JPS6045795A - 並列接続の少なくとも2つのタ−ボ圧縮機の制御方法 - Google Patents
並列接続の少なくとも2つのタ−ボ圧縮機の制御方法Info
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- JPS6045795A JPS6045795A JP59147688A JP14768884A JPS6045795A JP S6045795 A JPS6045795 A JP S6045795A JP 59147688 A JP59147688 A JP 59147688A JP 14768884 A JP14768884 A JP 14768884A JP S6045795 A JPS6045795 A JP S6045795A
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- pressure
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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
- F04D27/0253—Surge control by throttling
-
- 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
- F04D27/0269—Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は、並列接続されている少なくとも2つのターボ
圧縮機を作動させる方法に関し、特に各ターボ圧縮機が
、ポンピング限界に達する前(/iC# ヨびポンピン
グ限界に平行に延びているプo−オフ線に達すると、ブ
ローオフ弁あるいはブローダウン弁を開くポンピング限
界制御器を有し、かつそれらターボ圧縮機が負荷分配制
御器により共同で制御される方法に関する。
圧縮機を作動させる方法に関し、特に各ターボ圧縮機が
、ポンピング限界に達する前(/iC# ヨびポンピン
グ限界に平行に延びているプo−オフ線に達すると、ブ
ローオフ弁あるいはブローダウン弁を開くポンピング限
界制御器を有し、かつそれらターボ圧縮機が負荷分配制
御器により共同で制御される方法に関する。
従来の技術
並列に作動するターボ圧縮機の場合、すべてのターボ圧
縮機の間において負荷を一様に分配することがしばしば
必要になる。二股にこの必要性は流れ制御器を各ターボ
圧縮機に関連させることにより満たされる。流れ制御器
は1つの共通の最優先圧力制御器により予め設定される
。′この圧力制御器は各流れ制御器を同じ目標値に鰻定
する。したがってこれは、各ターボ圧縮機をそれに並列
に接続されている1つあるいは複数のターボ圧縮機と同
じ流量で作動させる。
縮機の間において負荷を一様に分配することがしばしば
必要になる。二股にこの必要性は流れ制御器を各ターボ
圧縮機に関連させることにより満たされる。流れ制御器
は1つの共通の最優先圧力制御器により予め設定される
。′この圧力制御器は各流れ制御器を同じ目標値に鰻定
する。したがってこれは、各ターボ圧縮機をそれに並列
に接続されている1つあるいは複数のターボ圧縮機と同
じ流量で作動させる。
しかしターボ圧縮機が種々の作動特性をもっている場合
、この装置では一方のターボ圧縮機がブローオフあるい
はブローダウンモードに達することは可能であるが、他
方のターボ圧縮機はその作動能力の範囲内になお深く入
っており、欠点となっている。これは特に、フラットな
作動特性を有するターボ圧縮機の場合に起こり易い。
、この装置では一方のターボ圧縮機がブローオフあるい
はブローダウンモードに達することは可能であるが、他
方のターボ圧縮機はその作動能力の範囲内になお深く入
っており、欠点となっている。これは特に、フラットな
作動特性を有するターボ圧縮機の場合に起こり易い。
この装置はさらに、流れ制御器が圧力制御器とカスケー
ドに作動するという不利をもっている。
ドに作動するという不利をもっている。
持続的な偏差は回避されなければならないので、2つの
制御器はPI(比例積分)制御器として構成されなけれ
ばならない。2つのPI制御器の直列回路は一次制御器
が二次制御器より非常に遅・(作用しているときのみ安
定して作動することは周知となっている。ターボ圧縮機
はまた一般にポンピング限界制御器を有し、ポンピング
限界制御器は同様に、比例十積分作用をもち、これら3
つは全体の制御システムの過渡応答性を決める。
制御器はPI(比例積分)制御器として構成されなけれ
ばならない。2つのPI制御器の直列回路は一次制御器
が二次制御器より非常に遅・(作用しているときのみ安
定して作動することは周知となっている。ターボ圧縮機
はまた一般にポンピング限界制御器を有し、ポンピング
限界制御器は同様に、比例十積分作用をもち、これら3
つは全体の制御システムの過渡応答性を決める。
実際には、ポンピング限界制御器は一般に第1には安定
性を調整する。次に流れ制御器は非常に緩やかに応答し
て不安定性を回避しなければならない。次に圧力制御器
は優先的な主制御としてさらに緩やかに応答しなければ
ならない。
性を調整する。次に流れ制御器は非常に緩やかに応答し
て不安定性を回避しなければならない。次に圧力制御器
は優先的な主制御としてさらに緩やかに応答しなければ
ならない。
この結果、圧力制御器は緩やかではあるが圧力妨害を補
償する。しかし、一方のターボ圧縮機がブローオフし、
かつ他方のあらゆるターボ圧縮機がその仕様の特性曲線
の範囲内に完全にある作動状態を阻止するのは制御器の
機能である。
償する。しかし、一方のターボ圧縮機がブローオフし、
かつ他方のあらゆるターボ圧縮機がその仕様の特性曲線
の範囲内に完全にある作動状態を阻止するのは制御器の
機能である。
一様な流量を確立するように設計されている制御はこの
機能を十分に果たすことができない。
機能を十分に果たすことができない。
例えば、前述したように、特性曲線あるいはブローオフ
線の形状の非対称、種々の吸引圧力の影響、あるいはパ
イプラインにおける非対称の流れは補償できない。
