JPS61149597A - 多段圧縮機の運転制御装置 - Google Patents
多段圧縮機の運転制御装置Info
- Publication number
- JPS61149597A JPS61149597A JP59268375A JP26837584A JPS61149597A JP S61149597 A JPS61149597 A JP S61149597A JP 59268375 A JP59268375 A JP 59268375A JP 26837584 A JP26837584 A JP 26837584A JP S61149597 A JPS61149597 A JP S61149597A
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- JP
- Japan
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- compressor
- stage
- pressure
- block
- pressure stage
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、多段圧縮機の運転制御装置に係り、特に、広
い圧力制御範囲にわたシ高効率を得るのに好適な、回転
容積形の多段圧縮機の運転制御装置に関するものである
。
い圧力制御範囲にわたシ高効率を得るのに好適な、回転
容積形の多段圧縮機の運転制御装置に関するものである
。
まず、従来の装置を第３図および第４図を参照して説明
する。
する。
第３図は、従来の２段スクリュー圧縮機の運転制御系統
図、第４図は、２段スクリュー圧縮機のｐ−ｖ線図であ
る。
図、第４図は、２段スクリュー圧縮機のｐ−ｖ線図であ
る。
第３図において、１は、気体吸入部に設けた吸入フィル
タ、２は、初段圧縮機の吸入側に設けた初段吸入絞り弁
、３は低圧段の圧縮機ブロック（以下単に低圧段ブロッ
クという）、４は、低圧段ブロック３で圧縮された高温
気体を冷やすための中間冷却器、５は高圧段の圧縮機ブ
ロック（以下単に高圧段ブロックという）、６は、無負
荷運転時に圧縮気体を大気に逃がすための放風弁で、１
１は、その放風部に設けた放風サイレンサである。
タ、２は、初段圧縮機の吸入側に設けた初段吸入絞り弁
、３は低圧段の圧縮機ブロック（以下単に低圧段ブロッ
クという）、４は、低圧段ブロック３で圧縮された高温
気体を冷やすための中間冷却器、５は高圧段の圧縮機ブ
ロック（以下単に高圧段ブロックという）、６は、無負
荷運転時に圧縮気体を大気に逃がすための放風弁で、１
１は、その放風部に設けた放風サイレンサである。
前記初段吸入絞シ弁２および放風弁６は、一点鎖線で示
す連結棒によシ連動するもので、油圧シリンダ１２によ
り作動する。
す連結棒によシ連動するもので、油圧シリンダ１２によ
り作動する。
７はチェック弁、８は、高圧段ブロック５で圧縮された
高温気体を冷やすための後置冷却器、９は、吐出圧力を
プラント要求圧力からみて安全性を確保するだめの安全
弁、１０は、吐出圧力をプラント要求圧力に保つために
各制御機構を作動させるための圧力スイッチである。
高温気体を冷やすための後置冷却器、９は、吐出圧力を
プラント要求圧力からみて安全性を確保するだめの安全
弁、１０は、吐出圧力をプラント要求圧力に保つために
各制御機構を作動させるための圧力スイッチである。
このような従来の２段スクリュー圧縮機の運転制御動作
を説明する。
を説明する。
吸入フィルタ１から吸入された気体は、初段吸入絞り弁
２を経て低圧段ブロック３で１段圧縮され、中間冷却器
４で冷却されたのち高圧段ブロック５で２段圧縮される
。圧縮ガスはチェック弁７を経て、後置冷却器５で冷却
されへ需要プラントに提供される。
２を経て低圧段ブロック３で１段圧縮され、中間冷却器
４で冷却されたのち高圧段ブロック５で２段圧縮される
。圧縮ガスはチェック弁７を経て、後置冷却器５で冷却
されへ需要プラントに提供される。
需要プラントにおける消費風量が圧縮機吐出風量にくら
べて小さく、このため吐出圧力が上昇し、予めセットし
である圧力スイッチ１０の規定圧力以上になった場合、
油圧シリンダ１２を作動させ、油圧によシ初段吸入絞り
弁２における吸入絞シと、大気放風を同時に行い、吐出
圧力が一定以下になるまで、この状態を維持することに
より風量調整を行っている。
べて小さく、このため吐出圧力が上昇し、予めセットし
である圧力スイッチ１０の規定圧力以上になった場合、
油圧シリンダ１２を作動させ、油圧によシ初段吸入絞り
弁２における吸入絞シと、大気放風を同時に行い、吐出
