JPH1151502A - ターボ冷凍機 - Google Patents

ターボ冷凍機

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JPH1151502A
JPH1151502A JP20416697A JP20416697A JPH1151502A JP H1151502 A JPH1151502 A JP H1151502A JP 20416697 A JP20416697 A JP 20416697A JP 20416697 A JP20416697 A JP 20416697A JP H1151502 A JPH1151502 A JP H1151502A
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JP
Japan
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compressor
compressors
surging
check valve
condenser
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Pending
Application number
JP20416697A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Kuwabara
健一 桑原
Shinpei Furusawa
新平 古澤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1151502A publication Critical patent/JPH1151502A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/07Details of compressors or related parts
    • F25B2400/075Details of compressors or related parts with parallel compressors

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  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】後発圧縮機の立ち上げ時のサージング防止、圧
縮機2台運転中のサージング運転を防止し、またコスト
ダウンの図れるタ−ボ冷凍機を提供すること。 【解決手段】それぞれの圧縮機1、2の吐出側にチェッ
ク弁5、6を設けるとともに、圧縮機1、2の吸い込み
側と前記チェック弁5、6と圧縮機1、2との間をバイ
パスする位置にバイパス弁9、10を設け、前記圧縮機
1、2のインレットガイドベーン7、8の開度と蒸発器
4及び凝縮器3の圧力比からサージングを検知する手段
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は2台の圧縮機を並列
に使用するターボ冷凍機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2台の圧縮機を使用するターボ冷
凍機は1台の蒸発器と2台の凝縮器とで構成されてい
る。
【0003】なお、この種のものとして関連するもの
に、たとえば特開平1ー271700号公報が挙げられ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】圧縮機2台に対して、
凝縮器1台で対応するためには、圧縮機1台運転から2
台運転への切替時、先発の圧縮機によって凝縮器の圧力
が上昇しており、後発の圧縮機の出口のチェック弁は閉
じている状態で、後発の圧縮機を安定に立ち上げること
が必要であり、かつ、圧縮機2台運転時に変動が発生し
た時に生じるサージングの発生を防止、もしくは、サー
ジングの発生を検知し、サージング状態から脱出するこ
とが必要である。
【0005】上記構成では、1台の圧縮機が運転されて
いるとき、1台の凝縮器分の伝熱面積が使用されていな
いため効率が悪い。また、凝縮器2台を2つのシェルで
設置するためにはスペースが余分に必要なため、通常は
凝縮器内部を2つに仕切って2台の凝縮器を構成する
が、高圧冷媒を用いる場合、この仕切板の厚みが厚くな
り、コストアップにつながる。
【0006】本発明の目的は、2台の圧縮機を備えるタ