線の形状の非対称、種々の吸引圧力の影響、あるいはパ
イプラインにおける非対称の流れは補償できない。
発明の目的
したがって本発明の目的は、前述の欠点に悩まされず、
すべてのターボ圧縮機がブローオフ線から十分の間隔に
おいて作動するのを許容し、不必要なブローオフは存在
するがポンピングに関する最大の安全(すなわちシステ
ムの変化する圧力は安定作動を阻害する。)が得られる
並列接続のターボ圧縮機の作動あるいは制御の方法を提
供することである。
すべてのターボ圧縮機がブローオフ線から十分の間隔に
おいて作動するのを許容し、不必要なブローオフは存在
するがポンピングに関する最大の安全(すなわちシステ
ムの変化する圧力は安定作動を阻害する。)が得られる
並列接続のターボ圧縮機の作動あるいは制御の方法を提
供することである。
効果
本発明はすべてのターボ圧縮機を最適な状態で作動させ
ることができ、それらを任意の圧力および流量の変動に
対して調整することができ、かつ全体の制御システムを
信頼的なものにし、不調になり難くし、かつ経済的にす
る。特に本発明は全体の制御システムを商業的な部品に
より構成することができる。
ることができ、それらを任意の圧力および流量の変動に
対して調整することができ、かつ全体の制御システムを
信頼的なものにし、不調になり難くし、かつ経済的にす
る。特に本発明は全体の制御システムを商業的な部品に
より構成することができる。
さらに個々のターボ圧縮機によるブローオフあるいはポ
ンピングは騒音、非常に大きい効率損失、さらに損傷を
引起こすカーこのブローオフあるいはポンピングを回避
することができる。
ンピングは騒音、非常に大きい効率損失、さらに損傷を
引起こすカーこのブローオフあるいはポンピングを回避
することができる。
本発明によれば、この目的しま次のようにして達成され
る。すなわち負荷分配制御器は、ブローオフ線が″らの
作動点の間隔が各ターボ圧縮機において同じになるよう
に個々のターボ圧縮機の調整を制御する。
る。すなわち負荷分配制御器は、ブローオフ線が″らの
作動点の間隔が各ターボ圧縮機において同じになるよう
に個々のターボ圧縮機の調整を制御する。
特に、状態の変化を速やかに調整するためには、1つの
ターボ圧縮機のみがその圧力制御器により制御され、他
のターボ圧縮機は負荷分配制御手段に接続されるのが有
利である。こうして作動点とブローオフ線との間の間隔
が最適となるよう保証される。
ターボ圧縮機のみがその圧力制御器により制御され、他
のターボ圧縮機は負荷分配制御手段に接続されるのが有
利である。こうして作動点とブローオフ線との間の間隔
が最適となるよう保証される。
実施例
本発明を図面の実施例について説明する。
本発明との比較のために、第1図は並列接続の複数のタ
ーボ圧縮機の前述の従来のカスケード制御装置を示して
いる。1対のターボ圧縮機TCは並列な通路GPに沿っ
て気体を動かすために共通の出口0へ接続されている。
ーボ圧縮機の前述の従来のカスケード制御装置を示して
いる。1対のターボ圧縮機TCは並列な通路GPに沿っ
て気体を動かすために共通の出口0へ接続されている。
各ターボ圧縮機へのガス通路apの入口における気体流
変換器FTは1つの制御信号をそれぞれの流れ制御器F
Cの制御線CLに生成し、各流れ制御器FCは各ターボ
圧縮機の気体通路GPにおけるスロットル弁TVを作動
させる。圧力変換器PTは、並列接続のターボ圧縮機の
気体通路の共通の出口0へ接続され、第2の制御信号を
生成し、この第2の制御信号は圧力制御器pcを経て各
々の流れ制御器FCへ供給され、周知のカスケード制御
装置を完成させる。
変換器FTは1つの制御信号をそれぞれの流れ制御器F
Cの制御線CLに生成し、各流れ制御器FCは各ターボ
圧縮機の気体通路GPにおけるスロットル弁TVを作動
させる。圧力変換器PTは、並列接続のターボ圧縮機の
気体通路の共通の出口0へ接続され、第2の制御信号を
生成し、この第2の制御信号は圧力制御器pcを経て各
々の流れ制御器FCへ供給され、周知のカスケード制御
装置を完成させる。
第2図に示される本発明によれば、気体通路]Oa、1
0bに沿って共通の出口12へ並列接続されている2つ
のターボ圧縮機A、Hの各々はそれ自身の圧力制御器1
4a、14bを有し、各圧力制御器14a。
0bに沿って共通の出口12へ並列接続されている2つ
のターボ圧縮機A、Hの各々はそれ自身の圧力制御器1
4a、14bを有し、各圧力制御器14a。
14bはそれぞれのスロットル弁16a、16bに直接
作用する。したがって圧力制御器14a、14bの過渡
応答性は第1図の周知の装置における流れ制御器のもの
と同様に速やかになることができる。
作用する。したがって圧力制御器14a、14bの過渡
応答性は第1図の周知の装置における流れ制御器のもの
と同様に速やかになることができる。
一方の圧力制御器14aのみが、圧力変換器15による
自動作動で調整され得る。他方の圧力制御器14bは(
並列接続のターボ圧縮機を2個より多くもつ実施例では
その他の複数の圧力制御器は)手動で設定される。換言
すれば、圧力制御器14bは手動操作がない限り、受動
状態になっている。
自動作動で調整され得る。他方の圧力制御器14bは(
並列接続のターボ圧縮機を2個より多くもつ実施例では
その他の複数の圧力制御器は)手動で設定される。換言
すれば、圧力制御器14bは手動操作がない限り、受動
状態になっている。
負荷の分配は並列な負荷分配制御器(FC)18a。
]8bにより行なわれる。しかし本発明の本質的な特徴
として、これら負荷分配制御器へ与えられる実際値は、
流量ではなく、吹出しくブローオフ)線からのターボ圧
縮機の作動点の間隔(それは圧力/流量グラフにおいて
測定される。)である。
として、これら負荷分配制御器へ与えられる実際値は、
流量ではなく、吹出しくブローオフ)線からのターボ圧
縮機の作動点の間隔(それは圧力/流量グラフにおいて
測定される。)である。
この量は流れ圧力変換器19a、19bがらのポンプ限
界制御器(FSC) 20a、20b ノ偏差Xdト同
一テ、b リ、個々に確認されたり測定されたりする必
要のない信号として利用される。なおポンプ限界制御器
