KR101409578B1 - Steam driven compressor - Google Patents

Steam driven compressor Download PDF

Info

Publication number
KR101409578B1
KR101409578B1 KR1020120066802A KR20120066802A KR101409578B1 KR 101409578 B1 KR101409578 B1 KR 101409578B1 KR 1020120066802 A KR1020120066802 A KR 1020120066802A KR 20120066802 A KR20120066802 A KR 20120066802A KR 101409578 B1 KR101409578 B1 KR 101409578B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
compressor
expander
valve
discharge
Prior art date
Application number
KR1020120066802A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130000353A (en
Inventor
유스께 야마모또
가이 나까니시
Original Assignee
미우라고교 가부시키카이샤
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미우라고교 가부시키카이샤, 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 미우라고교 가부시키카이샤
Publication of KR20130000353A publication Critical patent/KR20130000353A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101409578B1 publication Critical patent/KR101409578B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02—Pumps characterised by combination with or adaptation to specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/16—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01C13/04—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby for driving pumps or compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F04C29/124—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet with inlet and outlet valves specially adapted for rotary or oscillating piston pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/22—Fluid gaseous, i.e. compressible
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00—Pumps

Abstract

안정된 기동이 가능한 증기 구동식 압축 장치(1)는, 증기의 팽창력을 회전력으로 변환시키는 증기 팽창기(2)와, 증기 팽창기(2)에 의해 구동되어 대상 기체를 압축하는 압축기(4, 5)와, 증기 팽창기(2)에 증기를 공급하는 공급 유로(6)와, 증기 팽창기(2)로부터 증기가 배출되는 배출 유로(7)와, 공급 유로(6) 또는 배출 유로(7)에 설치된 증기 제어 밸브(8)와, 압축기(4, 5)로부터 압축된 대상 기체가 토출되고, 역지 밸브(14)를 구비하는 토출 유로(12)와, 역지 밸브(14)의 상류측에서 토출 유로(12)로부터 분기하여, 방풍 밸브(17)를 개재해서 외부로 개방된 방풍 유로(16)와, 압축기(4, 5)를 시동할 때에는 방풍 밸브(17)를 개방하는 시동 제어 장치(20)를 갖는다.A steam driven compressor (1) capable of stable start is provided with a steam expander (2) for converting the expansion force of steam into a rotary force, compressors (4, 5) driven by the steam expander (2) A supply passage 6 for supplying steam to the steam expander 2, a discharge passage 7 for discharging the steam from the steam expander 2 and a steam control valve A valve 8 and a discharge passage 12 having a check valve 14 to which a target gas compressed from the compressors 4 and 5 is discharged and a discharge passage 12 provided upstream of the check valve 14, And a start control device 20 that opens the windshield valve 17 when the compressors 4 and 5 are started when the compressor 4 or 5 is started.

Figure R1020120066802
Figure R1020120066802

Description

증기 구동식 압축 장치 {STEAM DRIVEN COMPRESSOR}[0001] STEAM DRIVEN COMPRESSOR [0002]

본 발명은 증기 구동식 압축 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a steam-driven compression device.

특허문헌 1에는, 증기로 스크류 증기 팽창기[(증기 모터) 또는 (스팀 엔드)]를 구동시킴으로써, 증기의 압력 에너지를 회전력으로 변환시키고, 또한 그 증기 팽창기의 회전력에 의해 스크류 압축기(에어 엔드)를 구동시켜, 공기를 압축하는 증기 구동식 압축 장치가 기재되어 있다. 특허문헌 1의 증기 구동식 압축 장치는, 증기 팽창기에 증기를 공급하는 유로에 증기 제어 밸브를 설치하고, 이 제어 밸브를 스크류 압축기의 토출 유로의 압력을 일정하게 유지하도록 PID 제어함으로써, 증기 팽창기의 회전수를 제어하도록 되어 있다.Patent Document 1 discloses a steam compressor that converts a pressure energy of a steam into a rotary force and drives a screw compressor (air end) by a rotary force of the steam expander by driving a screw steam expander [(steam motor) or (steam end) Driven compressing device for compressing air by driving the compressor. The steam-driven compression device of Patent Document 1 has a steam control valve provided in a flow path for supplying steam to the steam expander, and the control valve is subjected to PID control so that the pressure of the discharge passage of the screw compressor is kept constant, Thereby controlling the number of revolutions.

