JPS62147096A - タ−ボ圧縮機のサ−ジング限界調整方法 - Google Patents
タ−ボ圧縮機のサ−ジング限界調整方法Info
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- JPS62147096A JPS62147096A JP61295087A JP29508786A JPS62147096A JP S62147096 A JPS62147096 A JP S62147096A JP 61295087 A JP61295087 A JP 61295087A JP 29508786 A JP29508786 A JP 29508786A JP S62147096 A JPS62147096 A JP S62147096A
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- compressor
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- curve diagram
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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
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (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】
〔M業上の利用分利
本発明は、吸入側及び吐出側の圧力及び温度の連続的に
fill定される測定値から圧縮機の瞬間動作点の特性
曲線図座標を計算し、特性曲線図に規定されるサージン
グ限界線又は吸出し線と動作点との間隔に関係して、圧
縮機出口から分岐する逃し弁の開閉を制御する、ターボ
圧縮機のサージング限界調整方法に関する。
fill定される測定値から圧縮機の瞬間動作点の特性
曲線図座標を計算し、特性曲線図に規定されるサージン
グ限界線又は吸出し線と動作点との間隔に関係して、圧
縮機出口から分岐する逃し弁の開閉を制御する、ターボ
圧縮機のサージング限界調整方法に関する。
このような方法は#機械設計情報’5/82から公知で
ある。
ある。
サージングとは、吐出ガスが衝氷的又は周期的に吐出側
から吸入側へ逆流するターボ圧縮機の不安定な状態を意
味する。サージングは高すぎる吐出圧力及び/又は小さ
すぎる流量の際おこる。従って吐出圧力及び流量又はそ
れから誘麻される座標により決定される特性曲線図にお
いて、安定範囲を不安定範囲から分離してサージング限
界と称する線を一義的に規定することができる。サージ
ング限界調整により、圧縮機の動作点がサージング限界
に達し、それによりサージングがおこるのが防止される
。このためサージング限界から安全間隔をとって、吸出
し線が特性曲線図に規定される。動作点が吸出し線を超
過すると、圧縮機出口から分岐する逃し弁が開かれて、
吐出奴体を吹出すか、又は吸入側へ吹戻し、それにより
吐出圧力を低下するか又は流iTtを増大する。
から吸入側へ逆流するターボ圧縮機の不安定な状態を意
味する。サージングは高すぎる吐出圧力及び/又は小さ
すぎる流量の際おこる。従って吐出圧力及び流量又はそ
れから誘麻される座標により決定される特性曲線図にお
いて、安定範囲を不安定範囲から分離してサージング限
界と称する線を一義的に規定することができる。サージ
ング限界調整により、圧縮機の動作点がサージング限界
に達し、それによりサージングがおこるのが防止される
。このためサージング限界から安全間隔をとって、吸出
し線が特性曲線図に規定される。動作点が吸出し線を超
過すると、圧縮機出口から分岐する逃し弁が開かれて、
吐出奴体を吹出すか、又は吸入側へ吹戻し、それにより
吐出圧力を低下するか又は流iTtを増大する。
特性曲線図座標として断熱揚程Δhadと吸入容漬流1
1(Vが使用されると、特性曲線図におけるサージング
限界従って吸出し線の経過が、一義的に不変にかつ瞬間
運転状態と煎閃係に定まる。連続的に1ljl1足され
る圧縮機の運転量特に吸入圧力及び吐出圧力と吸入側絞
りにおける圧力差から、次式によりこれらの座標を計算
するこここにPlは吸入圧力、R2は吐出圧力、ΔPは
吸入側絞りの圧力差、T1は吸入側の温度で、これらの
値は常に監視される測定値として存在する。R,はガス
定数、にはそれぞれの吐出ガスの等エントロピ指数、K
は圧縮機吸入側にある絞りの寸法に関係する定数である
。Zは一定の係数(実ガス係数)である。
1(Vが使用されると、特性曲線図におけるサージング
限界従って吸出し線の経過が、一義的に不変にかつ瞬間
運転状態と煎閃係に定まる。連続的に1ljl1足され
る圧縮機の運転量特に吸入圧力及び吐出圧力と吸入側絞
りにおける圧力差から、次式によりこれらの座標を計算
するこここにPlは吸入圧力、R2は吐出圧力、ΔPは
吸入側絞りの圧力差、T1は吸入側の温度で、これらの
値は常に監視される測定値として存在する。R,はガス
定数、にはそれぞれの吐出ガスの等エントロピ指数、K
は圧縮機吸入側にある絞りの寸法に関係する定数である
。Zは一定の係数(実ガス係数)である。
Δhad及び※により規定される特性曲線図において、
サージング限界従って吸出し線の位置は、式(+)及び
(2)に含まれるパラメータとfIlt関係である。し
かしR1に及びKの値が既知である時にのみ、圧力及び
温度の測定値のこれら特性曲線図座標の計算が可能であ
る。与えられた不変の圧縮機寸法及び吐出ガスの不変な
組成では、L?k R+に及びKを一度測定し、定数と
して処理することができる。しかし吐出ガスの組成の変
化はR及び/又はにの値を変化させる。しかしこれらの
変化は直接測定不可能である。このような場合R及びに
のこれまでの値の処理は特性曲線図座標の計算に誤差を
伴うので、こうして計算される特性面線図のサージング
限界も正しい経過を持たない。例えば汚れにより圧縮機
の何句寸法が変化する場合にも、同じことが言える。サ
ージング限界調整において特性曲線図のサージング限界
従って吸出し線のこのように正しくない経過を用いると
、サージングが確実に防止されないか、又は真のサージ
ング限界からの大きすぎる安全間隔でも逃し弁が開かれ
て、圧縮機の望ましくない高すぎる出力損失を生ずるこ
とになる。
サージング限界従って吸出し線の位置は、式(+)及び
(2)に含まれるパラメータとfIlt関係である。し
かしR1に及びKの値が既知である時にのみ、圧力及び
温度の測定値のこれら特性曲線図座標の計算が可能であ
る。与えられた不変の圧縮機寸法及び吐出ガスの不変な
組成では、L?k R+に及びKを一度測定し、定数と
して処理することができる。しかし吐出ガスの組成の変
