JPS6325198B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6325198B2 JPS6325198B2 JP53131651A JP13165178A JPS6325198B2 JP S6325198 B2 JPS6325198 B2 JP S6325198B2 JP 53131651 A JP53131651 A JP 53131651A JP 13165178 A JP13165178 A JP 13165178A JP S6325198 B2 JPS6325198 B2 JP S6325198B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- centrifugal compressor
- inlet guide
- operating efficiency
- vanes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種の運転条件の変化に対応して、最
適運転効率が得られるように、各段の入口ガイド
ベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制御す
る多段遠心圧縮機の制御装置に関するものであ
る。
適運転効率が得られるように、各段の入口ガイド
ベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制御す
る多段遠心圧縮機の制御装置に関するものであ
る。
従来、単段圧縮機において、入口ガイドベーン
とデイフユーザベーンの角度を制御するものとし
て、例えば特公昭50−10001号公報に記載された
ものがある。しかし、最近の遠心圧縮機において
は、省エネルギーを実現するための入口温度や負
荷等の運転条件の変化に応じて、各段の入口ガイ
ドベーンやデイフユーザベーンの角度を調整する
ようなものが要求されている。
とデイフユーザベーンの角度を制御するものとし
て、例えば特公昭50−10001号公報に記載された
ものがある。しかし、最近の遠心圧縮機において
は、省エネルギーを実現するための入口温度や負
荷等の運転条件の変化に応じて、各段の入口ガイ
ドベーンやデイフユーザベーンの角度を調整する
ようなものが要求されている。
これに対し従来の制御装置としては、たかだか
遠心圧縮機の空気流量、温度、圧力等の状態を検
出するための状態検出装置と、その検出信号に基
づいて各段の入口ガイドベーンやデイフユーザベ
ーンの角度を調整する調整装置および駆動装置と
から成るものがある。これらの制御装置にはある
運転条件下において、最高効率が得られているの
かどうかを確認する手段が備えられていないか、
もしくは有つたとしても制御装置とは結合されて
いないため、常時最適効率運転を実現することは
できなかつた。このため、省エネルギーの目的か
らみて不十分な制御装置であつた。
遠心圧縮機の空気流量、温度、圧力等の状態を検
出するための状態検出装置と、その検出信号に基
づいて各段の入口ガイドベーンやデイフユーザベ
ーンの角度を調整する調整装置および駆動装置と
から成るものがある。これらの制御装置にはある
運転条件下において、最高効率が得られているの
かどうかを確認する手段が備えられていないか、
もしくは有つたとしても制御装置とは結合されて
いないため、常時最適効率運転を実現することは
できなかつた。このため、省エネルギーの目的か
らみて不十分な制御装置であつた。
本発明は、上記の点にかんがみ、各段の入口ガ
イドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制
御可能にした多段遠心圧縮機において、常時運転
効率を最適に保ち、省エネルギー運転を実現する
多段遠心圧縮機の制御装置を提供することを目的
とする。
イドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制
御可能にした多段遠心圧縮機において、常時運転
効率を最適に保ち、省エネルギー運転を実現する
多段遠心圧縮機の制御装置を提供することを目的
とする。
本発明の上記の目的は、入口ガイドベーンおよ
びデイフユーザベーンの角度を制御可能とした遠
心圧縮機を多段に構成した多段遠心圧縮機におい
て、駆動機の発生する軸動力を検出する動力検出
器と、各段の遠心圧縮機もしくは全体の遠心圧縮
機の空気流量、温度、圧力等の状態を検出するた
めの状態検出装置と、それらの検出装置からの検
出値から運転状態および運転効率を演算するとと
もに運転効率が最適となるような入口ガイドベー
ンおよびデイフユーザベーンの角度を求める演算
装置と、演算装置からの演算値にもとづいて入口
ガイドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を
駆動制御する駆動装置とを備えることにより達成
される。
びデイフユーザベーンの角度を制御可能とした遠
心圧縮機を多段に構成した多段遠心圧縮機におい
て、駆動機の発生する軸動力を検出する動力検出
器と、各段の遠心圧縮機もしくは全体の遠心圧縮
機の空気流量、温度、圧力等の状態を検出するた
