JPS62291494A - 圧縮機の制御方法 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、ガスパイプラインやアンモニアプラントに使
用するガスを昇圧する圧縮機の起動時の制御方法の技術
分野で利用されろ。

従来の技術 ガスパイプラインのコンプレッサステーションの圧縮機
を例にヒげて従来の技術について説明する。

第４図に従来法のガスパイプラインのコンブレツサステ
ーショがし゛ロセスフロー図ヲ示ス。　　（上Ｒ（ｆｌ
ｌｌコンプレッサステーション３．！：対’！コンプレ
ッサステーションＤば、パイプラインで接続されている
。対象コンプレッサステーションＤと下流側コンブレッ
サステーンヨン６（喋パイプライン１１で接続されてい
る。

対象コンプレッサステーションＤの圧縮機１が停止中の
場合は、上流側コンプレッサステーショア　３　カラ下
流ＩＩＩコンプレッサステーション６へのバイパスライ
ン１２を介してガスを流すことができる。圧縮機ｌは、
也動機２によって、小物される。

小勧機２としては、例えばガスタービン、蒸５ｉｆｃタ
ービンなどが使用される。圧縮機１を起動すると、ガス
は配管１７．’サクションドラム５全通して圧縮（幾１
に入り、抜き出し配管１８全通してパイプライン１１へ
流れる。バイパスライン１２には逆止弁４が設置されて
おり、王＠機１が起動されると、抜き出し配・管１８内
の圧力が入口の配・蒼］７の王刀より高くなって逆止弁
４が全閉となり、バィパスライン１２を流れる流量はゼ
ロとなる。

また、圧縮機１の出口から配管７を通じてサクションド
ラム５にガスが循環できるようになっており、圧縮機ｌ
の流入流量がある値以下にならないように流量調節計９
で調節弁８を操作する。これで圧縮１潰１のサージング
現象全防止するようになっている。

次に、第５図はパイプライン内圧力分布を示したもので
ある。図中の破線は、対象コンプレッサステーションＤ
が停止している時の圧力分布である。このとき、対象の
コンプレッサステーションＤの人口配管１７の圧力と出
口配管１８のモカはほぼ同一であり、逆止弁４が全開で
、バイパスライン１２を通じてガスが流れている。圧縮
機１の起＠後は第５図の実線のような圧力分布を示す。

対象コンプレッサステーションＤでは入口配管１７の圧
力Ａから出口配管１８の圧力Ｂまで昇圧されている。

次に、第６図、第７図により、対象コンプレッサステー
ションＤ’７）Ｅ縮機】の起動前から起動後に至る挙動
について説明する。

まず、第７図は横軸・・・時間、縦軸・・・状態量（圧
力、流量等）を示す。

Ａ点までは圧縮機１は停止中で、出口圧力と人口圧力は
等しい。このときコンプレッサ流量はゼロであり、流量
調節計９の設定値より小さいので、調節弁８の開度は全
開となっている。この状態から圧縮機１を起動し回転数
を上昇していくと、コンプレッサ流量は徐々に増加し、
出口圧力と人口圧力の比率（昇圧比〕も徐々に大きくな
る。Ｂ゛点はコンプレッサ流量が流量調節計９の設定値
と同じになった時点であり、流量調節計９によって調節
弁８の開度が徐々に小さくなって、流喰全設定値に保持
する。Ｂ”　点に至ると、調節弁８の開度がゼロになり
、流量は設定値に保持することが出来なくなり、流量が
増加し始める。その後、回転数が定格に達した時点がＢ
１°°点である。Ａ点からＢ　ＩＩＩ点までを圧縮機の
性能曲線上で屋ると第６図のようになる。

パイプライン１０．１１の容量が大きいため、出口圧力
は回転数が定格に達した後も徐々に上昇しつづけ、逆に
入口子方（は徐々に下降をつづけ、最終的には定格に近
づく。この時、第６図から回転数は定格一定で、昇″ｆ
、ｃｃ　　が除々に上がるため、流量な余々に小さくな
り、定格ポイン）０点に近づく。

また、第６図上にコンプレッサ効率（ηＨ）の等高線（
破＠）？示す。

一般て定・各ポイント（０点）付近が最も効率が高く、
それから雅れろほど低くなっている。Ｂ”　点は回転数
（ｒ：ｉ定格であるが、効率は２０〜３０％ぐらいしか
なく、低効率となっている。０点に近づくにつれて率が
萬くなることが判る。このときの消費動力は側７図に示
すように定格回転数において、効率の最も悪い８点で最
大値を示し−１その後金々に減少し、定嗜値（０点）に
至っている。

発明が解決しようとする間領点 第７図の哨費硫力の挙動金みると、ピーク値を示す。こ
のとき駆動機２の容量（出力）；はこのピーク値以上の
ものつ；必要となる。布米法であると、このピークｌｆ
ｉは定格消費動力よりかなり大きくなり、駆動機の容量
もこのピーク値て合わせて大容量のものが必要となる。