化はR及び/又はにの値を変化させる。しかしこれらの
変化は直接測定不可能である。このような場合R及びに
のこれまでの値の処理は特性曲線図座標の計算に誤差を
伴うので、こうして計算される特性面線図のサージング
限界も正しい経過を持たない。例えば汚れにより圧縮機
の何句寸法が変化する場合にも、同じことが言える。サ
ージング限界調整において特性曲線図のサージング限界
従って吸出し線のこのように正しくない経過を用いると
、サージングが確実に防止されないか、又は真のサージ
ング限界からの大きすぎる安全間隔でも逃し弁が開かれ
て、圧縮機の望ましくない高すぎる出力損失を生ずるこ
とになる。
本発明の課題は、ガス組成の変化及び/又は圧縮機寸法
の汚れによる寸法変化によって生じるサージング限界の
位置への影響を特性曲線図において求め、サージング限
界調整において適当な修正を行なう、最初にあげた種類
のサージング限界調整方法を提示することである。
の汚れによる寸法変化によって生じるサージング限界の
位置への影響を特性曲線図において求め、サージング限
界調整において適当な修正を行なう、最初にあげた種類
のサージング限界調整方法を提示することである。
このB題を解決するため本発明によれば、吸入側及び吐
出側の測定値には無関係で特性曲線群を特性曲線図中に
規定する運転パラメータの実際値を監視パラメータとし
て連続的に測定し、動作点を通る特性曲線に属する監視
パラメータの目標値を特性曲線図座標から求めて、監視
パラメータの測定された実際値と比較し、監視パラメー
タの目標値から実際値がすれていると、逃し弁の制御に
影響を及ばす修正信号又は瞥報信号を特徴する 特許請求の範囲の実施態様項は本発明の有利な展開を示
している。
出側の測定値には無関係で特性曲線群を特性曲線図中に
規定する運転パラメータの実際値を監視パラメータとし
て連続的に測定し、動作点を通る特性曲線に属する監視
パラメータの目標値を特性曲線図座標から求めて、監視
パラメータの測定された実際値と比較し、監視パラメー
タの目標値から実際値がすれていると、逃し弁の制御に
影響を及ばす修正信号又は瞥報信号を特徴する 特許請求の範囲の実施態様項は本発明の有利な展開を示
している。
上記課題の本発明による解決策では、安定な特性曲線範
囲にある各動作点に回転数、羽根位置、出力等の別の一
義的なパラメータが属するので、動作点の特性曲線図座
標とこれらパラメータとの間にそれぞれ一義的な関係が
あることを前提としている。従って上式(1)及び(2
)により計算される特性曲線図座標から、f′を算又は
測定される特性曲線図により、対応する目標値例えば圧
縮機の回転数を求めることができる。
囲にある各動作点に回転数、羽根位置、出力等の別の一
義的なパラメータが属するので、動作点の特性曲線図座
標とこれらパラメータとの間にそれぞれ一義的な関係が
あることを前提としている。従って上式(1)及び(2
)により計算される特性曲線図座標から、f′を算又は
測定される特性曲線図により、対応する目標値例えば圧
縮機の回転数を求めることができる。
実際に測定される回転数がこの目標値からずれていると
、これは、実際の動作点も式(1)及び(2)により計
算される動作点からずれていることを意味する。なぜな
らば、JIR+K及びKの1つ又は複数が変化したから
であるつ従って回転数や羽根位置又は圧縮機出力のよう
な他の特性曲線パラメータの目標値と実際値との偏差は
、特性曲線図におけるサージング限界の実際の経過が仮
定した経過からずれていることを示す修正量として役立
つ。この偏差は、例えばそれが変化したガス組成に基く
場合、調整バ1を求める式(1)による特性曲線図座標
のmW内の適当な修正によるか、又は適当な修正iff
を調整に直接付加することによって、考慮することがで
きる。他方R及びにの既知の値を持つ既知の標準ガスで
圧縮機を運転することにより、回転数の目標値と実際値
との偏差が圧縮機の汚れを示すかどうかを確認すること
ができるっこの場合瞥報信号によって、圧縮機の適当な
保守又は停止を行なうことができる。
、これは、実際の動作点も式(1)及び(2)により計
算される動作点からずれていることを意味する。なぜな
らば、JIR+K及びKの1つ又は複数が変化したから
であるつ従って回転数や羽根位置又は圧縮機出力のよう
な他の特性曲線パラメータの目標値と実際値との偏差は
、特性曲線図におけるサージング限界の実際の経過が仮
定した経過からずれていることを示す修正量として役立
つ。この偏差は、例えばそれが変化したガス組成に基く
場合、調整バ1を求める式(1)による特性曲線図座標
のmW内の適当な修正によるか、又は適当な修正iff
を調整に直接付加することによって、考慮することがで
きる。他方R及びにの既知の値を持つ既知の標準ガスで
圧縮機を運転することにより、回転数の目標値と実際値
との偏差が圧縮機の汚れを示すかどうかを確認すること
ができるっこの場合瞥報信号によって、圧縮機の適当な
保守又は停止を行なうことができる。
図面により本発明を以下に説明する。
圧縮機のサージング限界Pは、第1図に示すように、座
標V及びΔhadを持つ特性曲線図に−M的に規定され
ている。サージング限界Pの位置は、吸入圧力、吐出圧
力、温度、ガス定数又は等エントロピ指数のようなパラ
メータの変化には無関係である。
標V及びΔhadを持つ特性曲線図に−M的に規定され
ている。サージング限界Pの位置は、吸入圧力、吐出圧
力、温度、ガス定数又は等エントロピ指数のようなパラ
メータの変化には無関係である。
圧力や温度のような量は容易に測定可能であるが、ガス
定数R及び等エントロピ指数には直接測定不可能で、い
ずれにせよ充分急速かつ経済的には測定不可能である。
定数R及び等エントロピ指数には直接測定不可能で、い
ずれにせよ充分急速かつ経済的には測定不可能である。
ガス分析はしばしばかなりの時間を必要とするので、測
定結果の得られるのが逢すぎて、逃し弁の7.1慾には
利用できない。これらのi+tを求めて考1.議するこ
とができる本発面の方法は、ガス組成の変化の際等エン
トロピ指数にとガス定数Rとの間に一義的な関係が常に
あることをii+J IAとしている。
定結果の得られるのが逢すぎて、逃し弁の7.1慾には
利用できない。これらのi+tを求めて考1.議するこ
とができる本発面の方法は、ガス組成の変化の際等エン
トロピ指数にとガス定数Rとの間に一義的な関係が常に
あることをii+J IAとしている。
これは、例えば一定の組成のガスの混合によりガス組成
が変化する時、又は類似のガス定°数又は等エントロピ
指数を持つ?lI、!数のガスが混合される時にも、常
に保証される。一般に、存在するすべてのガス組成につ
いてガス定数Rと等エントロピ指数にとの間に一義的な
関係がある時、本発明の方法が常に適用可能であると一
般に言うことができる。
