JPH08219088A - 多段圧縮装置およびその運転制御方法 - Google Patents

多段圧縮装置およびその運転制御方法

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JPH08219088A
JPH08219088A JP5176595A JP5176595A JPH08219088A JP H08219088 A JPH08219088 A JP H08219088A JP 5176595 A JP5176595 A JP 5176595A JP 5176595 A JP5176595 A JP 5176595A JP H08219088 A JPH08219088 A JP H08219088A
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JP
Japan
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valve
stage
pressure
compressor
outlet pressure
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JP5176595A
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Masayoshi Sumitomo
昌由 住友
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多段圧縮装置において、起動時および停止時
における最終段出口圧力と中間段出口圧力との圧力逆転
を防止する。 【構成】 最終段圧縮機9の出口に放風弁1を設け、中
間段圧縮機7の出口に中間弁3を設け、圧力発信器12で
検出した最終段出口圧力P9より圧力発信器11で検出し
た中間段出口圧力P8が高くならないように、コントロ
ーラ14で中間弁3の開度制御を行ない、圧力逆転の発生
を確実に防止できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多段圧縮装置およびその
運転制御方法に関し、特に起動時および停止時における
不安定な運転状態の回避とサージングに入ることの防止
とをはかった、多段圧縮装置およびその運転制御方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図6に示すように、第1段圧縮機
6,第2段圧縮機7,第3段圧縮機8および最終段圧縮
機9を順次直列接続して構成された多段圧縮装置では、
最終段圧縮機9の出口にだけ放風弁1を設け、この放風
弁1を開閉操作して起動時および停止時の不安定な運転
領域を回避するような運用を行なっている。図6中の符
号2は吸込弁,符号4は吸込みフィルタ,符号5は放風
サイレンサ,符号10は逆止弁,符号13は仕切弁をそれぞ
れ示しており、仕切弁13を介して高圧空気がプラントへ
取出せるようになっている。また符号20は各圧縮機の駆
動用原動機(モータ)を示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述の従来
例では、各圧縮機を放風弁を全開して吐出圧力を下げた
状態で起動し、起動完了後に放風弁を絞っていって定格
圧力まで昇圧させる操作を行なっている。そしてこの昇
圧の過程で最終段の出口圧力が、中間段の出口圧力より
も低くなるという逆転現象が一時的に起こるが、この状
態からさらに放風弁を絞っていくと、最終段の出口圧力
が中間段の出口圧力より高い正常な運転状態にもどる。
【0004】ところで、最終段の出口圧力と中間段の出
口圧力が逆転している状態では、最終段圧縮機がコンプ
レッサとしてではなく、タービンとして作動しているた
め、最終段圧縮機の回転軸の挙動が不安定となり、軸振
動が大きくなる場合がある。そこで従来は、起動時に、
最終段の出口圧力と中間段の出口圧力とが逆転する圧力
まで圧力が下がることがないように、放風弁の最大開度
を制限し、放風弁を常時いくらか絞った状態で運転し
て、最終段圧縮機の上記の不安定運転を回避していた。
しかし従来装置の場合、停止時の回転降下中にサージン
グに入る場合があるという問題がある。
【0005】ここで「サージング」とは、圧縮機の吐出
圧力が、ある圧力(回転数,温度等によって変わる)を
十側へ超えた場合に、吐出圧力,流量が変動する現象の
ことで、サージング状態が続くと圧縮機内の温度が上昇
するため、短時間でサージング状態から抜け出させる必
要がある。本発明は、このような問題点の解決をはかろ
うとするもので、起動時や停止時における圧縮機の不安
定な領域での運転の回避と、停止時における圧縮機の回
転降下中にサージングに入ることとの防止とをはかっ
た、多段圧縮装置およびその運転制御方法を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の多段圧縮装置は、互いに直列接続された複
数段の圧縮機をそなえた多段圧縮装置において、同多段
圧縮装置における中間段に大気に連通する開口部を有す
る中間弁が接続されるとともに、最終段の出口部に大気
に連通する開口部を有する放風弁が接続され、上記の中
間段および最終段の各出口部にそれぞれ圧力発信器が取
り付けられ、同各圧力発信器の圧力信号を受けて、上記
中間段の出口圧力が上記最終段の出口圧力を超えないよ
うに、上記の中間弁および放風弁の開度制御を行なうコ