이러한 증기 구동식 압축 장치에서는, 정지 상태에서 완전히 폐쇄되어 있는 증기 제어 밸브를 개방함으로써, 증기 팽창기에 구동 토크를 발생시켜 스크류 압축기를 기동한다. 종래의 증기 구동식 압축 장치에 있어서, 운전을 개시할 때에는, 증기 제어 밸브를 소정의 초기 개방도(예를 들어, 20％)로 설정하고, 그 후는 PID 제어에 맡겨 서서히 증기 제어 밸브의 개방도를 크게 해서 증기 팽창기 및 압축기를 가속시키는 것이 일반적이다.In such a steam-driven compression device, by opening the steam control valve which is completely closed in the stopped state, a drive torque is generated in the steam expander to start the screw compressor. In the conventional steam driven compressors, when the operation is started, the steam control valve is set to a predetermined initial opening degree (for example, 20%), and then the steam control valve is gradually opened to the PID control It is common to accelerate the steam inflator and the compressor by increasing the degree of freedom.

그러나, 증기 팽창기 및 압축기의 회전수의 상승률(가속도)은, 증기의 공급 압력, 배출 압력 및 압축기의 토출 유로의 압력 등의 조건에 따라 상이하다. 예를 들어, 증기 팽창기로의 증기의 공급 압력과 배출 압력의 차가 작은 경우에는, 증기 팽창기가 발생시킬 수 있는 구동 토크가 작아지기 때문에, 증기 팽창기 및 압축기의 회전수가 좀처럼 상승하지 않는 기동 정체가 발생한다. 또한, 압축기의 토출 유로의 압력이 높은 경우에도, 압축기를 구동시키기 위해서 필요한 토크가 커지기 때문에, 증기 팽창기 및 스크류 압축기의 회전수가 좀처럼 상승하지 않는다. 반대로, 증기의 공급 압력과 배출 압력의 차압이 과대한 경우나, 토출 유로의 압력이 과도하게 낮은 경우에는, 증기 제어 밸브를 초기 개방도로 개방하는 순간에, 증기 팽창기 및 스크류 압축기가 급가속한다.However, the rate of rise (acceleration) of the number of revolutions of the steam expander and the compressor differs depending on conditions such as the supply pressure of the steam, the discharge pressure, and the pressure of the discharge passage of the compressor. For example, when the difference between the supply pressure and the discharge pressure of the steam to the steam expander is small, the drive torque that can be generated by the steam expander becomes small, so that a starter stagnation occurs in which the revolutions of the steam expander and the compressor hardly rise do. Further, even when the pressure of the discharge passage of the compressor is high, the torque required for driving the compressor becomes large, so that the rotation speed of the steam expander and the screw compressor hardly increases. On the other hand, when the pressure difference between the supply pressure of the steam and the discharge pressure is excessive, or when the pressure of the discharge passage is excessively low, the steam expander and the screw compressor rapidly accelerate at the moment of opening the steam control valve to the initial opening.

일본 특허 출원 공개 제2009-250196호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-250196