めの状態検出装置と、それらの検出装置からの検
出値から運転状態および運転効率を演算するとと
もに運転効率が最適となるような入口ガイドベー
ンおよびデイフユーザベーンの角度を求める演算
装置と、演算装置からの演算値にもとづいて入口
ガイドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を
駆動制御する駆動装置とを備えることにより達成
される。
演算装置は動力検出器からの軸動力および状態
検出装置からの状態量により、圧縮機の運転状態
および運転効率を演算すると共に、運転効率が最
適となるように、入口ガイドベーンおよびデイフ
ユーザベーンの角度を求め、これにより、入口ガ
イドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制
御する。これにより、圧縮機は常時運転効率を最
適に保ち、省エネルギー運転を実現する。
検出装置からの状態量により、圧縮機の運転状態
および運転効率を演算すると共に、運転効率が最
適となるように、入口ガイドベーンおよびデイフ
ユーザベーンの角度を求め、これにより、入口ガ
イドベーンおよびデイフユーザベーンの角度を制
御する。これにより、圧縮機は常時運転効率を最
適に保ち、省エネルギー運転を実現する。
以下、本発明の多段遠心圧縮機の制御装置の実
施例を図面に従い説明する。
施例を図面に従い説明する。
第１図におて多段遠心圧縮機１は駆動機からの
回転を増速する動力伝達歯車３によつて駆動され
る。この遠心圧縮機１は、第１段目圧縮機４、第
２段目圧縮機５、第３段目圧縮機６、第４段目圧
縮機７および第１段目と２段目との間の中間冷却
器８、第２段目と第３段目との間の中間冷却器
９、第３段目と第４段目との間の中間冷却器１０
から構成されている。第１段目の圧縮機４に吸い
込まれた空気は、上記の圧縮機４〜７、中間冷却
器８〜１０によつて順次圧縮および冷却が繰り返
され、第４段目の圧縮機７の吐出口からプロセス
に送出される。各段の圧縮機４〜７の入口側には
入口ガイドベーン１１〜１４は設けられている。
これらの入口ガイドベーン１１〜１４の角度を調
整することによつて、各段の圧縮機４〜７に流入
する空気の状態量を調整することがきる。一方、
各段の圧縮機４〜７の出口側にはデイフユーザベ
ーン１５〜１８が設けられている。これらのデイ
フユーザベーン１５〜１８の角度を調整すること
によつて、各段の圧縮機４〜７から流出する空気
の状態量を調整することができる。これらの入口
ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベー
ン１５〜１８の角度はそれぞれ駆動装置１９（図
ではまとめて示している）によつて任意の角度に
調整される。また、この遠心圧縮機全体もしくは
各段圧縮機における空気の状態量例えば流量、温
度、圧力等の状態量は、流量センサ２０、温度セ
ンサ２１、圧力センサ２２などの検出装置によつ
て検出される。さらに、駆動機２と遠心圧縮機１
との間の軸動力を検出するための動力検出器２３
が設けられる。これらの検出装置２０〜２３と駆
動装置１９の間には演算装置２４が設けられてい
る。
回転を増速する動力伝達歯車３によつて駆動され
る。この遠心圧縮機１は、第１段目圧縮機４、第
２段目圧縮機５、第３段目圧縮機６、第４段目圧
縮機７および第１段目と２段目との間の中間冷却
器８、第２段目と第３段目との間の中間冷却器
９、第３段目と第４段目との間の中間冷却器１０
から構成されている。第１段目の圧縮機４に吸い
込まれた空気は、上記の圧縮機４〜７、中間冷却
器８〜１０によつて順次圧縮および冷却が繰り返
され、第４段目の圧縮機７の吐出口からプロセス
に送出される。各段の圧縮機４〜７の入口側には
入口ガイドベーン１１〜１４は設けられている。
これらの入口ガイドベーン１１〜１４の角度を調
整することによつて、各段の圧縮機４〜７に流入
する空気の状態量を調整することがきる。一方、
各段の圧縮機４〜７の出口側にはデイフユーザベ
ーン１５〜１８が設けられている。これらのデイ
フユーザベーン１５〜１８の角度を調整すること
によつて、各段の圧縮機４〜７から流出する空気
の状態量を調整することができる。これらの入口
ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベー
ン１５〜１８の角度はそれぞれ駆動装置１９（図
ではまとめて示している）によつて任意の角度に
調整される。また、この遠心圧縮機全体もしくは
各段圧縮機における空気の状態量例えば流量、温
度、圧力等の状態量は、流量センサ２０、温度セ
ンサ２１、圧力センサ２２などの検出装置によつ
て検出される。さらに、駆動機２と遠心圧縮機１
との間の軸動力を検出するための動力検出器２３
が設けられる。これらの検出装置２０〜２３と駆
動装置１９の間には演算装置２４が設けられてい
る。
第２図は本発明の制御装置の制御回路構成を示
すもので、図において第１図と同符号のものは同
一部分である。演算装置２４は上位演算装置２５
と、下位演算装置２６〜２９とから構成されてい
る。上位演算装置２５は入口温度、負荷等の各種
の運転状態に対応して、全体の目標値としての最