が変化する時、又は類似のガス定°数又は等エントロピ
指数を持つ?lI、!数のガスが混合される時にも、常
に保証される。一般に、存在するすべてのガス組成につ
いてガス定数Rと等エントロピ指数にとの間に一義的な
関係がある時、本発明の方法が常に適用可能であると一
般に言うことができる。
本発明によれば、R及びにが所定の既知の値を持ってい
るガスの標準組成から出発している。
るガスの標準組成から出発している。
さてこの標準ガスのために、実際のガス組成とは無関係
に、測定イ心から揚程と吸入容積流量が特性曲線図座標
として計算される。:jS(1)及び(2)から、計算
値Δhadr及び※、が得られる。
に、測定イ心から揚程と吸入容積流量が特性曲線図座標
として計算される。:jS(1)及び(2)から、計算
値Δhadr及び※、が得られる。
異なる組成のガスで運転されると、実際の値Δhada
及びゃaは7#算値Δhadr及び片からずれる。
及びゃaは7#算値Δhadr及び片からずれる。
第1図によれば、座j!50及びΔhadを持つ各動作
点を通って、一定回転数n1+n2を持つ特性曲x%
K 、に’等が延びている。従って計算佃Δhadr及
び片にも一義的な計算回転数nrが対応する史に次式が
成立する。
点を通って、一定回転数n1+n2を持つ特性曲x%
K 、に’等が延びている。従って計算佃Δhadr及
び片にも一義的な計算回転数nrが対応する史に次式が
成立する。
土駐土:匣L (3)
Δjlad’ nr2
ここで実際の揚程Δhada及び実際の流fIトΩ8に
回転数1.が対応する。
回転数1.が対応する。
この回転数n8は、駆動タービンの回転数の測定により
非常に容易に精確に測定可能な実際回転数である。
非常に容易に精確に測定可能な実際回転数である。
更に圧縮機の特性曲線図(9に関するΔhad lがt
ti又は実験により求められて既知であり、等エントロ
ピ指数Kがガス定数Rの一義的な関数(K : F (
R))であり、従ってにを求めるためすべてのデータが
既知であるものと仮定する。これは第2図により次のよ
うに行なわれる。
ti又は実験により求められて既知であり、等エントロ
ピ指数Kがガス定数Rの一義的な関数(K : F (
R))であり、従ってにを求めるためすべてのデータが
既知であるものと仮定する。これは第2図により次のよ
うに行なわれる。
fil PI、 P2. TIから、計算j!V1+が
R,及びKrにより標準状態における理論的揚程(Δh
adr )を求める。計算機2は圧力差ΔP、吸入圧力
[’1及び吸入温度T1と標準ガス定数Rrから理論的
容積流量を求める。計算機3において圧縮機特性曲線の
経過が、数式の形で示されるか、又はマトリックスの内
容としてそのつどの理論回転数n、を含むマトリックス
の形で示される。計算機3は計算回転数n、を計算する
か、又は直接マトリックスメモリから読出す。
R,及びKrにより標準状態における理論的揚程(Δh
adr )を求める。計算機2は圧力差ΔP、吸入圧力
[’1及び吸入温度T1と標準ガス定数Rrから理論的
容積流量を求める。計算機3において圧縮機特性曲線の
経過が、数式の形で示されるか、又はマトリックスの内
容としてそのつどの理論回転数n、を含むマトリックス
の形で示される。計算機3は計算回転数n、を計算する
か、又は直接マトリックスメモリから読出す。
この計算回転数n、は比較器4で実際に測定され1こ回
転数naと比較される。実際回転数が計算回転数に一致
していると、実際のガス組成も俤準組成に一致している
。しかし測定された回転数が計算回転数からずれている
と、ずれた組成に一致している。しかし測定された回転
数がit計算回転数らずれていると、ずれたガス組成が
存在するっその時特性曲線図に規定されている吸出し腺
へと計算された動作点との関係も実際の動作点に一致せ
ず、サージング限界調整が誤動作する。これはガス組成
の変化を考慮することによって修正せねばならない。
転数naと比較される。実際回転数が計算回転数に一致
していると、実際のガス組成も俤準組成に一致している
。しかし測定された回転数が計算回転数からずれている
と、ずれた組成に一致している。しかし測定された回転
数がit計算回転数らずれていると、ずれたガス組成が
存在するっその時特性曲線図に規定されている吸出し腺
へと計算された動作点との関係も実際の動作点に一致せ
ず、サージング限界調整が誤動作する。これはガス組成
の変化を考慮することによって修正せねばならない。
慣用されているが非常に困難な手段は、式(1)及び(
2)によりRとにとの既知な関係からmR1及びに8即
も実際のガス定数及び等エントロピ指数を!を算するこ
とである。R及びにのこれらの値をΔhad及び※の式
へ代入して、実際のff!J程及び流(1tを得ること
ができる。これら両方の債は、圧縮機のサージングを防
止する通常のサージング限界調整の目標価及び実際値と
して付加することができる。
2)によりRとにとの既知な関係からmR1及びに8即
も実際のガス定数及び等エントロピ指数を!を算するこ
とである。R及びにのこれらの値をΔhad及び※の式
へ代入して、実際のff!J程及び流(1tを得ること
ができる。これら両方の債は、圧縮機のサージングを防
止する通常のサージング限界調整の目標価及び実際値と
して付加することができる。
この調整自体は例えば第1図により次のように行なうこ
とができる。即ちΔhadの式に従って計算機が圧縮機
の実際の揚程を求める。これから吸出し線Aにより最小
許容吸入流17.t※5ollが求められる。この流量
が実際に測定された流17t■istと比較される。測
定された流バl ねstが最小許容吸入流量より大きい
限り、逃し弁は開じたままである。’5oi1を下回る
と始めて、逃し弁が開く。
とができる。即ちΔhadの式に従って計算機が圧縮機
の実際の揚程を求める。これから吸出し線Aにより最小
許容吸入流17.t※5ollが求められる。この流量
が実際に測定された流17t■istと比較される。測
定された流バl ねstが最小許容吸入流量より大きい
限り、逃し弁は開じたままである。’5oi1を下回る
と始めて、逃し弁が開く。
ガス組成の変化を考慮するIl’j小な可能性は、回転
数の偏差から実験的にサージング限界の移動を推論し、
それに応じて吸出し線を自動的に移動することである。
数の偏差から実験的にサージング限界の移動を推論し、
それに応じて吸出し線を自動的に移動することである。
このような方法を更に詳細に説明する。
前述したようにサージング限界調整へ、に及びRの正し
いデータの代りにe4vp、状態のデータのみを与える
と、ガス組成が標準状態からずれている時、誤差が生じ
、誤った揚程及び誤った流量がtt算される。圧縮機の
サージングは、第1図に規定したサージング限界Pとは
異なる個所に生じる。実際のサージング限界は、実際の