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 안정된 기동이 가능한 증기 구동식 압축 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a steam-driven compression device capable of stable start-up.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 의한 증기 구동식 압축 장치는, 증기의 팽창력을 회전력으로 변환시키는 증기 팽창기와, 상기 증기 팽창기에 의해 구동되어 대상 기체를 압축하는 압축기와, 상기 증기 팽창기에 증기를 공급하는 공급 유로와, 상기 증기 팽창기로부터 증기가 배출되는 배출 유로와, 상기 공급 유로 또는 상기 배출 유로에 설치된 증기 제어 밸브와, 상기 압축기로부터 압축된 상기 대상 기체가 토출되고, 역지 밸브를 구비하는 토출 유로와, 상기 역지 밸브의 상류측에서 상기 토출 유로로부터 분기하여, 방풍 밸브를 개재해서 외부로 개방된 방풍 유로와, 상기 압축기를 시동할 때에는 상기 방풍 밸브를 개방하는 시동 제어 장치를 갖는 것으로 한다.In order to solve the above problems, a steam driven compressor according to the present invention comprises: a steam expander for converting an expansion force of a steam into a rotary force; a compressor driven by the steam expander to compress a target gas; A steam control valve disposed in the supply passage or the discharge passage; and a control valve that discharges the target gas compressed from the compressor and includes a check valve A blow-off flow path branched out from the discharge flow path on the upstream side of the check valve and opened to the outside through a blow-off valve, and a start control device for opening the blow-off valve when the compressor is started .

이 구성에 의하면, 기동 시에는, 방풍 밸브를 개방해서 토출 유로를 반드시 통상의 운전 시에 비해서 낮은 압력으로 함으로써, 압축기에 의한 부하 토크를 작게 하여 원활한 회전수의 상승을 가능하게 한다.According to this configuration, when the engine is started, the wind-blowing valve is opened to make the discharge passage always lower in pressure than in the normal operation, so that the load torque by the compressor can be reduced and smooth rotation speed can be increased.

또한, 본 발명의 증기 구동식 압축 장치에 있어서, 상기 시동 제어 장치는 상기 압축기를 시동할 때에는, 상기 증기 제어 밸브의 개방도를 소정의 설정 개방도까지 점증시켜도 좋다.Further, in the steam-driven compressor of the present invention, when starting the compressor, the startup control device may increase the opening degree of the steam control valve to a predetermined set opening degree.

이 구성에 의하면, 기동 시에 증기 팽창기가 발생하는 구동 토크를 적절한 크기로 할 수 있고, 급가속이나 기동 정체가 없는 원활한 상승을 실현할 수 있다.According to this configuration, the drive torque at which the steam expander is generated at startup can be made an appropriate magnitude, and a smooth rise without rapid acceleration or stalling can be achieved.

또한, 본 발명의 증기 구동식 압축 장치에 있어서, 상기 시동 제어 장치는, 상기 압축기를 시동할 때에는, 상기 증기 제어 밸브를, 상기 공급 유로의 압력과 상기 배출 유로의 압력의 차분에 따른 개방도로 설정해도 좋다.Further, in the steam-driven compressor of the present invention, when starting the compressor, the startup control device sets the steam control valve to the opening degree corresponding to the difference between the pressure of the supply passage and the pressure of the discharge passage It is also good.

이 구성에 의하면, 증기 팽창기가 발생할 수 있는 구동 토크에 맞춰서 방풍량을 제어하므로, 증기 압력과 무관하게, 증기 팽창기 및 압축기의 회전수의 가속도를 일정한 범위로 할 수 있다.According to this configuration, since the air flow rate is controlled in accordance with the drive torque that can be generated by the steam expander, the acceleration of the number of revolutions of the steam expander and the compressor can be set to a constant range regardless of the steam pressure.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태의 증기 구동식 압축 장치의 개략 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a steam-driven compression apparatus according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에, 본 발명의 제1 실시 형태인 증기 구동식 압축 장치(1)를 나타낸다. 증기 구동식 압축 장치(1)는, 공기를 압축해야 할 대상 기체로 하는 압축 공기 제조 장치이다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 shows a steam-driven compression apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The steam-driven compression device (1) is a compressed air production device that uses a target gas to be compressed air.