20a、20bは線19cを介してブローオフ制御を行
なう。そのような信号を確認する方法は例えば西ドイツ
特許出願箱4,139,328号およびそれに対応する
クーパおよびその他の米国特許第4,139゜328号
(1979年2月13日発行)から周知である〇その出
願はさらに、ターボ圧縮機の性能曲線とともにポンプ限
界とブローオフ線とを含む圧力/流量グラフを示してい
る。当業者は一般にこれらの用語に精通しているだろう
。
界制御器(FSC) 20a、20b ノ偏差Xdト同
一テ、b リ、個々に確認されたり測定されたりする必
要のない信号として利用される。なおポンプ限界制御器
20a、20bは線19cを介してブローオフ制御を行
なう。そのような信号を確認する方法は例えば西ドイツ
特許出願箱4,139,328号およびそれに対応する
クーパおよびその他の米国特許第4,139゜328号
(1979年2月13日発行)から周知である〇その出
願はさらに、ターボ圧縮機の性能曲線とともにポンプ限
界とブローオフ線とを含む圧力/流量グラフを示してい
る。当業者は一般にこれらの用語に精通しているだろう
。
ターボ圧縮機の負荷が非対称であれば、ターボ圧縮機の
うちの1つのものの偏差Xd(A)は他方の装置の偏差
xd(B)とは異なる。これら2つの量の差は、減算接
続点22において得られ、訂正量xa (A) −xa
(B)として2つの負荷分配制御器18a、18bへ
供給され、異なる符号が制御器18I)への経路内の反
転器24により得られる。これらのポンプ限界制御器2
0a、20bがらの目標値は通常は零である。しかし、
非対称が望ましいならば目標値を他の値にすることもで
きる。
うちの1つのものの偏差Xd(A)は他方の装置の偏差
xd(B)とは異なる。これら2つの量の差は、減算接
続点22において得られ、訂正量xa (A) −xa
(B)として2つの負荷分配制御器18a、18bへ
供給され、異なる符号が制御器18I)への経路内の反
転器24により得られる。これらのポンプ限界制御器2
0a、20bがらの目標値は通常は零である。しかし、
非対称が望ましいならば目標値を他の値にすることもで
きる。
負荷分配制御器18a、18bの出力は圧力制御器14
a。
a。
14bの出力と、加算接続点26a、26bにおいて加
算される。ターボ圧縮機の負荷の差により、負荷分配制
御器18a、18bの一方はそれに関係するスロットル
弁16a、16bをさらに開き、他方は並列接続の1つ
あるいは複数のターボ圧縮機のスロツトル弁を同量だけ
閉じる。スロットル弁16a 、16bが直線特性を有
するならばこの制御作用はターボ圧縮機の全体の流量、
したがって最終圧力に影響を与えない。実際の設備では
圧力制御器14a 、14bはスロットル弁16a、1
6bの非対称を訂正し、出口12における全体の流量を
一定に維持する。
算される。ターボ圧縮機の負荷の差により、負荷分配制
御器18a、18bの一方はそれに関係するスロットル
弁16a、16bをさらに開き、他方は並列接続の1つ
あるいは複数のターボ圧縮機のスロツトル弁を同量だけ
閉じる。スロットル弁16a 、16bが直線特性を有
するならばこの制御作用はターボ圧縮機の全体の流量、
したがって最終圧力に影響を与えない。実際の設備では
圧力制御器14a 、14bはスロットル弁16a、1
6bの非対称を訂正し、出口12における全体の流量を
一定に維持する。
この結果、圧力制御器14a 、i4bおよび負荷分配
制御器]8a、18bは、切離されているので、両者は
同一の過渡応答性を付与されてもよい。出口12におけ
る最終圧力が変化すると、自動調整圧力制御器14aの
みが自動作動用に設定されているターボ圧縮機Aを調整
する。この結果束じるターボ圧縮機の負荷の非対称が負
荷分配制御器18a。
制御器]8a、18bは、切離されているので、両者は
同一の過渡応答性を付与されてもよい。出口12におけ
る最終圧力が変化すると、自動調整圧力制御器14aの
みが自動作動用に設定されているターボ圧縮機Aを調整
する。この結果束じるターボ圧縮機の負荷の非対称が負
荷分配制御器18a。
18bにより検出され、負荷分配制御器18a、18b
は対称性が再び確立されるまで、2つの(すべての)タ
ーボ圧縮機を調整する。
は対称性が再び確立されるまで、2つの(すべての)タ
ーボ圧縮機を調整する。
作動中のターボ圧縮機に関してそれぞれの圧力制御器お
よび負荷分配制御器の出力は第2図から明らかなように
加算される。したがって合計、す7.Cわちスロットル
弁10a、Jobの入力は定格値00〜200%の範囲
の値となる。20ツトル弁の極限位置がすでに100%
に達しているので、著しい行き過ぎ運転が起こり得る。
よび負荷分配制御器の出力は第2図から明らかなように
加算される。したがって合計、す7.Cわちスロットル
弁10a、Jobの入力は定格値00〜200%の範囲
の値となる。20ツトル弁の極限位置がすでに100%
に達しているので、著しい行き過ぎ運転が起こり得る。
これは、望ましくなく、重大な故障を招くことがある。
これを回避するために、第3図の回路が各スロットル弁
16′用に用(・られてもよい。圧力制御器14′およ
び負荷分配制御器18′は、ボート28に外部的に設定
することができる値にそれらの出力を制限される。行き
過ぎ運転はポート28を介する各制御器14’、18’
の出力を(加算接続点26′の)他方の制御器出力と固
定出力装置30からのスロットル弁16′の許でれる1
00%入力(すなわちその応答限界との差、それは減算
接続点32において得られるが、その差に等しい値に制
限することにより回避される。
16′用に用(・られてもよい。圧力制御器14′およ
び負荷分配制御器18′は、ボート28に外部的に設定
することができる値にそれらの出力を制限される。行き
過ぎ運転はポート28を介する各制御器14’、18’
の出力を(加算接続点26′の)他方の制御器出力と固
定出力装置30からのスロットル弁16′の許でれる1
00%入力(すなわちその応答限界との差、それは減算
接続点32において得られるが、その差に等しい値に制
限することにより回避される。
別の実施例では、スロットル弁がその極端位置に達した