ガス状態と標準状態との相違に関係して移動する。この
移動は、ガス組成の変化に一義的に関係する。最初に仮
定したように、にはRの一鰺的な関数なので、この移動
も一伴的である。側に計算回転数nrと実際回転数na
との回転数偏差はガス組成のみに関係していることがわ
かったので、回転数偏差はサージング限界移動の一義的
な基醪である。
いデータの代りにe4vp、状態のデータのみを与える
と、ガス組成が標準状態からずれている時、誤差が生じ
、誤った揚程及び誤った流量がtt算される。圧縮機の
サージングは、第1図に規定したサージング限界Pとは
異なる個所に生じる。実際のサージング限界は、実際の
ガス状態と標準状態との相違に関係して移動する。この
移動は、ガス組成の変化に一義的に関係する。最初に仮
定したように、にはRの一鰺的な関数なので、この移動
も一伴的である。側に計算回転数nrと実際回転数na
との回転数偏差はガス組成のみに関係していることがわ
かったので、回転数偏差はサージング限界移動の一義的
な基醪である。
この影響は一般に非直線的なので、回転数偏差を関数発
生器へ加え、この関数発生器の出力により吸出し線の移
動を制御することが提案される。これを実現する実際の
やり方は、種々のガス組成におけるサージング限界の理
論的経過を求めて、グラフに示すことである。更に回転
数偏差が求められ、関数発生器がこの関係に設定される
。第3図はこのようなサージング限界調整装置を示して
いる。
生器へ加え、この関数発生器の出力により吸出し線の移
動を制御することが提案される。これを実現する実際の
やり方は、種々のガス組成におけるサージング限界の理
論的経過を求めて、グラフに示すことである。更に回転
数偏差が求められ、関数発生器がこの関係に設定される
。第3図はこのようなサージング限界調整装置を示して
いる。
圧縮機10はタービン11により駆動される。
吸入ノぶ?コ13において、測定値変換器15により絞
り17の圧力差がn111定され、圧力センサ19によ
り吸入圧力が、また温度センサ21により吸入側温度が
測定される。これらのiilから計算機1 (第2図袋
叩)において、ガスの標準組成のガス定数Rrを使用し
て、計算吸入流量※、が求められる。圧縮機出口23に
おいて圧力センサ25により吐出圧力が測定され、これ
と吸入側泄定量とから、第2の計算機2において、吐出
ガスの標準組成の値Rr及びKrを使用して、揚程Δh
adrが求められる。計算機又はマトリックスメモリ3
において、ガスの標準組成における値■、及びΔhad
rに属する計算回戦数nrが求められる。この回転数n
rが、回転数発信器27によりタービン11の軸で測定
される実際の回転数naと差形成素子29において比較
される。
り17の圧力差がn111定され、圧力センサ19によ
り吸入圧力が、また温度センサ21により吸入側温度が
測定される。これらのiilから計算機1 (第2図袋
叩)において、ガスの標準組成のガス定数Rrを使用し
て、計算吸入流量※、が求められる。圧縮機出口23に
おいて圧力センサ25により吐出圧力が測定され、これ
と吸入側泄定量とから、第2の計算機2において、吐出
ガスの標準組成の値Rr及びKrを使用して、揚程Δh
adrが求められる。計算機又はマトリックスメモリ3
において、ガスの標準組成における値■、及びΔhad
rに属する計算回戦数nrが求められる。この回転数n
rが、回転数発信器27によりタービン11の軸で測定
される実際の回転数naと差形成素子29において比較
される。
計算機l及び2により計算される値※、及びΔhadr
は、更に圧縮機出口23から分岐する逃し弁31の訴笈
用調整量として役立つ。揚程Δhadrの値は、吸出し
線の経過が記憶されている関数発生器33へ供給される
。関数発生器33は、Δhadrの各値に対して、吸出
し線Aにより規定される吸入流量の目標値※5o11
(第1図参IG4 )を発生する。関数発生器33の
この出力※5ollは差形成素子35で実際値9rと比
較され、これから調整偏差が形成されて、入力信号とし
て調整器37へ供給される。特性111]線図の吸出し
線Aを超過すると、調整器37の出力信号が逃し弁3I
を開くので、圧縮機の吐出圧力の低下及び/又は流量の
増大によりサージングが防止される。
は、更に圧縮機出口23から分岐する逃し弁31の訴笈
用調整量として役立つ。揚程Δhadrの値は、吸出し
線の経過が記憶されている関数発生器33へ供給される
。関数発生器33は、Δhadrの各値に対して、吸出
し線Aにより規定される吸入流量の目標値※5o11
(第1図参IG4 )を発生する。関数発生器33の
この出力※5ollは差形成素子35で実際値9rと比
較され、これから調整偏差が形成されて、入力信号とし
て調整器37へ供給される。特性111]線図の吸出し
線Aを超過すると、調整器37の出力信号が逃し弁3I
を開くので、圧縮機の吐出圧力の低下及び/又は流量の
増大によりサージングが防止される。
差形成素子29の出力信号は関数発生器39へ供給され
、実際回転数03からの引算回転数nrの偏差に基いて
この関数発生器が規定修正量を発生し、この修正量が回
転数偏差と第1図の特性10線図におけるサージング限
界又は吸出し線の必要な修正との非直線関係を考慮する
。関数発生h+ 39 r、こより発生される修正+、
)は、加算紫芋41において、関数発生器33により発
生される目標値※5ollに加算されるので、逃し弁の
調整が変化されたガス組成に合わされる。
、実際回転数03からの引算回転数nrの偏差に基いて
この関数発生器が規定修正量を発生し、この修正量が回
転数偏差と第1図の特性10線図におけるサージング限
界又は吸出し線の必要な修正との非直線関係を考慮する
。関数発生h+ 39 r、こより発生される修正+、
)は、加算紫芋41において、関数発生器33により発
生される目標値※5ollに加算されるので、逃し弁の
調整が変化されたガス組成に合わされる。
上述した実施例の変更は本発明のflIO囲内で可能で
ある。例えば関数発生1139により発生される修正I
?iを、計算機1により発生される実際値嶋又は差形成
素子35により発生される調整偏差にも付加することが
できる。更に修正量を単に加算的ではなく、?¥算的又
は加算的及び乗算的に調IIs fftへ付加すること
も可能である。加算的付加は第1図による特性曲線図に
おける平行移動を意味し、乗算的付加はサージング限界
P又は吸出し線Aの回転を意味する。
ある。例えば関数発生1139により発生される修正I
?iを、計算機1により発生される実際値嶋又は差形成
素子35により発生される調整偏差にも付加することが
できる。更に修正量を単に加算的ではなく、?¥算的又
は加算的及び乗算的に調IIs fftへ付加すること
も可能である。加算的付加は第1図による特性曲線図に
おける平行移動を意味し、乗算的付加はサージング限界
