JPH08296566A - 圧縮機の台数制御装置 - Google Patents

圧縮機の台数制御装置

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JPH08296566A
JPH08296566A JP10188095A JP10188095A JPH08296566A JP H08296566 A JPH08296566 A JP H08296566A JP 10188095 A JP10188095 A JP 10188095A JP 10188095 A JP10188095 A JP 10188095A JP H08296566 A JPH08296566 A JP H08296566A
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JP
Japan
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compressors
compressor
load
receiver tank
pressure
Prior art date
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JP10188095A
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English (en)
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Hajime Nakamura
中村  元
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮機から負荷までの容積とは別個に、負荷
量に応じて、圧縮機ロード/アンロード運転の適切な切
換えによる運転効率の向上を可能とした圧縮機の台数制
御装置を提供する。 【構成】 ロード/アンロード運転の切換えを行う切換
弁1を備えた複数台の圧縮機A1〜A4を並列に配置し、
各圧縮機からの吐出流路を1本の流路に合流させてレシ
ーバタンク2に至らせ、ここから圧縮ガスを負荷に送り
出すガス圧縮設備のレシーバタンク2に至る吐出流路に
圧力検出可能に設けた圧力検出器3と、これから検出圧
力を示す信号を受けて、比例,積分機能に基づいた大き
さの信号を切換弁1に対して出力し、この出力が大きく
なるにしたがって、ロード運転の圧縮機の台数を増大さ
せ、逆の場合は上記台数を減少させるとともに、微分機
能による上記検出圧力の時間に対する変化率を算出し、
起動圧縮機の過不足を示す信号を出力する調節計4とを
設けて形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数台の圧縮機の作動
状態を負荷変動に応じて制御する圧縮機の台数制御装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、圧縮機より負荷への供給圧力の変
化値を算出する圧力変化算出部と、圧縮機からの吐出流
量と負荷への供給流量との差である過不足流量を算出す
る過不足流量算出部と、上記過不足流量と上記吐出流量
とから上記供給流量を算出する供給流量算出部とを備え
た圧縮機の台数制御装置が公知である(特公平2−61
634号公報)。この台数制御装置の場合、同一容量の
複数台の圧縮機に対して適用され、圧縮機の吐出部に設
けた圧力センサによる検出圧力Pに基づき上記圧力変化
算出部で微小時間Δtの間での上記吐出部における圧力
変化ΔP、即ちΔP/Δtが算出されるようになってい
る。また、上記過不足流量算出部で上記微小時間Δtに
対する上記圧力変化の割合ΔP/Δtから、上記吐出部
からの流量と負荷への流量との間の過不足流量ΔQが算
出される。
【0003】即ち、圧縮機の吐出部から負荷に至る配管
やレシーバタンク等のバッファの容量をVとすると、上
記過不足流量ΔQは、次式 ΔQ=(ΔP/Δt)・(V/1.033) より求められる。一方、上記吐出部に設けた流量センサ
による検出流量Qと上記過不足流量ΔQとから、上記供
給流量算出部で上記負荷への供給流量Q′(=Q−Δ
Q)を算出することができる。このようにして、この供
給流量Q′を求めることにより、効果的な圧縮機の台数
制御を行うことが意図されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
上記過不足流量を求める計算式の係数であるバッファの
容積Vは、レシーバタンク(バッファタンク)以外の配
管容積等を含んだものとなっている。このため、このバ
ッファ容積Vを予め求めておくのは困難である。また、
設備の変更等によりバッファ容積Vが変更になると、上
記係数の変更を行わなければならない等の問題がある。
また、負荷への供給流量を算出するために上記吐出部に
圧力センサ、および流量センサを設ける必要がある。
【0005】さらに、圧縮機の台数制御のために負荷へ
の供給流量を算出しなければならない等の問題がある。
さらにまた、上記従来の装置では、各圧縮機は、同一容
量のものに限られる。本発明は、斯る従来の問題点を課
題としてなされたもので、圧縮機から負荷までの容積と
は別個に、複数台の圧縮機の容量が同一であるか否かに