適運転効率が実現できるような各段の入口ガイド
ベーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５
〜１８の角度を、予め設定された入口ガイドベー
ン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１
８の角度間の選択関係もしくは関数関係をもとに
して求めるものである。このような角度関係を得
る方式の一例としては、各運転状態（ａ，ｂ…）
を各段もしくは全体の空気流量、温度、圧力等か
ら決め、これに対して各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８の
角度の組み合せ（c0，c1…）を得るために各運転
状態（ａ，ｂ…）に対して入口ガイドベーン１１
〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８にそ
れぞれ操作角度値を予め設定しておくような方法
が簡単である。この入口ガイドベーン１１〜１４
およびデイフユーザベーン１５〜１８の角度の組
み合せ（c0，c1…）を決める場合は、各運転状態
に対して全体の最適運転効率が実現できるよう
に、各段の負荷配分が適切で、各段マツチングが
とれていることが必要条件となる。そして、遠心
機全体もしくは各段圧縮機の状態を検出装置２０
〜２３で検出することによつて運転状態を求めれ
ば、この運転状態から上記のようにして決定して
おいた各段の入口ガイドベーン１１〜１４および
デイフユーザベーン１５〜１８の角度の組合せの
中から該当するものを求めることができる。
すもので、図において第１図と同符号のものは同
一部分である。演算装置２４は上位演算装置２５
と、下位演算装置２６〜２９とから構成されてい
る。上位演算装置２５は入口温度、負荷等の各種
の運転状態に対応して、全体の目標値としての最
適運転効率が実現できるような各段の入口ガイド
ベーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５
〜１８の角度を、予め設定された入口ガイドベー
ン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１
８の角度間の選択関係もしくは関数関係をもとに
して求めるものである。このような角度関係を得
る方式の一例としては、各運転状態（ａ，ｂ…）
を各段もしくは全体の空気流量、温度、圧力等か
ら決め、これに対して各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８の
角度の組み合せ（c0，c1…）を得るために各運転
状態（ａ，ｂ…）に対して入口ガイドベーン１１
〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８にそ
れぞれ操作角度値を予め設定しておくような方法
が簡単である。この入口ガイドベーン１１〜１４
およびデイフユーザベーン１５〜１８の角度の組
み合せ（c0，c1…）を決める場合は、各運転状態
に対して全体の最適運転効率が実現できるよう
に、各段の負荷配分が適切で、各段マツチングが
とれていることが必要条件となる。そして、遠心
機全体もしくは各段圧縮機の状態を検出装置２０
〜２３で検出することによつて運転状態を求めれ
ば、この運転状態から上記のようにして決定して
おいた各段の入口ガイドベーン１１〜１４および
デイフユーザベーン１５〜１８の角度の組合せの
中から該当するものを求めることができる。
このような方法にほかに、各運転状態におて、
入口ガイドベーン１１〜１４、デイフユーザベー
ンの角度１５〜１８のうち主要な操作量を選択し
て、それを基準として全体の組み合せを決定する
方法や、各状態を通して入口ガイドベーン１１〜
１４、デイフユーザベーン１５〜１８に関数関係
を設定しておく方法などが考えられる。これらに
ついては圧縮機の規模、特性、演算装置の規模、
運転状態の変化等を考慮して決定すればよい。
入口ガイドベーン１１〜１４、デイフユーザベー
ンの角度１５〜１８のうち主要な操作量を選択し
て、それを基準として全体の組み合せを決定する
方法や、各状態を通して入口ガイドベーン１１〜
１４、デイフユーザベーン１５〜１８に関数関係
を設定しておく方法などが考えられる。これらに
ついては圧縮機の規模、特性、演算装置の規模、
運転状態の変化等を考慮して決定すればよい。
このようにして決定される各段の入口ガイドベ
ーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜
１８の角度はそれぞれ下位演算装置２６〜２９に
与えられる。下位演算装置２６〜２９は各段の入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の角度がこの値になるようにそれ
ぞれ駆動装置１９ａ〜１９ｂに指令を与える。そ
れぞれの駆動装置１９ａ〜１９ｂは実際にこの値
が実現されるように、各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８を
駆動する。そして、駆動装置１９と下位演算装置