P又は吸出し線Aの回転を意味する。
調整を多段圧縮機装置で行なう場合、上述の方法をすべ
ての段でなく1つ又は複数の段にわたって適用すること
が可能である。
ての段でなく1つ又は複数の段にわたって適用すること
が可能である。
回転数の代りに、そのつどの動作点を通る特性回線を一
義的に規定する他のパラメータも利用することができる
。このようなパラメータは、特に一定回転数で運転され
て案内羽根位置の変化により制御される圧WI機におけ
る案内羽根位置である。更に回転数の代りに圧縮機の駆
動出力を使用することも可能である。
義的に規定する他のパラメータも利用することができる
。このようなパラメータは、特に一定回転数で運転され
て案内羽根位置の変化により制御される圧WI機におけ
る案内羽根位置である。更に回転数の代りに圧縮機の駆
動出力を使用することも可能である。
ff?%]に述べたように、本発明による方法によって
、ガス組成のみならず、例えば汚れによる圧縮機寸法の
変化も求めて考慮することができる。このため圧縮機が
、ft算機1及び2において使用されるデータに一致す
る既知の値のR及びにを持つjs@組成の吐出ガスで運
転される。
、ガス組成のみならず、例えば汚れによる圧縮機寸法の
変化も求めて考慮することができる。このため圧縮機が
、ft算機1及び2において使用されるデータに一致す
る既知の値のR及びにを持つjs@組成の吐出ガスで運
転される。
この場合回軸数の目標値nrと実際(itWn8は等し
いので、差形成素子29は出力信号を発生しない。それ
にもかかわらず差形成素子29から信号が現われると、
例えば汚れにより圧縮機の寸法が変化したと推論するこ
とができる。この場合差形成素子29により発生される
信号は、圧縮機を保守するか又は危険な場合停止せねば
ならないことを表示する驚報信号発生器43を制御する
のに使用することができる。
いので、差形成素子29は出力信号を発生しない。それ
にもかかわらず差形成素子29から信号が現われると、
例えば汚れにより圧縮機の寸法が変化したと推論するこ
とができる。この場合差形成素子29により発生される
信号は、圧縮機を保守するか又は危険な場合停止せねば
ならないことを表示する驚報信号発生器43を制御する
のに使用することができる。
標酸組成(Rr、にr)のガスが利用可能でない場合、
R及びKについて既知の値をもつ他のガスでこの検査を
行なうことができる。この場合圧縮機がきれいでも、n
、とnTとの偏差が差形成素子29に現われる。
R及びKについて既知の値をもつ他のガスでこの検査を
行なうことができる。この場合圧縮機がきれいでも、n
、とnTとの偏差が差形成素子29に現われる。
第3図に示す装置外の別の計算過程において、前述した
方法により、きれいな圧縮機についてこの偏差を求めね
ばならない。この計算で求められる偏差と差形成素子2
9の出力信号との比較から、汚れ又は圧縮機寸法のその
他の変化があるかどうかわかる。
方法により、きれいな圧縮機についてこの偏差を求めね
ばならない。この計算で求められる偏差と差形成素子2
9の出力信号との比較から、汚れ又は圧縮機寸法のその
他の変化があるかどうかわかる。
yP;1図はサージング限界、吸出し線、及び一定回転
数の特性曲線を持つ圧縮機の特性曲線図、第21321
はits比較の経過を示す図、第3図は圧縮機のサージ
ング限界調整装置の構成図である。 10’・・・圧縮機、19・・・吸入圧力センサ、21
・・・温度センサ、23・・・圧T4機出口、25・・
・吐出圧力センサ、31・・・逃し弁。 トウング ゛−ニン′ 第1図 ψす1+4ピ 第2図
数の特性曲線を持つ圧縮機の特性曲線図、第21321
はits比較の経過を示す図、第3図は圧縮機のサージ
ング限界調整装置の構成図である。 10’・・・圧縮機、19・・・吸入圧力センサ、21
・・・温度センサ、23・・・圧T4機出口、25・・
・吐出圧力センサ、31・・・逃し弁。 トウング ゛−ニン′ 第1図 ψす1+4ピ 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 吸入側及び吐出側の圧力及び温度の連続的に測定さ
れる測定値から圧縮機の瞬間動作点の特性曲線図座標を
計算し、特性曲線図に規定されるサージング限界線又は
吸出し線と動作点との間隔に関係して、圧縮機出口から
分岐する逃し弁の開閉を制御する方法において、吸入側
及び吐出側の測定値には無関係で特性曲線群を特性曲線
図中に規定する運転パラメータの実際値を監視パラメー
タとして連続的に測定し、動作点を通る特性曲線に属す
る監視パラメータの目標値を特性曲線図座標から求めて
、監視パラメータの測定された実際値と比較し、監視パ
ラメータの目標値から実際値がずれていると、逃し弁の
制御に影響を及ぼす修正信号又は警報信号を発生するこ
とを特徴とする、ターボ圧縮機のサージング限界調整方
法。 2 特性曲線図座標として断熱揚程(Δh_a_d)及
び吸入容積流量(V)を測定値から計算することを特徴
とする、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 監視パラメータとして圧縮機の回転数(n)を求め
ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 4 そのつど存在する吐出ガスで圧縮機を運転する前又
は運転中に間隔をおいて、既知の組成の標準ガスで圧縮
機を運転し、標準ガスで運転する際監視パラメータの目
標値から実際値がずれていると、圧縮機の汚れを表示す
る警報信号を発生することを特徴とする、特許請求の範
囲第1項に記載の方法。 5 圧縮機へ供給される吐出ガスの組成が変化する毎に
監視パラメータを測定し、その実際値が目標値からずれ
ていると修正信号を発生することを特徴とする、特許請
求の範囲第1項に記載の方法。 6 特性曲線図座標(■)の実際値(■_i_s_t)
を調整量として、別の特性曲線図座標(Δh_a_d)
と吸出し線との比較により得られる目標値 (■_s_o_l_l)と比較し、こうして得られる調
整偏差を入力量として逃し弁用調整器へ供給するに際し
、監視パラメータの実際値(n_a)と目標値(n_r
)との比較によって得られる修正量を、調整量の実際値
(■_i_s_t)又は目標値(V_s_o_l_l)
又はその調整偏差に加算的調整乗算的に付加することを
特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7 動作点の特性曲線図座標により、これらの特性曲線
図座標に属する監視パラメータの目標値(n_r)を、
ガス組成を考慮した所定の式に基いて計算で求めるか、
又はマトリックスメモリに記憶して読出すことを特徴と
する、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 8 多段圧縮機装置の圧縮機段又はその一部にのみ適用