とぎはいつでも圧力制御器および負荷分配制御器の入力
のそれ以上の上昇を防止する。技術的にはこれは、圧力
制御器および負荷分配制御器の適切な配線によってか、
あるいは第4図の回路図に示されるように各制御器の前
段に最大値選択器を設けることにより達成できる。
とぎはいつでも圧力制御器および負荷分配制御器の入力
のそれ以上の上昇を防止する。技術的にはこれは、圧力
制御器および負荷分配制御器の適切な配線によってか、
あるいは第4図の回路図に示されるように各制御器の前
段に最大値選択器を設けることにより達成できる。
第4図では各ターボ圧縮機用の圧力制御器14“および
負荷分配制御器18“の出力は前のと同じく。
負荷分配制御器18“の出力は前のと同じく。
加算接続点26“を経て圧縮機流路のスロットル弁16
“へ供給される。しかし、加算接続点26“からのスロ
ットル弁制御信号は減算接続点34へ供給され、そこで
100%のスロットル弁制御信号に等しい装置36の固
定出力と比較される。圧力制御器および負荷分配制御器
の偏差を過度に制限することなく、最終制御素子の入力
が100%に近い場合にも十分な制御動力学を保証する
ために増幅器:38は減算接続点34からの差を増幅す
る。
“へ供給される。しかし、加算接続点26“からのスロ
ットル弁制御信号は減算接続点34へ供給され、そこで
100%のスロットル弁制御信号に等しい装置36の固
定出力と比較される。圧力制御器および負荷分配制御器
の偏差を過度に制限することなく、最終制御素子の入力
が100%に近い場合にも十分な制御動力学を保証する
ために増幅器:38は減算接続点34からの差を増幅す
る。
増幅された差は次に最大値選択装置40へ供給され、こ
の装置40は増幅器38の出力が零のしきい値に達する
と圧力HtU御器14“および負荷分配制御器18“の
それぞれの制御信号の増大を阻止する。
の装置40は増幅器38の出力が零のしきい値に達する
と圧力HtU御器14“および負荷分配制御器18“の
それぞれの制御信号の増大を阻止する。
同一の機能は(図示されていない)別の実施例において
得ることができる。すなわち、その実施例ではスロット
ル弁がリミットスイッチ(図示せず)により指示される
極端位置になると、あるいはスロットル値と最終制御素
子の入力との和において制限値になると最大値選択装置
に零を供給し、その他の場合は最大値選択装置は100
%を通過させるよう設定される。
得ることができる。すなわち、その実施例ではスロット
ル弁がリミットスイッチ(図示せず)により指示される
極端位置になると、あるいはスロットル値と最終制御素
子の入力との和において制限値になると最大値選択装置
に零を供給し、その他の場合は最大値選択装置は100
%を通過させるよう設定される。
基本的に異なる別の実施例では負荷分配制御器は第5図
の回路図で示される3段階の制御器を採用することがで
きる。接続点22“からの訂正量xa(A) −xa(
B)が、ステップ制御器42の設定されるスイツチング
しきい値を上回ると、それに接続されている積分器44
はしきい値が再び下回るまで正しい方向へ変化する。
の回路図で示される3段階の制御器を採用することがで
きる。接続点22“からの訂正量xa(A) −xa(
B)が、ステップ制御器42の設定されるスイツチング
しきい値を上回ると、それに接続されている積分器44
はしきい値が再び下回るまで正しい方向へ変化する。
同時に、接続点22″からの訂正量は加算接続点46に
おいて圧力制御器14″の圧力偏差入力に加えられる。
おいて圧力制御器14″の圧力偏差入力に加えられる。
圧力制御器の出力は、スロットル弁1G“′に送られ、
さらに、積分器44の従属入力端へ送られる。積分器4
4の出力は圧力制御器14“′の従属入力端へフィード
バックされる。
さらに、積分器44の従属入力端へ送られる。積分器4
4の出力は圧力制御器14“′の従属入力端へフィード
バックされる。
もし圧力制御器が自動作動に(圧力制御器14aのよう
に)設定されているならば、訂正量は制御器1イ“を介
してスロットル弁に作用する。圧力制御器は圧力偏差と
流れ訂正量とがともに零になるまで、その出力信号を変
化させる。積分器は同時に従属用に設定される。こうし
てステップ制御器42は不作動となり、積分器は遅れな
しに圧力制御器の出力に従う。
に)設定されているならば、訂正量は制御器1イ“を介
してスロットル弁に作用する。圧力制御器は圧力偏差と
流れ訂正量とがともに零になるまで、その出力信号を変
化させる。積分器は同時に従属用に設定される。こうし
てステップ制御器42は不作動となり、積分器は遅れな
しに圧力制御器の出力に従う。
しかし圧力制御器14″が除かれる場合、すなわち接続
点46において加算される信号が零である場合、圧力制
御器14/′/の出力は積分器の出力に従属する。今や
、積分器はステップ制御器42により位置決めされるの
で、ステップ制御器42はスロットル弁位置に直接影響
を与える。
点46において加算される信号が零である場合、圧力制
御器14/′/の出力は積分器の出力に従属する。今や
、積分器はステップ制御器42により位置決めされるの
で、ステップ制御器42はスロットル弁位置に直接影響
を与える。
制御器14”′あるいは積分器44のみが所定時間に制
御作動となり、制御作動にない一方は他方の出力に従属
するので、あらゆる切換に不連続な変化は生じない。こ
れはまた、行き過ぎ運転を防止する。
御作動となり、制御作動にない一方は他方の出力に従属
するので、あらゆる切換に不連続な変化は生じない。こ
れはまた、行き過ぎ運転を防止する。
もし両制御器が手動作動用に設定されて−・るならば、
圧力制御器14#を手動作動に応答させれば十分である
。その場合、スロットル弁位置は手のみにより予め設定
される。
圧力制御器14#を手動作動に応答させれば十分である
。その場合、スロットル弁位置は手のみにより予め設定
される。
もし圧力制御器が自動作動用に負荷分配制御器が手動作
動用に設定されているならば、訂正量は制御作用により
零に設定されなければならない。
動用に設定されているならば、訂正量は制御作用により
零に設定されなければならない。