圧力が一定以下になるまで、この状態を維持することに
より風量調整を行っている。
まだ、吐出圧力の調整は、圧力スイッチの規定値を希望
の圧力にセットし直すことにより行う。
の圧力にセットし直すことにより行う。
このように本制御装置において、設計圧力以下に吐出圧
力をセットすると、高圧段ブロック５における内部圧縮
が吐出圧力以上となる。
力をセットすると、高圧段ブロック５における内部圧縮
が吐出圧力以上となる。
第４図は、横軸に流量（風量）■をとシ、縦軸に吐出圧
力ＰをとったＰ−ＶＩＩｊ！図で、ｂは低圧段ブロック
３におけるＰ−Ｖ線、ａは高圧段ブロック５における２
段圧縮時のＰ−Ｖ線である。
力ＰをとったＰ−ＶＩＩｊ！図で、ｂは低圧段ブロック
３におけるＰ−Ｖ線、ａは高圧段ブロック５における２
段圧縮時のＰ−Ｖ線である。
設計圧力以下に吐出圧力を規定すると、高圧段ブロック
５における内部圧縮が吐出圧力以上となり斜線部Ｃに示
すような余分の仕事をすることになる。この仕事Ｃは、
吐出圧力が設計圧力にくらべ小さく規定されればされる
ほど大きくなるため、圧縮機の効率は著しく低下する。
５における内部圧縮が吐出圧力以上となり斜線部Ｃに示
すような余分の仕事をすることになる。この仕事Ｃは、
吐出圧力が設計圧力にくらべ小さく規定されればされる
ほど大きくなるため、圧縮機の効率は著しく低下する。
しかし、近年、例えば空気圧縮機の使用方法として、昼
間はショツトブラストなどに使用するために高圧が必要
であるが、夜間は計装空気のために必要なだけであるか
ら低圧にして、電気代を節減したいという要望が増えて
きた。
間はショツトブラストなどに使用するために高圧が必要
であるが、夜間は計装空気のために必要なだけであるか
ら低圧にして、電気代を節減したいという要望が増えて
きた。
そこで、設計圧力よシ十分低い吐出圧力においても、高
効率を維持できる多段圧縮機の運転制御 □が望まれて
いた。
効率を維持できる多段圧縮機の運転制御 □が望まれて
いた。
なお、この種の装置として関連するものには、例えば米
国特許第３３６７５６２号が挙げられる。
国特許第３３６７５６２号が挙げられる。
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、回転容積形の多段圧縮機において、設計
圧力より十分低い吐出圧力における運転においても、設
計圧力における運転と同様な高効率を維持できる多段圧
縮機の運転制御装置の提供を、その目的としている。
されたもので、回転容積形の多段圧縮機において、設計
圧力より十分低い吐出圧力における運転においても、設
計圧力における運転と同様な高効率を維持できる多段圧
縮機の運転制御装置の提供を、その目的としている。
本発明に係る多段圧縮機の運転制御装置の構成は、複数
段の圧縮機ブロックを管路で直列に接続してなる多段圧
縮機の運転制御装置において、低圧段の圧縮機ブロック
の吸入口と高圧段の圧縮機ブロックの吸入口とを接続す
る管路と、各段の圧縮機ブロックの吐出口を最終高圧段
の圧縮機ブロックの吸入口および吐出口に接続する各管
路を設け、これらの各管路にそれぞれ制御弁を具備せし
めて、当該各制御弁の開閉により各膜圧縮機ブロックの
作動系統を切換えるようにしたものである。
段の圧縮機ブロックを管路で直列に接続してなる多段圧
縮機の運転制御装置において、低圧段の圧縮機ブロック
の吸入口と高圧段の圧縮機ブロックの吸入口とを接続す
る管路と、各段の圧縮機ブロックの吐出口を最終高圧段
の圧縮機ブロックの吸入口および吐出口に接続する各管
路を設け、これらの各管路にそれぞれ制御弁を具備せし
めて、当該各制御弁の開閉により各膜圧縮機ブロックの
作動系統を切換えるようにしたものである。
なお、本発明を開発した考え方を付記すると、次のとお
りである。
りである。
スクリュー圧縮機は、複数の圧縮機ブロックを直列に結
合することにより設計圧力が得られる。
合することにより設計圧力が得られる。
そこで、プラント要求圧力が設計圧力にくらべ十分小さ
い場合、各圧縮機ブロックをつなぐ管路を切換え、各圧
縮機ブロックを並列に運転させ、各圧縮機ブロックがそ
れぞれ効率よく仕事するように構成することを考えたも
のである。
い場合、各圧縮機ブロックをつなぐ管路を切換え、各圧
縮機ブロックを並列に運転させ、各圧縮機ブロックがそ
れぞれ効率よく仕事するように構成することを考えたも
のである。
以下、本発明の一実施例を、第１図および第２図を参照
して説明する。
して説明する。
ここに第１図は、本発明の一実施例に係る２段スクリュ
ー圧縮機の運転制御系統図、第２図は、スクリュー圧縮
機の圧力比により効率の変化を示す線図である。