２６〜２９とによつて、この値を目標値として制
御が行われる。一方、上位演算装置２５は各運転
状態に対応して理論的に得られる最適運転効率
（a′，b′…）と、動力検出器２３によつて求めら
れる実際の運転効率とを比較して最適運転状態を
維持するような制御を行う。つぎにこの制御機能
について説明する。
ーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜
１８の角度はそれぞれ下位演算装置２６〜２９に
与えられる。下位演算装置２６〜２９は各段の入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の角度がこの値になるようにそれ
ぞれ駆動装置１９ａ〜１９ｂに指令を与える。そ
れぞれの駆動装置１９ａ〜１９ｂは実際にこの値
が実現されるように、各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８を
駆動する。そして、駆動装置１９と下位演算装置
２６〜２９とによつて、この値を目標値として制
御が行われる。一方、上位演算装置２５は各運転
状態に対応して理論的に得られる最適運転効率
（a′，b′…）と、動力検出器２３によつて求めら
れる実際の運転効率とを比較して最適運転状態を
維持するような制御を行う。つぎにこの制御機能
について説明する。
上位演算装置２５は機械の劣化や流体性能の経
年変化に対応して、必ずしも一義的な方法によつ
ては最適運転効率が維持されないことに対するも
のであり、常にさらによい運転状態がないか探索
する機能を有するものである。このため、動力検
出器２３からの信号および検出装置２０〜２２か
らの信号によつて、圧縮機の運転状態および運転
効率を演算する。その運転効率は一般的に η＝Li／Ｌ …(1) 但し Li：遠心圧縮機全体の特性および空気の次態量
で決定される圧縮に必要な理論圧動力 Ｌ：実際の各段の圧縮機の特性および空気の状
態量で決定される圧縮に必要な動力の和 のように表わされる。従つて、運転効率は必要な
状態量を検出することにより求められる。一方、
Ｌは実際の各段の圧縮機の特性および空気の状態
量で決定される圧縮に必要な動力の和であり、こ
れを決定するために、次の２つの方法がある。
年変化に対応して、必ずしも一義的な方法によつ
ては最適運転効率が維持されないことに対するも
のであり、常にさらによい運転状態がないか探索
する機能を有するものである。このため、動力検
出器２３からの信号および検出装置２０〜２２か
らの信号によつて、圧縮機の運転状態および運転
効率を演算する。その運転効率は一般的に η＝Li／Ｌ …(1) 但し Li：遠心圧縮機全体の特性および空気の次態量
で決定される圧縮に必要な理論圧動力 Ｌ：実際の各段の圧縮機の特性および空気の状
態量で決定される圧縮に必要な動力の和 のように表わされる。従つて、運転効率は必要な
状態量を検出することにより求められる。一方、
Ｌは実際の各段の圧縮機の特性および空気の状態
量で決定される圧縮に必要な動力の和であり、こ
れを決定するために、次の２つの方法がある。
そのひとつは予め与えられている圧縮機の各段
の特性に対応して、これぞれ必要な状態量を検出
することにより、その圧縮に必要な内部動力とし
て求める方法である。この方法によれば、状態量
を多く検出しなければならないし、検出器の検出
精度が不十分の場合には演算誤差が大きくなると
いう欠点がある。他の方法は第１図および第２図
のように、軸動力検出器２３によつて直接圧縮に
必要な動力を外部動力として求める方法である。
この方法によれば、軸動力検出器２３が必要であ
るが、機械損失を含んでいる必要動力を検出する
ことができる。また、状態量を検出する検出器も
少なくてすむので、圧縮機全体の運転効率を比較
的精度良く演算することができる。従つて、軸動
力検出器２３を使用することによつて、常時運転
効率を監視することができるので、理論的な運転
効率が実現されているかどうかの監視および、入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の角度の組み合せをどのように修
正したら最適運転効率が実現できるかという判断
が可能となる。即ち、ある運転状態に対して理論
的運転状態が実現されていない場合には、その入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の組み合せが適切でないことにな
る。また、実際に、最適運転状態が実現されてい
る場合でも、さらに良い組み合せが存在する可能
性がある。従つて、入口ガイドベーン１１〜１４
およびデイフユーザベーン１５〜１８を、現在の
組み合せを大きく変化させない範囲で変化させ、
その時運転効率が改善されるかどうかを上記のよ
うな方法で監視すれば、次第に最適運転効率が得
られるような組み合せが求められる。この場合、
入口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザ
ベーン１５〜１８の角度の変え方、運転効率の改
善との量的関係等の演算方式については、遠心圧
縮機の規模、特性、運転状態の変化等を考慮して
決定する。