負荷分配制御器の過渡応答性はステップ制御器の出力端
のクロックによりあるいは積分器の調整可能な時定数に
より設定することができる。
のクロックによりあるいは積分器の調整可能な時定数に
より設定することができる。
ステップ制御器の代わりに、2つの限界値段が用いられ
てもよい。
てもよい。
訂正量に固定値を加算することにより非対称性を保証し
てもよい。
てもよい。
前述の本発明の方法は2つより多くのターボ圧縮機が設
けられた場合にも適用できる。数個のターボ圧縮機のう
ちの2つのみが同時に作動される場合、選択論理回路に
より訂正量Xa(A)−xa(B)が作動中の2つのタ
ーボ圧縮機の圧力偏差と流れ偏差との間の差となるよう
にすればよいのみである。ターボ圧縮機が3つである場
合のこのような図が第6図に記載されている。
けられた場合にも適用できる。数個のターボ圧縮機のう
ちの2つのみが同時に作動される場合、選択論理回路に
より訂正量Xa(A)−xa(B)が作動中の2つのタ
ーボ圧縮機の圧力偏差と流れ偏差との間の差となるよう
にすればよいのみである。ターボ圧縮機が3つである場
合のこのような図が第6図に記載されている。
訂正量はターボ圧縮機の可能な組合せすべてに形成され
る: xa(A) −xa(B)、xa(B) −xd
(c)。
る: xa(A) −xa(B)、xa(B) −xd
(c)。
およびxa(A) −xa(c)。各ターボ圧縮機に対
して2つの組合せがあるので、2つの訂正量がそれぞれ
加算接続点50a 、50b 、50cを介して各圧力
制御器+4a′、14b’、 14c’へ送られる。選
択論理回路は切換スイッチ52 A&B、 52B&C
,52A&Cにより不適切なすべての組合せの訂正量を
零に減少させなければならない。選択されたターボ圧縮
機の組合せ、すなわち第6図ではA&Bの訂正量はそれ
に関連する2つの圧力制御器14a’ 、 14b/に
並列に供給される。圧力制御器14a’ 、14t/は
それらの一方のみが同時刻に自動作動に設定されること
を保障するよう相互に接続されるべきだ。
して2つの組合せがあるので、2つの訂正量がそれぞれ
加算接続点50a 、50b 、50cを介して各圧力
制御器+4a′、14b’、 14c’へ送られる。選
択論理回路は切換スイッチ52 A&B、 52B&C
,52A&Cにより不適切なすべての組合せの訂正量を
零に減少させなければならない。選択されたターボ圧縮
機の組合せ、すなわち第6図ではA&Bの訂正量はそれ
に関連する2つの圧力制御器14a’ 、 14b/に
並列に供給される。圧力制御器14a’ 、14t/は
それらの一方のみが同時刻に自動作動に設定されること
を保障するよう相互に接続されるべきだ。
このために、第6図の負荷分配制御器の入力端子は不適
切な組合せになることをANDゲート54a 、54b
、54cおよびORゲ−) 56a、56b、56cに
より禁止され、これら論理ゲートは指示されている組合
せA&B、 B&C1およびA&Cのうち選択されてい
る組合せのみの、この実施例ではA&Bのみの適切な論
理信号を通過させる。
切な組合せになることをANDゲート54a 、54b
、54cおよびORゲ−) 56a、56b、56cに
より禁止され、これら論理ゲートは指示されている組合
せA&B、 B&C1およびA&Cのうち選択されてい
る組合せのみの、この実施例ではA&Bのみの適切な論
理信号を通過させる。
もち論、これら論理ゲートを省略し、切換スイッチ52
からステップ制御器42a’、 42b/、42c’へ
の入力信号を取除くことも可能である。しかしこれは零
に減少された信号が積分器44a’、441〕′、44
c’に影響を与えるような残余の電圧を有しないという
不利がある。
からステップ制御器42a’、 42b/、42c’へ
の入力信号を取除くことも可能である。しかしこれは零
に減少された信号が積分器44a’、441〕′、44
c’に影響を与えるような残余の電圧を有しないという
不利がある。
もし任意の所定時刻に作動している2つのターボ圧縮機
のうちいずれが圧力を制御され、いずれが従属されるべ
きかを設計段階中に決定することが可能ならば切換も省
略することができる。この場合、適切なアナログ訂正量
をそれに対応する制御器へ送ることが必要なだけである
。
のうちいずれが圧力を制御され、いずれが従属されるべ
きかを設計段階中に決定することが可能ならば切換も省
略することができる。この場合、適切なアナログ訂正量
をそれに対応する制御器へ送ることが必要なだけである
。
組合せA&B 、 B&C1およびC&Aにおいて第1
のものが圧力を制御することが考えられる。3つあるい
はそれより多くのターボ圧縮様の並列作動も本発明に従
って可能である。2つのターボ圧縮機のうち考えられる
すべての組合せの訂正量が最初に形成される。所定の配
置のためには不適切となる不作動のターボ圧縮機による
組合せは零に減少させられる。各ターボ圧縮機の圧力制
御器はそのターボ圧縮機の偏差が起きているすべての訂
正量を、それに正しい符号を付加されて供給される。
のものが圧力を制御することが考えられる。3つあるい
はそれより多くのターボ圧縮様の並列作動も本発明に従
って可能である。2つのターボ圧縮機のうち考えられる
すべての組合せの訂正量が最初に形成される。所定の配
置のためには不適切となる不作動のターボ圧縮機による
組合せは零に減少させられる。各ターボ圧縮機の圧力制
御器はそのターボ圧縮機の偏差が起きているすべての訂
正量を、それに正しい符号を付加されて供給される。
すべての訂正量の平均値は常に零であるので、特定のタ
ーボ圧縮機に基づ(重みつき平均値が形成される。
ーボ圧縮機に基づ(重みつき平均値が形成される。
同じ処置が負荷分配制御器(図示せず)の入力に関して
行なわれろ。1つのステップ制御器が各訂正量に関連さ
せられる。その出力においては不作動のターボ圧縮機と
のすべての組合せが禁示される。
行なわれろ。1つのステップ制御器が各訂正量に関連さ
せられる。その出力においては不作動のターボ圧縮機と
のすべての組合せが禁示される。
各ステップ制御器の出力は偏差が訂正量に含まれている
2つのターボ圧縮機の積分器に並列に印加される。ステ