することを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853544822 DE3544822A1 (de) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | Verfahren zur pumpgrenzregelung von turbokomporessoren |
DE3544822.9 | 1985-12-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62147096A true JPS62147096A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=6288791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61295087A Pending JPS62147096A (ja) | 1985-12-18 | 1986-12-12 | タ−ボ圧縮機のサ−ジング限界調整方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4831535A (ja) |
EP (1) | EP0228665B1 (ja) |
JP (1) | JPS62147096A (ja) |
DE (2) | DE3544822A1 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8800904D0 (en) * | 1988-01-15 | 1988-02-17 | Rolls Royce Plc | Fuel control system |
DE3809070A1 (de) * | 1988-03-18 | 1989-10-26 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum sicheren betreiben von turbo-kompressoren |
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 |
DE3811230A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-26 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum schuetzen eines turboverdichters vor pumpen mittels abblasens ueber ein abblaseventil sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
US5002459A (en) * | 1988-07-28 | 1991-03-26 | Rotoflow Corporation | Surge control system |
US4949276A (en) * | 1988-10-26 | 1990-08-14 | Compressor Controls Corp. | Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor |
US5054995A (en) * | 1989-11-06 | 1991-10-08 | Ingersoll-Rand Company | Apparatus for controlling a fluid compression system |
FR2666854B1 (fr) * | 1990-09-19 | 1992-12-18 | Framatome Sa | Dispositif de commande de moyens d'antipompage d'un compresseur. |
IT1255836B (it) * | 1991-10-01 | 1995-11-17 | Procedimento per la sorveglianza del limite di pompaggio di turbocompressori a piu' stadi e refrigerazione intermedia | |
US5195875A (en) * | 1991-12-05 | 1993-03-23 | Dresser-Rand Company | Antisurge control system for compressors |
US5306116A (en) * | 1992-04-10 | 1994-04-26 | Ingersoll-Rand Company | Surge control and recovery for a centrifugal compressor |
US5357748A (en) * | 1992-11-09 | 1994-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Compressor vane control for gas turbine engines |
US5508943A (en) * | 1994-04-07 | 1996-04-16 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for measuring the distance of a turbocompressor's operating point to the surge limit interface |
US5743715A (en) * | 1995-10-20 | 1998-04-28 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for load balancing among multiple compressors |
DE19541192C2 (de) * | 1995-11-04 | 1999-02-04 | Ghh Borsig Turbomaschinen Gmbh | Verfahren zum Schutz eines Turbokompressors vor Betrieb im instabilen Arbeitsbereich mittels einer Abblaseeinrichtung |
JP2001501694A (ja) * | 1996-05-22 | 2001-02-06 | インガーソル ランド カンパニー | 遠心圧縮機におけるサージ発生の検出法 |
