JPH0788830B2 - 遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法 - Google Patents
遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法Info
- Publication number
- JPH0788830B2 JPH0788830B2 JP25373488A JP25373488A JPH0788830B2 JP H0788830 B2 JPH0788830 B2 JP H0788830B2 JP 25373488 A JP25373488 A JP 25373488A JP 25373488 A JP25373488 A JP 25373488A JP H0788830 B2 JPH0788830 B2 JP H0788830B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal
- surge
- limit value
- flow rate
- surge limit
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- 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、各種の産業プラントなどに於いて用いられる
遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法に関す
る。
遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法に関す
る。
従来、遠心または軸流圧縮機のサージコントロールを行
う場合にパラメータとして体積または重量による入口流
量を用い、この入口流量と出口圧力，圧縮比，圧力差，
ヘツドなどの運転条件とによりサージリミツト値を設定
し、これに基づいてサージコントロールを行つている。
即ち、上記の運転条件によりこの入口流量よりも小さい
入口流量になるとサージングが発生する入口流量の最低
値をサージリミツト値として設定し、この設定された最
低値よりも小さな入口流量にならないようにリサイクル
バルブなどを調整して圧縮機にサージングが発生するの
を防止している。
う場合にパラメータとして体積または重量による入口流
量を用い、この入口流量と出口圧力，圧縮比，圧力差，
ヘツドなどの運転条件とによりサージリミツト値を設定
し、これに基づいてサージコントロールを行つている。
即ち、上記の運転条件によりこの入口流量よりも小さい
入口流量になるとサージングが発生する入口流量の最低
値をサージリミツト値として設定し、この設定された最
低値よりも小さな入口流量にならないようにリサイクル
バルブなどを調整して圧縮機にサージングが発生するの
を防止している。
しかしながら、上記のような従来の遠心または軸流圧縮
機のサージコントロール方法に於いては入口圧力，温
度，ガス成分などが変化した場合、各運転条件に於ける
サージリミツト値のばらつきが大きくなる。第２図は従
来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に於ける各遠
心圧縮機のサージ限界の入口体積流量Ｑと圧縮比Ｒとの
関係を表わすグラフである。なお、第２図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ１台目〜４台目の遠心圧縮機に対応
し、実線および点線はそれぞれ異なる運転条件に対応し
ている。図に於いて、各遠心圧縮機とも図に示すように
運転条件の変化に伴いサージリミツト値が約10％以上ば
らついている。サージリミツト値はこれらのばらつきを
カバーする必要があるために大きめに設定したり、或い
は運転条件の変化に伴いサージリミツト値を設定する関
係式を変えてサージリミツト値を変更したりしている。
機のサージコントロール方法に於いては入口圧力，温
度，ガス成分などが変化した場合、各運転条件に於ける
サージリミツト値のばらつきが大きくなる。第２図は従
来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に於ける各遠
心圧縮機のサージ限界の入口体積流量Ｑと圧縮比Ｒとの
関係を表わすグラフである。なお、第２図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ１台目〜４台目の遠心圧縮機に対応
し、実線および点線はそれぞれ異なる運転条件に対応し
ている。図に於いて、各遠心圧縮機とも図に示すように
運転条件の変化に伴いサージリミツト値が約10％以上ば
らついている。サージリミツト値はこれらのばらつきを
カバーする必要があるために大きめに設定したり、或い
は運転条件の変化に伴いサージリミツト値を設定する関
係式を変えてサージリミツト値を変更したりしている。
このように、サージリミツト値を大きめに設定した場合
には、サージリミツト値に於ける入口流量の最低値が必
要以上に大きくなるために遠心または軸流圧縮機の低流
量運転域に於ける必要馬力が増加する。また、運転条件
の変化に伴いサージリミツト値を変更する場合は、変更