증기 구동식 압축 장치(1)는, 증기의 팽창력을 회전력으로 변환시키는 증기 팽창기(2)와, 기어(3)를 개재해서 증기 팽창기(2)에 의해 구동되고, 공기를 압축하는 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)를 갖는다. 증기 팽창기(2)는 하우징 내에 암수 한 쌍의 스크류 로터를 수용하여 이루어지고, 스크류 로터의 치구 내의 밀폐 공간에서 증기를 팽창시킴으로써 스크류 로터를 회전시키는 스크류 익스팬더이다. 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)는, 하우징 내에 자웅 한 쌍의 스크류 로터를 수용하여 이루어지고, 스크류 로터를 회전 구동시킴으로써, 스크류 로터의 치구 내의 밀폐 공간에서 공기를 압축하는 스크류 압축기이다.The steam-driven compressor (1) comprises a steam expander (2) for converting the expansion force of steam into a rotary force, a first stage compressor (1) driven by the steam expander (2) via a gear (3) (4) and a second stage compressor (5). The steam expander 2 is a screw expander that accommodates a pair of male and female screw rotors in a housing and rotates the screw rotor by expanding the steam in a closed space in the jig of the screw rotor. The first stage compressor (4) and the second stage compressor (5) are configured to accommodate a pair of male and female screw rotors in the housing. By rotating the screw rotor, the air is compressed in the sealed space in the fixture of the screw rotor Screw compressor.

증기 구동식 압축 장치(1)에서는, 공급 유로(6)를 통하여 증기 팽창기(2)에 증기가 공급되고, 증기 팽창기(2)에서 팽창된 증기는 배출 유로(7)로 배출된다. 공급 유로(6)에는, 증기의 유량을 조절하기 위한 증기 제어 밸브(8)와, 공급 유로(6)에 공급되는 증기의 공급 압력을 검출하는 공급 압력 검출기(9)가 설치되어 있다. 배출 유로(7)에는, 증기 팽창기(2)로부터 배출된 증기의 압력을 검출하는 배출 압력 검출기(10)가 설치되어 있다.In the steam-driven compression apparatus 1, steam is supplied to the steam expander 2 through the supply flow path 6, and the steam expanded in the steam expander 2 is discharged to the discharge flow path 7. The supply flow path 6 is provided with a steam control valve 8 for regulating the flow rate of the steam and a supply pressure detector 9 for detecting the supply pressure of the steam supplied to the supply flow path 6. The discharge passage 7 is provided with a discharge pressure detector 10 for detecting the pressure of the steam discharged from the steam expander 2.

또한, 증기 구동식 압축 장치(1)에 있어서, 제1단 압축기(4)와 제2단 압축기(5)는 인터 쿨러(11)를 개재해서 직렬로 접속되어 있다. 즉, 제1단 압축기(4)가 압축해서 토출한 공기는, 인터 쿨러(11)에서 냉각된 후, 제2단 압축기(5)에 의해 더 압축된다. 제2단 압축기(5)가 토출한 압축 공기는, 도시하지 않은 리저버로 통하는 토출 유로(12)로 배출된다. 토출 유로(12)에는, 상류측부터 순서대로 애프터 쿨러(13)와, 역지 밸브(14)와, 제어 압력 검출기(15)가 설치되어 있다.The first stage compressor (4) and the second stage compressor (5) are connected in series via an intercooler (11) in the steam driven compressor (1). That is, the air compressed and discharged by the first stage compressor (4) is cooled by the intercooler (11) and then further compressed by the second stage compressor (5). The compressed air discharged from the second stage compressor (5) is discharged to a discharge passage (12) communicating with a reservoir (not shown). The discharge passage 12 is provided with an aftercooler 13, a check valve 14 and a control pressure detector 15 in this order from the upstream side.

또한, 증기 구동식 압축 장치(1)는 애프터 쿨러(13)와 역지 밸브(14) 사이에 토출 유로(12)로부터 분기한 방풍 유로(16)를 갖는다. 방풍 유로(16)는 방풍 밸브(17)를 구비하고, 대기 개방된 말단에 사일렌서(18)가 설치되어 있다.The steam driven compressor 1 also has a windshield flow path 16 branched from the discharge flow path 12 between the aftercooler 13 and the check valve 14. The windshield oil passage 16 is provided with a windshield valve 17, and a silencer 18 is provided at the end of the air release opening.