ーボ冷凍機の後発圧縮機の立ち上げ時のサージング防止
と圧縮機2台運転中のサージング運転を防止することが
でき、また、凝縮器を1台で対応させることにより、圧
縮機1台運転時の伝熱面積の確保及び高圧冷媒を用いた
ときの凝縮器シェルのコストダウンを図れるターボ冷凍
機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、2台の圧縮
機と1台の蒸発器と1台の凝縮器とを備えるターボ冷凍
機において、それぞれの圧縮機の吐出側にチェック弁を
設けるとともに、圧縮機の吸い込み側と前記チェック弁
と圧縮機との間をバイパスするバイパス配管にバイパス
弁を設け、前記圧縮機のインレットガイドベーンの開度
及び蒸発器と凝縮器との圧力比からサージングを検知す
る手段を設ける、ことによって達成される。
【0008】また上記目的は、2台の圧縮機と1台の蒸
発器と1台の凝縮器とを備えるターボ冷凍機において、
それぞれの圧縮機の吐出側にチェック弁を設けるととも
に、圧縮機の吸い込み側と前記チェック弁と圧縮機との
間をバイパスするバイパス配管にバイパス弁を設け、前
記圧縮機のサージングを前記チェック弁が動作したとき
の圧縮機の消費電流の大幅な変化とその継続時間とから
検知する手段を設ける、ことによって達成される。
【0009】さらにまた上記目的は、2台の圧縮機と1
台の蒸発器と1台の凝縮器とを備えるターボ冷凍機にお
いて、それぞれの圧縮機の吐出側にチェック弁を設ける
とともに、圧縮機の吸い込み側と前記チェック弁と圧縮
機との間をバイパスするバイパス配管にバイパス弁を設
け、前記圧縮機のサージングを前記チェック弁が動作し
たときのチェック弁前後の圧力差から検知する手段を設
ける、ことによって達成される。
【0010】後発機の立ち上げ時にバイパス弁を開き、
圧縮機の風量を増加させた後、バイパス弁を閉じること
で、圧力を上昇させ、これにより、安定領域での運転と
することができる。
【0011】また、2台運転時の変動による圧縮機のサ
ージング防止については、圧縮機のインレットガイドベ
ーンと圧力比の関係より、インレットガイドベーン開度
及び蒸発器圧力と凝縮器圧力との比を演算することによ
り、サージング防止ラインを設定し、サージング防止ラ
インに運転が入った場合には、1台の圧縮機を停止する
ことで、サージングを防止できる。
【0012】サージングに入ったときは、圧縮機出口側
のチェック弁が閉まり、圧縮機の風量が0になるため
に、圧縮機の消費電流が大幅に小さくなり、かつ、その
状態が継続することから、圧縮機の消費する電流を検知
する手段により圧縮機の消費する電流を検知し、電流の
値の変化と継続時間とにより、サージングに入ったこと
を検知し、サージングを検知した場合には、1台の圧縮
機を停止することで、サージングより脱出する。サージ
ングに入ったときは、圧縮機出口のチェック弁が閉ま
り、チェック弁前後の圧力差が大きくなることをとら
え、サージングを検知すし、サージングを検知した場合
には、1台の圧縮機を停止することで、サージングより
脱出する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面を参照
して説明する。図1は第1の実施例の系統図である。
1、2は圧縮機、3は凝縮器、4は蒸発器であり、圧縮
機1、2は凝縮器3、蒸発器4に対して並列に配置され
て前記圧縮機1、2、凝縮器3及び蒸発器4が配管接続
されている。圧縮機1、2の吐出側には、それぞれチェ
ック弁5、6が設けられ、また圧縮機1、2のバイパス
配管にはそれぞれバイパス弁9、10がそれぞれ設けら
れている。チェック弁5、6は圧縮機1、2の停止時の
凝縮器3からの冷媒ガスの逆流を防止し、圧縮機1、2
のいずれか1台のみが運転されている時、凝縮器3から
の冷媒ガスの蒸発器4への逆流を防止する。
【0014】いま圧縮機1が運転状態にあり、圧縮機2
は停止状態にあるとき、圧縮機1、2の2台の運転に切
り替えるときについて図2により説明する。
【0015】運転されている圧縮機1のインレットガイ
ドベーン7の開度を運転可能な最小開度にして圧縮機2
を起動する。
【0016】次に圧縮機2のインレットガイドベーン8
を全開にし、またバイパス弁10も全開にして、圧縮機
2に流れる風量を増加させる。その後、バイパス弁10
を徐々に閉め全閉とすることで圧縮機2の圧力を運転圧
力まで上昇させる。
【0017】圧縮機2を先発させ、圧縮機1を後発とす
る場合は、上記圧縮機1、2の操作を逆にし、バイパス