の特性に対応して、これぞれ必要な状態量を検出
することにより、その圧縮に必要な内部動力とし
て求める方法である。この方法によれば、状態量
を多く検出しなければならないし、検出器の検出
精度が不十分の場合には演算誤差が大きくなると
いう欠点がある。他の方法は第１図および第２図
のように、軸動力検出器２３によつて直接圧縮に
必要な動力を外部動力として求める方法である。
この方法によれば、軸動力検出器２３が必要であ
るが、機械損失を含んでいる必要動力を検出する
ことができる。また、状態量を検出する検出器も
少なくてすむので、圧縮機全体の運転効率を比較
的精度良く演算することができる。従つて、軸動
力検出器２３を使用することによつて、常時運転
効率を監視することができるので、理論的な運転
効率が実現されているかどうかの監視および、入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の角度の組み合せをどのように修
正したら最適運転効率が実現できるかという判断
が可能となる。即ち、ある運転状態に対して理論
的運転状態が実現されていない場合には、その入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の組み合せが適切でないことにな
る。また、実際に、最適運転状態が実現されてい
る場合でも、さらに良い組み合せが存在する可能
性がある。従つて、入口ガイドベーン１１〜１４
およびデイフユーザベーン１５〜１８を、現在の
組み合せを大きく変化させない範囲で変化させ、
その時運転効率が改善されるかどうかを上記のよ
うな方法で監視すれば、次第に最適運転効率が得
られるような組み合せが求められる。この場合、
入口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザ
ベーン１５〜１８の角度の変え方、運転効率の改
善との量的関係等の演算方式については、遠心圧
縮機の規模、特性、運転状態の変化等を考慮して
決定する。
次に第３図ないし第５図によつて、本発明の制
御動作を詳細に説明する。
御動作を詳細に説明する。
第３図は一般の遠心圧縮機の性能曲線であり、
横軸は空気流量Ｑを、縦軸は吐出圧力もしくはヘ
ツドHPおよび運転効率ηを示す。図には各段の
性能曲線をまとめた形で、全段の代表的な性能曲
線c-1，c0，c1，c2を示した。これに対して、各
種の運転条件、例えばプラント側の要求流量、圧
力に対応して、遠心圧縮機に対する抵抗曲線Ｒが
決定される。従つて、実際に遠心圧縮機全体の状
態はプラントに対してこの抵抗曲線Ｒ上を移動
し、例えばプラント側の要求流量QLからQHの範
囲で運転される。この場合、運転効率曲線Ｉは定
常的な作動点ａに対して最大値a′が与えられ、そ
の他の作動点ｂに対しては符号b′で示すように、
それぞれの運転状態での最適運転効率が与えられ
る。一般的な傾向としては、例えば作動点ａにお
いて、最適な入口ガイドベーン１１〜１４および
デイフユーザベーン１５〜１８の組合せc0によつ
て運転すれぱ、最適運転効率a′が維持されるが、
その他の組合せでは運転効率は低下する。この他
の作動点についても同様であり、各運転状態に対
応して、最適運転効率を実現するための各段の入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の組合せが存在する。この組合せ
関係は前述した方式に基づいて上位演算装置２５
によつて求められる。
横軸は空気流量Ｑを、縦軸は吐出圧力もしくはヘ
ツドHPおよび運転効率ηを示す。図には各段の
性能曲線をまとめた形で、全段の代表的な性能曲
線c-1，c0，c1，c2を示した。これに対して、各
種の運転条件、例えばプラント側の要求流量、圧
力に対応して、遠心圧縮機に対する抵抗曲線Ｒが
決定される。従つて、実際に遠心圧縮機全体の状
態はプラントに対してこの抵抗曲線Ｒ上を移動
し、例えばプラント側の要求流量QLからQHの範
囲で運転される。この場合、運転効率曲線Ｉは定
常的な作動点ａに対して最大値a′が与えられ、そ
の他の作動点ｂに対しては符号b′で示すように、
それぞれの運転状態での最適運転効率が与えられ
る。一般的な傾向としては、例えば作動点ａにお
いて、最適な入口ガイドベーン１１〜１４および
デイフユーザベーン１５〜１８の組合せc0によつ
て運転すれぱ、最適運転効率a′が維持されるが、
その他の組合せでは運転効率は低下する。この他
の作動点についても同様であり、各運転状態に対
応して、最適運転効率を実現するための各段の入
口ガイドベーン１１〜１４およびデイフユーザベ
ーン１５〜１８の組合せが存在する。この組合せ
関係は前述した方式に基づいて上位演算装置２５
によつて求められる。
次に過渡的な状態を無視した場合の全体の遠心
圧縮機の運転条件の変化、例えば作動点がａ点か
らｂ点に変化した場合について説明する。ａ点に
おいては検出装置２０〜２２につて求められた運
転状態ａに対応して、各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８の
最適な組み合せc0が上位演算装置２５によつて求
められる。この上位演算装置２５からの演算値に