拘わらず、負荷量に応じて、圧縮機のロード/アンロー
ド運転、および起動/停止の適切な切換えによる運転効
率の向上を可能とした圧縮機の台数制御装置を提供しよ
うとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ロード/アンロード運転の切換えを行う
切換弁を備えた複数台の圧縮機を並列に配置し、各圧縮
機からの吐出流路を1本の流路に合流させてレシーバタ
ンクに至らせ、このレシーバタンクから圧縮ガスを負荷
に送り出すガス圧縮設備の上記レシーバタンクに至る吐
出流路に圧力検出可能に設けた圧力検出器と、この圧力
検出器から検出圧力を示す信号を受けて、これから比
例,積分機能に基づき、上記検出圧力に対応した大きさ
の信号を上記切換弁に対して出力し、この出力が大きく
なるにしたがって、順次、新たに圧縮機を起動して起動
圧縮機の台数を増大させ、アンロード運転からロード運
転へと移行させてゆき、上記出力が小さくなるにしたが
って、順次、起動圧縮機をロード運転からアンロード運
転へと移行させ、さらに停止させて起動圧縮機の台数を
減少させる信号を出力するとともに、微分機能に基づ
き、上記吐出流路の圧力の時間に対する変化率に対応し
た大きさの信号を出力し、この変化率が、正の場合は、
大きい程、起動圧縮機の台数を増大させ、負の場合は、
小さい程、起動圧縮機の台数を減少させる起動圧縮機台
数の過不足をなくす信号を出力する調節計とを設けて形
成した。
【0007】
【作用】上記発明のように構成することにより、常に負
荷に応じて、必要最小限度の台数の圧縮機を運転させ得
るようになる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。図1は、本発明に係る圧縮機の台数制御装置
を適用したガス圧縮設備を示し、本実施例の場合、圧縮
機A1,A2,A3,A4を並列に配置してある。各圧縮機
1,A2,A3,A4にはロード運転/アンロード運転切
換え用の切換弁(オン−オフ弁)1が設けてある。ま
た、各圧縮機A1,A2,A3,A4からの吐出流路は1本
の流路に合流して、レシーバタンク2に至り、レシーバ
タンク2からは負荷に至る流路が延びている。各圧縮機
1,A2,A3,A4からレシーバタンク2に至る間(レ
シーバタンク2を含む)、例えば本実施例では、合流後
で、レシーバタンク2の入側の吐出流路の部分に、この
内部の圧力を検出する圧力検出器3が設けてあり、これ
による検出圧力の信号を比例,積分,微分機能を有する
調節計4に入力してある。そして、この信号に基づき、
調節計4から、各圧縮機の図示しない駆動部および各切
換弁1に対して起動/停止、ロード/アンロード運転を
指示する信号が送り、圧縮機の台数制御を行うようにな
っている。
【0009】図2は、調節計4からの出力(比例,積分
調節機能による出力)と、各圧縮機A1,A2,A3,A4
の運転状態との関係を示し、X0(0%),X1,X2,X
3,X4(100%)は圧縮機の起動/停止の切換点を示
し、x0,x1,x2,x3は圧縮機のロード/アンロード
切換点を示している。現実には、ヒステリシス幅を考慮
して、x0,x1,x2,x3の各点を、ロード運転からア
ンロード運転への切換えの場合は−α(α>0)だけず
らし、逆の場合は+β(β>0)だけずらすのがよく、
各点でのずらす量を異ならせてもよい。また、X0〜X1
の範囲では圧縮機の起動台数が1台であることを示し、
同様にX1〜X2では2台、X2〜X3では3台、X3〜X4
では4台であることを、それぞれ、示している。さら
に、図2中、実線はロード運転、二点鎖線はアンロード
運転を示し、点X0〜x0の範囲では圧縮機1台の容量0
%のアンロード運転,x0〜X1の範囲では圧縮機1台の
容量100%のロード運転が行われ、Xn〜xnの範囲で
は、n台の圧縮機がロード運転、n+1台目の圧縮機が
アンロード運転、xn〜Xn+1の範囲ではn+1台の圧縮
機がロード運転されることを示している。なお、本実施
例では、0≦n≦3であるが、本発明はこれに限定する
ものではない。
【0010】図3は、(圧力検出器3による検出圧力P
と時間tとの関係、および)調節計4の微分機能により
求められる検出圧力Pの時間tに対する変化率(ΔP/
Δt)と吐出流量の過不足、即ち上記変化率と負荷量に
対する圧縮ガスを吐出している圧縮機の過不足台数との
関係を示している。なお、図3ではy1,… ,y4のそ
れぞれは正の値を示し、z1,… ,z4のそれぞれは負
の値を示している。具体的には、変化率がz1〜y1の場
合には、圧縮機の過不足台数が1台未満で、起動圧縮機
の台数になんら変化がないことを示している。変化率が
n〜yn+1(本実施例では、n=1,2,3のいずれか
の値)の場合は、起動圧縮機がn台不足しており、新た
に圧縮機n台が起動され、変化率がy4以上の場合は新
たに圧縮機4台が起動されることを示している。これに
対して、変化率がzm+1〜zm(本実施例では、m=1,
2,3のいずれかの値)の場合は、起動圧縮機がm台過
剰で、圧縮機m台が停止させられ、変化率がzm+1以下
の場合は圧縮機4台共に停止させられることを示してい
る。そして、起動圧縮機台数の過不足を解消するため
に、調節計4から各圧縮機の駆動部に対して起動/停止