ントローラが設けられていることを特徴としている。
【0007】また多段圧縮装置の運転制御方法は、上記
の多段圧縮装置の起動時,定常運転時および停止時に、
上記の中間段の出口圧力が最終段の出口圧力を超えない
ように、上記コントローラによる上記の中間弁および放
風弁の各開度制御が行なわれることを特徴としている。
【0008】さらに上記の多段圧縮装置の運転制限方法
において、上記の中間弁および放風弁がともに全開した
状態で、上記コントローラによる上記各圧縮機の回転停
止が行なわれることを特徴としている。
【0009】
【作用】上述の本発明の多段圧縮装置およびその運転制
御方法では、最終段の出口圧力と中間段の出口圧力との
逆転現象が起こらないような制御が行なわれ、これによ
り圧力が逆転した不安定な領域での運転を回避できる。
また、中間弁および放風弁がともに全開した状態で各圧
縮機の運転停止が行なわれるため、停止時の回転降下中
にサージングに入ることがない。
【0010】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例としての
多段圧縮装置およびその運転制御方法について説明する
と、図1はその多段圧縮装置の系統図、図2,図3はそ
の起動時(図2)および停止時(図3)における放風弁
と中間弁との開閉状態を示した図、図4,図5はその起
動時(図4)および停止時(図5)における放風弁と中
間弁とのシーケンス制御のフローチャートである。なお
図1中図6と同じ符号はほぼ同一の部材を示している。
【0011】この実施例の多段圧縮装置も第1段圧縮機
6,第2段圧縮機7,第3段圧縮機8および第4段(最
終段)圧縮機9が順次直列接続されて構成されるととも
に、最終段圧縮機9の出口に、放風弁1が設けられてい
る。この実施例の多段圧縮装置では、これらのほか第2
段圧縮機7の出口と第3段圧縮機8の吸込み口との接続
部7aに、放風弁サイレンサ5を介して大気に連通する
中間弁3が接続されている。
【0012】さらに、放風弁1および中間弁3の開度を
それぞれ制御するコントローラ14が設けられており、コ
ントローラ14に、最終段圧縮機9の出口圧力を計測する
圧力発信器12および第3段圧縮機8の出口圧力(すなわ
ち最終段圧縮機9の吸込圧力)を計測する圧力発信器11
の各計測信号が入力されるようになっている。上述の構
成において、多段圧縮装置の起動時および運転停止時に
おける放風弁1および中間弁3は、コントローラ14によ
るシーケンス制御により、図2,3に示すように制御さ
れる。
【0013】次にコントローラ14による放風弁1および
中間弁3の開度制御について、図4,5を参照しながら
説明する。 (1) 起動→定常運転(図2および図4参照) 起動時、放風弁1および中間弁3を全開にセットし(図
4のステップa1)、次いで各圧縮機6〜9を起動させ
る(ステップa2)。
【0014】その後、放風弁1の開度制御(ステップa
3)と中間弁3の開度制御(ステップa4)とが、同時
に、かつ別個に行なわれる。ステップa3では、最終段
圧縮機9の出口圧力P9が設定値P0(設定圧力)を超え
ないように、P9<P0では放風弁1を絞り、P9>P0
は放風弁1を開くという自動開度制御が行なわれる。な
おこの制御は定常運転中にも行なわれる。
【0015】一方ステップa4では、第3段圧縮機8の
出口圧力P8が最終段圧縮機9の出口圧力P9より高くな
るという逆転現象を生じないように、P9>P8では中間
弁3を絞る制御が行なわれるが、P9<P8では圧力の逆
転現象がなくなるまで中間弁3を開き、圧力が逆転した
状態での最終段圧縮機9の不安定な領域での運転を回避
する制御が行なわれる。
【0016】圧力の逆転がなくなれば、すなわちP9
8では中間弁3はまた絞られていき、最終的に、すな
わち定常運転時には中間弁3は全閉する(ステップ
5)。すなわち各圧縮機6〜9の起動が完了すると、
放風弁1の開度を徐々に絞る自動制御がコントローラ14
により行なわれ、これにより最終段圧縮機9の出口圧力
が次第に昇圧する(ステップa3)。
【0017】一方、放風弁1のこの開度制御の開始と同
時に、中間弁3もコントローラ14による自動開度制御に
より徐々にその開度を絞られていき、最終段圧縮機9の
出口圧力と第3段圧縮機の出口圧力(中間段出口圧力)
との逆転現象が起こらなければ、そのまま全閉まで閉じ
られる(ステップa4)。そして、圧縮装置の定常運転
中は、中間弁3は全閉状態に保たれる。一方放風弁1
は、最終段圧縮機9の出口圧力P9が設定圧力P0を超え
ることがないように、定常運転中も放風弁1の開度の自
動制御が行なわれる(ステップa5)。
【0018】(2) 定常運転→停止(図3および図5参
照) 停止(各圧縮機6〜9の回転を停止させる工程)時、最
終段圧縮機9の出口圧力P9を徐々に下げるために放風
弁1を徐々に開く(ステップb1)。このとき、中間弁
3は絞られた(全閉状態)にあるが、出口圧力P9を下
げていく過程で、出口圧力P9が第3段圧縮機8の出口
圧力P8より低くなる逆転現象が生じたときには、逆転
現象の発生を防止するために、中間弁3の開度を開く
(ステップb2)。
【0019】これにより圧力逆転による最終段圧縮機9
の不安定な領域での運転を回避することができる。放風
弁1の開度がさらに増して、あらかじめ設定された設定
開度まで開いたことが検知される(ステップb3)と、
中間弁3を全開し(ステップb4)、かつ全開状態に固