ー圧縮機の運転制御系統図、第２図は、スクリュー圧縮
機の圧力比により効率の変化を示す線図である。
第１図の図中、先に説明した第３図と同一符号のものは
従来技術と同等部分であるから、七の説明を省略する。
従来技術と同等部分であるから、七の説明を省略する。
第１図に示す２段スクリュー圧縮機は、吐出圧カフ Ｋ
ｐ ／ ｃｒｔｌ Ｇを仕様圧力とする最も標準的な２
段スクリュー圧縮機である。
ｐ ／ ｃｒｔｌ Ｇを仕様圧力とする最も標準的な２
段スクリュー圧縮機である。
低圧段の圧縮機ブロック（以下低圧段ブロックという）
３において大気圧から２ Ｋｇ ／ ｃＭ Ｇまで昇圧
し、高圧段の圧縮機ブロック（以下高圧段ブロックとい
うン５において２Ｋｇ／ｃｒＩｉＧから７Ｋｆ／ｉＧま
で昇圧するものである。
３において大気圧から２ Ｋｇ ／ ｃＭ Ｇまで昇圧
し、高圧段の圧縮機ブロック（以下高圧段ブロックとい
うン５において２Ｋｇ／ｃｒＩｉＧから７Ｋｆ／ｉＧま
で昇圧するものである。
また、低圧段ブロック３の後には中間冷却器４、高圧段
ブロック５の後には後置冷却器８を配設することにより
、等温圧縮過程に近づけ消費動力を小さくしている。
ブロック５の後には後置冷却器８を配設することにより
、等温圧縮過程に近づけ消費動力を小さくしている。
本装置において、初段吸入絞シ弁２と低圧段ブロック３
との間、すなわち低圧段ブロック３の吸入口と、高圧段
ブロック５の吸入口とを接続する管路１３を設置する。
との間、すなわち低圧段ブロック３の吸入口と、高圧段
ブロック５の吸入口とを接続する管路１３を設置する。
また、低圧段ブロック３の吐出側にある中間冷却器４の
出口を、高圧段ブロック５の吐出側にある後置冷却器８
の出口に接続する管路１４を設置する。この関係から、
本装置では、後置冷却器８を、高圧段ブロック５と放風
弁６との間の管路に配設するようにした。
出口を、高圧段ブロック５の吐出側にある後置冷却器８
の出口に接続する管路１４を設置する。この関係から、
本装置では、後置冷却器８を、高圧段ブロック５と放風
弁６との間の管路に配設するようにした。
管路１３には制御弁１５を、また管路１４には制御弁１
６を、さらに中間冷却器４と高圧段ブロック５とを結ぶ
管路には制御弁１７をそれぞれ具備させている。
６を、さらに中間冷却器４と高圧段ブロック５とを結ぶ
管路には制御弁１７をそれぞれ具備させている。
これ６゛各制御弁１５，１６．１７の開閉により、各膜
圧縮機ブロックの作動系統の切換えが行われ、低圧段ブ
ロック３と高圧段ブロック５とを直列に組み合わせたり
、並列にしたシできるようになっている。
圧縮機ブロックの作動系統の切換えが行われ、低圧段ブ
ロック３と高圧段ブロック５とを直列に組み合わせたり
、並列にしたシできるようになっている。
これらの制御弁１５，１６．１７は手動でもよいし、圧
力スイッチ１０の信号によシ作動する自・動弁でもよい
。
力スイッチ１０の信号によシ作動する自・動弁でもよい
。
次に、このように構成された２段スクリュー圧縮機の運
転制御装置の動作、すなわ、ち気体の流れを説明する。
転制御装置の動作、すなわ、ち気体の流れを説明する。
１）吐出圧カフＫｙ／ｃＡ（Ｊ運転の場合制御弁１５．
１６は閉、制御弁１７は開とする。
１６は閉、制御弁１７は開とする。
まず通常の運転では、初段吸入絞り弁２を開いておく。
気体の流れは、吸入フィルタ１→初段吸入絞り弁２→低
圧段ブロック３→中間冷却器４→制御弁１７→高圧段ブ
ロック５→後置冷却器８→チェック弁７→需要プラント
となる。
圧段ブロック３→中間冷却器４→制御弁１７→高圧段ブ
ロック５→後置冷却器８→チェック弁７→需要プラント
となる。
また、無負荷運転のときは、初段吸入絞シ弁２を絞り、
放風弁６を開く。
放風弁６を開く。
気体の流れは、吸入フィルタ１→初段吸入絞シ弁２→低
圧段ブロック３→中間冷却器４→制御弁１７→高圧段ブ
ロック５→後置冷却器８→放風弁６→放風サイレンサ１
１→大気となる。
圧段ブロック３→中間冷却器４→制御弁１７→高圧段ブ
ロック５→後置冷却器８→放風弁６→放風サイレンサ１
１→大気となる。
２）吐出圧カフ−３，５Ｋｆ／ｃｄＧ運転の場合気体の
流れは前記７Ｋｆ／ｃ！Ｇ運転のときと同じである。
流れは前記７Ｋｆ／ｃ！Ｇ運転のときと同じである。
３）吐出圧力３．５Ｋｇ／ｃｒＩｉＧ以下め”運転の場
合制御弁１５．１６は開、制御弁１７は閉とする。
合制御弁１５．１６は開、制御弁１７は閉とする。
まず通常の運転では、初段吸入絞シ弁２を開いておく。
低圧段ブロック３と高圧段ブロック５とは並列の作動系
統となる。
統となる。
気体の流れは、吸入フィルタ１→初段吸入絞シ弁２→低