信号が出力されるようになっている。なお、各圧縮機の
容量が異なる場合は、追起動、停止をさせる圧縮機は小
容量のものから優先的に行うものとする。
【0011】したがって、上記微分機能により、変化率
(ΔP/Δt)を求めることにより、図2に示す比例,
積分機能による出力が規定値に達する前に、圧縮機の起
動,停止を行うことができ、吐出圧力のオーバーシュー
トを抑えることができる。また、圧縮機A1,A2
3,A4の容量が異なる場合は、次にどの圧縮機を起
動、或は停止すればよいかの判断ができる。このよう
に、上記実施例では、圧縮機の運転台数を最小限に抑え
て、消費電力を節約できるようになっている。なお、本
発明における複数台の圧縮機の容量については、同一か
否かは問わない。また、上記実施例では圧縮機が4台の
例を示したが、本発明は、圧縮機の台数を何等制限する
ものではない。
【0012】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、ロード/アンロード運転の切換えを行う切換
弁を備えた複数台の圧縮機を並列に配置し、各圧縮機か
らの吐出流路を1本の流路に合流させてレシーバタンク
に至らせ、このレシーバタンクから圧縮ガスを負荷に送
り出すガス圧縮設備の上記レシーバタンクに至る吐出流
路に圧力検出可能に設けた圧力検出器と、この圧力検出
器から検出圧力を示す信号を受けて、これから比例,積
分機能に基づき、上記検出圧力に対応した大きさの信号
を上記切換弁に対して出力し、この出力が大きくなるに
したがって、順次、新たに圧縮機を起動して起動圧縮機
の台数を増大させ、アンロード運転からロード運転へと
移行させてゆき、上記出力が小さくなるにしたがって、
順次、起動圧縮機をロード運転からアンロード運転へと
移行させ、さらに停止させて起動圧縮機の台数を減少さ
せる信号を出力するとともに、微分機能に基づき、上記
吐出流路の圧力の時間に対する変化率に対応した大きさ
の信号を出力し、この変化率が、正の場合は、大きい
程、起動圧縮機の台数を増大、または容量の大きな圧縮
機を起動させ、負の場合は、小さい程、起動圧縮機の台
数を減少、または容量の小さな圧縮機を停止させる起動
圧縮機台数の過不足をなくす信号を出力する調節計とを
設けて形成してある。
【0013】このため、圧縮機から負荷までの容量が未
知数であっても、各圧縮機のロード/アンロード運転の
切換えを、容易かつ適切に行うことが可能となる。ま
た、微分機能により、変化率(ΔP/Δt)を求めるこ
とにより、比例,積分機能による出力が規定値に達する
前に、圧縮機の起動,停止を行うことができ、吐出圧力
のオーバーシュートを抑えることができるとともに、各
圧縮機の容量が異なる場合は、次にどの圧縮機を起動、
或は停止すればよいかの判断ができ、負荷量に対して各
圧縮機に対して起動或は停止の適切な制御も可能になる
等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる圧縮機の台数制御装置を適用
した気体圧縮設備の全体構成の概略を示す図である。
【図2】 調節計からの出力の大きさと起動圧縮機の台
数,起動圧縮機の運転状態との関係を示す図である。
【図3】 圧力検出器による検出圧力の時間に対する変
化率と起動圧縮機の過不足台数との関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 切換弁 2 レシーバタンク 3 圧力検出器 4 調節計 A1,A2,A3,A4 圧縮機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロード/アンロード運転の切換えを行う
    切換弁を備えた複数台の圧縮機を並列に配置し、各圧縮
    機からの吐出流路を1本の流路に合流させてレシーバタ
    ンクに至らせ、このレシーバタンクから圧縮ガスを負荷
    に送り出すガス圧縮設備の上記レシーバタンクに至る吐
    出流路に圧力検出可能に設けた圧力検出器と、この圧力
    検出器から検出圧力を示す信号を受けて、これから比
    例,積分機能に基づき、上記検出圧力に対応した大きさ
    の信号を上記切換弁に対して出力し、この出力が大きく
    なるにしたがって、順次、新たに圧縮機を起動して起動
    圧縮機の台数を増大させ、アンロード運転からロード運
    転へと移行させてゆき、上記出力が小さくなるにしたが
    って、順次、起動圧縮機をロード運転からアンロード運
    転へと移行させ、さらに停止させて起動圧縮機の台数を
    減少させる信号を出力するとともに、微分機能に基づ
    き、上記吐出流路の圧力の時間に対する変化率に対応し
    た大きさの信号を出力し、この変化率が、正の場合は、
    大きい程、起動圧縮機の台数を増大させ、負の場合は、
    小さい程、起動圧縮機の台数を減少させる起動圧縮機台
    数の過不足をなくす信号を出力する調節計とを設けて形
    成したことを特徴とする圧縮機の台数制御装置。
JP10188095A 1995-04-26 1995-04-26 圧縮機の台数制御装置 Pending JPH08296566A (ja)

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