出するので、動的な
サージング限界に対して回避制御を行えるため、最低限
のバイパス流量でよく、また配管系の急遮断などに対し
てもサージング回避の制御を行うことが可能である。し
かし、サージングの前駆現象とサージングの時間間隔
は、駆動力が数千キロワット、管路長が１００メートル
規模の大型機器でも１秒程度(サージング周期の数分の
１程度)、小形の機器では、この数分の一から数十分の
一以下にまで小さくなる。このため、バイパス制御など
のサージング回避制御を極めて短時間で実施できる強力
な駆動，機構要素が必要になる欠点があった。
あるいは圧縮機の流量を極めて低速で減少させてゆく
と、サージングの発生限界流量は、ほぼ定まった値とな
る（以下、これを静的なサージング限界と呼ぶ）。しか
し実際には配管系に設けられたバルブ類の開度，圧縮気
体消費量の変化は短時間で起きることが多く、流量はス
テップ状に変動する。このような場合、サージングの発
生限界流量は、静的なサージング限界よりも大流量側に
なる（以下、これを動的なサージング限界と呼ぶ）。静
的なサージング限界と動的なサージング限界は運転状態
によって大幅に異なるため、従来技術のうちUSP4900232
号公報の技術を用いる場合は、静的なサージング限界に
相当の余裕を持たせた状態で、サージング回避の制御を
行う必要がある。このような、ターボ形送風機あるいは
圧縮機の使用法は、バイパス流量の増加といったエネル
ギ損失に加え、配管系の急遮断などの通常の制御想定外
の緊急時に対しては、サージング回避制御が間に合わな
い欠点があった。これに対して特公平4−76023号公報の
技術は、サージングの前駆現象を検出するので、動的な
サージング限界に対して回避制御を行えるため、最低限
のバイパス流量でよく、また配管系の急遮断などに対し
てもサージング回避の制御を行うことが可能である。し
かし、サージングの前駆現象とサージングの時間間隔
は、駆動力が数千キロワット、管路長が１００メートル
規模の大型機器でも１秒程度(サージング周期の数分の
１程度)、小形の機器では、この数分の一から数十分の
一以下にまで小さくなる。このため、バイパス制御など
のサージング回避制御を極めて短時間で実施できる強力
な駆動，機構要素が必要になる欠点があった。
【０００５】ターボ形送風機あるいは圧縮機システムの
運転コストの面で、長時間連続の抑制制御には問題があ
り、抑制制御の開始，終了を判定する必要があるが、ジ
ェイ，イー，ピンスレー エトアル エイエスエムイー
ペーパ(J. E. Pinsley et.al ASME Paper ９０−ＧＴ
−１２３，１９９０）に示されている従来技術のサージ
ング抑制制御では、抑制制御の開始，終了時期の判断法
が述べられておらず、常時抑制制御を実施するか、数回
のサージング変動を検出してから抑制制御を開始せざる
を得ないといった問題がある。さらに、ターボ形送風機
あるいは圧縮機の作動点がサージング領域にあるにもか
かわらず抑制制御を終了した場合に、再びサージング状
態の圧力変動，流量変動が発生する問題点がある。
運転コストの面で、長時間連続の抑制制御には問題があ
り、抑制制御の開始，終了を判定する必要があるが、ジ
ェイ，イー，ピンスレー エトアル エイエスエムイー
ペーパ(J. E. Pinsley et.al ASME Paper ９０−ＧＴ
−１２３，１９９０）に示されている従来技術のサージ
ング抑制制御では、抑制制御の開始，終了時期の判断法
が述べられておらず、常時抑制制御を実施するか、数回
のサージング変動を検出してから抑制制御を開始せざる
を得ないといった問題がある。さらに、ターボ形送風機
あるいは圧縮機の作動点がサージング領域にあるにもか
かわらず抑制制御を終了した場合に、再びサージング状
態の圧力変動，流量変動が発生する問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、ターボ形送風機あるいは圧縮機，バルブ，圧縮ガス
消費機器、及び配管から成る圧縮機システムにおいて、
システム内の一カ所あるいは複数の位置で、圧力，流
量，温度の一つ、あるいは複数を検出する手段と、検出
された圧力，流量，温度の一つ、あるいは複数を用いて
未来時刻までの圧力，流量の変動をシミュレートする手
段と、サージングであるかを判定する手段と、サージン
グを抑制制御する手段と、作動点の移動制御を行う手段
を備える。
め、ターボ形送風機あるいは圧縮機，バルブ，圧縮ガス
消費機器、及び配管から成る圧縮機システムにおいて、
システム内の一カ所あるいは複数の位置で、圧力，流
量，温度の一つ、あるいは複数を検出する手段と、検出
された圧力，流量，温度の一つ、あるいは複数を用いて