作業が煩雑で運転員の負担が増加するなどの不具合を抱
えている。
には、サージリミツト値に於ける入口流量の最低値が必
要以上に大きくなるために遠心または軸流圧縮機の低流
量運転域に於ける必要馬力が増加する。また、運転条件
の変化に伴いサージリミツト値を変更する場合は、変更
作業が煩雑で運転員の負担が増加するなどの不具合を抱
えている。
本発明に係る遠心または軸流圧縮機のサージコントロー
ル方法は上記の課題を解決することを目的にしており、
入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nをパラメータにし
てサージ限界の入口最低体積流量をサージリミツト値と
して設定し、これに基づいてサージコントロールを行う
ことを特徴としている。
ル方法は上記の課題を解決することを目的にしており、
入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nをパラメータにし
てサージ限界の入口最低体積流量をサージリミツト値と
して設定し、これに基づいてサージコントロールを行う
ことを特徴としている。
即ち、本発明に係る遠心または軸流圧縮機のサージコン
トロール方法に於いては、出口圧力，圧縮比，圧力差，
ヘツドなどの運転条件に対しサージングが発生しない入
口体積流量の最低値をサージリミツト値にするパラメー
タとして、入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nを用い
ている。
トロール方法に於いては、出口圧力，圧縮比，圧力差，
ヘツドなどの運転条件に対しサージングが発生しない入
口体積流量の最低値をサージリミツト値にするパラメー
タとして、入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nを用い
ている。
一般に、単段または多段の遠心または軸流圧縮機の性能
は各段のインペラーの性能により決定される。各段のイ
ンペラーの性能はそのインペラーの入口体積流量Ｑと回
転数Ｎとの比Q/Nによつて決定され、また各段のインペ
ラーのサージリミツト値は圧力，温度，ガス物性などが
変化してもこの比Q/Nはほぼ一定値である。遠心または
軸流圧縮機の全体性能としてのサージリミツト値は各運
転条件に於いて何れか１つのインペラーにどの位の流量
以下でサージングが起きるかで決まる。また、各段のイ
ンペラーの入口体積流量Ｑ′はほぼＱ′＝Ｑ×RCで表わ
される。但し、Ｑは遠心または軸流圧縮機の入口体積流
量、即ち１段目のインペラーの入口体積流量、Ｒは出口
圧力Pdと入口圧力Psとの圧縮比、Ｃはそのインペラーが
何段目かによつて決まる値でほゞ一定値である。従つ
て、遠心または軸流圧縮機のサージリミツト値（Q/N）
Ｌは次の関係式により表わされ、この関係式を用いるこ
とにより運転条件が変化してもサージリミツト値（Q/
N）Ｌの誤差を小さく抑えてサージコントロールを行う
ことができる。
は各段のインペラーの性能により決定される。各段のイ
ンペラーの性能はそのインペラーの入口体積流量Ｑと回
転数Ｎとの比Q/Nによつて決定され、また各段のインペ
ラーのサージリミツト値は圧力，温度，ガス物性などが
変化してもこの比Q/Nはほぼ一定値である。遠心または
軸流圧縮機の全体性能としてのサージリミツト値は各運
転条件に於いて何れか１つのインペラーにどの位の流量
以下でサージングが起きるかで決まる。また、各段のイ
ンペラーの入口体積流量Ｑ′はほぼＱ′＝Ｑ×RCで表わ
される。但し、Ｑは遠心または軸流圧縮機の入口体積流
量、即ち１段目のインペラーの入口体積流量、Ｒは出口
圧力Pdと入口圧力Psとの圧縮比、Ｃはそのインペラーが
何段目かによつて決まる値でほゞ一定値である。従つ
て、遠心または軸流圧縮機のサージリミツト値（Q/N）
Ｌは次の関係式により表わされ、この関係式を用いるこ
とにより運転条件が変化してもサージリミツト値（Q/
N）Ｌの誤差を小さく抑えてサージコントロールを行う
ことができる。
（Q/N）Ｌ＝A0RC＋A1 または近似式として、 （Q/N）Ｌ＝B0R＋B1 但し、A0,A1,C,B0,B1は一定値である。
本発明の実施例を第１図および第２図に基づき説明す
る。第１図は本発明の一実施例に係る遠心圧縮機のサー
ジコントロール方法に於ける各遠心圧縮機のサージ限界
の入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nと圧縮比Ｒとの
関係を表わすグラフである。なお、第１図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ１台目〜４台目の遠心圧縮機に対応
し、実線および点線はそれぞれ異なる運転条件に対応し
ている。
る。第１図は本発明の一実施例に係る遠心圧縮機のサー
ジコントロール方法に於ける各遠心圧縮機のサージ限界
の入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nと圧縮比Ｒとの
関係を表わすグラフである。なお、第１図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ１台目〜４台目の遠心圧縮機に対応