もとづいて下位演算装置２６〜２９および駆動装
置１９ａ〜１９ｄによつて、それぞれの入口ガイ
ドベーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１
５〜１８の角度が制御される。これに対し動作点
が上述したａ点からｂ点に移動すると、その運転
状態は検出器装置２０〜２２によつて検出され
る。この検出値は上位演算装置２５に加えられる
ので、上位演算装置２５は運転状態ｂに対応し
て、各段の入口ガイドベーン１１〜１４およびデ
イフユーザベーン１５〜１８の最適な組み合せc1
を演算する。この演算値にもとづいて下位演算装
置２６〜２９および駆動装置１９ａ〜１９ｄはそ
れぞれの入口ガイドベーン１１〜１４およびデイ
フユーザベーン１５〜１８の角度を修正する。こ
のようにして、運転状態の変化に対応して、最適
運転効率が維持されるが実際には圧縮機の劣化や
性能の経年変化等によつて最適運転効率が実現で
きない恐れがある。このような場合も本発明は対
応することができる。その制御動作を第４図によ
つて説明する。
圧縮機の運転条件の変化、例えば作動点がａ点か
らｂ点に変化した場合について説明する。ａ点に
おいては検出装置２０〜２２につて求められた運
転状態ａに対応して、各段の入口ガイドベーン１
１〜１４およびデイフユーザベーン１５〜１８の
最適な組み合せc0が上位演算装置２５によつて求
められる。この上位演算装置２５からの演算値に
もとづいて下位演算装置２６〜２９および駆動装
置１９ａ〜１９ｄによつて、それぞれの入口ガイ
ドベーン１１〜１４およびデイフユーザベーン１
５〜１８の角度が制御される。これに対し動作点
が上述したａ点からｂ点に移動すると、その運転
状態は検出器装置２０〜２２によつて検出され
る。この検出値は上位演算装置２５に加えられる
ので、上位演算装置２５は運転状態ｂに対応し
て、各段の入口ガイドベーン１１〜１４およびデ
イフユーザベーン１５〜１８の最適な組み合せc1
を演算する。この演算値にもとづいて下位演算装
置２６〜２９および駆動装置１９ａ〜１９ｄはそ
れぞれの入口ガイドベーン１１〜１４およびデイ
フユーザベーン１５〜１８の角度を修正する。こ
のようにして、運転状態の変化に対応して、最適
運転効率が維持されるが実際には圧縮機の劣化や
性能の経年変化等によつて最適運転効率が実現で
きない恐れがある。このような場合も本発明は対
応することができる。その制御動作を第４図によ
つて説明する。
第４図におて横軸は空気流量Ｑによつて表わし
た遠心圧縮機の運転状態を表わし、縦軸は定常的
な作動点ａを基準とした運転効率ηを示したもの
である。作動点がａ点からｂ点に変化した場合、
各段の入口ガイドベーン１１〜１４およびデイフ
ユーザベーン１５〜１８の組み合せをａ点におい
て最適運転効率が得られるような組合せc0のまま
にしておくと運転効率はｂしか得られない。これ
に対し、上位演算装置２５によつてこの組み合せ
をc1に制御することによつて、この状態での最適
運転効率b′が得られる。しかし上位演算装置２５
が検出装置２０〜２２および動力検出器２３の検
出値から演算した実際の運転効率をb0（＜b′）と
するとこの場合、運転効率の改善の余地があるこ
とがわかる。ここで、もとの組み合せc1に対し
て、各々の絶対値や比率を適当な大きさだけ変え
た組み合せをc11，c12，c13，c14…とする。この
変え方については、全体遠心圧縮機の規模、特
性、各段遠心圧縮機の負荷配分、マツチング等を
考慮して、規則的な方法、ランダムな方法等、
種々な方法がある。そして前述した組み合せをc1
からc11にした場合に、運転効率b1（＜b′）が得ら
れたとすれば、これによつて良い運転効率状態が
実現されたことになる。さらに運転効率b′を実現
するために組み合せをc11からc12にした場合、運
転効率b2（＜b′）が得られたとすれば、これによ
つてさらに運転効率はよい状態に実現されたこと
になる。このようにして、組み合せをc13，c14…
…等適当に変えることによつて、より運転効率の
良い状態を実現することができる。運転効率ｂは
このような方法によつて得られる運転効率の最適
値である。このような制御動作をフローチヤート
で示すと、第５図にようになる。
た遠心圧縮機の運転状態を表わし、縦軸は定常的
な作動点ａを基準とした運転効率ηを示したもの
である。作動点がａ点からｂ点に変化した場合、
各段の入口ガイドベーン１１〜１４およびデイフ
ユーザベーン１５〜１８の組み合せをａ点におい
て最適運転効率が得られるような組合せc0のまま
にしておくと運転効率はｂしか得られない。これ
に対し、上位演算装置２５によつてこの組み合せ
をc1に制御することによつて、この状態での最適
運転効率b′が得られる。しかし上位演算装置２５
が検出装置２０〜２２および動力検出器２３の検
出値から演算した実際の運転効率をb0（＜b′）と
するとこの場合、運転効率の改善の余地があるこ
とがわかる。ここで、もとの組み合せc1に対し
て、各々の絶対値や比率を適当な大きさだけ変え
た組み合せをc11，c12，c13，c14…とする。この
変え方については、全体遠心圧縮機の規模、特
性、各段遠心圧縮機の負荷配分、マツチング等を