또한, 증기 구동식 압축 장치(1)는, 제어 압력 검출기(15)의 검출값이 입력되고, 제어 압력 검출기(15)의 검출값 즉, 리저버에 공급하는 압축 공기의 압력을 설정값으로 유지하도록, 공지의 PID 제어에 의해 증기 제어 밸브(8)의 개방도를 조절하는 PID 컨트롤러(19)와, 공급 압력 검출기(9)의 검출값 및 배출 압력 검출기(10)의 검출값이 입력되며, 방풍 밸브(16)를 개폐할 수 있고, 또한 PID 컨트롤러(19)의 출력값을 변경할 수 있는 시동 제어 장치(20)를 갖는다.The steam-driven compression device 1 is so configured that the detection value of the control pressure detector 15 is inputted and the detected value of the control pressure detector 15, that is, the pressure of the compressed air supplied to the reservoir, A PID controller 19 for adjusting the opening degree of the steam control valve 8 by a known PID control and a detection value of the supply pressure detector 9 and a detection value of the discharge pressure detector 10, And a start control device 20 capable of opening and closing the valve 16 and capable of changing the output value of the PID controller 19. [

또한, 시동 제어 장치(20)에는, 증기 구동식 압축 장치(1)를 시동 즉, 증기 팽창기(2), 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)를 시동시키기 위해서, 오퍼레이터가 도시하지 않은 스위치를 조작해서 출력, 혹은 도시하지 않은 외부 제어 장치가 출력한 기동 신호가 입력되도록 되어 있다.In order to start the steam-driven compressor 1, that is, to start the steam expander 2, the first-stage compressors 4 and the second-stage compressors 5, the start controller 20 is provided with an operator And a start signal output from an external control device (not shown) is input by operating a switch (not shown).

시동 제어 장치(20)는, 기동 신호가 입력되면, 방풍 밸브(17)를 개방함과 함께, PID 컨트롤러(19)의 그 순간의 출력값(초기값)을, 공급 압력 검출기(9)의 검출값과 배출 압력 검출기(10)의 검출값의 차에 따른 값으로 설정한다. 상세하게는, 증기 구동식 압축 장치(1)의 시동 시의 증기 제어 밸브(8)의 개방도는, 증기 팽창기(2)의 구동 토크가 일정한 크기가 되도록, 공급 유로(6)와 배출 유로(7)의 차압이 클수록 작고, 공급 유로(6)와 배출 유로(7)의 차압이 작을수록 커지도록 설정된다.The start control device 20 opens the windshield valve 17 and outputs the instantaneous output value (initial value) of the PID controller 19 to the detection value of the supply pressure detector 9 And the detected value of the discharge pressure detector 10. More specifically, the opening degree of the steam control valve 8 at the start of the steam-driven compression apparatus 1 is controlled so that the supply flow rate of the supply flow channel 6 and the discharge flow rate channel 7 is set to be larger as the pressure difference between the supply passage 6 and the discharge passage 7 becomes smaller.

그 후, PID 컨트롤러(19)는 제어 압력 검출기(15)의 검출값과 소정의 목표값의 차분에 따라, PID 제어에 의해 출력값[증기 제어 밸브(8)의 개방도]을 증감시킨다. 시동 제어 장치(20)는 증기 팽창기(2), 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)의 회전수가 어느 정도 상승된다고 예상되는 소정 시간이 경과했을 때, 방풍 밸브(17)를 폐쇄한다.Thereafter, the PID controller 19 increases or decreases the output value (the degree of opening of the steam control valve 8) by PID control in accordance with the difference between the detection value of the control pressure detector 15 and the predetermined target value. The start control device 20 controls the windshield valve 17 to be opened when a predetermined time that the rotational speed of the steam inflator 2, the first stage compressor 4 and the second stage compressor 5 is expected to rise to some extent has elapsed Closing.

이와 같이, 증기 구동식 압축 장치(1)에서는, 시동 시에 방풍 밸브(17)를 개방함으로써, 토출 유로(12)의 역지 밸브(14)의 상류측의 압력을 거의 대기압으로 설정하고, 증기 제어 밸브(8)의 개방도의 초기값을, 증기 팽창기(2)의 구동 토크가 일정해지도록 정한다. 이에 의해, 증기 팽창기(2), 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)의 회전수가 매회 일정한, 바람직한 가속도로 상승한다.As described above, in the vapor-driven compression apparatus 1, by opening the wind-up valve 17 at the time of starting, the pressure on the upstream side of the check valve 14 of the discharge passage 12 is set to substantially atmospheric pressure, The initial value of the opening degree of the valve 8 is set so that the driving torque of the vapor inflator 2 becomes constant. As a result, the number of revolutions of the steam expander 2, the first stage compressor 4, and the second stage compressor 5 increases at a constant desired acceleration.

증기 구동식 압축 장치(1)에 있어서, 공급 유로(6) 및 배출 유로(7)의 압력이 크게 변동하지 않는 경우에는, 공급 유로(6)와 배출 유로(7)의 차압을 고려하지 않고, 증기 제어 밸브(8)의 개방도의 초기값을 일정한 값으로 정하거나, 그 개방도를 소정의 설정 개방도까지 서서히 증가(점증)시켜도 좋다.The pressure difference between the supply passage 6 and the discharge passage 7 is not taken into consideration when the pressure in the supply passage 6 and the discharge passage 7 do not largely fluctuate in the steam- The initial value of the opening degree of the steam control valve 8 may be set to a constant value or the opening degree may be gradually increased (increased) to a predetermined set opening degree.

또한, 증기 구동식 압축 장치(1)의 시동 후, 방풍 밸브(17)를 서서히 폐쇄하도록 하면, 방풍 밸브(17)의 폐쇄에 의해 부하가 급상승해서 운전 상태가 불안정해지는 경우가 없다.Further, if the windshield valve 17 is gradually closed after the start of the steam-driven compression apparatus 1, the load is rapidly increased due to the closing of the windshield valve 17, so that the operation state is not unstable.

또한, 제1단 압축기(4) 및 제2단 압축기(5)의 부하 특성이나 PID 컨트롤러(19)의 설정 등의 조건에 따라서는, 시동 제어 장치(20)에 의해 증기 구동식 압축 장치(1)를 시동 시킬 때의 증기 제어 밸브(8)의 개방도를 변경하지 않아도, PID 제어에 맡겨 증기 제어 밸브(8)를 개방시킴으로써, 기동 정체를 일으키지 않고 원활한 시동을 할 수 있는 경우도 있다.Depending on the conditions such as the load characteristics of the first stage compressors 4 and the second stage compressors 5 and the setting of the PID controller 19, the start control device 20 controls the steam driven compressors 1 Even if the opening degree of the steam control valve 8 at the time of start-up of the steam control valve 8 is not changed, the steam control valve 8 is released to the PID control, so that smooth start-up can be achieved without causing stagnation.

또한, 증기 구동식 압축 장치(1)에 있어서, PID 컨트롤러(19)와 시동 제어 장치(20)는 1대의 컴퓨터 등, 동일한 제어 장치에 의해 실현되어도 좋다.Further, in the steam-driven compression apparatus 1, the PID controller 19 and the startup controller 20 may be realized by the same control device such as a single computer.

또한, 상기 실시 형태에 있어서, 증기 제어 밸브(8)는, 공급 유로(6)에 설치되어 있지만, 증기 팽창기(2)를 구동하는 증기의 유량을 조정할 수 있으면 좋으므로, 배출 유로(7)에 설치하는 것도 가능하다.Although the steam control valve 8 is provided in the supply flow path 6 in the above embodiment, it is only required to be able to adjust the flow rate of the steam for driving the steam expander 2, It is also possible to install it.

1: 증기 구동식 압축 장치
2: 증기 팽창기
4: 제1단 압축기
5: 제2단 압축기
6: 공급 유로
7: 배출 유로
8: 증기 제어 밸브
9: 공급 압력 검출기
10: 배출 압력 검출기
12: 토출 유로
14: 역지 밸브
15: 제어 압력 검출기
16: 방풍 유로
17: 방풍 밸브
19: PID 컨트롤러
20: 시동 제어 장치 1: Steam-driven compression device
2: steam expander
4: First stage compressor
5: Second stage compressor
6: Supply flow
7: Discharge channel
8: Steam control valve
9: Supply pressure detector
10: Exhaust pressure detector
12: Discharge channel
14: Check valve
15: Control pressure detector
16: windshield
17: windproof valve
19: PID controller
20: Starting control device

Claims (3)

삭제delete 증기의 팽창력을 회전력으로 변환시키는 증기 팽창기와,
상기 증기 팽창기에 의해 구동되어 대상 기체를 압축하는 압축기와,
상기 증기 팽창기에 증기를 공급하는 공급 유로와,
상기 증기 팽창기로부터 증기가 배출되는 배출 유로와,
상기 공급 유로 또는 상기 배출 유로에 설치된 증기 제어 밸브와,
상기 압축기로부터 압축된 상기 대상 기체가 토출되고, 역지 밸브를 구비하는 토출 유로와,
상기 역지 밸브의 상류측에서 상기 토출 유로로부터 분기하여, 방풍 밸브를 개재해서 외부로 개방된 방풍 유로와,
상기 압축기를 시동할 때에는 상기 방풍 밸브를 개방하는 시동 제어 장치를 갖고,
상기 시동 제어 장치는 상기 압축기를 시동할 때에는, 상기 증기 제어 밸브의 개방도를 소정의 설정 개방도까지 점증시키는 것을 특징으로 하는, 증기 구동식 압축 장치.A steam expander for converting the expansion force of the steam into a rotary force,
A compressor driven by the steam expander to compress the target gas;
A supply passage for supplying steam to the steam expander,
A discharge flow path through which the steam is discharged from the steam expander,
A steam control valve provided in the supply passage or the discharge passage,
A discharge channel in which the target gas compressed from the compressor is discharged,
A viscous flow path branched from the discharge flow path on the upstream side of the check valve and opened to the outside through a windshield valve,
And a start control device for opening the windshield valve when starting the compressor,
Wherein the start control device increases the opening degree of the steam control valve to a predetermined set opening degree when starting the compressor. 증기의 팽창력을 회전력으로 변환시키는 증기 팽창기와,
상기 증기 팽창기에 의해 구동되어 대상 기체를 압축하는 압축기와,
상기 증기 팽창기에 증기를 공급하는 공급 유로와,
상기 증기 팽창기로부터 증기가 배출되는 배출 유로와,
상기 공급 유로 또는 상기 배출 유로에 설치된 증기 제어 밸브와,
상기 압축기로부터 압축된 상기 대상 기체가 토출되고, 역지 밸브를 구비하는 토출 유로와,
상기 역지 밸브의 상류측에서 상기 토출 유로로부터 분기하여, 방풍 밸브를 개재해서 외부로 개방된 방풍 유로와,
상기 압축기를 시동할 때에는 상기 방풍 밸브를 개방하는 시동 제어 장치를 갖고,
상기 시동 제어 장치는 상기 압축기를 시동할 때에는, 상기 증기 제어 밸브를, 상기 공급 유로의 압력과 상기 배출 유로의 압력의 차분에 따른 개방도로 설정하는 것을 특징으로 하는, 증기 구동식 압축 장치.A steam expander for converting the expansion force of the steam into a rotary force,
A compressor driven by the steam expander to compress the target gas;
A supply passage for supplying steam to the steam expander,
A discharge flow path through which the steam is discharged from the steam expander,
A steam control valve provided in the supply passage or the discharge passage,
A discharge channel in which the target gas compressed from the compressor is discharged,
A viscous flow path branched from the discharge flow path on the upstream side of the check valve and opened to the outside through a windshield valve,
And a start control device for opening the windshield valve when starting the compressor,
Wherein the start control device sets the steam control valve to an open degree in accordance with a difference between a pressure of the supply passage and a pressure of the discharge passage when starting the compressor.
KR1020120066802A 2011-06-22 2012-06-21 Steam driven compressor KR101409578B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011138815A JP5685495B2 (en) 2011-06-22 2011-06-22 Steam-driven compressor
JPJP-P-2011-138815 2011-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130000353A KR20130000353A (en) 2013-01-02
KR101409578B1 true KR101409578B1 (en) 2014-06-20