し、実線および点線はそれぞれ異なる運転条件に対応し
ている。
図において、本実施例に係る遠心圧縮機のサージコント
ロール方法は４台の遠心圧縮機が第２図に於ける従来例
と全く同一の場合である。即ち、それぞれの遠心圧縮機
のインペラー段数は１台目が５段、２台目が３段、３台
目が４段、４台目が３段、そして回転数の変更が可能で
ある場合である。サージリミット値は、 サージリミット（Q/N）Ｌ＝A0×RC＋Al 但し、Ｑは１段目の入口体積流量 で示され、１段目のインペラーにおいてサージが先に起
こる場合は、Ｑそのものが１段目の入口体積流量を示し
ていることから（Q/N）Ｌ＝ほぼ一定、即ちA0＝０とな
ってＲに関係せず、第１図ではほぼ垂直な線となる。ま
た、逆に２段目以降のインペラーにおいて先にサージが
起こる場合は、A0は０ではなくなって右上がりの曲線と
なる。即ち、第１図においてほぼ垂直な線のところは第
１段目、右上がりの曲線のところは２段目以降にサージ
が起こることが判る。これより、１台目の遠心圧縮機は
第１図（ａ）に示すように２段目以降のインペラーにサ
ージングが起こり、サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝A0R
C＋A1または（Q/N）Ｌ＝B0R＋B1により表わされる。ま
た、２台目の遠心圧縮機は第１図（ｂ）に示すように圧
縮比Ｒによりサージングの起こるインペラーが変わる。
サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝▲Ａ′ ０▼RC＋▲Ａ′
１▼または（Q/N）Ｌ＝▲Ｂ′ ０▼Ｒ＋Ｂ▲Ｂ′ １▼に
より表わされる。但し、最低はA3である。また、３台目
の遠心圧縮機は第１図（ｃ）に示すように１段目のイン
ペラーにサージングが起こる。サージリミツト値は（Q/
N）Ｌ＝一定である。また、４台目の遠心圧縮機は第１
図（ｄ）に示すように１段目のインペラーにサージング
が起こり、サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝一定であ
る。なお、圧縮比Ｒ＝出口圧力Pd/入口圧力Psであり、A
0,A1,B0,B1,▲Ａ′ ０▼，▲Ａ′ １▼，▲Ｂ′ ０▼，▲
Ｂ′ １▼,C,A3はそれぞれ定数である。
ロール方法は４台の遠心圧縮機が第２図に於ける従来例
と全く同一の場合である。即ち、それぞれの遠心圧縮機
のインペラー段数は１台目が５段、２台目が３段、３台
目が４段、４台目が３段、そして回転数の変更が可能で
ある場合である。サージリミット値は、 サージリミット（Q/N）Ｌ＝A0×RC＋Al 但し、Ｑは１段目の入口体積流量 で示され、１段目のインペラーにおいてサージが先に起
こる場合は、Ｑそのものが１段目の入口体積流量を示し
ていることから（Q/N）Ｌ＝ほぼ一定、即ちA0＝０とな
ってＲに関係せず、第１図ではほぼ垂直な線となる。ま
た、逆に２段目以降のインペラーにおいて先にサージが
起こる場合は、A0は０ではなくなって右上がりの曲線と
なる。即ち、第１図においてほぼ垂直な線のところは第
１段目、右上がりの曲線のところは２段目以降にサージ
が起こることが判る。これより、１台目の遠心圧縮機は
第１図（ａ）に示すように２段目以降のインペラーにサ
ージングが起こり、サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝A0R
C＋A1または（Q/N）Ｌ＝B0R＋B1により表わされる。ま
た、２台目の遠心圧縮機は第１図（ｂ）に示すように圧
縮比Ｒによりサージングの起こるインペラーが変わる。
サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝▲Ａ′ ０▼RC＋▲Ａ′
１▼または（Q/N）Ｌ＝▲Ｂ′ ０▼Ｒ＋Ｂ▲Ｂ′ １▼に
より表わされる。但し、最低はA3である。また、３台目
の遠心圧縮機は第１図（ｃ）に示すように１段目のイン
ペラーにサージングが起こる。サージリミツト値は（Q/
N）Ｌ＝一定である。また、４台目の遠心圧縮機は第１
図（ｄ）に示すように１段目のインペラーにサージング
が起こり、サージリミツト値は（Q/N）Ｌ＝一定であ
る。なお、圧縮比Ｒ＝出口圧力Pd/入口圧力Psであり、A
0,A1,B0,B1,▲Ａ′ ０▼，▲Ａ′ １▼，▲Ｂ′ ０▼，▲
Ｂ′ １▼,C,A3はそれぞれ定数である。
このように、各遠心圧縮機とも運転条件の変化に伴うサ
ージリミツト値のばらつきは約４％以下になる。これに
対して、従来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に
於けるサージリミツト値は第２図に示すように各遠心圧
縮機とも約10％以上ばらついており、この比較から遠心
圧縮機のサージコントロール方法に於けるサージリミツ
ト値のパラメータとして、入口体積流量Ｑを用いるより
も回転数Ｎとの比Q/Nを用いる方が運転条件の変化に伴
うサージリミツト値のばらつきを小さくすることがで
き、運転条件の変化に伴うサージリミツト値の設定を変
更する必要がなくなるので、最低のサージリミツト値の
設定が可能になる。なお、軸流圧縮機に於いても同様で
もある。
ージリミツト値のばらつきは約４％以下になる。これに