未来時刻までの圧力，流量の変動をシミュレートする手
段と、サージングであるかを判定する手段と、サージン
グを抑制制御する手段と、作動点の移動制御を行う手段
を備える。
【０００７】
【作用】ターボ形送風機あるいは圧縮機システム内に配
置された、圧力，流量，温度を検出する手段により検出
された圧力，流量，温度を初期値としてターボ形送風機
あるいは圧縮機システムの作動状態をシミュレートする
手段により、未来時刻での作動状態をシミュレートす
る。シミュレート結果がサージング発生を示す場合、タ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムでサージングが発
生する以前に、サージングの抑制制御を開始する。また
ターボ形送風機あるいは圧縮機の作動点をサージングの
発生しない領域へ移動させる操作を開始する。作動点の
移動中は抑制制御とシミュレーションによる未来時刻の
システム作動状態の予測を行い、未来時刻のシステム作
動状態がサージング挙動を示さなくなるまで抑制制御を
行う。従ってサージングによる、圧力，流量の変動を完
全に防止できる。
置された、圧力，流量，温度を検出する手段により検出
された圧力，流量，温度を初期値としてターボ形送風機
あるいは圧縮機システムの作動状態をシミュレートする
手段により、未来時刻での作動状態をシミュレートす
る。シミュレート結果がサージング発生を示す場合、タ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムでサージングが発
生する以前に、サージングの抑制制御を開始する。また
ターボ形送風機あるいは圧縮機の作動点をサージングの
発生しない領域へ移動させる操作を開始する。作動点の
移動中は抑制制御とシミュレーションによる未来時刻の
システム作動状態の予測を行い、未来時刻のシステム作
動状態がサージング挙動を示さなくなるまで抑制制御を
行う。従ってサージングによる、圧力，流量の変動を完
全に防止できる。
【０００８】突風，事故などの外的要因によってターボ
形送風機あるいは圧縮機システムでサージングが発生す
る場合は、シミュレーションによる事前のサージング発
生予測は不可能である。このような場合、現時刻のシス
テム内の、圧力，流量，温度がサージング状態であるこ
とを速やかに判断して、サージングの抑制制御を開始す
れば、サージング変動の発生を最小限に留めることがで
きる。
形送風機あるいは圧縮機システムでサージングが発生す
る場合は、シミュレーションによる事前のサージング発
生予測は不可能である。このような場合、現時刻のシス
テム内の、圧力，流量，温度がサージング状態であるこ
とを速やかに判断して、サージングの抑制制御を開始す
れば、サージング変動の発生を最小限に留めることがで
きる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明を適用したターボ形送風機あ
るいは圧縮機システムの構成を示したもので、１はター
ボ形送風機あるいは圧縮機、２は空気タービンあるいは
化学反応塔等の圧縮ガス消費機器、３はターボ形送風機
あるいは圧縮機システム内の圧力，流量，温度を検出す
るセンサ、４は検出された信号より未来時刻のターボ形
送風機あるいは圧縮機の作動状態を予測するシミュレー
タ、５はシミュレーション結果を判断しバイパス弁の時
間平均開度およびターボ形送風機あるいは圧縮機の回転
数を算出する演算器、６はバイパス弁の瞬時開度により
サージ抑制制御を行う抑制制御コントローラ、７はター
ボ形送風機あるいは圧縮機の回転数を演算器５で算出さ
れた回転数となるように制御する制御機器、８はターボ
形送風機あるいは圧縮機の駆動源、９はバイパス弁であ
る。
るいは圧縮機システムの構成を示したもので、１はター
ボ形送風機あるいは圧縮機、２は空気タービンあるいは
化学反応塔等の圧縮ガス消費機器、３はターボ形送風機
あるいは圧縮機システム内の圧力，流量，温度を検出す
るセンサ、４は検出された信号より未来時刻のターボ形
送風機あるいは圧縮機の作動状態を予測するシミュレー
タ、５はシミュレーション結果を判断しバイパス弁の時
間平均開度およびターボ形送風機あるいは圧縮機の回転
数を算出する演算器、６はバイパス弁の瞬時開度により
サージ抑制制御を行う抑制制御コントローラ、７はター
ボ形送風機あるいは圧縮機の回転数を演算器５で算出さ
れた回転数となるように制御する制御機器、８はターボ
形送風機あるいは圧縮機の駆動源、９はバイパス弁であ
る。
【００１０】空気タービンあるいは化学反応塔等の圧縮
ガス消費機器での消費流量が減少し、ターボ形送風機あ
るいは圧縮機の作動点が、図２に示した点Ａから性能曲
線上を移動し、サージラインよりも低流量側になると、
