JPH01216099A - 遠心圧縮機の制御方法 - Google Patents
遠心圧縮機の制御方法Info
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- JPH01216099A JPH01216099A JP4088788A JP4088788A JPH01216099A JP H01216099 A JPH01216099 A JP H01216099A JP 4088788 A JP4088788 A JP 4088788A JP 4088788 A JP4088788 A JP 4088788A JP H01216099 A JPH01216099 A JP H01216099A
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- centrifugal compressor
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- flow rate
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Landscapes
- 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】
[産業上の利用分野]
本発明は、酸素製造プラントや各種プラントに ′お
いて用いられる原料空気圧縮機、工場空気源用圧縮機、
化学プラント用ガス圧縮機等の遠心圧縮機の容量、圧力
を制御するための制御方法に関するものである。
いて用いられる原料空気圧縮機、工場空気源用圧縮機、
化学プラント用ガス圧縮機等の遠心圧縮機の容量、圧力
を制御するための制御方法に関するものである。
[従来の技術]
一般に、酸素製造プラントや各種プラントにおける遠心
圧縮機としては多段構成のものが用いられている。この
ような多段遠心圧縮機において、第12図に示すように
、遠心圧縮機1は、駆動機2からの回転を増速する動力
伝達歯車3によって駆動される第1段目圧縮機4.第2
段目圧縮機5゜第3段目圧縮機6および第4段目圧縮機
7をそなえるとともに、圧縮機4,5間に中間冷却器8
を、圧縮機5,6間に中間冷却器9を、また圧縮機6゜
7間に中間冷却器10をそなえて構成されている。
圧縮機としては多段構成のものが用いられている。この
ような多段遠心圧縮機において、第12図に示すように
、遠心圧縮機1は、駆動機2からの回転を増速する動力
伝達歯車3によって駆動される第1段目圧縮機4.第2
段目圧縮機5゜第3段目圧縮機6および第4段目圧縮機
7をそなえるとともに、圧縮機4,5間に中間冷却器8
を、圧縮機5,6間に中間冷却器9を、また圧縮機6゜
7間に中間冷却器10をそなえて構成されている。
なお、圧縮機4と5および圧縮機6と7はそれぞれ同一
軸端にオーバハングされている。
軸端にオーバハングされている。
このような遠心圧縮機1においては、第1段目の圧縮機
4に吸い込まれた空気は、各圧縮機5〜7および中間冷
却器8〜10によって順次圧縮および冷却され、第4段
目の圧縮機7からプロセスに送出されるようになってい
る。
4に吸い込まれた空気は、各圧縮機5〜7および中間冷
却器8〜10によって順次圧縮および冷却され、第4段
目の圧縮機7からプロセスに送出されるようになってい
る。
そして、各段の圧縮機4〜7の入口側には、角度可変式
の入口ガイドベーン(GV)11〜14が設けられ、こ
れらの入口ガイドベーン11〜14の角度を調整するこ
とにより、各圧縮機4〜7に流入する空気容量を調整で
きるようになっている。
の入口ガイドベーン(GV)11〜14が設けられ、こ
れらの入口ガイドベーン11〜14の角度を調整するこ
とにより、各圧縮機4〜7に流入する空気容量を調整で
きるようになっている。
また、各段の圧縮機4〜7の出口側には、ディフューザ
ベーン(DV)15〜18が設けられており。
ベーン(DV)15〜18が設けられており。
これらのディフューザベーン15〜18の角度を調整す
ることによって、各圧縮機4〜7から流出する空気容量
を調整できるようになっている。
ることによって、各圧縮機4〜7から流出する空気容量
を調整できるようになっている。
これらの入口ガイドベーン11〜14およびディフュー
ザベーン15〜18の角度は、それぞれ駆動装置19に
よって任意の値に調整される。
ザベーン15〜18の角度は、それぞれ駆動装置19に
よって任意の値に調整される。
さらに、この遠心圧縮機1全体もしくは各段の圧縮機4
〜7の運転状態、例えば、空気流量、温度、圧力等の運
転状態量は、それぞれ流量センサ20、温度センサ21
.圧力センサ22などの検出手段によって検出されるほ
か1回転数センサ24により遠心圧縮機1の回転数が検
出されるとともに、湿度センサ27により遠心圧縮機1
に流入する空気の湿度が検出されるようになっている。
〜7の運転状態、例えば、空気流量、温度、圧力等の運
転状態量は、それぞれ流量センサ20、温度センサ21
.圧力センサ22などの検出手段によって検出されるほ
か1回転数センサ24により遠心圧縮機1の回転数が検
出されるとともに、湿度センサ27により遠心圧縮機1
に流入する空気の湿度が検出されるようになっている。
そして、各センサ20〜22,24.27と駆動装置1
9との間には、制御装置23が設けられている。
9との間には、制御装置23が設けられている。
上述のような遠心圧縮機を、各種の運転条件に応じて常
に所定の空気容量(流量)を最適運転効率で得られるよ
うに制御すべく、従来、第13図に示すような制御手段
が開示されている(特開昭55−60692号公報)、
この制御手段においては、遠心圧縮機1全体もしくは各
段の圧縮機4〜7における空気流量、温度、圧力等によ