DE19726547A1 (de) * | 1997-06-23 | 1999-01-28 | Babcock Bsh Gmbh | Verfahren zur Bestimmung des Betriebspunktes eines Ventilators und Ventilator |
US6141951A (en) * | 1998-08-18 | 2000-11-07 | United Technologies Corporation | Control system for modulating bleed in response to engine usage |
US6394764B1 (en) | 2000-03-30 | 2002-05-28 | Dresser-Rand Company | Gas compression system and method utilizing gas seal control |
DE10151032A1 (de) * | 2001-10-16 | 2003-04-30 | Siemens Ag | Verfahren zur Optimierung des Betriebs mehrerer Verdichteraggregate einer Erdgasverdichtungsstation |
KR100812011B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2008-03-10 | 주식회사 포스코 | 고로 송풍기 서지방지 제어장치와 방법 |
DE10304063A1 (de) | 2003-01-31 | 2004-08-12 | Man Turbomaschinen Ag | Verfahren zum sicheren Betreiben von Turbokompressoren mit einer Pumpgrenzregelung und einem Pumpgrenzregelventil |
DE102004013209B4 (de) * | 2004-03-17 | 2014-02-27 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines Volumenstroms eines Verdichters bei Kraftfahrzeugen |
US7094019B1 (en) | 2004-05-17 | 2006-08-22 | Continuous Control Solutions, Inc. | System and method of surge limit control for turbo compressors |
DE102006030108A1 (de) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Man Turbo Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Durchführen eines Ventiltests an einer Turbomaschine |
US20080034753A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-02-14 | Anthony Holmes Furman | Turbocharger Systems and Methods for Operating the Same |
DE102008005354B4 (de) * | 2008-01-21 | 2016-05-25 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zur Regelung einer Strömungsmaschine |
US8840358B2 (en) * | 2008-10-07 | 2014-09-23 | Shell Oil Company | Method of controlling a compressor and apparatus therefor |
DE102009003978A1 (de) | 2009-01-07 | 2010-07-08 | Man Turbo Ag | Verfahren zur Bestimmung einer Eigenschaft eines Gases mittels einer Strömungsmaschine |
EP2322877A3 (en) * | 2009-10-20 | 2015-05-27 | Johnson Controls Technology Company | Controllers and methods for providing computerized generation and use of a three dimensional surge map for control of chillers |
DE102010040503B4 (de) * | 2010-09-09 | 2012-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Steuerung eines Verdichters |
EP2693059A4 (en) * | 2011-03-31 | 2014-11-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | METHOD FOR CONTROLLING GAS COMPRESSOR, AND GAS TURBINE HAVING GAS COMPRESSOR |
US10436208B2 (en) * | 2011-06-27 | 2019-10-08 | Energy Control Technologies, Inc. | Surge estimator |
KR101858643B1 (ko) | 2012-03-23 | 2018-05-16 | 한화테크윈 주식회사 | 서지 방지를 위한 압축기 시스템 제어방법 및 압축기 시스템 |
DE102012213016A1 (de) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Minimierung des Spalts zwischen einem Läufer und einem Gehäuse |
US9097447B2 (en) | 2012-07-25 | 2015-08-04 | Johnson Controls Technology Company | Methods and controllers for providing a surge map for the monitoring and control of chillers |
