JPS5818598A - 多段圧縮機の制御方法 - Google Patents
多段圧縮機の制御方法Info
- Publication number
- JPS5818598A JPS5818598A JP11538181A JP11538181A JPS5818598A JP S5818598 A JPS5818598 A JP S5818598A JP 11538181 A JP11538181 A JP 11538181A JP 11538181 A JP11538181 A JP 11538181A JP S5818598 A JPS5818598 A JP S5818598A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- flow rate
- intercooler
- surging
- stage
- Prior art date
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- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0276—Surge control by influencing fluid temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多段圧縮機の制御方法ζζ係り、特ｌこ後段の
圧縮機へ流れる圧気の流量がそのサージング限界域に達
したときにインタークーラの冷却能力を減衰させて圧気
を熱膨張させ、後段の圧縮機の吸入流量を増加させるこ
とによりサージングの防止を図る制御方法ｌこ関する。
圧縮機へ流れる圧気の流量がそのサージング限界域に達
したときにインタークーラの冷却能力を減衰させて圧気
を熱膨張させ、後段の圧縮機の吸入流量を増加させるこ
とによりサージングの防止を図る制御方法ｌこ関する。
多段圧縮機は被圧縮流体を段階的に圧縮するものであり
、必然的に後段の圧縮機は前段の圧縮機に比してそのイ
ンペラの径が小さいという特徴がある。従って、第１図
に示すように、第１段目と第２段目の圧縮機についてそ
の流量係数φと圧力係数ψとの関係を示す特性曲線を比
較してみると、第２段目の方（第１図（・）に示す）が
第１段目の方（第１図（イ月ζ示す）よりサージング限
界が高流量係数側に移動している。
、必然的に後段の圧縮機は前段の圧縮機に比してそのイ
ンペラの径が小さいという特徴がある。従って、第１図
に示すように、第１段目と第２段目の圧縮機についてそ
の流量係数φと圧力係数ψとの関係を示す特性曲線を比
較してみると、第２段目の方（第１図（・）に示す）が
第１段目の方（第１図（イ月ζ示す）よりサージング限
界が高流量係数側に移動している。
即ち、仮に設計点における流量係数を１００％として第
１段目の圧縮機のサージング限界域における流量係数を
６０％とすると、第２段目の圧縮機のサージング限界域
における流量係数は７０％程度となる。このため、多段
圧縮機の吸入弁を絞って流量係数を７０％以下Ｉこ低下
させると、第２段目の圧縮機の方に最初のサージング現
象を生ずる。しかして、多段圧縮機が三段以上の場合に
は、最終段の圧縮機に最初のサージングが発生すること
になる。
１段目の圧縮機のサージング限界域における流量係数を
６０％とすると、第２段目の圧縮機のサージング限界域
における流量係数は７０％程度となる。このため、多段
圧縮機の吸入弁を絞って流量係数を７０％以下Ｉこ低下
させると、第２段目の圧縮機の方に最初のサージング現
象を生ずる。しかして、多段圧縮機が三段以上の場合に
は、最終段の圧縮機に最初のサージングが発生すること
になる。
このサージングが起ると圧縮機の効率が急激に低下し、
また摂動や熱の発生で圧縮機のインペラ等が損傷する虞
れがある。
また摂動や熱の発生で圧縮機のインペラ等が損傷する虞
れがある。
従って、従来ではこのようなサージングの発生を避ける
ために、やむなく全段の圧縮機の流量係数を最終段のサ
ージング限界域における流量係数以上に高めで運転しで
いた。そして、上記実例ζこよれば、低負荷運転になっ
て流量係数が７０％に達したときに、サージングを防止
すべく吐出管内の圧気を大気に開放していたのである。
ために、やむなく全段の圧縮機の流量係数を最終段のサ
ージング限界域における流量係数以上に高めで運転しで
いた。そして、上記実例ζこよれば、低負荷運転になっ
て流量係数が７０％に達したときに、サージングを防止
すべく吐出管内の圧気を大気に開放していたのである。
本発明は上記実情に着目して案出され、その目的は後段
の圧縮機の吸入流量を熱膨張によって増加させることに
より、後段の圧縮機にサージングを発生させることなく
そのサージング限界域における流量係数以下の低負荷運
転を可能にし、省エネルギ化を達成し得る多段圧縮機の
制御方法を提供するにある。
の圧縮機の吸入流量を熱膨張によって増加させることに
より、後段の圧縮機にサージングを発生させることなく
そのサージング限界域における流量係数以下の低負荷運
転を可能にし、省エネルギ化を達成し得る多段圧縮機の
制御方法を提供するにある。
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。
る。
ターボ圧縮機を二基直列に接続して構成される縮機１の
吸入側ｆこは吸入弁２を備えた吸入Ｗ３が接続され、第
１段目の圧縮機１の吐出側には接続管４を介して第２段
目の圧縮機５の吸入側が接続されている。
吸入側ｆこは吸入弁２を備えた吸入Ｗ３が接続され、第
１段目の圧縮機１の吐出側には接続管４を介して第２段
目の圧縮機５の吸入側が接続されている。
この第２段目の圧縮機５の吐出側には吐出管６が接続さ
れ、この吐出管６には負荷機器へ圧気を分配供給するた
めのレシーバタンクが接続されることｔこなる。上記吐
出管６Ｉこは圧気を大気１ｃ開放するための放風管７が
接続され、この放風管７６ζはこれを開閉する放風弁８
が介設されている。また、吐出ｔ６＋こは、吐出圧を検
出し、この吐出圧を設定圧に保持すべく上記吸入弁２を
開閉制御して吸入風量を調節するための圧力調整器９が
接続さハ、定風圧制御ができるように構成されてている
。
れ、この吐出管６には負荷機器へ圧気を分配供給するた
めのレシーバタンクが接続されることｔこなる。上記吐
出管６Ｉこは圧気を大気１ｃ開放するための放風管７が
接続され、この放風管７６ζはこれを開閉する放風弁８
が介設されている。また、吐出ｔ６＋こは、吐出圧を検
出し、この吐出圧を設定圧に保持すべく上記吸入弁２を
開閉制御して吸入風量を調節するための圧力調整器９が
接続さハ、定風圧制御ができるように構成されてている
。
一方、上記接続管４には前段である第１段目の圧縮機１
から吐出される圧気を冷却するためのインタークーラ１
ｏが介設されると共ｌこ、このインタークーラ１０の後
流側ζこおいて第２段目の圧縮機５へ流れる圧気の流量
を検出するためのオリフィス１１ａと差圧発信器１１ｂ
とからなる吸入量検出手段１１が設けられている。そし
て、吸入量検出手段１１には流量調整器１２が接続され
ている。この流量調整器１２は差圧発信器１１ｂから送
られた検出値と第２段目の圧縮機５のサージング限界許
容流量とを比較して、検出値がサージング限界域に達し
たときに上記放風弁８を開放させるように構成されてい
る。
から吐出される圧気を冷却するためのインタークーラ１
ｏが介設されると共ｌこ、このインタークーラ１０の後
流側ζこおいて第２段目の圧縮機５へ流れる圧気の流量
を検出するためのオリフィス１１ａと差圧発信器１１ｂ
とからなる吸入量検出手段１１が設けられている。そし
て、吸入量検出手段１１には流量調整器１２が接続され
ている。この流量調整器１２は差圧発信器１１ｂから送
られた検出値と第２段目の圧縮機５のサージング限界許
容流量とを比較して、検出値がサージング限界域に達し
たときに上記放風弁８を開放させるように構成されてい
る。
以上の構成は一般（こ採用されている多段圧縮機の構成
であり、定風圧制御を行っている状態において負荷機器
の圧気消費量の減少により風ｉ′俟第２段目の圧縮機５
のサージング限界許容流量を超えたとき、換言すれば流
量係数が第２段目の圧縮機５のサージング限界域におけ
る流量係数を下回ったときに吐出管６内の圧気を大気中
に放風することｔこまり後段である第２段目の圧縮機５
のサージングの発生を防止するように構成される。
であり、定風圧制御を行っている状態において負荷機器
の圧気消費量の減少により風ｉ′俟第２段目の圧縮機５
のサージング限界許容流量を超えたとき、換言すれば流
量係数が第２段目の圧縮機５のサージング限界域におけ
る流量係数を下回ったときに吐出管６内の圧気を大気中
に放風することｔこまり後段である第２段目の圧縮機５
のサージングの発生を防止するように構成される。
しかして、本発明は風量が第２段目の圧縮機５のす〜ジ
ング限界許容流量を超えたとき、放風弁８を開放する前
に、インタークーラ１０の冷却能力を減衰させて圧気を
熱膨張させ、もって第２段目の圧縮機５の吸入流量が増
加することから、その増加分だけ風量を今までより更に
低減できるようをこしたことに特長がある。
ング限界許容流量を超えたとき、放風弁８を開放する前
に、インタークーラ１０の冷却能力を減衰させて圧気を
熱膨張させ、もって第２段目の圧縮機５の吸入流量が増
加することから、その増加分だけ風量を今までより更に
低減できるようをこしたことに特長がある。
即ち、上記インタークーラ１０の冷却能力を可変する手
段として、インタークーラ１０の冷却水供給配管１０ａ
には流量調節弁１３が設けられ、この流量調節弁１３を
絞ることにより冷却水流量を減らして冷却能力を減衰さ
せることになる。流。
段として、インタークーラ１０の冷却水供給配管１０ａ
には流量調節弁１３が設けられ、この流量調節弁１３を
絞ることにより冷却水流量を減らして冷却能力を減衰さ
せることになる。流。
量調節弁１３は流量調整器１２からの作動信号により比
較器１４を介して操作されるようになっており、作動信
号を受けると徐々ｆこ閉弁するように構成されている。
較器１４を介して操作されるようになっており、作動信
号を受けると徐々ｆこ閉弁するように構成されている。
従って、流量調整器１２は検出値がサージング限界域に
達したときに先ず比較器１４に流量調節弁１３を作動さ
せるための作動信号を発し、その後検出値が再びサージ
ング限界域に達したときに今度は放風弁８を開放させる
ように設定されでいる。
達したときに先ず比較器１４に流量調節弁１３を作動さ
せるための作動信号を発し、その後検出値が再びサージ
ング限界域に達したときに今度は放風弁８を開放させる
ように設定されでいる。
上記接続管４におけるインタークーラ１０とオリフイス
１１ａとの間には、圧気の温度を検出し、その検出値と
設定温度とを比較して検出値が設定温度に達したときに
比較器１４に流量調節弁１３の閉作動を停止させる信号
を発する温度検出器１５が設けられ、圧気の温度が過剰
温度になることｆこ〜より生じる後段の圧縮機５め機械
的弊害を防止するように構成されでいる。なお、上記比
較器１４は温度検出器１５からの停止信号を受けたら、
流量調整器１２からの作動信号をＲ量調節弁１３に送ら
ないように構成されている。
１１ａとの間には、圧気の温度を検出し、その検出値と
設定温度とを比較して検出値が設定温度に達したときに
比較器１４に流量調節弁１３の閉作動を停止させる信号
を発する温度検出器１５が設けられ、圧気の温度が過剰
温度になることｆこ〜より生じる後段の圧縮機５め機械
的弊害を防止するように構成されでいる。なお、上記比
較器１４は温度検出器１５からの停止信号を受けたら、
流量調整器１２からの作動信号をＲ量調節弁１３に送ら
ないように構成されている。
次に上記実施例の作用を述べる。
圧力調整器９を介した吸入弁２絞りによる定態圧制御運
転中において、負荷側の圧気消費量の減少によって、風
量が第２段目の圧縮機５のサージング限界域に達すると
、流量調整器１２は比較器１４を介して流量調節弁１３
に信号が発せられ、流量調節弁１３を絞り始める。これ
によりインタークーラ１０への冷却水供給量が減少する
ので、インタークーラ１０の冷却能力は漸次減衰し、も
って第１段目の圧縮機１を出た圧気は冷却されないこと
から熱膨張する。従って、第２段目の圧縮機５に吸入さ
れる圧気の体積流量が増加するため、第２段目の圧縮機
５はサージングを起さない。
転中において、負荷側の圧気消費量の減少によって、風
量が第２段目の圧縮機５のサージング限界域に達すると
、流量調整器１２は比較器１４を介して流量調節弁１３
に信号が発せられ、流量調節弁１３を絞り始める。これ
によりインタークーラ１０への冷却水供給量が減少する
ので、インタークーラ１０の冷却能力は漸次減衰し、も
って第１段目の圧縮機１を出た圧気は冷却されないこと
から熱膨張する。従って、第２段目の圧縮機５に吸入さ
れる圧気の体積流量が増加するため、第２段目の圧縮機
５はサージングを起さない。
そして、更に風量が減少して、再び第２段目の圧縮機５
のサージング限界域に達すると、今度は流量調整器１２
から放風弁８に元号が送られ、吐出管６内の圧気が大気
に開放される。従って、従来では風量が第２段目の圧縮
機５のサージング限界域に達したときに放風していたも
のを、その値から風量を更に低下させてから放風するこ
とができ、その分省エネルギ化に寄与し得ることになる
。
のサージング限界域に達すると、今度は流量調整器１２
から放風弁８に元号が送られ、吐出管６内の圧気が大気
に開放される。従って、従来では風量が第２段目の圧縮
機５のサージング限界域に達したときに放風していたも
のを、その値から風量を更に低下させてから放風するこ
とができ、その分省エネルギ化に寄与し得ることになる
。
なお、インターフ〜う１０の冷却能力減衰中において、
圧気の温度が設定温度以上になると、流量調節弁１３の
閉作動が停止されるため、それ以上圧気の温度は上昇せ
ず、第２段目の圧縮機５等の後流側の機器の機械的弊害
が未然に防止される。
圧気の温度が設定温度以上になると、流量調節弁１３の
閉作動が停止されるため、それ以上圧気の温度は上昇せ
ず、第２段目の圧縮機５等の後流側の機器の機械的弊害
が未然に防止される。
以上の説明から明らかなように、上記実施例の構成によ
り本発明方法は自動的に実施されることになる。
り本発明方法は自動的に実施されることになる。
ところで、第１段目及び第２段目の圧縮機１゜５の設計
点における流量係数を１００％とし、す一ジング限界域
における流量係数を第１段目の圧縮機１は６０％、第２
段目の圧縮機５は７０％とすると、流量調整器１２は第
２段目の圧縮機５の流量係数に合わせて７０％に設定さ
れることになる。そして、本発明方法を実機ζこ実施し
た結果、従来では流量係数が７０％で放風しでいたもの
が６５％まで低下させることができた。これにより、多
段圧縮機の使用範囲は、第３図に示す如く今までは７０
〜１００％までだったものが６５〜１００％まで増大さ
れたのである。
点における流量係数を１００％とし、す一ジング限界域
における流量係数を第１段目の圧縮機１は６０％、第２
段目の圧縮機５は７０％とすると、流量調整器１２は第
２段目の圧縮機５の流量係数に合わせて７０％に設定さ
れることになる。そして、本発明方法を実機ζこ実施し
た結果、従来では流量係数が７０％で放風しでいたもの
が６５％まで低下させることができた。これにより、多
段圧縮機の使用範囲は、第３図に示す如く今までは７０
〜１００％までだったものが６５〜１００％まで増大さ
れたのである。
なお、上記実施例ｆこおける流量調節弁１３は閉弁動作
のみでなく流量調整器１２によって自在に開閉制御され
るよう（こ構成しても良い。また、上記実施例は二段圧
縮機について本発明を実施したものであるが、三段以上
の多段圧縮機についても同様に適用できることは勿論で
ある。
のみでなく流量調整器１２によって自在に開閉制御され
るよう（こ構成しても良い。また、上記実施例は二段圧
縮機について本発明を実施したものであるが、三段以上
の多段圧縮機についても同様に適用できることは勿論で
ある。
以上要するに本発明によれば、後段の圧縮機の吸入流量
を熱膨張によって増加させるため、後段の圧縮機にサー
ジングを発生させることなくそのサージング限界域にお
ける流量係数以下の低負荷運転を可能にし、省エネルギ
化を達成し得る。
を熱膨張によって増加させるため、後段の圧縮機にサー
ジングを発生させることなくそのサージング限界域にお
ける流量係数以下の低負荷運転を可能にし、省エネルギ
化を達成し得る。
第１図は第１段目の圧縮機と第２段目の圧縮機の特性曲
線図、第２図は本発明方法を実施するための具体例を示
す多段圧縮機の系統図、第３図は本発明による効果を説
明するための特性図である。 図中、５は後段である第２段目の圧縮機、１０はインタ
ークーラである。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄
線図、第２図は本発明方法を実施するための具体例を示
す多段圧縮機の系統図、第３図は本発明による効果を説
明するための特性図である。 図中、５は後段である第２段目の圧縮機、１０はインタ
ークーラである。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社代理人弁理士
絹 谷 信 雄
Claims (1)
- １、 圧縮機から吐出される圧気を冷却するインターク
ーラを備えた多段圧縮機において、該インタークーラの
後流側に位置される後段の圧縮機へ流れる圧気の流量を
検出し、この検出値と後段の圧縮機のサージング限界許
容流量とを比較して、検出値がサージング限界域に達し
たときに該インタークーラの冷却能力を減衰させて圧気
を熱膨張させ、後段の圧縮機の吸入流量を増加させるよ
うにしたことを特徴とする多段圧縮機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538181A JPS5818598A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 多段圧縮機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11538181A JPS5818598A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 多段圧縮機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818598A true JPS5818598A (ja) | 1983-02-03 |
| JPH0259320B2 JPH0259320B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=14661117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11538181A Granted JPS5818598A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 多段圧縮機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169829A (ja) * | 1993-06-16 | 1994-06-21 | Nippon Suchiirukeesu Kk | 椅子の背もたれのロッキング強さ調節装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5362208A (en) * | 1976-11-13 | 1978-06-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Control method for compressor with intermediate cooler |
| JPS55107091A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-16 | Hitachi Ltd | Controller with intermediate cooler for compressor |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11538181A patent/JPS5818598A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5362208A (en) * | 1976-11-13 | 1978-06-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Control method for compressor with intermediate cooler |
| JPS55107091A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-16 | Hitachi Ltd | Controller with intermediate cooler for compressor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06169829A (ja) * | 1993-06-16 | 1994-06-21 | Nippon Suchiirukeesu Kk | 椅子の背もたれのロッキング強さ調節装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259320B2 (ja) | 1990-12-12 |
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