ここで何等かの方法で、消費動力のピーク値を小さくで
きれば１．ｍ＃Ｉ機の容量も小さくて済み、コストダウ
ンとなる。

問題点を解決するための手段 本発明は、上述の問題全解決するために、次のような手
段を採っている。すなわち、 吸込口の流体圧力の吐出口の流体圧力を計測することに
よって圧縮率紫今出し、核ｌＥＥ縮率が所定値となるま
では吐出配管を閉とし１．該圧縮率が該所定値に達した
時点からは、該圧縮率が該所定値を保つように徐徐にＥ
記吐出配管を開とする制御方法とする。

作用 作用については、次の夷ｓ　列の説明で、合せて記載す
る。

実捲例 次Ｋ、本発明の一夷捲例；てついて、第１凶より第３図
を参照して詳述する。

まず、第３図において、Ａ点までは圧縮機１は停止中で
出口圧力と人口圧力は等しい。昇圧比は１．０であり、
比率設定器１６で設定された昇圧比（１，０以上）より
小さいため、出口配管１８に設置された調節弁１３の開
度はゼロとなっている。

調節弁８は従来法と同様、全開となっている。

この状態から圧縮機１を起動し、回転数を上昇していく
と、コンプレッサ流量は徐々に増加し、出口圧力と入口
圧力の比率（昇干比）も徐々に大きくなる。Ｂ′　点は
コンプレッサ流量が流量調節計９の設定Ｉ′１Ｍ（アン
チサージτＮ＋１の設定値）と同じになった時点であり
、流量調節計９によって、調節弁８の開度が徐々に小さ
くなって、流量全設定値に保持する。Ｂ“　点に至ると
、調節弁８の開度がゼロとなり、流量は設定値に保持す
ることが出来なくなり、流量が増加し始める。Ｂ“１点
は、出口圧力と人口圧力の比率（昇圧比〕が大きくなり
、比率設定器１６で設定されている値に等しくなった時
点であり、その後、圧力調節弁１３の開度が徐々に大き
くなり、圧力調節計１４によって、昇圧比を一定に保持
する。その後、回転数が定格に達した時点がＤ点である
。

圧力調節弁１３の開度が１００％開になると、昇圧比全
一定に保持することが出来なくなり、上昇し始める（Ｅ
点）。Ａ点からＥ点までを圧縮機１の性能曲線上でみろ
と、第２図となる。

配管１８の圧力は、パイプライン１１の容量が大きいた
め、回転数が定格に達した後も徐々に上昇しつづける（
第３図の破線う。この配管８の圧力が圧縮機１の出口干
力と等しくなるのは、圧力調節弁１３が全開となるＥ点
となる。その後、昇圧比は上昇をつづけ、定格に近づく
。このとき、第２図から、回転数は定格一定で、昇圧Ｃ
Ｃは、徐々て上るため、流量は徐々に小さくなり、定格
ポイントＣ点に近づく。

また、第２図上の運転軌跡をみると、定格回転数に達す
る前にコンプレッサ効率の良い所に人っていることが判
る。例えばＢ′　点で６０％、Ｂ１″点で８２％、Ｄ、
Ｅ点で７５チとなっており、従来法の運転軌跡を示す第
６図のＢ　１１１点のような２０〜３０％に比べてはる
かに良い。この時の消費動力は、第３図に示すようにＤ
　−Ｅ点間でわずかに定格値をオーバするに止まってい
る。

発明の効果 従来法の消費動力（第７図）のピーク値は定格を大きく
オーバしているが、本発明（第３図）では、定格を僅か
にオーバしているに止まっている。

、屯勧機の容量はこのピーク値に比例して決まるため、
本発明によると、小さい容量の駆動機で済み、コストダ
ウンとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図より第３図は本発明に係り、第１図はプロセスフ
ロー図、第２図は圧縮機の性能曲線と運転軌跡の図表、
第３図は圧縮機起動時の圧力、流量、弁開度、消費動力
等の時間変化を示す図表、第４図以降は従来法に係り、
第４図はフロー図、第５迎（はパイプラインの圧力分布
図表、第６図は運転軌跡の図表、第７図は圧縮機起動時
の圧力、流量、５Ｆ開度、消費動力等の時間変化図表で
ある。 １・・圧縮機、２・・５も動機、３・・上流側コンプレ
ッサステーション、４・・逆止弁、５・・サクションド
ラム、６ｅ・下流側コンプレッサステーション、７・・
配管、８・・流量調節弁、９・・流量調節計、１０．Ｉ
ｌ、？２・・パイプライン、１３・・圧力調節弁、１４
・・圧力調節計、１５・・圧力計、１６・・比率設定器
、１７・・配管、Ｄ・・対象コンブレツサステ−ンヨン
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 起動時から定常運転に至る過程における圧縮機の制御方
   法であって、吸込口の流体圧力と吐出口の流体圧力を計
   測することによって圧縮率を算出し、該圧縮率が所定値
   となるまでは吐出配管を閉とし、該圧縮率が該所定値に
   達した時点からは、該圧縮率が該所定値を保つように徐
   徐に上記吐出配管を開とする圧縮機の制御方法。