ップ制御器の出力の場合も調整指令の個数は上昇調整指
令の方向と下降調整指令の方向とで全(同じである。こ
こにおいても目標調整パターンを正確に生じさせる平均
値が形□成される。
2つのターボ圧縮機の積分器に並列に印加される。ステ
ップ制御器の出力の場合も調整指令の個数は上昇調整指
令の方向と下降調整指令の方向とで全(同じである。こ
こにおいても目標調整パターンを正確に生じさせる平均
値が形□成される。
第7図には3つのターボ圧縮機の作動の回路図が示され
ており、ここでは選択回路52および不作動の他のター
ボ圧縮機は示されていない。
ており、ここでは選択回路52および不作動の他のター
ボ圧縮機は示されていない。
特定の実施例について構成および作用を説明する。
作動点を次のように仮定する:
xa(A)=so%、xd(B)=4o%、xa(c)
=30%。
=30%。
したがって圧力制御器(PC)14a〃は訂正量として
次のものを受け、 (Xd(’A) −Xd(B)) + (Xd(A)
−Xd(C)) = 30%圧力制御器14b〃は次の
ものを受け、−(xd(A) −xa(B)) +(x
a(B) −xa(c)) = o%圧力制御器14c
“は次のものを受け、−(xa(B) −xa(c))
+ (xd(A) −xa(c)) = 30%これ
らはそれぞれ指示されている接続点50a ’、50b
’。
次のものを受け、 (Xd(’A) −Xd(B)) + (Xd(A)
−Xd(C)) = 30%圧力制御器14b〃は次の
ものを受け、−(xd(A) −xa(B)) +(x
a(B) −xa(c)) = o%圧力制御器14c
“は次のものを受け、−(xa(B) −xa(c))
+ (xd(A) −xa(c)) = 30%これ
らはそれぞれ指示されている接続点50a ’、50b
’。
500′から受ける。
それぞれに関連して積分器44a〃は十指令、積分器4
4b“は十−指令、積分器44c〃は一指令を、ステッ
プ制御器42a“’、421)”、42c“の逆符号の
出力端および。Rゲート56′から受ける。
4b“は十−指令、積分器44c〃は一指令を、ステッ
プ制御器42a“’、421)”、42c“の逆符号の
出力端および。Rゲート56′から受ける。
積分器伺b“への十−指令は互いに相殺され、したがっ
てターボ圧縮機Bのスロットル弁16b%動かされない
。負荷の分配はターボ圧縮機A、Cのスロットル弁16
!l“、16C“を位置決めすることにより行なわれろ
。
てターボ圧縮機Bのスロットル弁16b%動かされない
。負荷の分配はターボ圧縮機A、Cのスロットル弁16
!l“、16C“を位置決めすることにより行なわれろ
。
3つのターボ圧縮機が並列に作動している場合もただ1
つのターボ圧縮機のみが圧力を制御されることは言うま
でもない。2つのターボ圧縮機の作動について言及した
ことは3つのターボ圧縮機の並列作動にも適用される。
つのターボ圧縮機のみが圧力を制御されることは言うま
でもない。2つのターボ圧縮機の作動について言及した
ことは3つのターボ圧縮機の並列作動にも適用される。
過当に拡張された回路によりこの方法は3つより多くの
ターボ圧縮機の場合にも用いれる。
ターボ圧縮機の場合にも用いれる。
この方法はさらに、中間噴射を有する複数の多段階ター
ボ圧縮機が並列接続されて負荷分配がすべての噴射(段
階)に必要とされる場合の使用にも適している。
ボ圧縮機が並列接続されて負荷分配がすべての噴射(段
階)に必要とされる場合の使用にも適している。
868図ないし第10図は第5図ないし第7図の回路よ
り非常に簡単な回路を示している。この回路では「圧力
制御」偏差、すなわち圧力の目標値−(マイナス)圧力
の実際値と、負荷分配制御(均衡制御)偏差とが各制御
器用に形成されている。記述したように、「負荷分配制
御」偏差はスロットル弁を要求されるように位置付ける
のに必要なすべての訂正量を含んでいる。圧力制御と負
荷分配制御とが割込むと、2つの偏差が加算され、すべ
ての偏差の合計が零になるまで制御器の調整は続(。制
御器が省略されると、対応する入力量は切換接点により
零に減少させられる。その切換中は制御器は一時的に手
動作動に設定される。
り非常に簡単な回路を示している。この回路では「圧力
制御」偏差、すなわち圧力の目標値−(マイナス)圧力
の実際値と、負荷分配制御(均衡制御)偏差とが各制御
器用に形成されている。記述したように、「負荷分配制
御」偏差はスロットル弁を要求されるように位置付ける
のに必要なすべての訂正量を含んでいる。圧力制御と負
荷分配制御とが割込むと、2つの偏差が加算され、すべ
ての偏差の合計が零になるまで制御器の調整は続(。制
御器が省略されると、対応する入力量は切換接点により
零に減少させられる。その切換中は制御器は一時的に手
動作動に設定される。
手動干渉は圧力制御器の手動調整入力により行なわれる
。連動により、圧力制御器の偏差が均衡制御器の偏差と
同量だが異符号の場合が生じるごとにすべての並列接続
のターボ圧縮機の均衡制御が割込まれる。1つの制御器
のみが作動している場合、模擬的な擬似調整が生じる。
。連動により、圧力制御器の偏差が均衡制御器の偏差と
同量だが異符号の場合が生じるごとにすべての並列接続
のターボ圧縮機の均衡制御が割込まれる。1つの制御器
のみが作動している場合、模擬的な擬似調整が生じる。
もし並列な負荷分配制御器(その圧力制御器は除かれて
−・なければならない。)も作動しているならば、擬似
調整からの解放と一緒に補償が生じる。
−・なければならない。)も作動しているならば、擬似
調整からの解放と一緒に補償が生じる。
本発明の制御システムは精巧な制御手段を多数必要とす
ることなしに、2つあるいはそれより多くのターボ圧縮
機の改善され、特に信頼性のある作動を可能にすること
は明らかである。
ることなしに、2つあるいはそれより多くのターボ圧縮
機の改善され、特に信頼性のある作動を可能にすること
は明らかである。
したがって課題に対して理想的な解決を表現したと言う
ことができる。
ことができる。
第1図は一般的な従来のカスケード制御回路を示す図、
第2図は本発明に従う負荷分配制御回路を示す図、第3
図は制御器出力を制限する本発明に従う別のかつ従属的