圧段ブロック３→中間冷却器４→管路１４→チェック弁
７→需要プラントとなる流れに対し、前記初段吸入絞シ
弁２と前記チェック弁７との間に、→管路１３→高圧段
ブロック５→後置冷却器８→という流れが並列に作動す
る。
圧段ブロック３→中間冷却器４→管路１４→チェック弁
７→需要プラントとなる流れに対し、前記初段吸入絞シ
弁２と前記チェック弁７との間に、→管路１３→高圧段
ブロック５→後置冷却器８→という流れが並列に作動す
る。
まだ、無負荷運転のときは、初段吸入絞り弁２を絞り、
放風弁６を開く。
放風弁６を開く。
気体の流れは、吸入フィルタ１→初段吸入絞り弁２→低
圧段ブロック３→中間冷却器４→管路１４→放風弁６→
放風サイレンサ１１→大気となる流れに対し、前記初段
吸入絞シ弁２と前記チェック弁７との間に、→管路１３
→高圧段ブロック５→後置冷却器８→という流れが並列
に作動する。
圧段ブロック３→中間冷却器４→管路１４→放風弁６→
放風サイレンサ１１→大気となる流れに対し、前記初段
吸入絞シ弁２と前記チェック弁７との間に、→管路１３
→高圧段ブロック５→後置冷却器８→という流れが並列
に作動する。
スクリュー圧縮機の性能特性は、第２図に示すように、
圧力比が小さいと内部圧縮による仕事の増加により急激
に効率が低下する。逆に、高圧力比で運転してもあまり
効率は低下しない。圧力比の限界は熱膨張によるロータ
接触によって決定される。したがって、並列運転の最高
吐出圧力は、ロータ接触を生じない最大圧力比により決
まる。
圧力比が小さいと内部圧縮による仕事の増加により急激
に効率が低下する。逆に、高圧力比で運転してもあまり
効率は低下しない。圧力比の限界は熱膨張によるロータ
接触によって決定される。したがって、並列運転の最高
吐出圧力は、ロータ接触を生じない最大圧力比により決
まる。
本実施例によれば、プラント要求圧力が低い場合、高圧
段ブロック５における内部圧縮による仕事の損失をなく
すことができるため、高効率の運転を維持することがで
きる。
段ブロック５における内部圧縮による仕事の損失をなく
すことができるため、高効率の運転を維持することがで
きる。
なお、前述の実施例では、２段スクリュー圧縮機の運転
制御装置の例を説明しだが、本発明は、２段スクリュー
圧縮域のみに限るものでなり、３段以上の多段スクリュ
ー圧縮機にも適用できることはいうまでもない。
制御装置の例を説明しだが、本発明は、２段スクリュー
圧縮域のみに限るものでなり、３段以上の多段スクリュ
ー圧縮機にも適用できることはいうまでもない。
また、本発明は、多段スクリュー圧縮機に限らず、同様
の効果が期待される多段ロータリ圧縮機、多段スクロー
ル圧縮機など回転容積形の多段圧縮機に適用できる汎用
的な運転制御装置である。
の効果が期待される多段ロータリ圧縮機、多段スクロー
ル圧縮機など回転容積形の多段圧縮機に適用できる汎用
的な運転制御装置である。
以上述べたように、本発明によれば、回転容積形の多段
圧縮機において、設計圧力より十分低い吐出圧力におけ
る運転においても、設計圧力における運転と同様な高効
率を維持できる多段圧縮機の運転制御装置を提供するこ
とができる。
圧縮機において、設計圧力より十分低い吐出圧力におけ
る運転においても、設計圧力における運転と同様な高効
率を維持できる多段圧縮機の運転制御装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例に係る２段スクリュー圧縮
機の運転制御系統図、第２図は、スクリュー圧縮機の圧
力比による効率の変化を示す線図、第３図は、従来の２
段スクリュー圧縮機の運転制御系統図、第４図は、２段
スクリュー圧縮機のＰ−■線図である。 ２・・・吸入絞り弁、３・・・低圧段の圧縮機ブロック
、４・・・中間冷却器、５・・・高圧段の圧縮機ブロッ
ク、６・・・放風弁、８・・・後置冷却器、１０・・・
圧力スイッチ、１３．１４・・・管路、１５，１６．１
７・・・制御茎２２１ 芋３ 目 茅４目
機の運転制御系統図、第２図は、スクリュー圧縮機の圧
力比による効率の変化を示す線図、第３図は、従来の２
段スクリュー圧縮機の運転制御系統図、第４図は、２段
スクリュー圧縮機のＰ−■線図である。 ２・・・吸入絞り弁、３・・・低圧段の圧縮機ブロック
、４・・・中間冷却器、５・・・高圧段の圧縮機ブロッ
ク、６・・・放風弁、８・・・後置冷却器、１０・・・
圧力スイッチ、１３．１４・・・管路、１５，１６．１
７・・・制御茎２２１ 芋３ 目 茅４目
Claims (1)
- １、複数段の圧縮機ブロックを管路で直列に接続してな
る多段圧縮機の運転制御装置において、低圧段の圧縮機