って表した各種の運転状態に対して最適運転状態を実現
するための操作量として、各段の入口ガイドベーン11
〜14およびディフューザベーン15〜18の角度の最
適な組合せ値を、予め制御袋@23内の記憶部にプログ
ラムして記憶させておく(ステップSo)。
に所定の空気容量(流量)を最適運転効率で得られるよ
うに制御すべく、従来、第13図に示すような制御手段
が開示されている(特開昭55−60692号公報)、
この制御手段においては、遠心圧縮機1全体もしくは各
段の圧縮機4〜7における空気流量、温度、圧力等によ
って表した各種の運転状態に対して最適運転状態を実現
するための操作量として、各段の入口ガイドベーン11
〜14およびディフューザベーン15〜18の角度の最
適な組合せ値を、予め制御袋@23内の記憶部にプログ
ラムして記憶させておく(ステップSo)。
そして、第13図に示すように、制御装置23は、セン
サ20〜22から状態検出値を受けると。
サ20〜22から状態検出値を受けると。
その検出値から現在の多段遠心圧縮機の運転状態を演算
して監視する(ステップ81)とともに、その運転状態
に対応し、予め決定しておいた操作プログラム(ベーン
角度の組合せ値)を照合し最適運転効率を実現できるよ
うな操作量を求めて、この操作量を駆動装置19に出力
する(ステップS2)。
して監視する(ステップ81)とともに、その運転状態
に対応し、予め決定しておいた操作プログラム(ベーン
角度の組合せ値)を照合し最適運転効率を実現できるよ
うな操作量を求めて、この操作量を駆動装置19に出力
する(ステップS2)。
この後、センサ20〜22からの状態検出値をもとに演
算される運転状態が予め求められた最適運転効率状態で
あるか否か判定される(ステップS3)、最適運転効率
状態であると判定されると、その時点で制御を終了し選
択された操作プログラムでのベーン角度を維持する一方
、その運転状態が最適状態ではないと判定されると、選
択された操作プログラムによる制御出力(ベーン角度)
を修正して出力しなおしくステップS4)、状態検出値
から効率が向上したか否かを判定する(ステップS5)
。
算される運転状態が予め求められた最適運転効率状態で
あるか否か判定される(ステップS3)、最適運転効率
状態であると判定されると、その時点で制御を終了し選
択された操作プログラムでのベーン角度を維持する一方
、その運転状態が最適状態ではないと判定されると、選
択された操作プログラムによる制御出力(ベーン角度)
を修正して出力しなおしくステップS4)、状態検出値
から効率が向上したか否かを判定する(ステップS5)
。
このようにして、各段の運転状態をフィードバックせし
め、予めプログラムされた各段の入口ガイドベーン11
〜14およびディフューザベーン15〜18の角度の組
合せが最適か否かを監視し。
め、予めプログラムされた各段の入口ガイドベーン11
〜14およびディフューザベーン15〜18の角度の組
合せが最適か否かを監視し。
経年変化や性能変化等の運転状態の変化に対応して常時
最適運転効率が得られるように、操作プログラムにおけ
るベーン角度の組合せを修正する制御が行なわれる(ス
テップS6)。
最適運転効率が得られるように、操作プログラムにおけ
るベーン角度の組合せを修正する制御が行なわれる(ス
テップS6)。
ところで、多段遠心圧縮機を、各種の運転条件に応じ常
に所定の空気容量を最適運転効率で得られるように制御
するために、上述のごとく入口ガイドベーン11〜14
およびディフューザベーン15〜18の角度を制御する
手段のほかに、従来、第14図に示すような制御手段も
開示されている(特開昭56−66490号公報)、こ
の制御手段は、入口ガイドベーン11〜14およびディ
フューザベーン15〜18の角度を制御する代わりに、
入口ガイドベーン11(第12図参照)の角度と駆動機
2(第12図参照)の回転数とを制御するもので、第1
4図に示すように、入口ガイドベーン11のみの角度を
調整する駆動袋[19Aと、駆動機2の回転数を制御す
るための駆動機制御袋[25とがそなえられている。そ
して、遠心圧縮機1全体もしくは各段の圧縮機4〜7に
おける空気流量、温度、圧力等によって表した各種の運
転状態に対して最適運転状態を実現するための操作量と
して、入口ガイドベーン11の角度と駆動機2の回転数
との最適な組合せ値の操作量(吸込流量に対応して、最
適な運転効率を得るための入口ガイドベーン11の角度
と駆動機2の回転数とを与えたもの)を、予め、制御装
置23A内の記憶部26にプログラムして記憶させてお
く。
に所定の空気容量を最適運転効率で得られるように制御
するために、上述のごとく入口ガイドベーン11〜14
およびディフューザベーン15〜18の角度を制御する
手段のほかに、従来、第14図に示すような制御手段も
開示されている(特開昭56−66490号公報)、こ
の制御手段は、入口ガイドベーン11〜14およびディ
フューザベーン15〜18の角度を制御する代わりに、
入口ガイドベーン11(第12図参照)の角度と駆動機
2(第12図参照)の回転数とを制御するもので、第1
4図に示すように、入口ガイドベーン11のみの角度を
調整する駆動袋[19Aと、駆動機2の回転数を制御す
るための駆動機制御袋[25とがそなえられている。そ
して、遠心圧縮機1全体もしくは各段の圧縮機4〜7に
おける空気流量、温度、圧力等によって表した各種の運
転状態に対して最適運転状態を実現するための操作量と
して、入口ガイドベーン11の角度と駆動機2の回転数
との最適な組合せ値の操作量(吸込流量に対応して、最
適な運転効率を得るための入口ガイドベーン11の角度
と駆動機2の回転数とを与えたもの)を、予め、制御装
置23A内の記憶部26にプログラムして記憶させてお