考慮して、規則的な方法、ランダムな方法等、
種々な方法がある。そして前述した組み合せをc1
からc11にした場合に、運転効率b1（＜b′）が得ら
れたとすれば、これによつて良い運転効率状態が
実現されたことになる。さらに運転効率b′を実現
するために組み合せをc11からc12にした場合、運
転効率b2（＜b′）が得られたとすれば、これによ
つてさらに運転効率はよい状態に実現されたこと
になる。このようにして、組み合せをc13，c14…
…等適当に変えることによつて、より運転効率の
良い状態を実現することができる。運転効率ｂは
このような方法によつて得られる運転効率の最適
値である。このような制御動作をフローチヤート
で示すと、第５図にようになる。
上述の実施例では上位演算機能を上位演算装置
２５によつて、下位演算機能を下位演算装置２６
〜２９によつて実現するように説無したが設備の
規模や能力によつて、それぞれ専用の制御装置と
して構成してもよいし、電子計算機によつて一括
して行うことも可能である。
２５によつて、下位演算機能を下位演算装置２６
〜２９によつて実現するように説無したが設備の
規模や能力によつて、それぞれ専用の制御装置と
して構成してもよいし、電子計算機によつて一括
して行うことも可能である。
以上詳述したように本発明によれば、極めて広
範囲の運転条件に対応して、常時最適運転効率を
実現できるので、従来のものに比して運転効率が
向上する。しかも、本発明の装置は簡単かつ確実
であるとともに適応性にも富んでいるので、入口
温度や負荷等の運転条件のみならず、性能の経年
変化や機械の劣化等に対しても適切な制御動作が
可能であり、経常的に経済運転が実現される。ま
た、本発明の構成は必要最小限かつ簡単であるの
で、高精度が得られるとともに使用上の効果が大
きい。
範囲の運転条件に対応して、常時最適運転効率を
実現できるので、従来のものに比して運転効率が
向上する。しかも、本発明の装置は簡単かつ確実
であるとともに適応性にも富んでいるので、入口
温度や負荷等の運転条件のみならず、性能の経年
変化や機械の劣化等に対しても適切な制御動作が
可能であり、経常的に経済運転が実現される。ま
た、本発明の構成は必要最小限かつ簡単であるの
で、高精度が得られるとともに使用上の効果が大
きい。
第１図は本発明の制御装置の一例を備えた多段
遠心圧縮機の構成を示す図、第２図は本発明の制
御装置の制御回路構成を示す図、第３図および第
４図は本発明の装置の動作を説明するための特性
曲線図、第５図は本発明に用いられる演算装置の
機能を示すフローチヤート図である。 １…多段遠心圧縮機、２…駆動機、４…第１段
目圧縮機、５…第２段目圧縮機、６…第３段目圧
縮機、７…第４段目圧縮機、８〜１０…中間冷却
器、１１〜１４…入口ガイドベーン、１５〜１８
…デイフユーザベーン、１９…駆動装置、２０…
流量センサ、２１…温度センサ、２２…圧力セン
サ、２３…動力検出器、２４…演算装置。
遠心圧縮機の構成を示す図、第２図は本発明の制
御装置の制御回路構成を示す図、第３図および第
４図は本発明の装置の動作を説明するための特性
曲線図、第５図は本発明に用いられる演算装置の
機能を示すフローチヤート図である。 １…多段遠心圧縮機、２…駆動機、４…第１段
目圧縮機、５…第２段目圧縮機、６…第３段目圧
縮機、７…第４段目圧縮機、８〜１０…中間冷却
器、１１〜１４…入口ガイドベーン、１５〜１８
…デイフユーザベーン、１９…駆動装置、２０…
流量センサ、２１…温度センサ、２２…圧力セン
サ、２３…動力検出器、２４…演算装置。
Claims (1)
- １ 入口ガイドベーンおよびデイフユーザベーン
の角度を制御可能とした遠心圧縮機を多段に構成
した多段遠心圧縮機を制御する多段遠心圧縮機の
制御装置において、該多段遠心圧縮機を駆動する
駆動機の発生する動力を検出する動力検出装置
と、各段の遠心圧縮機もしくは全体の遠心圧縮機
の空気流量、温度、圧力等の空気の状態量を検出
する状態検出装置と、各運転状態に対応して前記
多段遠心圧縮機の最適効率を達成するための各段
における入口ガイドベーンおよびデイフユーザベ
ーンの角度の組合せを予め選定して記憶してお
き、前記動力検出装置および前記状態検出装置の
検出値を入力し、空気の状態量検出値から多段遠
心圧縮機の運転状態を求め、該求められた運転状
態を用いて、前記記憶している角度の組合せの中
から該運転状態に対応する前記角度の組合せを選
択し、該選択された角度の組合せを前記各段にお
ける入口ガイドベーンおよびデイフユーザベーン
の角度操作量として出力し、動力検出値を用いて
実際の運転効率を求め、該求められた運転効率が
予め定めている最適運転効率に達していない場合
には、前記角度操作量を該最適運転効率が得られ
るまで修正する演算を繰り返すと共に、該修正さ
れた角度操作量を出力する演算装置と、該演算装
置の出力を入力して、各段の入口ガイドベーンお
よびデイフユーザベーンの角度を駆動制御する駆
動装置とを設けたことを特徴とする多段遠心圧縮