な負荷分配制御回路を示す図、第4図は本発明に従う別
の、極端位置の、かつ制限的な負荷分配制御回路を示す
図、第5図はステップ制御器の形態を有する別の負荷分
配制御回路を示す図、第6図は第5図のものと同じだが
3つのターボ圧縮機のうち2つが並列作動する本発明に
従う別の負荷分配制御回路を示す図、第7図は第6図の
ものと同じだが3つのターボ圧縮機を同時に並列作動さ
せる別の負荷分配制御回路を示す図、第8図は圧力側a
器を1つだけもつ別の負荷分配側・#回路を示を図、第
9図は第8図のものと+i″I]様だが3つのターボ圧
、@機のうち2つが並列作動する別の負荷分配側a回路
を示を図、第1O図は第8図のものと同様だが3つのタ
ーボ圧縮機が並列作動する別の負荷分配制御回路を示吏
図である。 A、B ・−ターボ圧縮機、 14a+ +4b+ 1
4’ + 14” +14”’+14a’+I4b’+
]4c’−・−圧力側a器、18a+44b” 、44
c″ ・−・積分器 第3図 第4図 第5図 第8図 第9図
第2図は本発明に従う負荷分配制御回路を示す図、第3
図は制御器出力を制限する本発明に従う別のかつ従属的
な負荷分配制御回路を示す図、第4図は本発明に従う別
の、極端位置の、かつ制限的な負荷分配制御回路を示す
図、第5図はステップ制御器の形態を有する別の負荷分
配制御回路を示す図、第6図は第5図のものと同じだが
3つのターボ圧縮機のうち2つが並列作動する本発明に
従う別の負荷分配制御回路を示す図、第7図は第6図の
ものと同じだが3つのターボ圧縮機を同時に並列作動さ
せる別の負荷分配制御回路を示す図、第8図は圧力側a
器を1つだけもつ別の負荷分配側・#回路を示を図、第
9図は第8図のものと+i″I]様だが3つのターボ圧
、@機のうち2つが並列作動する別の負荷分配側a回路
を示を図、第1O図は第8図のものと同様だが3つのタ
ーボ圧縮機が並列作動する別の負荷分配制御回路を示吏
図である。 A、B ・−ターボ圧縮機、 14a+ +4b+ 1
4’ + 14” +14”’+14a’+I4b’+
]4c’−・−圧力側a器、18a+44b” 、44
c″ ・−・積分器 第3図 第4図 第5図 第8図 第9図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 各ターボ圧縮機がポンピングを防止するポンピング
限界制御手段を装備し、換言すれば、ボンピング限界に
達する前におよびポンピング限界に対して平行に延びる
ブローオフ線に達するとブローオフ弁あるいはブローダ
ウン弁をボンピング防止のために開(ようになっており
、かつターボ圧縮機が負荷分配制御器により共同で、か
つ圧力制御器により個々に制御される並列接続の少なく
とも2つのターボ圧縮機の制御方法において、負荷分配
制御器は、ブローオフ線から作動点までの間隔が各ター
ボ圧縮機において同じであるように、個々のターボ圧縮
機の調整を制御することを特徴とする、並列接続の少な
(とも2つのターボ圧縮機の制御方法。 2、 ターボ圧縮機の1つだけがその圧力制御器により
制御され、他のターボ圧縮機は負荷分配制御手段に接続
されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 圧力制御器によって制御されろターボ圧縮機の圧力
制御器は自動作動に設定され、他のターボ圧縮機の圧力
制御器は手動作動に設定されていることを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載の方法。 4、 圧力制御偏差と負荷分配制御偏差とが形成され、
これらの偏差が加算され、偏差の合計が零になるまで調
整が行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第1項
なし・し第3項のいずれかに記載の方法。 5 ターボ圧縮機が複数の圧力段階を有するターボ圧縮
機であり、前記方法がすべての圧力段階において用いら
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4
項のし・ずhかに記載の方法。 6 ターボ圧縮機が、2つの流れをもつターボ圧縮機で
あり、前記方法が各流れにおいて用いられることを特徴
とする特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/519,097 US4560319A (en) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | Method and apparatus for controlling at least two parallel-connected turbocompressors |
US519097 | 1983-08-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6045795A true JPS6045795A (ja) | 1985-03-12 |
Family
ID=24066819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59147688A Pending JPS6045795A (ja) | 1983-08-01 | 1984-07-18 | 並列接続の少なくとも2つのタ−ボ圧縮機の制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4560319A (ja) |
EP (1) | EP0132487B1 (ja) |
JP (1) | JPS6045795A (ja) |
DE (1) | DE3475094D1 (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE3540087A1 (de) * | 1985-11-12 | 1987-05-14 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum regeln von turbokompressoren |