対して、従来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に
於けるサージリミツト値は第２図に示すように各遠心圧
縮機とも約10％以上ばらついており、この比較から遠心
圧縮機のサージコントロール方法に於けるサージリミツ
ト値のパラメータとして、入口体積流量Ｑを用いるより
も回転数Ｎとの比Q/Nを用いる方が運転条件の変化に伴
うサージリミツト値のばらつきを小さくすることがで
き、運転条件の変化に伴うサージリミツト値の設定を変
更する必要がなくなるので、最低のサージリミツト値の
設定が可能になる。なお、軸流圧縮機に於いても同様で
もある。
本発明に係る遠心または軸流圧縮機のサージコントロー
ル方法は前記の通り行われ、サージリミツト値のばらつ
きを小さく抑えることができるので、サージリミツト値
を大きめに設定する必要がなくなり圧縮機の低流量域に
於ける必要馬力が低減される。また、運転条件の変化に
伴いサージリミツト値を変更する必要もなくなり運転員
の負担が軽減されるなどの効果が奏せられる。
ル方法は前記の通り行われ、サージリミツト値のばらつ
きを小さく抑えることができるので、サージリミツト値
を大きめに設定する必要がなくなり圧縮機の低流量域に
於ける必要馬力が低減される。また、運転条件の変化に
伴いサージリミツト値を変更する必要もなくなり運転員
の負担が軽減されるなどの効果が奏せられる。
第１図は本発明の一実施例に係る遠心圧縮機のサージコ
ントロール方法に於けるサージ限界の入口体積流量と回
転数との比と圧縮比との関係を表わすグラフ、第２図は
従来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に於けるサ
ージ限界の入口体積流量と圧縮比との関係を表わすグラ
フである。 Ｑ……入口体積流量、Ｎ……回転数、Ｒ……圧縮比。
ントロール方法に於けるサージ限界の入口体積流量と回
転数との比と圧縮比との関係を表わすグラフ、第２図は
従来の遠心圧縮機のサージコントロール方法に於けるサ
ージ限界の入口体積流量と圧縮比との関係を表わすグラ
フである。 Ｑ……入口体積流量、Ｎ……回転数、Ｒ……圧縮比。
Claims (1)
- 【請求項１】入口体積流量Ｑと回転数Ｎとの比Q/Nをパ
ラメータとしてサージ限界の入口最低体積流量をサージ
リミット値として設定し、これに基づいてサージコント
ロールを行うことを特徴とする遠心または軸流圧縮機の
サージコントロール方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25373488A JPH0788830B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25373488A JPH0788830B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102397A JPH02102397A (ja) | 1990-04-13 |
| JPH0788830B2 true JPH0788830B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=17255400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25373488A Expired - Fee Related JPH0788830B2 (ja) | 1988-10-11 | 1988-10-11 | 遠心または軸流圧縮機のサージコントロール方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788830B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018380A1 (fr) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de commande pour moteur à combustion interne équipé d'un turbocompresseur |
| JP4306703B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2009-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| CN113591223B (zh) * | 2021-08-09 | 2024-01-23 | 同济大学 | 一种燃料电池车用离心压缩系统喘振边界预测方法 |
| CN113688510B (zh) * | 2021-08-09 | 2024-02-27 | 同济大学 | 一种燃料电池车用离心压缩系统喘振预测方法 |
-
1988
- 1988-10-11 JP JP25373488A patent/JPH0788830B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02102397A (ja) | 1990-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |