JPS588286A - 多段式往復圧縮機における動力軽減装置 - Google Patents

多段式往復圧縮機における動力軽減装置

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Publication number
JPS588286A
JPS588286A JP56104444A JP10444481A JPS588286A JP S588286 A JPS588286 A JP S588286A JP 56104444 A JP56104444 A JP 56104444A JP 10444481 A JP10444481 A JP 10444481A JP S588286 A JPS588286 A JP S588286A
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JP
Japan
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stage
intermediate stage
gas
pressure
compressor
Prior art date
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Pending
Application number
JP56104444A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichi Saeki
佐伯 彰一
Mitsuyoshi Kuwabara
桑原 光由
Yoshiaki Hirose
広瀬 善昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS588286A publication Critical patent/JPS588286A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/24Bypassing
    • F04B49/243Bypassing by keeping open the inlet valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多段式往復圧縮機の容量調整時(アンロード
運転時)における動力をより軽減できるようにした多段
式往復圧縮機における動力軽減装置に関するものである
多段式往復圧縮機の容量調整は一般に吸込弁開放形アン
ローダを組込むことにより為されている。
往復圧縮機のシリンダに組込まれている吸込弁および吐
出弁は差圧によって開閉するものであり、一種の逆止弁
のようなものである。容量調整時には、吸込弁開放形ア
ンローダに上り吸込弁を強制的に全開させ、圧縮仕事を
させないことにより動力を軽減するようにしていた。し
たがって容量調整時においては、吸込行程で吸込弁を通
ってシリンダ内に入った気体(空気またはガス)は吐出
行程でも吸込弁を通ってシリンダ外に押し出されること
になり、新たな気体の吸込、圧縮、吐出は行なわれかい
。このアンロード運転時に2段目以降の往復圧縮機のシ
リンダ内に吸込弁から出入りする気体はアンロード運転
前の中間段圧力のままであり、かなり高圧となっている
。このため、従来装置においてはアンロード運転時に次
のような問題点があった。
(1)アンロード運転時においても中間段圧力を有する
高圧気体がかなりの流速で吸込弁からシリンダ内に出入
りしているため、その気体の通過抵抗が大きく、損失動
力が増加する。このため、圧縮機の吐出量が0のアンロ
ード運転時においても圧縮機を駆動するのに全負荷運転
時の約174程度の動力が必要であった。
(2)中間段の高圧気体が吸込弁を通ってシリンダ内に
出入りするため、弁通過時の抵抗により気体の温度が上
昇し、かなりの高温に達する。このため、圧縮機が油潤
滑方式の場合には、アンロード時にシリンダ内の潤滑油
がシリンダの吸入側やシリンダ内に滞溜するので中間段
の高温気体に潤滑油がさらされることになシ、潤滑油の
炭化が著しく促進される。このため、その炭化物が吸込
弁。
シリンダ、ピストンなどに付肇して部品の正常な作動を
阻害し、圧縮機の寿命を短くするという欠点もあった。
本発明はアンロード運転時における損失動力を低減し、
また圧縮機が油潤滑方式の場合には同時に潤滑油の炭化
本防止することのできる多段式往復圧縮機における動力
軽減装置を提供することを目的とするもので、往復圧縮
機が少なくとも2段以上に設けられた多段式往復圧縮機
において、往復圧縮機関の中間段の高圧気体を、アンロ
ード運転時には低圧部に放出させるために放出弁を設け
、アンロード運転時に中間段の圧力を低下させることに
より動力損失を低減するようにしたものである。
弁損失動力も宇抵抗も吸込弁を通過する気体の密fK正
比例する。したがって、アンロード時においてはその気
体の密度を小さくしてやれば、弁損失動力も弁抵抗も小