ターボ形送風機あるいは圧縮機システムにサージングと
呼ばれる、気柱系の自励振動が発生する。図３は、図２
に示した点Ａからサージングの発生するまでのターボ形
送風機あるいは圧縮機１の吐出圧力の挙動を示す。
ガス消費機器での消費流量が減少し、ターボ形送風機あ
るいは圧縮機の作動点が、図２に示した点Ａから性能曲
線上を移動し、サージラインよりも低流量側になると、
ターボ形送風機あるいは圧縮機システムにサージングと
呼ばれる、気柱系の自励振動が発生する。図３は、図２
に示した点Ａからサージングの発生するまでのターボ形
送風機あるいは圧縮機１の吐出圧力の挙動を示す。
【００１１】本発明は図３のようなサージング発生を皆
無にすることを目的としている。以下、図１に示したタ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムについて、本発明
の動作を示す。まず図４のように、サージングの発生を
予測する。図３の時刻ｔ0 におけるターボ形送風機ある
いは圧縮機の吸込側，吐出側の圧力，流量，温度データ
をセンサ３により検出し、これを初期値とし、圧縮ガス
流量の時間変化のデータを用いてデジタルコンピュータ
あるいは高速繰返し型のアナログコンピュータによって
構成されるシミュレータ４を用いて、微分方程式系を時
間積分することにより数値的にシミュレートする。シミ
ュレートに要する時間は実現象時間の数分の一から数十
分の一であるからサージング発生時期の予測が可能であ
る。しかしサージング以外の現象でもターボ形送風機あ
るいは圧縮機システムでは流量，圧力の変動が発生する
ためシミュレート結果の変動がサージングであるか否か
を判断する必要がある。たとえば圧縮ガス消費機器の消
費流量がステップ状に変化する場合には、サージングの
数倍の周波数で、サージング状態の数十パーセントの変
動振幅の高減衰の変動が生じることがある。また、ター
ボ形送風機あるいは圧縮機のサージング限界付近ではサ
ージングと同一の周期で変動分としては数パーセント程
度の極めて弱いサージング類似現象が生じる場合があ
る。これらはいずれもターボ形送風機あるいは圧縮機シ
ステムの機能，信頼性に影響を及ぼすことはないので、
回避あるいは抑制の必要はない。このため演算器５は、
図４に示したように、平均値に対する変動分ΔＰの大き
さが基準値より大であることと、変動がサージング周期
Ｔであることの両方が成立する状態でサージング変動を
的確に判断する。たとえば、吸込位置での流量変動は平
均値の数十ないし百数十パーセントに至る。サージング
変動の周期は各ターボ形送風機あるいは圧縮機システム
に固有な値であり、小形の系では数十ヘルツ、大形の系
では数分の一ヘルツである。演算器５による判断結果が
サージングでない場合は格別の制御は行わない。演算器
５による判断結果がサージングである場合は演算器５
は、以下の (１)抑制制御コントローラ６の動作を事前に開始して、
サージング変動が生じないようにする。
無にすることを目的としている。以下、図１に示したタ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムについて、本発明
の動作を示す。まず図４のように、サージングの発生を
予測する。図３の時刻ｔ0 におけるターボ形送風機ある
いは圧縮機の吸込側，吐出側の圧力，流量，温度データ
をセンサ３により検出し、これを初期値とし、圧縮ガス
流量の時間変化のデータを用いてデジタルコンピュータ
あるいは高速繰返し型のアナログコンピュータによって
構成されるシミュレータ４を用いて、微分方程式系を時
間積分することにより数値的にシミュレートする。シミ
ュレートに要する時間は実現象時間の数分の一から数十
分の一であるからサージング発生時期の予測が可能であ
る。しかしサージング以外の現象でもターボ形送風機あ
るいは圧縮機システムでは流量，圧力の変動が発生する
ためシミュレート結果の変動がサージングであるか否か
を判断する必要がある。たとえば圧縮ガス消費機器の消
費流量がステップ状に変化する場合には、サージングの
数倍の周波数で、サージング状態の数十パーセントの変
動振幅の高減衰の変動が生じることがある。また、ター
ボ形送風機あるいは圧縮機のサージング限界付近ではサ
ージングと同一の周期で変動分としては数パーセント程
度の極めて弱いサージング類似現象が生じる場合があ
る。これらはいずれもターボ形送風機あるいは圧縮機シ
ステムの機能，信頼性に影響を及ぼすことはないので、
回避あるいは抑制の必要はない。このため演算器５は、
図４に示したように、平均値に対する変動分ΔＰの大き
さが基準値より大であることと、変動がサージング周期