US20140064948A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | Dresser, Inc. | System and method for operating a compressor device |
US9506474B2 (en) * | 2014-12-08 | 2016-11-29 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for real-time compressor surge line adaptation |
US10254719B2 (en) | 2015-09-18 | 2019-04-09 | Statistics & Control, Inc. | Method and apparatus for surge prevention control of multistage compressor having one surge valve and at least one flow measuring device |
US20180163736A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | General Electric Company | Systems and methods for operating a compression system |
RU2638896C1 (ru) * | 2017-03-14 | 2017-12-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ диагностики помпажа компрессора газотурбинного двигателя и устройство для его реализации |
FR3081193B1 (fr) * | 2018-05-16 | 2020-07-03 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Compresseur et procede de controle du debit |
CN118167683A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-06-11 | 雷茨智能装备(广东)有限公司 | 单级高速离心式鼓风机的防喘振方法、系统及设备 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2132141C3 (de) * | 1971-06-29 | 1979-08-16 | Gutehoffnungshuette Sterkrade Ag, 4200 Oberhausen | Verfahren zum kondensatfreien Betrieb von mehrstufigen Turbokompressoren |
US3876326A (en) * | 1974-01-30 | 1975-04-08 | Simmonds Precision Products | Surge control system |
US3963367A (en) * | 1974-08-21 | 1976-06-15 | International Harvester Company | Turbine surge detection system |
US4139328A (en) * | 1977-05-25 | 1979-02-13 | Gutehoffnungshitte Sterkrade Ag | Method of operating large turbo compressors |
US4156578A (en) * | 1977-08-02 | 1979-05-29 | Agar Instrumentation Incorporated | Control of centrifugal compressors |
US4164033A (en) * | 1977-09-14 | 1979-08-07 | Sundstrand Corporation | Compressor surge control with airflow measurement |
DE3105376C2 (de) * | 1981-02-14 | 1984-08-23 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen | Verfahren zum Betreiben von Turboverdichtern |
US4464720A (en) * | 1982-02-12 | 1984-08-07 | The Babcock & Wilcox Company | Centrifugal compressor surge control system |
IN162594B (ja) * | 1983-10-07 | 1988-06-18 | Babcock & Wilcox Co | |
US4594051A (en) * | 1984-05-14 | 1986-06-10 | Dresser Industries, Inc. | System, apparatus, and method for detecting and controlling surge in a turbo compressor |
US4697980A (en) * | 1984-08-20 | 1987-10-06 | The Babcock & Wilcox Company | Adaptive gain compressor surge control system |
-
1985
- 1985-12-18 DE DE19853544822 patent/DE3544822A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61295087A patent/JPS62147096A/ja active Pending
- 1986-12-12 US US06/940,980 patent/US4831535A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-18 EP EP86117636A patent/EP0228665B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-18 DE DE8686117636T patent/DE3674365D1/de not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE3544822A1 (de) | 1987-06-19 |
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