く。
そして、第14図に示すように、制御装置23Aは、セ
ンサ20〜22.24から状態検出値を受けると、その
検出値から現在の多段遠心圧縮機の運転状態(運転条件
や吸込流量など)を演算して監視する(ステップTl)
とともに、その運転状態に対応し、特に運転条件の変化
によって吸込流量が変化した場合、記憶部26における
操作量に基づいて、最適運転効率を実現できるような操
作量が求められ、その操作量が駆動装置19Aおよび駆
動機制御装置25に出力される。
ンサ20〜22.24から状態検出値を受けると、その
検出値から現在の多段遠心圧縮機の運転状態(運転条件
や吸込流量など)を演算して監視する(ステップTl)
とともに、その運転状態に対応し、特に運転条件の変化
によって吸込流量が変化した場合、記憶部26における
操作量に基づいて、最適運転効率を実現できるような操
作量が求められ、その操作量が駆動装置19Aおよび駆
動機制御装置25に出力される。
即ち、現時点における駆動機2および入口ガイドベーン
11の操作状態が、記憶部26における操作量と比較さ
れ(ステップT2)、その比較結果から最適運転効率状
態であるか否かが判定される(ステップT3)。
11の操作状態が、記憶部26における操作量と比較さ
れ(ステップT2)、その比較結果から最適運転効率状
態であるか否かが判定される(ステップT3)。
このとき、最適運転効率状態であると判定されれば、そ
の時点で制御を終了し操作状態(ベーン角度および回転
数)を維持する一方、最適運転効率状態ではないと判定
されると、入口ガイドベーン11の角度および駆動機2
の回転数が、操作量に基づいて修正された後、得られた
操作量が駆動装置19Aおよび駆動機制御装置25に出
力される(ステップT4)。
の時点で制御を終了し操作状態(ベーン角度および回転
数)を維持する一方、最適運転効率状態ではないと判定
されると、入口ガイドベーン11の角度および駆動機2
の回転数が、操作量に基づいて修正された後、得られた
操作量が駆動装置19Aおよび駆動機制御装置25に出
力される(ステップT4)。
また、従来、上述した制御手段では、いずれもステップ
83.T3において、最適運転状態であるか否かの判定
を行なうが、その際、各種のセンサ20〜22,24.
27による検出結果に基づき運転効率を演算する。この
演算に際しては、空気のガス定数Rを必要とするが、ガ
ス定数Rは。
83.T3において、最適運転状態であるか否かの判定
を行なうが、その際、各種のセンサ20〜22,24.
27による検出結果に基づき運転効率を演算する。この
演算に際しては、空気のガス定数Rを必要とするが、ガ
ス定数Rは。
第15図に示すように、温度(to〜tz)と湿度Hと
の関数になっているので、検出された温度および湿度に
基づきi正されたガス定数Rを用いて効率演算を行なっ
ている。
の関数になっているので、検出された温度および湿度に
基づきi正されたガス定数Rを用いて効率演算を行なっ
ている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述のような従来の遠心圧縮機の制御手
段では、入口ガイドベーン11〜14の角度とディフュ
ーザベーン15〜18の角度との組合せ、または、入口
ガイドベーン11の角度と駆動機2の回転数との組合せ
を予め設定しておかなければならず、このような組合せ
設定のために。
段では、入口ガイドベーン11〜14の角度とディフュ
ーザベーン15〜18の角度との組合せ、または、入口
ガイドベーン11の角度と駆動機2の回転数との組合せ
を予め設定しておかなければならず、このような組合せ
設定のために。
遠心圧縮機の実際の稼動前もしくは稼動初期において相
当の試運転期間が必要であり、特に最適な組合せを設定
するには膨大なデータを要し、現実には設定不可能と考
えられる。また、温度、圧力等の検出可能な運転状態以
外の要因の変動によって、最適操作量(最適組合せ)が
変化した場合には。
当の試運転期間が必要であり、特に最適な組合せを設定
するには膨大なデータを要し、現実には設定不可能と考
えられる。また、温度、圧力等の検出可能な運転状態以
外の要因の変動によって、最適操作量(最適組合せ)が
変化した場合には。
それに対応することができない。
また、圧縮機の流量特性、効率特性、サージング発生条
件などは、すべて流入する空気の温度。
件などは、すべて流入する空気の温度。
湿度の影響を受けるほか、実際には、効率特性は温度、
湿度以外の項目の影響も受けるので、効率特性について
のみ空気の温度、湿度を考慮しても、最高運転効率を保
証することはできない。
湿度以外の項目の影響も受けるので、効率特性について
のみ空気の温度、湿度を考慮しても、最高運転効率を保
証することはできない。
本発明は、これらの課題の解決をはかろうとするもので
、上述のような試運転期間や膨大なデータ等を必要とす
ることなく、運転状層の変化に対して自動的に追従でき
るようにして、常に最適な運転状態を維持できるように
した、遠心圧縮機の制御方法を提供することを目的とす
る。
、上述のような試運転期間や膨大なデータ等を必要とす
ることなく、運転状層の変化に対して自動的に追従でき
るようにして、常に最適な運転状態を維持できるように
した、遠心圧縮機の制御方法を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するため、本発明の遠心圧縮機の制御方
法は、■入口ガイドベーンおよびディフューザベーンの
角度の関数でありこれらの角度に応じた遠心圧縮機の動
作特性を与え且つ所定のパラメータにより形状を決定さ
れる特性関数を予め設定するとともに、■上記遠心圧縮
機の複数種の運転状態に応じた上記特性関数の形状を決
定しうる複数のパラメータを、上記複数種の運転状態に
それぞれ対応して予め設定しておいてから、■上記遠心
圧縮機の運転状態を実測し、■実測された実運転状態が
上記複数種の運転状態と異なる場合には、■上記実運転
状態と上記複数種の運転状態との差異に応じ上記複数の
パラメータに重み付けをして上記実運転状態に対応した
推定パラメータを合成し、■この推定パラメータにより
上記実運転状態に応じた形状の上記特性関数を決定した
後、■決定された上記特性関数に基づいて上記遠心圧縮
機が所定の運転状態となるように上記の入口ガイドベー
ンおよびディフューザベーンのベーン角度操作量を決定
して上記遠心圧縮機を制御することを特徴としている。
法は、■入口ガイドベーンおよびディフューザベーンの
角度の関数でありこれらの角度に応じた遠心圧縮機の動
作特性を与え且つ所定のパラメータにより形状を決定さ
れる特性関数を予め設定するとともに、■上記遠心圧縮
機の複数種の運転状態に応じた上記特性関数の形状を決
定しうる複数のパラメータを、上記複数種の運転状態に
それぞれ対応して予め設定しておいてから、■上記遠心
圧縮機の運転状態を実測し、■実測された実運転状態が
上記複数種の運転状態と異なる場合には、■上記実運転
状態と上記複数種の運転状態との差異に応じ上記複数の
パラメータに重み付けをして上記実運転状態に対応した
推定パラメータを合成し、■この推定パラメータにより
上記実運転状態に応じた形状の上記特性関数を決定した
後、■決定された上記特性関数に基づいて上記遠心圧縮
機が所定の運転状態となるように上記の入口ガイドベー
ンおよびディフューザベーンのベーン角度操作量を決定
して上記遠心圧縮機を制御することを特徴としている。
[作 用]
上述した本発明の遠心圧縮機の制御方法では、遠心圧縮
機における流量特性、効率特性、サージング発生条件等
の各種動作特性が、特性関数にて与えられ、この特性関
数の運転状態(温度、湿度。
機における流量特性、効率特性、サージング発生条件等
の各種動作特性が、特性関数にて与えられ、この特性関
数の運転状態(温度、湿度。
圧力など)に応じた形状が、物理的に意味をもつパラメ
ータ(運転状態の関数)で定義される。そして、遠心圧
縮機が、運転状態の変化により、予め設定される複数種
の運転状態以外の運転状態となった場合には、上記複数
種の運転状態に対応して設定された複数のパラメータを
用い、特性関数の性質を保存しつつ運転状態のずれの量
に応じて、現在の運転状態(実運転状態)に応じた推定
パラメータが合成・補間される。
ータ(運転状態の関数)で定義される。そして、遠心圧
縮機が、運転状態の変化により、予め設定される複数種
の運転状態以外の運転状態となった場合には、上記複数
種の運転状態に対応して設定された複数のパラメータを
用い、特性関数の性質を保存しつつ運転状態のずれの量
に応じて、現在の運転状態(実運転状態)に応じた推定
パラメータが合成・補間される。
これにより、運転状態の変化が遠心圧縮機の特性に反映
され、従来では、温度、湿度など物理的なモデルが作成
できる場合に限ってしかその変化の影響を考慮できなか
ったが、本発明では、それら以外の要因、例えば物理モ
デルが明らかでない要因、理論値からのずれが著しい項
目などをも、特性関数の物理的特性を維持した状態で考
慮して、未知の状態における特性関数が推定され、推定
された特性関数に基づいて遠心圧縮機が所定の運転状態
となるように上記の入口ガイドベーンおよびディフュー
ザベーンのベーン角度操作量が決定され、遠心圧縮機が
制御される。
され、従来では、温度、湿度など物理的なモデルが作成
できる場合に限ってしかその変化の影響を考慮できなか
ったが、本発明では、それら以外の要因、例えば物理モ
デルが明らかでない要因、理論値からのずれが著しい項
目などをも、特性関数の物理的特性を維持した状態で考
慮して、未知の状態における特性関数が推定され、推定
された特性関数に基づいて遠心圧縮機が所定の運転状態
となるように上記の入口ガイドベーンおよびディフュー
ザベーンのベーン角度操作量が決定され、遠心圧縮機が
制御される。
[発明の実施例]
以下、図面により本発明の一実施例としての遠心圧縮機
の制御方法に、ついて説明すると、第1図はそのフロー
チャートであるが、まず1本実施例による方法を説明す
るに先立ち、第11図により本実施例の方法が適用され
る遠心圧縮機の構成について説明しておく。なお、第1
1図において、第12図中の符号と同一のものはほぼ同
様の部分を示しているので、その説明は省略する。ただ
し。
の制御方法に、ついて説明すると、第1図はそのフロー
チャートであるが、まず1本実施例による方法を説明す
るに先立ち、第11図により本実施例の方法が適用され
る遠心圧縮機の構成について説明しておく。なお、第1
1図において、第12図中の符号と同一のものはほぼ同
様の部分を示しているので、その説明は省略する。ただ
し。
第11図における本実施例の制御装置が適用される多段
遠心圧縮機では、圧縮機4〜7が全て同一軸上に配置さ
れ動力伝達歯車3が省略されている点が、第12図にお
ける多段遠心圧縮機と異なっているが、第12図に示す
多段遠心圧縮機にも本発明の方法を適用することはでき
る。
遠心圧縮機では、圧縮機4〜7が全て同一軸上に配置さ
れ動力伝達歯車3が省略されている点が、第12図にお
ける多段遠心圧縮機と異なっているが、第12図に示す
多段遠心圧縮機にも本発明の方法を適用することはでき
る。
第11図に示すように、本実施例における多段遠心圧縮
機では、入口ガイドベーン(GV)11〜14はそれぞ
れ入口ガイドベーン駆動装置19a〜19dにより駆動
されるとともに、ディフューザベーン(DV)15〜1
8はそれぞれディフューザベーン駆動装fl 19 e
〜19hにより駆動されるようになっている。また、セ
ンサとしては、従来と同様に、流量センサ20.温度セ
ンサ21.圧力センサ222回転数センサ24.湿度セ
ンサ27が設けられている。
機では、入口ガイドベーン(GV)11〜14はそれぞ
れ入口ガイドベーン駆動装置19a〜19dにより駆動
されるとともに、ディフューザベーン(DV)15〜1
8はそれぞれディフューザベーン駆動装fl 19 e
〜19hにより駆動されるようになっている。また、セ
ンサとしては、従来と同様に、流量センサ20.温度セ
ンサ21.圧力センサ222回転数センサ24.湿度セ
ンサ27が設けられている。
そして、センサ20〜22,24.27からの検出信号
は、すべて制御装置28へ入力されるようになっており
、この制御装置28は、遠心圧縮機1における流量を制
御すべく、入口ガイドベーン11〜14およびディフュ
ーザベーン15〜18の角度をそれぞれ調整するよう各
検出信号を受けて各駆動装置ii 19 a〜19hへ
適当な制御信号を演算して出力できるようになっている
。
は、すべて制御装置28へ入力されるようになっており
、この制御装置28は、遠心圧縮機1における流量を制
御すべく、入口ガイドベーン11〜14およびディフュ
ーザベーン15〜18の角度をそれぞれ調整するよう各
検出信号を受けて各駆動装置ii 19 a〜19hへ
適当な制御信号を演算して出力できるようになっている
。
次に、上述のような遠心圧縮機に本実施例の制御方法を
適用する場合について、第1〜10図を用いて説明する
。
適用する場合について、第1〜10図を用いて説明する
。
まず、制御を開始する前に、制御装置28の記憶部には
、入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベー
ン15〜18の角度(α、β)により決まるベーン角度
平面(αβ平面)上において、ベーン角度(α、β)の
関数でありこれらのベーン角度(α、β)に応じた流量
Qおよび効率ηを与える流量特性関数Q=f、(α、β
)および効率特性関数η= fz(α、β)がそれぞれ
予め数学的にモデル化されて設定されるとともに、サー
ジング領域(サージング発生条件;第8図中の斜線で示
す領域)を規定するサージングラインSL(第8図参照
)もG=13(α、β)=Oとして予め数学的にモデル
化されて設定されている。なお、流量特性関数f1およ
び効率特性関数f2は、それぞれ第8図の点線および実
線で示すようになっている。
、入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベー
ン15〜18の角度(α、β)により決まるベーン角度
平面(αβ平面)上において、ベーン角度(α、β)の
関数でありこれらのベーン角度(α、β)に応じた流量
Qおよび効率ηを与える流量特性関数Q=f、(α、β
)および効率特性関数η= fz(α、β)がそれぞれ
予め数学的にモデル化されて設定されるとともに、サー
ジング領域(サージング発生条件;第8図中の斜線で示
す領域)を規定するサージングラインSL(第8図参照
)もG=13(α、β)=Oとして予め数学的にモデル
化されて設定されている。なお、流量特性関数f1およ
び効率特性関数f2は、それぞれ第8図の点線および実
線で示すようになっている。
特性関数f1. f、、 f、は、前述の通すベーン角
度(α、β)の関数であるが、その形状は、それぞれ所
定のパラメータp、、 p2. p、によって決定でき
るため、 と表わすことができる0本実施例では、以下、効率特性
関数f2を中心にして説明するが、流量特性関数f□や
サージング発生条件f3も同様に取り扱われる。
度(α、β)の関数であるが、その形状は、それぞれ所
定のパラメータp、、 p2. p、によって決定でき
るため、 と表わすことができる0本実施例では、以下、効率特性
関数f2を中心にして説明するが、流量特性関数f□や
サージング発生条件f3も同様に取り扱われる。
ここで、効率特性関数f2の形状を、例えば、第2図に
示すように1等効率線を楕円として近似し、効率特性関
数f2をα、βの2次式で表す。
示すように1等効率線を楕円として近似し、効率特性関
数f2をα、βの2次式で表す。
この場合、パラメータP2は、第2図に示すように・α
at βos C19σ2t θ、Qの6つの物理的に
意味のある量【後述の(2)式参照;pz=(α。。
at βos C19σ2t θ、Qの6つの物理的に
意味のある量【後述の(2)式参照;pz=(α。。
β。、σ1.σ2.θ、C)T)であり、これらによっ
て効率特性関数f2の位置、大きさ、形状などが表され
る。
て効率特性関数f2の位置、大きさ、形状などが表され
る。
さらに、(1)式により示した各特性に影響を与える項
目は、すべてパラメータPユ p2.p:lに含まれる
ことになるので、遠心圧縮機1の運転状態Cに応じて、 と表わせる。ここで、運転状態Cは、温度センサ21に
より検出される温度T、圧カセンサ22により検出され
る圧力P、湿度センサ27により検出される湿度Hなど
であり、C=(T、P、H,・・・)Tと表わせる。
目は、すべてパラメータPユ p2.p:lに含まれる
ことになるので、遠心圧縮機1の運転状態Cに応じて、 と表わせる。ここで、運転状態Cは、温度センサ21に
より検出される温度T、圧カセンサ22により検出され
る圧力P、湿度センサ27により検出される湿度Hなど
であり、C=(T、P、H,・・・)Tと表わせる。
そして、本実施例では、複数種の既知の運転状態C1[
i=1.2.・・・;温度、圧力、湿度などの上下限値
、平均値あるいは特徴的な値等の点を用゛、)る;具体
的な例については第5,6図にて詳述する]について、
各運転状態C1に応じた各特性関数f□* L* f、
の形状を決定するパラメータP8゜P、、P、を、各運
転状態C1ごとに(2)式に基づきpx(ciL pz
(ciL Pi(Ci)(i=L L・・・)として、
予め実測により設定しておき、制御を開始する前に、制
御装置28の記憶部に(1)式により示す関数とともに
記憶させておく。
i=1.2.・・・;温度、圧力、湿度などの上下限値
、平均値あるいは特徴的な値等の点を用゛、)る;具体
的な例については第5,6図にて詳述する]について、
各運転状態C1に応じた各特性関数f□* L* f、
の形状を決定するパラメータP8゜P、、P、を、各運
転状態C1ごとに(2)式に基づきpx(ciL pz
(ciL Pi(Ci)(i=L L・・・)として、
予め実測により設定しておき、制御を開始する前に、制
御装置28の記憶部に(1)式により示す関数とともに
記憶させておく。
このようにして特性関数f1.f2.f、および運転状
態CIに応じた設定パラメータP□(C1)。
態CIに応じた設定パラメータP□(C1)。
pg(ciL Pi(Ci) (i:i、 2.・・・
)を予め与えておいてから、本実施例における制御方法
では、第1図に示すように、ステップA2〜A7により
本発明の特徴とする制御方法を実施した後、ステップ八
8〜A17による山登り法と呼ばれる制御方法を実施し
て、制御装置28により遠心圧縮機1の流量を制御して
いる。なお、後述するように。
)を予め与えておいてから、本実施例における制御方法
では、第1図に示すように、ステップA2〜A7により
本発明の特徴とする制御方法を実施した後、ステップ八
8〜A17による山登り法と呼ばれる制御方法を実施し
て、制御装置28により遠心圧縮機1の流量を制御して
いる。なお、後述するように。
ステップA18〜A20はサージング解消方法を実施す
るものであるとともに、ステップA21〜A23はサー
ジング回避方法を実施するものである。
るものであるとともに、ステップA21〜A23はサー
ジング回避方法を実施するものである。
さて、遠心圧縮機1の流量を制御する際には、まず、目
標流量QFXNを設定して(ステップAl)、遠心圧縮
機lの流量の制御が開始される。この後、まず、流量セ
ンサ20.温度センサ21.圧力センサ221回転数セ
ンサ24.湿度、センサ27により現在の実運転状態C
を実測しくステップA2)、この実運転状態Cが、予め
設定されている既知の運転状態C1(i=1.2.・・
・)に等しいか否かを判定する(ステップA3)。
標流量QFXNを設定して(ステップAl)、遠心圧縮
機lの流量の制御が開始される。この後、まず、流量セ
ンサ20.温度センサ21.圧力センサ221回転数セ
ンサ24.湿度、センサ27により現在の実運転状態C
を実測しくステップA2)、この実運転状態Cが、予め
設定されている既知の運転状態C1(i=1.2.・・
・)に等しいか否かを判定する(ステップA3)。
判定の結果、C=C,であれば、その運転状態に応じた
パラメータp、、p、、p3は、前述の通り設定パラメ
ータpt(ciL Pz(Ci)−Pi(Ct)(i=
1.2.・・・)として予め設定されているので、これ
らの設定パラメータの中から適切なものをそれぞれ選択
し、運転状態Cに応じたパラメータP1.P、、P、を
決定する(ステップA4)。
パラメータp、、p、、p3は、前述の通り設定パラメ
ータpt(ciL Pz(Ci)−Pi(Ct)(i=
1.2.・・・)として予め設定されているので、これ
らの設定パラメータの中から適切なものをそれぞれ選択
し、運転状態Cに応じたパラメータP1.P、、P、を
決定する(ステップA4)。
一方、ステップA3における判定の結果、C≠C1であ
れば、実運転状態Cは、既知運転状態C1と異なる未知
の運転状態であるので、特性関数f□t fzt f2
の形状を決定するためのパラメータp、、p、、p、も
未知である。そこで、以下のうようにして、未知の実運
転状態Cに対応するパラメータを推定する。
れば、実運転状態Cは、既知運転状態C1と異なる未知
の運転状態であるので、特性関数f□t fzt f2
の形状を決定するためのパラメータp、、p、、p、も
未知である。そこで、以下のうようにして、未知の実運
転状態Cに対応するパラメータを推定する。
まず、未知のパラメータP、(C)、P、(C)、P。
(C)を推定するために、実測された実運転状態Cと既
知の運転状態C1との差異に応じて、適当な設定パラメ
ータ〔例えば、実運転状態Cに近い既知の運転状態C1
についての設定パラメータ〕を、px(ciL Pa(
CiL P3(C1)(i==1.21・・・)からそ
れぞれ選択する(ステップA5)。ここでは、例えば、
2つの既知運転状態C1,C2についての設定パラメー
タp、(c、)、p、(cz)が選択されたものとして
、パラメータP!(C)を推定し効率特性関数f2を決
定する場合を説明する。
知の運転状態C1との差異に応じて、適当な設定パラメ
ータ〔例えば、実運転状態Cに近い既知の運転状態C1
についての設定パラメータ〕を、px(ciL Pa(
CiL P3(C1)(i==1.21・・・)からそ
れぞれ選択する(ステップA5)。ここでは、例えば、
2つの既知運転状態C1,C2についての設定パラメー
タp、(c、)、p、(cz)が選択されたものとして
、パラメータP!(C)を推定し効率特性関数f2を決
定する場合を説明する。
即ち、設定パラメータPa(Ct)* pz(ca)の
選択後、これらの設定パラメータと運転状態C,C,。
選択後、これらの設定パラメータと運転状態C,C,。
C2とに基づいて、各設定パラメータp、(cm)。
pi(ca)に重み付けをして、実運転状態Cに対応し
た推定パラメータI’a(C)が合成される(ステップ
A6)、なお、他のパラメーター工(C)、pa(c)
についての推定パラメーターz (c ) −P 3
(c )も同様にして合成される。
た推定パラメータI’a(C)が合成される(ステップ
A6)、なお、他のパラメーター工(C)、pa(c)
についての推定パラメーターz (c ) −P 3
(c )も同様にして合成される。
例えば、未知のパラメータPs(c)は、次式(3)で
示すような推定パラメータf)、(C)として合成され
る。
示すような推定パラメータf)、(C)として合成され
る。
1)、(C)=gt(C)・pz(cx)+gt(C)
・P 2 (C2)・・・(3) ただし、 この(3)式は、選択された設定パラメータP。
・P 2 (C2)・・・(3) ただし、 この(3)式は、選択された設定パラメータP。
(c z ) 、p z (c 2)に、基準状態から
のずれに応じた重みg、(C)およびgi(C)をそれ
ぞれ付けて補間して、推定パラメータI)、(C)を合
成している。
のずれに応じた重みg、(C)およびgi(C)をそれ
ぞれ付けて補間して、推定パラメータI)、(C)を合
成している。
このようにして、ステップA4により選択されたパラメ
ータpt(ciL t’5(ciL Pa(Ci)、も
しくは、ステップA5により合成された推定パラメータ
ー1(CLf□(C)、I’3(C)を、(1)式にお
ける各式に代入することにより、実運転状態Cに応じた
特性関数Q、η、Gが決定される(ステップA7)。
ータpt(ciL t’5(ciL Pa(Ci)、も
しくは、ステップA5により合成された推定パラメータ
ー1(CLf□(C)、I’3(C)を、(1)式にお
ける各式に代入することにより、実運転状態Cに応じた
特性関数Q、η、Gが決定される(ステップA7)。
ところで、(3)式により合成して得られた推定パラメ
ータ])2(C)に基づき形状を決定される具体的な効
率特性関数の例を、第3図(a)〜(d)により説明す
る。
ータ])2(C)に基づき形状を決定される具体的な効
率特性関数の例を、第3図(a)〜(d)により説明す
る。
選択された設定パラメータP 2 (Ci ) −P
Z (C2)によりそれぞれ決定される効率特性関数η
=f2(α、β、p、(cm))、η=f2(α、β−
p2(cz))の形状が、それぞれ第3図(a)、(b
)に示すようなものである場合、一般的な関数の線形近
似(f。
Z (C2)によりそれぞれ決定される効率特性関数η
=f2(α、β、p、(cm))、η=f2(α、β−
p2(cz))の形状が、それぞれ第3図(a)、(b
)に示すようなものである場合、一般的な関数の線形近
似(f。
(α、β、 PZ(C))=(f!(α、β、 Pa(
CI))+fz(α、β、Pi(c、)))/2;第4
図参照〕を行なうと、第3図(c)に示すような形状を
有する効率特性関数が得られる。一方、(3)式による
パラメータ補間を行なって推定パラメータpz<c>を
求めてから、この推定パラメータpg(c)を(1)式
に代入すると、第3図(d)に示すような形状の効率特
性関数が得られることになる。
CI))+fz(α、β、Pi(c、)))/2;第4
図参照〕を行なうと、第3図(c)に示すような形状を
有する効率特性関数が得られる。一方、(3)式による
パラメータ補間を行なって推定パラメータpz<c>を
求めてから、この推定パラメータpg(c)を(1)式
に代入すると、第3図(d)に示すような形状の効率特
性関数が得られることになる。
第3図(Q)と第3図(d)とに示す効率特性関数を比
較して明らかなように、線形近似による第3図(C)の
効率特性関数は、第3図(a)、(b)に示すものの中
間状態を近似したものとはいえず、効率特性関数の物理
的特性を維持していないが、パラメータ補間による第3
図(d)の効率特性関数は、効率特性関数の物理的特性
を十分に維持しており。
較して明らかなように、線形近似による第3図(C)の
効率特性関数は、第3図(a)、(b)に示すものの中
間状態を近似したものとはいえず、効率特性関数の物理
的特性を維持していないが、パラメータ補間による第3
図(d)の効率特性関数は、効率特性関数の物理的特性
を十分に維持しており。
第3図(a)、(b)に示す特性関数の中間状態をよく
近似している。
近似している。
次に、さらに第5〜7図により、既知の運転状態CI(
i=1.2.・・・)の設定例や、第3図および(3)
式により示したものとは異なるパラメータ補間手段の例
を第1図に対応させて具体的に説明する。
i=1.2.・・・)の設定例や、第3図および(3)
式により示したものとは異なるパラメータ補間手段の例
を第1図に対応させて具体的に説明する。
例えば、運転状態Cの量として、遠心圧縮機1の入側温
度Tと気圧Pとの2個を考える。つまり、C=(T、P
)”とする。
度Tと気圧Pとの2個を考える。つまり、C=(T、P
)”とする。
ここで説明する例においても、前述した場合と同様に、
オフライン状態で予め何通りかの既知の運転状態Ct(
i=1.2.・・・)について、特性関数f1. f2
. f、の形状を決定するpx(ciL P。
オフライン状態で予め何通りかの既知の運転状態Ct(
i=1.2.・・・)について、特性関数f1. f2
. f、の形状を決定するpx(ciL P。
(Ct)、 Pi(Ci) (i =L2t・・・)を
実測により設定しておくが、既知の運転状態Ci(z
= 112 e・・・)の選び方は、例えば、第5図に
示すように、運転状態として考えられる最低温度Tしと
最高温度T。
実測により設定しておくが、既知の運転状態Ci(z
= 112 e・・・)の選び方は、例えば、第5図に
示すように、運転状態として考えられる最低温度Tしと
最高温度T。
どの間、および、最低気圧pLと最高気圧PHとの間を
それぞれ何等分(第5図ではn等分)かして得られる格