Ｔであることの両方が成立する状態でサージング変動を
的確に判断する。たとえば、吸込位置での流量変動は平
均値の数十ないし百数十パーセントに至る。サージング
変動の周期は各ターボ形送風機あるいは圧縮機システム
に固有な値であり、小形の系では数十ヘルツ、大形の系
では数分の一ヘルツである。演算器５による判断結果が
サージングでない場合は格別の制御は行わない。演算器
５による判断結果がサージングである場合は演算器５
は、以下の (１)抑制制御コントローラ６の動作を事前に開始して、
サージング変動が生じないようにする。
【００１２】(２)バイパス弁９の時間平均開度の増加、
回転数制御機７を介してターボ形送風機あるいは圧縮機
の回転数を変化させる。
回転数制御機７を介してターボ形送風機あるいは圧縮機
の回転数を変化させる。
【００１３】の一方あるいは両方を行う。
【００１４】(１)の動作はサージング変動を抑制するも
のであり、(２)の動作はターボ形送風機あるいは圧縮機
の作動点をサージングが発生しない領域に移動させるも
のである。サージングの抑制制御は比較的エネルギを要
すること、機器の信頼性確保の点から、長時間の連続運
転が困難なため、ターボ形送風機あるいは圧縮機の作動
点をサージングが発生しない領域に移動した時点を判断
し、抑制制御コントローラ６の動作を停止させる必要が
ある。図５に示したように、作動点移動が終了する時間
ｔ1を演算器５により算出し、時刻ｔ1での圧力，温度，
流量を初期値としてシミュレータ４によりシミュレーシ
ョンを行い、図６に示したように、圧力変動が発生しな
い状態、すなわちサージングの発生しない領域へ作動点
が移動したと予測される場合には、抑制制御コントロー
ラ６の動作を停止させる。また、センサ３による検出か
ら、シミュレータ４によるシミュレーション，演算器５
による判断を抑制制御を実施している間に、間けつ的に
行うことにより図７に示したように、作動点がサージン
グの発生する領域にあるか否かの判断が可能になる。し
たがって抑制制御コントローラ６の動作のより適切な停
止が可能になる。図８は図３の圧力変動が生じる場合の
本発明の効果を示すものでサージング変動が皆無になっ
ている。
のであり、(２)の動作はターボ形送風機あるいは圧縮機
の作動点をサージングが発生しない領域に移動させるも
のである。サージングの抑制制御は比較的エネルギを要
すること、機器の信頼性確保の点から、長時間の連続運
転が困難なため、ターボ形送風機あるいは圧縮機の作動
点をサージングが発生しない領域に移動した時点を判断
し、抑制制御コントローラ６の動作を停止させる必要が
ある。図５に示したように、作動点移動が終了する時間
ｔ1を演算器５により算出し、時刻ｔ1での圧力，温度，
流量を初期値としてシミュレータ４によりシミュレーシ
ョンを行い、図６に示したように、圧力変動が発生しな
い状態、すなわちサージングの発生しない領域へ作動点
が移動したと予測される場合には、抑制制御コントロー
ラ６の動作を停止させる。また、センサ３による検出か
ら、シミュレータ４によるシミュレーション，演算器５
による判断を抑制制御を実施している間に、間けつ的に
行うことにより図７に示したように、作動点がサージン
グの発生する領域にあるか否かの判断が可能になる。し
たがって抑制制御コントローラ６の動作のより適切な停
止が可能になる。図８は図３の圧力変動が生じる場合の
本発明の効果を示すものでサージング変動が皆無になっ
ている。
【００１５】以上はターボ形送風機あるいは圧縮機シス
テムの正常な運用時における本発明の動作を示したもの
である。屋外より空気を吸込むシステム，屋外へ排気す
るシステムなどでみられる突風により、図９に示したよ
うな点Ａから点Ｂへ瞬間的に作動点が移動した場合のサ
ージング，圧縮ガス消費機器の異常により発生するサー
ジングについてはシミュレーションによる予測は不可能
である。このような場合については、センサ３による検
出から、シミュレータ４によるシミュレーション，演算
器５による判断の間に発生する過渡的な変動は生ずる
が、その後はサージング変動を消滅させることが可能で
ある。図１０は、このような異常事態における、抑制制
御を行わない場合の圧力変動の状況である。サージング
変動がリミットサイクルに入ってから抑制制御を行うと
バイパス弁の開度変化は大きく、強大な駆動機構を必要
とするが、本発明では、サージング変動が成長する以前
に抑制制御を開始するのでバイパス弁の開度変化は小さ
く、駆動機構も簡便にでき、図１１のように、サージン
グ変動の発生を最小限に留めることができる。
テムの正常な運用時における本発明の動作を示したもの
である。屋外より空気を吸込むシステム，屋外へ排気す
るシステムなどでみられる突風により、図９に示したよ
うな点Ａから点Ｂへ瞬間的に作動点が移動した場合のサ
ージング，圧縮ガス消費機器の異常により発生するサー
ジングについてはシミュレーションによる予測は不可能
である。このような場合については、センサ３による検
出から、シミュレータ４によるシミュレーション，演算
器５による判断の間に発生する過渡的な変動は生ずる
が、その後はサージング変動を消滅させることが可能で
ある。図１０は、このような異常事態における、抑制制
御を行わない場合の圧力変動の状況である。サージング
変動がリミットサイクルに入ってから抑制制御を行うと
バイパス弁の開度変化は大きく、強大な駆動機構を必要
とするが、本発明では、サージング変動が成長する以前
に抑制制御を開始するのでバイパス弁の開度変化は小さ
く、駆動機構も簡便にでき、図１１のように、サージン
グ変動の発生を最小限に留めることができる。
【００１６】以上、抑制制御の方法としては、バイパス
弁の開度を操作する方法について述べたが、圧縮ガス消
費機器２の容積、または圧縮器１の入口断面積を変化さ
せても同程度のサージングの抑制ができる。
弁の開度を操作する方法について述べたが、圧縮ガス消
費機器２の容積、または圧縮器１の入口断面積を変化さ
せても同程度のサージングの抑制ができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、強力な駆動，機構要素
を用いることなく、必要最小限のエネルギ損失によりタ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムの正常な運用時の
サージング変動を皆無にすることができるとともに、事
故などの外的要因によるサージングについてもサージン
グ変動を最小限に止めることが可能になる。
を用いることなく、必要最小限のエネルギ損失によりタ
ーボ形送風機あるいは圧縮機システムの正常な運用時の
サージング変動を皆無にすることができるとともに、事
故などの外的要因によるサージングについてもサージン
グ変動を最小限に止めることが可能になる。
【図１】本発明の実施例を示す、ターボ形送風機あるい
は圧縮機システムの系統図。
は圧縮機システムの系統図。
【図２】サージングに至るまでの作動点の移動の説明
図。
図。
【図３】サージング状態での圧力変動の特性図。
【図４】シミュレーションにより得られる圧力変動特性
図。
図。
【図５】抑制制御と作動点移動制御を行った場合の圧力
変動特性図。
変動特性図。
【図６】シミュレーションにより得られる作動点移動後
の圧力変動特性図。
の圧力変動特性図。
【図７】間けつ的シミュレーションにより得られる圧力
変動特性図。
変動特性図。
【図８】本発明の実施例により得られる圧力変動特性
図。
図。
【図９】突発的原因によりサージングが発生した場合の
作動点移動特性図。
作動点移動特性図。
【図１０】突発的原因により発生したサージング状態で
の圧力変動特性図。
の圧力変動特性図。
【図１１】本発明の第二の実施例により得られる圧力変
動特性図。
動特性図。
１…ターボ形送風機あるいは圧縮機、２…圧縮ガス消費
機器、３…圧力，流量，温度のセンサ、４…シミュレー
タ、５…演算器、６…抑制制御コントローラ、７…回転
数制御機器、８…ターボ形送風機あるいは圧縮機の駆動
源、９…バイパス弁。
機器、３…圧力，流量，温度のセンサ、４…シミュレー
タ、５…演算器、６…抑制制御コントローラ、７…回転
数制御機器、８…ターボ形送風機あるいは圧縮機の駆動
源、９…バイパス弁。
Claims (3)
- 【請求項１】圧縮機，バルブ，圧縮ガス消費機器、及び
配管から成るシステムにおいて、システム内の一カ所あ
るいは複数の位置で、圧力，流量，温度の一つあるいは
複数を検出する手段と、検出された圧力，流量，温度の
一つあるいは複数を用いて、未来時刻までの圧力，流量
の変動をシミュレートする手段を有し、シミュレート結
果から未来時刻にサージング発生が予測された場合に
は、圧力変動または流量変動の抑制制御を開始し、サー
ジング状態で発生する圧力変動，流量変動を抑制しつ
つ、ターボ形送風機あるいは圧縮機の作動点を移動させ
ることを特徴とする圧縮機システム。 - 【請求項２】請求項１において、前記圧縮機の作動点が
安定領域へ移動完了したとシミュレート結果より判定さ
れる場合には、抑制制御を終了する圧縮機システム。 - 【請求項３】請求項１または２において、抑制制御を実
施している間に、間けつ的に、圧力，流量，温度の一つ
あるいは複数の検出と未来時刻シミュレートを実施する