Family

ID=47367796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120066802A KR101409578B1 (en) 2011-06-22 2012-06-21 Steam driven compressor

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5685495B2 (en)
KR (1) KR101409578B1 (en)
CN (1) CN102840139B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104564678B (en) 2013-10-28 2017-06-30 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Expansion compressor device and the air-conditioner with it
JP6862748B2 (en) * 2016-10-12 2021-04-21 三浦工業株式会社 Power system
US11578727B2 (en) * 2020-09-17 2023-02-14 Compressor Controls Llc Methods and system for control of compressors with both variable speed and guide vanes position

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08219088A (en) * 1995-02-16 1996-08-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multistage compression device and operation control method thereof
JP2005233157A (en) 2004-02-23 2005-09-02 Hitachi Ltd Two spindle type gas turbine power generation system and method for stopping the same
JP2005351169A (en) 2004-06-10 2005-12-22 Hitachi Industries Co Ltd Screw compressor and its operation control method
JP2009257119A (en) 2008-04-14 2009-11-05 Kobe Steel Ltd Steam expander driven air compression apparatus

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2523518B2 (en) * 1986-07-29 1996-08-14 株式会社東芝 How to start a steam turbine plant by starting a high pressure turbine
JPH01285692A (en) * 1988-05-12 1989-11-16 Kobe Steel Ltd Control method for screw compressor driven by expansion machine
JP5625563B2 (en) * 2010-07-12 2014-11-19 株式会社Ihi How to start a steam turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08219088A (en) * 1995-02-16 1996-08-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multistage compression device and operation control method thereof
JP2005233157A (en) 2004-02-23 2005-09-02 Hitachi Ltd Two spindle type gas turbine power generation system and method for stopping the same
JP2005351169A (en) 2004-06-10 2005-12-22 Hitachi Industries Co Ltd Screw compressor and its operation control method
JP2009257119A (en) 2008-04-14 2009-11-05 Kobe Steel Ltd Steam expander driven air compression apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013007284A (en) 2013-01-10
KR20130000353A (en) 2013-01-02
CN102840139B (en) 2015-05-13
CN102840139A (en) 2012-12-26
JP5685495B2 (en) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102221888B1 (en) Gas Turbine and How to Operate Gas Turbine
KR101933585B1 (en) A gas turbine apparatus
JP2000291449A (en) Gas turbine start method
KR101409578B1 (en) Steam driven compressor
US11686310B2 (en) Method for controlling a rotary screw compressor
JP5568518B2 (en) Steam-driven compressor
US6881040B2 (en) Multi-stage screw compressor unit accommodating high suction pressure and pressure fluctuations and method of operation thereof
RU2426011C2 (en) Method of controlling turbo compressor
KR101319192B1 (en) Steam driven compressor
JP2005188411A (en) Operation control method for two-axial gas turbine, two-axial gas turbine, and operation control device for two-axial gas turbine
JPH11229898A (en) Start-up control device of gas turbine
US20150176489A1 (en) Unknown
JP4701200B2 (en) Oil-free screw compressor and its operating method
JP6812248B2 (en) Capacity control method for multi-stage oil-free screw compressor and multi-stage oil-free screw compressor
CN111902631B (en) Gas compressor
JP5526267B2 (en) air compressor
JP4825573B2 (en) Operation control method of oil-free screw compressor with variable rotation speed
KR101465049B1 (en) Bleed air extraction apparatus for turbine and control method thereof
JP5386532B2 (en) Compressor
JP2002322996A (en) Method of driving and controlling centrifugal compressor and apparatus of driving and controlling the same
JP2008064117A (en) Operation control method for two-shaft type gas turbine, two-shaft type gas turbine and operation control device for two-shaft type gas turbine
JP2000087760A (en) Gas turbine output enhancement unit
JP5178011B2 (en) Compressor and control method of compressor
JP2019132220A (en) Screw compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180516

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 6