機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13165178A JPS5560693A (en) | 1978-10-27 | 1978-10-27 | Controller for multi-stage centrifugal compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13165178A JPS5560693A (en) | 1978-10-27 | 1978-10-27 | Controller for multi-stage centrifugal compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5560693A JPS5560693A (en) | 1980-05-07 |
| JPS6325198B2 true JPS6325198B2 (ja) | 1988-05-24 |
Family
ID=15063033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13165178A Granted JPS5560693A (en) | 1978-10-27 | 1978-10-27 | Controller for multi-stage centrifugal compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5560693A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105736434B (zh) * | 2016-02-02 | 2017-06-30 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种电厂风机的性能监控方法与系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414886B2 (ja) * | 1973-05-23 | 1979-06-11 |
-
1978
- 1978-10-27 JP JP13165178A patent/JPS5560693A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5560693A (en) | 1980-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100368162B1 (ko) | 퍼지로직을이용한원심냉각기의용량제어시스템및그방법 | |
| US6755620B2 (en) | Independent rotational speed control of multi-stage variable speed compressor | |
| JPH0688597A (ja) | 負荷分割方法及び複数コンプレッサーを備えたコンプレッサー基地の主要ガスパラメータ制御装置 | |
| JPH0650268A (ja) | 圧縮機の主駆動機の制御装置及び制御方法 | |
| EP1387961B1 (en) | Multi-stage screw compressor | |
| US4288198A (en) | Method of controlling multistage centrifugal compressor equipment | |
| JP4031842B2 (ja) | インバータ駆動回転型圧縮機 | |
| CN117222816A (zh) | 用于动力式压缩机的质量流量内插系统及方法 | |
| JPH1082391A (ja) | ２段スクリュー圧縮機の制御装置 | |
| JPS6325198B2 (ja) | ||
| JPS608497A (ja) | 多段圧縮機の容量調節装置 | |
| CN112610522B (zh) | 一种串联压缩机组的控制方法和相关设备 | |
| CN102072186B (zh) | 多段离心压缩机的容量控制方法 | |
| CN105909551B (zh) | 对旋风机两级叶轮等功率第二级叶轮变转速匹配方法 | |
| EP2529119B1 (en) | Compressor control method using a variable geometry dependent pressure coefficient to set the speed, and associated device. | |
| JPH0742957B2 (ja) | 遠心圧縮機の学習制御方法 | |
| JP2007285307A (ja) | インバータ駆動回転型圧縮機 | |
| JPH0331918B2 (ja) | ||
| JPH06147190A (ja) | タンデム形遠心圧縮機装置 | |
| JP2948421B2 (ja) | 圧縮機の制御装置 | |
| JP3581139B2 (ja) | 流体機械の流量制御方法 | |
| JPH01200095A (ja) | 遠心圧縮機の制御方法 | |
| JPH0350918B2 (ja) | ||
| JP3093958B2 (ja) | 可変案内羽根付き流体機械 | |
| JPH0418157B2 (ja) |