圧縮機システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13720593A JPH06346893A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 圧縮機システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13720593A JPH06346893A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 圧縮機システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06346893A true JPH06346893A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15193250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13720593A Pending JPH06346893A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 圧縮機システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06346893A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513563A (ja) * | 2008-12-23 | 2012-06-14 | カエザー・コンプレソーレン・ゲーエムベーハー | 圧縮エアステーションを制御及び／又は調整するためのシミュレーション支援型方法 |
| JP2012167568A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 圧縮機の制御装置及び制御方法 |
| US9328949B2 (en) | 2009-03-30 | 2016-05-03 | Tmeic Corporation | Compressor surge control system and method |
| CN113309728A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-27 | 中车大连机车研究所有限公司 | 磁悬浮鼓风机综合试验台 |
| DE102022132033A1 (de) | 2022-12-02 | 2024-06-13 | Kaeser Kompressoren Se | Computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Ein-Kompressor-Station mit einem Kompressor |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13720593A patent/JPH06346893A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513563A (ja) * | 2008-12-23 | 2012-06-14 | カエザー・コンプレソーレン・ゲーエムベーハー | 圧縮エアステーションを制御及び／又は調整するためのシミュレーション支援型方法 |
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| JP2012167568A (ja) * | 2011-02-10 | 2012-09-06 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 圧縮機の制御装置及び制御方法 |
| US9133851B2 (en) | 2011-02-10 | 2015-09-15 | Hitachi, Ltd. | Control device and control method of compressor |
| CN113309728A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-27 | 中车大连机车研究所有限公司 | 磁悬浮鼓风机综合试验台 |
| DE102022132033A1 (de) | 2022-12-02 | 2024-06-13 | Kaeser Kompressoren Se | Computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Ein-Kompressor-Station mit einem Kompressor |
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