DE3540285A1 (de) * | 1985-11-13 | 1987-05-14 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren und einrichtung zum regeln von turbokompressoren |
DE3620614A1 (de) * | 1986-06-20 | 1987-12-23 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum filtern eines verrauschten signals |
DE3809881A1 (de) * | 1988-03-24 | 1989-10-12 | Gutehoffnungshuette Man | Regelverfahren zur vermeidung des pumpens eines turbokompressors |
DE3810717A1 (de) * | 1988-03-30 | 1989-10-19 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zur vermeidung des pumpens eines turboverdichters mittels abblaseregelung |
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DE3937152A1 (de) * | 1989-11-08 | 1991-05-16 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum optimierten betreiben zweier oder mehrerer kompressoren im parallel- oder reihenbetrieb |
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JP4077613B2 (ja) | 2001-05-30 | 2008-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車輌用制動制御装置 |
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EP2676022A2 (en) | 2011-02-18 | 2013-12-25 | Ethier, Jason | Fluid flow devices with vertically simple geometry and methods of making the same |
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DE102016011551B4 (de) * | 2016-09-23 | 2018-05-09 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennkraftmaschine |
DE102017211061A1 (de) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Synchronisierungsverfahren zum Synchronisieren einer Mehrzahl von Aktoren sowie Vorrichtungen zu dessen Durchführung |
RU2660216C1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-07-05 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ МОСКВА" | Система автоматического управления газоперекачивающим агрегатом "квант-р" |
CN110778519B (zh) * | 2019-11-11 | 2021-05-18 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种并联压缩机机组的控制系统 |
RU2753097C1 (ru) * | 2020-08-25 | 2021-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ заполнения контура агрегата воздушного охлаждения газа |
CN115306756A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-08 | 沈阳透平机械股份有限公司 | 并联压缩机组负荷分配的控制系统及方法 |
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US3648479A (en) * | 1970-09-28 | 1972-03-14 | Westinghouse Electric Corp | Refrigeration system with multiple centrifugal compressors and load balancing control |
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-
1984
- 1984-01-26 DE DE8484100822T patent/DE3475094D1/de not_active Expired
- 1984-01-26 EP EP84100822A patent/EP0132487B1/de not_active Expired
- 1984-07-18 JP JP59147688A patent/JPS6045795A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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