ブロックの吸入口と高圧段の圧縮機ブロックの吸入口と
を接続する管路と、各段の圧縮機ブロックの吐出口を最
終高圧段の圧縮機ブロックの吸入口および吐出口に接続
する各管路を設け、これらの各管路にそれぞれ制御弁を
具備せしめて、当該各制御弁の開閉により各段圧縮機ブ
ロックの作動系統を切換えるように構成したことを特徴
とする多段圧縮機の運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59268375A JPS61149597A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 多段圧縮機の運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59268375A JPS61149597A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 多段圧縮機の運転制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149597A true JPS61149597A (ja) | 1986-07-08 |
Family
ID=17457618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59268375A Pending JPS61149597A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 多段圧縮機の運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149597A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200546A (ja) * | 2006-04-26 | 2006-08-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 回転速度可変形オイルフリースクリュー圧縮機およびその運転制御方法 |
| WO2010112108A3 (de) * | 2009-03-31 | 2010-11-25 | Robert Bosch Gmbh | Schraubenspindelpumpenanordnung |
| JP2017166401A (ja) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | 株式会社日立産機システム | 多段圧縮機 |
| JP2018015738A (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 噴霧装置 |
| WO2018200610A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Atlas Copco Comptec, Llc | Gas processing and management system for switching between operating modes |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59268375A patent/JPS61149597A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200546A (ja) * | 2006-04-26 | 2006-08-03 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 回転速度可変形オイルフリースクリュー圧縮機およびその運転制御方法 |
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| CN102449311A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-05-09 | 罗伯特·博世有限公司 | 螺杆泵装置 |
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| JP2020518752A (ja) * | 2017-04-28 | 2020-06-25 | アトラス コプコ コンプテック， エルエルシーＡｔｌａｓ Ｃｏｐｃｏ Ｃｏｍｐｔｅｃ， Ｌｌｃ | 動作モード切替のためのガス処理および管理システム |
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