定する。放風弁1をさらに徐々に開き(ステップ
5),放風弁1の全開が検知される(ステップb6
と、圧縮機6〜9の停止が可能となるようなインターロ
ックが作動して(ステップb7)、圧縮機6〜9を停止
する(ステップb8)。
【0020】このように、中間弁3および放風弁1は共
に全開状態で圧縮機6〜9の停止が行なわれるため、圧
縮機の回転降下中にサージングに入ることはない。この
ように、この実施例では、中間弁3と放風弁1とを共に
全開した状態で各圧縮機6〜9が起動し、起動完了した
後、放風弁1が自動制御で徐々に絞られていって昇圧が
行なわれる。
【0021】放風弁1が上記の自動制御に入ると同時
に、中間弁3も自動制御に入って徐々に閉まっていく。
この間、コントローラ14による中間弁3と放風弁1との
各開度制御が行なわれるため、最終段の出口圧力と中間
段の出口圧力との逆転現象が起こらない。
【0022】また各圧縮機6〜9を停止する準備とし
て、放風弁1を徐々に開いて圧力を下げていく過程で、
最終段の出口圧力と中間段の出口圧力との逆転現象が起
きないように中間弁3がコントローラ14による自動制御
で開閉されることにより、圧力が逆転した不安定な領域
での運転を回避することができる。さらに、中間弁3お
よび放風弁1がともに全開した状態で、各圧縮機6〜9
の停止が行なわれるため、圧縮機の回転降下中にサージ
ングに入ることはない。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の多段圧縮
装置およびその運転制御方法によれば、次のような効果
ないし利点が得られる。 (1) 多段圧縮装置の起動,定常運転および停止の各運転
状態において、最終段の出口圧力と中間段の出口圧力と
の逆転現象が発生するのを確実に防止することができ、
これにより圧力逆転現象による不安定な領域での圧縮機
の運転を回避することができる。 (2) 停止時における圧縮機回転降下中にサージングに入
ることを確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての多段圧縮装置の系統
図。
【図2】同起動時における放風弁および中間弁の開閉状
態図。
【図3】同停止時における放風弁および中間弁の開閉状
態図。
【図4】同起動時における放風弁および中間弁のシーケ
ンス制御のフローチャート。
【図5】同停止時における放風弁および中間弁のシーケ
ンス制御のフローチャート。
【図6】従来の多段圧縮装置の系統図。
【符号の説明】
1 放風弁 2 吸込弁 3 中間弁 4 吸込フィルタ 5 放風サイレンサ 6 第1段圧縮機 7 第2段圧縮機 8 第3段圧縮機 9 第4段圧縮機 10 逆止弁 11,12 圧力発信器 13 仕切弁 14 コントローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直列接続された複数段の圧縮機を
    そなえた多段圧縮装置において、 同多段圧縮装置における中間段に大気に連通する開口部
    を有する中間弁が接続されるとともに、最終段の出口部
    に大気に連通する開口部を有する放風弁が接続され、 上記の中間段および最終段の各出口部にそれぞれ圧力発
    信器が取り付けられ、 同各圧力発信器の圧力信号を受けて、上記中間段の出口
    圧力が上記最終段の出口圧力を超えないように、上記の
    中間弁および放風弁の開度制御を行なうコントローラが
    設けられていることを特徴とする、多段圧縮装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の多段圧縮装置におい
    て、同多段圧縮装置の起動時,定常運転時および停止時
    に、上記の中間段の出口圧力が最終段の出口圧力を超え
    ないように、上記コントローラによる上記の中間弁およ
    び放風弁の各開度制御が行なわれることを特徴とする、
    多段圧縮装置の運転制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の多段圧縮装置の運転制
    御方法において、 上記の中間弁および放風弁がともに全開した状態で、上
    記コントローラによる上記各圧縮機の回転停止が行なわ
    れることを特徴とする、多段圧縮装置の運転制御方法。
JP5176595A 1995-02-16 1995-02-16 多段圧縮装置およびその運転制御方法 Withdrawn JPH08219088A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102840136A (zh) * 2011-06-22 2012-12-26 株式会社神户制钢所 蒸汽驱动式压缩装置
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JP2013007285A (ja) * 2011-06-22 2013-01-10 Kobe Steel Ltd 蒸気駆動式圧縮装置
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KR101409578B1 (ko) * 2011-06-22 2014-06-20 미우라고교 가부시키카이샤 증기 구동식 압축 장치

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Effective date: 20020507