弁9をバイパス弁10の代わりに動かすことで対応でき
る。後発の圧縮機1のバイパス弁9が全閉となったと
き、2台の圧縮機1、2のインレットガイドベーン7、
8を同じ開度にする制御を行う。
【0018】2台運転時の変動における圧縮機1、2の
サージング防止については、インレットガイドベーン駆
動装置11、12のフィードバックの値よりインレット
ガイドベーン7、8の開度を制御装置15へ送り、蒸発
器圧力伝送器13と凝縮器圧力伝送器14の比を制御装
置15で演算することにより、図3に示すように、サー
ジング防止ラインを設定し、サージング防止ラインに運
転が入った場合には、予め設定した圧縮機1、2を停止
し、サージングを防止する。
【0019】図4は第2の実施例の系統図である。2台
の圧縮機21と圧縮機22とが21、22の凝縮器2
3、蒸発器24に並列に配置され、前記圧縮機21、2
2、凝縮器23及び蒸発器24が配管接続されている。
圧縮機21、22の吐出側には、それぞれチェック弁2
5、26が設けられ、またバイパス配管にはそれぞれバ
イパス弁27、28が設けられている。チェック弁2
5、26は圧縮機21、22の停止時に凝縮器23から
冷媒ガスの逆流防止と、圧縮機21、22のいずれかの
1台が運転されている時、凝縮器23からの冷媒ガスの
逆流を防止する。
【0020】いま圧縮機21が運転状態にあり、圧縮機
22は停止状態にあるとき、圧縮機21、22の2台の
運転に切り替えるときについて説明する。
【0021】圧縮機21のインレットガイドベーン27
の開度を運転可能な最小開度にして圧縮機22を起動す
る。
【0022】次に圧縮機22のインレットガイドベーン
28を全開とし、バイパス弁30を全開とし、圧縮機2
2に流れる風量を増加させる。その後、バイパス弁30
を徐々に閉め全閉とすることで圧縮機22の圧力を運転
圧力まで上昇させる。
【0023】圧縮機22を先発させ、圧縮機21を後発
とする場合は、上記圧縮機21、22の操作を逆にす
る。バイパス弁29をバイパス弁30の代わりに動かす
ことで対応できる。後発の圧縮機21のバイパス弁29
が全閉となったとき、2台の圧縮機21、22のインレ
ットガイドベーン27、28を同じ開度で動かす制御を
行う。2台運転時の変動による圧縮機21、22のサー
ジングについては、圧縮機21、22のどちらかがサー
ジングに入ったときは、サージングに入った圧縮機出口
のチェック弁が閉まり、圧縮機の風量が0になる。この
ため、圧縮機の消費電流が大幅に小さくなり、かつ、そ
の状態が継続することから、圧縮機の消費する電流を電
流検知器31、32で検知し、制御装置33内で電流値
の変化と継続時間とにより、サージングに入ったことを
検知する。サージングに入った場合には、予め設定した
圧縮機21もしくは22のサージングに入った圧縮機を
停止してサージングより脱出する。
【0024】図5は第3の実施例の系統図である。2台
の圧縮機21と圧縮機22とが21、22の凝縮器2
3、蒸発器24に並列に配置され、前記圧縮機21、2
2、凝縮器23及び蒸発器24が配管接続されている。
圧縮機21、22の吐出側には、それぞれチェック弁2
5、26が設けられ、またバイパス配管にはそれぞれバ
イパス弁27、28が設けられている。チェック弁2
5、26は圧縮機21、22の停止時に凝縮器23から
冷媒ガスの逆流防止と、圧縮機21、22のいずれかの
1台が運転されている時、凝縮器23からの冷媒ガスの
逆流を防ぐために設けられている。
【0025】2台の圧縮機41と圧縮機42とが凝縮器
43、蒸発器44に並列に配置され、凝縮器43及び蒸
発器44が配管接続されている。圧縮機41、42の吐
出側には、それぞれチェック弁45、46が設けられ、
またバイパス配管41、42にはそれぞれバイパス弁4
7、48が設けられている。圧縮機41、42には、そ
れぞれチェック弁45、46及びバイパス弁47、48
を設ける。チェック弁45、46は圧縮機停止時の凝縮
器43から冷媒ガスの逆流防止と、1台の圧縮機のみが
運転されているとき凝縮器43からの冷媒ガスの蒸発器
44への逆流を防止する。
【0026】いま、圧縮機41のみの運転から圧縮機4
1、42の2台の運転に切り替えるときは、圧縮機41
のインレットガイドベーン47の開度を運転可能な最小
開度にして圧縮機42を起動する。
【0027】次に圧縮機42のインレットガイドベーン
48及びバイパス弁50を全開とし、圧縮機42に流れ
る風量を増加させる。その後、バイパス弁50を徐々に