さくすることができ、その結果として駆動動力を低減で
きると共に、気体の温度上昇も押えること本できるから
、潤滑油の炭化を防止することもできる。
以下、本発明の多段式往復圧縮機における動力軽減装置
の一実施例を第1図によシ説明する。
この実施例は本発明を二段式空気圧縮機に適用した場合
のものであり、図において、1は一段目圧縮機、2は二
段目圧縮機、1m、2mはシリンダ、1b、2bはそれ
ぞれシリンダ1m、za内を往復運動するピストン、I
c、2cはそれぞれピストンlb、 2bを往復運動さ
せるためのビスし トンロッド、ld、2dは吸込室、16.21は吐出室
、lf、3fはそれぞれシリンダla。
2aと吸込室1a、2aとの間に設けられた吸込弁、1
g、2gはそれぞれシリンダ1m、2gと吐出室1!、
 2eaの間に設けられた吐出弁、lh、2hはそれぞ
れ前記吸込弁1r、2fに組込まれた吸込弁開放形のア
ン四−ダで、とのアンローダIh、2hは操作空気源か
らの操作空気によって駆動する。3はこの操作空気を操
作空気源からアンローダ1h、2hに供給するための配
管、4は吸込フィルター、5は吸込フィルター4から吸
込んだ空気を一段目圧縮機1の吸込室ldに導く九めの
吸込配管、6は一段目圧縮機1の吐出室1eと二段目圧
縮機2の吸込室2dとを連通ずる中間段配管、7け中間
段配管6の途中に設けられた中間段クーラ、8は二段目
圧縮機2の吐出室2eと吐出レシーバ9とを連通する吐
出配管で、吐出レシーバ9に溜められた圧縮空気はプラ
ントなどに供給される。10は中間段配管6の途中から
大気に連通されている放出配管で、この放出配管10の
途中には放出弁11を設けている。放出弁11は操作空
気によシ開閉可能な自動放出弁に々っており、この放出
弁11は前記アンa−ダ;1h、2hを操作する操作空
気の配管3′と連結し、操作空気によシアンローダIh
、2hを動作させたとき、同時に放出弁11の開閉本行
なえるようKしておプ、アンロード運転時には自動的に
放出弁11を開いて中間段(吐出室1・、中間段配管6
、吸込室2d、シリンダ2菖内などの高圧気体の存在す
る部分)の高圧気体を低圧部である大気に放出させるよ
うにしている。
次に上述した一実施例の動作を説明する。全負荷運転時
には大気中の空気が吸込フィルター4から吸入され、吸
込配管5を通って一段目圧縮機1のシリンダ2a内に吸
込室1dおよび吸込弁1fを介して吸入され、ピストン
1bによシ圧縮された後吐出弁1gから吐出され、吐出
室1e、中間段配管6を通って二段目圧縮機2に吸入さ
れる。
一段目圧縮機1で圧縮されて高温になった高圧気体は中
間段配管6の途中で中間段クーラ7によって冷却されて
二段目圧縮機2に入る。二段目圧縮機2のシリンダ2a
内に吸込室2dお・よび吸込弁2fを介して吸入された
高圧気体はピストン2bによシさらに高圧に圧縮された
後吐出弁2gから吐出され、吐出室2e、吐出配管8を
通って吐出レシーバ9に入シ、この吐出レシーバ9内に
溜められた高圧の圧縮空気はプラントなどに供給される
。プラントなどで圧縮空機を必要としないため圧縮機の
容量調整をしたいときは、操作空気を配管3から各膜圧
縮機1.2のアンローダlh。
2hK供給し、アンローダIh、2hを作動させること
によシ、吸込弁1f、2fを常時強制的に開放の状態に
する。このようにすれば、吸込弁1f、2fからシリン
ダ1a、2a内に入った空気は再び吸込弁1f、2fか
ら圧縮されることなく吐出されるから、圧縮機1.2は
圧縮仕事をしない。また、本発明ではアンローダlh、
 2hが作動したとき同時に放出弁11も作動するので
、圧縮機のアンロード運転時には放出弁11が開かれる
ことにより、中間段の高圧気体が大気に放出され、中間
段圧力を大気圧まで低下させることができる。したがっ
て、二段目圧縮機2に出入シする気体の密度が低下する
ので、その通過抵抗を小さくすることができ、損失動力
をかなり大幅に低減できる。また、中間段圧力が低く気
体の通過抵抗が小さくなることから、中間段の気体の温
度上昇を小さく抑えることができ、したがって圧縮機が
油潤滑方式場合でも、従来のように高温気体に潤滑油が
さら(れることかない゛ので、潤滑油の炭化も防止でき
、圧縮機の寿命を伸ばすことができる。
上述したアンロード運転時における損失動力の低減効果
をさらに詳しく説明する。アンロード運転時には中間段
の気体が吸込弁2fを通って常にシリンダ2a内に出入
りしており、このときの弁損失圧力ΔP(弁通過時の抵
抗による圧力上昇)は一般に次式で表わされる。
この式で、rは気体の密度、Vは吸込弁2fを通る気体
の流速、λは吸込弁2fの形状で決る係数、gは重力の
加速度であり、Vおよびλは圧縮機の構造で決るもので
ある。rは気体の絶対圧力によって左右され、全負荷運
転時の中間段圧力に対して圧力が小さくなる程小さくな
るから、本発明の適用によってアンロード時におけるr
が小吉〈なり、したがって弁損失圧力jP(損失動力)
を大幅に低減できる。一般の多段式往復圧縮機では各段
の圧力比が3〜4であるから、本発明を適用することに
よってアンロード時における損失動力は二段式往復圧縮
機で173〜1/4、三段式で179〜1/16に低減
することができ、段数が多くなる程損失動力を低減させ
ることができる。
実験によれば、370kWクラスの三段式空気圧縮第2
図は本発明装置の他の実施例を示す本ので、この実施例
は二段式ガス圧縮機に適用したもの゛である。図におい
て、12は圧縮に供されるガスを溜めている吸入タンク
、10は中間段配管6の途中から吸入タンク12に連通
されている放出配管で、この放出配管10の途中には放
出弁11を設けている。この放出弁11は前述した実施
例と同様に1操作空気によってアンローダ1h、2hを
動作させたとき同時に開閉されるようになっている。し
たがってこの実施例では、アンロード運転時に自動的に
放出弁11を開いて中間段の高圧気体を低圧部である吸
入タンク12に戻すようKしてお抄、アンー−ド時にお
ける中間段圧力を一段自圧縮機10吸込圧まで低下させ
ることができる。
他の構成は前記−実施例と同一であり、第1図と同一符
号を付し先部分は同一部分を示している。
この実施例にお込ても前記一実施例と同一の作用効果を
得ることができ、特にこの実施例では中間段の高圧気体
を大気に放出できない場合に有効である。
なお、第1図、第2図に示したII!施例はいずれも二
段式往復圧縮機に本発明を適用した場合を示したが、三
段以上の多段式往復圧縮機にも同様に本発明を適用でき
ることは当然であり、この場合各段圧縮機間の中間段の
高圧気体をそれぞれ低圧部に放出させれば、損失動力の
低減効果がさらに大きくなる。また、前記実施例ではい
ずれも中間段配管6の途中に放出配管10を設けるよう
にしているが、アンロード運転時忙中聞役を構成してい
る吸込室2dの圧力を低下させればよいので、例えば、
放゛出配管10t−吸込室2dに設けたり、あるいは放
出弁11を直接吸込室2dK設けるようKすれば放出配
管10Fiなくてもよい。
本発明の多段式往復圧縮機における動力軽減装置は以上
詳述したように、中間段の高圧気体をアンロード運転時
には低圧部に放出して中間段の圧力を低下させるように
構成したので、アンロード運転時における損失動力を大
幅に低減することができる。また、圧縮機が油潤滑方式
の場合には、損失動力の低減と共に潤滑油の炭化も防止
して圧縮機の寿命を伸ばすこと本できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の二実施例を示す系統図、第2図は
本発明装置の他の実施例を示す系統図である。 1・・・一段目圧縮機、2・・・二段目圧縮機、1h。 2 h 、−・アンローダ、3轡操作空気の配管、6・
・・中間段配管、10・・・放出配管、11・・・放出
弁、12・・・吸入タンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、往復圧縮機が少なくとも2段以上に設けられた多段
    式往復圧縮機において、往復圧縮機間の中間段の高圧気
    体をアンロード運転時には低圧部に放出させるために放
    出弁を設け、アンロード運転時に中間段の圧力を低下さ
    せることにより動力損失を低減するようにしたことを特
    徴とする多段式往復圧縮機におけ為動力軽減装置。 2 中間段を構成している中間段配管の途中に低圧部と
    連通する放出配管を設け、この放出配管の途中に放出弁
    を設けた仁とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の
    多段式往復圧縮機における動力軽減装置。 1 放出弁を操作空気により開閉可能な自動放出弁上す
    ると共に、この放出弁をアンローダを操作する操作空気
    の配管と連結し、操作空気によりアンローダを動作させ
    ると同時に放出弁の開閉も行なえるようKしたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項のうちいず
    れかに記載の多段式往復圧縮機における動力軽減装置。
JP56104444A 1981-07-06 1981-07-06 多段式往復圧縮機における動力軽減装置 Pending JPS588286A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170584U (ja) * 1987-04-27 1988-11-07
JP2017190702A (ja) * 2016-04-13 2017-10-19 株式会社日立産機システム 圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63170584U (ja) * 1987-04-27 1988-11-07
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