閉め全閉とすることで圧縮機42の圧力を運転圧力まで
上昇させる。圧縮機42を先発させ、圧縮機41を後発
とする場合は、上記の圧縮機の操作を逆にし、バイパス
弁49をバイパス弁50の代わりに動かすことで対応で
きる。後発の圧縮機41のバイパス弁49が全閉となっ
たとき、2台の圧縮機41、42のインレットガイドベ
ーン47、48を同じ開度で制御を行う。2台運転時の
変動による圧縮機41、42のサージングについては、
圧縮機41、42のどちらかがサージングに入ったとき
は、サージングに入った側のチェック弁が閉まるため、
チェック弁前後の圧力差が大きくなることを差圧計5
1、52でとらえ、制御盤53でサージングを検知す
る。サージングを検知した場合には、予め設定した圧縮
機41もしくは圧縮機42、もしくはサージングに入っ
た圧縮機を停止してサージングより脱出する。
【0028】
【発明の効果】2台の圧縮機を備えるターボ冷凍機の後
発圧縮機の立ち上げ時のサージング防止と圧縮機2台運
転中のサージング運転を防止することができる。
【0029】また、凝縮器を1台で対応させることによ
り、圧縮機1台運転時の伝熱面積の確保及び高圧冷媒を
用いたときの凝縮器シェルのコストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の系統図である。
【図2】図1の実施例の圧縮機風量ー圧力特性図であ
る。
【図3】図1の実施例の圧縮機インレットガイドベーン
開度ー圧力比特性図である。
【図4】本発明の第2の実施例の系統図である。
【図5】本発明の第3の実施例の系統図である
【符号の説明】
1:圧縮機、2:圧縮機、3:凝縮器、4:蒸発器、
5:チェック弁、6:チェック弁、7:インレットガイ
ドベーン、8:インレットガイドベーン、9:バイパス
弁、10:バイパス弁、11:インレットガイドベーン
駆動部、12:インレットガイドベーン駆動部、13:
蒸発器圧力伝送器、14:凝縮器圧力伝送器、15:制
御盤、21:圧縮機、22:圧縮機、23:凝縮器、2
4:蒸発器、 25:チェック弁、26:チェック弁、
27:インレットガイドベーン、28:インレットガイ
ドベーン、29:バイパス弁、30:バイパス弁、3
1:電流検知器、32:電流検知器、33:制御盤、4
1:圧縮機、42:圧縮機、43:凝縮器、44:蒸発
器、45:チェック弁、46:チェック弁、47:イン
レットガイドベーン、48:インレットガイドベーン、
49:バイパス弁、50:バイパス弁、51:差圧発信
器、52:差圧発信器、53:制御盤。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2台の圧縮機と1台の蒸発器と1台の凝縮
    器とを備えるターボ冷凍機において、それぞれの圧縮機
    の吐出側にチェック弁を設けるとともに、圧縮機の吸い
    込み側と前記チェック弁と圧縮機との間をバイパスする
    バイパス配管にバイパス弁を設け、前記圧縮機のインレ
    ットガイドベーンの開度及び蒸発器と凝縮器との圧力比
    からサージングを検知する手段を設けることを特徴とす
    るターボ冷凍機。
  2. 【請求項2】2台の圧縮機と1台の蒸発器と1台の凝縮
    器とを備えるターボ冷凍機において、それぞれの圧縮機
    の吐出側にチェック弁を設けるとともに、圧縮機の吸い
    込み側と前記チェック弁と圧縮機との間をバイパスする
    バイパス配管にバイパス弁を設け、前記圧縮機のサージ
    ングを前記チェック弁が動作したときの圧縮機の消費電
    流の大幅な変化とその継続時間とから検知する手段を設
    けることを特徴とするターボ冷凍機。
  3. 【請求項3】2台の圧縮機と1台の蒸発器と1台の凝縮
    器とを備えるターボ冷凍機において、それぞれの圧縮機
    の吐出側にチェック弁を設けるとともに、圧縮機の吸い
    込み側と前記チェック弁と圧縮機との間をバイパスする
    バイパス配管にバイパス弁を設け、前記圧縮機のサージ
    ングを前記チェック弁が動作したときのチェック弁前後
    の圧力差により検知する手段を設けることを特徴とする
    ターボ冷凍機。
JP20416697A 1997-07-30 1997-07-30 ターボ冷凍機 Pending JPH1151502A (ja)

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