子点を、運転状jitctとして選ぶ。
それぞれ何等分(第5図ではn等分)かして得られる格
子点を、運転状jitctとして選ぶ。
そして、実際に遠心圧縮機1を制御する際には、ステッ
プA2で実運転状態C=(T、P)Tを実測し、ステッ
プA3でC#C1と判定された場合、ステップA5にお
いて、予め設定されたパラメータpi(ci)t Pa
(CxL Pl(C1) (i= 1t 21・・・)
のうちどれを用いて未知のパラメータPl(C)−p、
(c)、p、(c)を推定するかを決定する。例えば、
第5図7中の斜線部分に実運転状態Cがある場合には、
第5図に示す既知運転状態CA=(T工。
プA2で実運転状態C=(T、P)Tを実測し、ステッ
プA3でC#C1と判定された場合、ステップA5にお
いて、予め設定されたパラメータpi(ci)t Pa
(CxL Pl(C1) (i= 1t 21・・・)
のうちどれを用いて未知のパラメータPl(C)−p、
(c)、p、(c)を推定するかを決定する。例えば、
第5図7中の斜線部分に実運転状態Cがある場合には、
第5図に示す既知運転状態CA=(T工。
P 1)e Ca= (Tt * P aL Cc=
(’r z e P x) e C。
(’r z e P x) e C。
:(T、、Pi)の4点を選択する。
ステップ八6では、ステップA5にて選択した各既知運
転状態に対応した設定パラメータP2(CA)= P
z(Tte P□)e P 1(Ca)= P z(T
te P z)tP 1(Cc)= Pa(Tte P
tL P a(Co)= P z(T2e P a)
から、実運転状態C=(T、P)”における未知のパラ
メータp*(c)を合成により推定する。なお。
転状態に対応した設定パラメータP2(CA)= P
z(Tte P□)e P 1(Ca)= P z(T
te P z)tP 1(Cc)= Pa(Tte P
tL P a(Co)= P z(T2e P a)
から、実運転状態C=(T、P)”における未知のパラ
メータp*(c)を合成により推定する。なお。
ここでは、パラメータpg(c)を推定する場合につい
てのみ説明するが、他の未知のパラメータP工(C)、
Pl(C)も同様にして推定される。
てのみ説明するが、他の未知のパラメータP工(C)、
Pl(C)も同様にして推定される。
合成の手段としては、前述した(3)式を拡張してこの
場合に適用すると1次式(4)により推定パラメータ?
、(c)が合成される。
場合に適用すると1次式(4)により推定パラメータ?
、(c)が合成される。
・・・(4)
この(4)式において、(T−T、)/(T1−T、)
と(’r−’r、)/(’rt−’r□)とは、それぞ
れ既知点T2およびT2から未知点Tへの温度差の比率
となっているとともに、(p−p * ) / (p
t−P 2 )と(p−pt)/(pi−pi)とは、
それぞれ既知点P2およ・ びPlから未知点Pへの気
圧差の比率となっておす、これらの比率によって選択さ
れた設定パラメータの重み付けがなされ、推定パラメー
タpz<c>が補間・合成される。
と(’r−’r、)/(’rt−’r□)とは、それぞ
れ既知点T2およびT2から未知点Tへの温度差の比率
となっているとともに、(p−p * ) / (p
t−P 2 )と(p−pt)/(pi−pi)とは、
それぞれ既知点P2およ・ びPlから未知点Pへの気
圧差の比率となっておす、これらの比率によって選択さ
れた設定パラメータの重み付けがなされ、推定パラメー
タpz<c>が補間・合成される。
(4)式により合成して得られた推定パラメータf’、
(C)に基づき形状を決定される具体的な効率特性関数
の例を、第7図(a)〜(i)に示す。第7図(a)〜
(d)はそれぞれ選択された設定パラメータPi(CA
)−Px(Ca)−Pa(Cc)e Pg(Co)によ
り決定される効率特性関数f2の形状を示しており、第
7図(e)〜(i)は、それぞれ、第6図に示す未知の
運転状態C+:yCrpCapCo*C工について、設
定パラメータPg(CA)t pi(ca)e Pi(
Cc)*Pg(Co)により(4)式に基づいて推定し
たパラメータPg(Ci:)s Pa(Cr)s Pg
(Ca)* Pg(CuLP z (Cx)によって決
定される効率特性関数f2の形状を示している。
(C)に基づき形状を決定される具体的な効率特性関数
の例を、第7図(a)〜(i)に示す。第7図(a)〜
(d)はそれぞれ選択された設定パラメータPi(CA
)−Px(Ca)−Pa(Cc)e Pg(Co)によ
り決定される効率特性関数f2の形状を示しており、第
7図(e)〜(i)は、それぞれ、第6図に示す未知の
運転状態C+:yCrpCapCo*C工について、設
定パラメータPg(CA)t pi(ca)e Pi(
Cc)*Pg(Co)により(4)式に基づいて推定し
たパラメータPg(Ci:)s Pa(Cr)s Pg
(Ca)* Pg(CuLP z (Cx)によって決
定される効率特性関数f2の形状を示している。
なお、(4)式では、入側温度Tと気圧Pとを考慮して
いるが、これに湿度Hなどの他の計測量を加えて、実運
転状態C=(T、P、H,・・・)としてもよく、この
場合には、推定パラメータPg(C)は次式(5)のよ
うになる。
いるが、これに湿度Hなどの他の計測量を加えて、実運
転状態C=(T、P、H,・・・)としてもよく、この
場合には、推定パラメータPg(C)は次式(5)のよ
うになる。
T、−Tユ Pl−P、 Hl−H。
Ti−Tt Pi−Pi Hz−Hz・・・(5)
上述のようにして、各特性関数f1. f、、 f3の
形状を実運転状態Cに応じて決定するパラメータPユ(
C)、Pi(C)、Pl(C)が、ステップA4もしく
はA6において選択もしくは推定により得られ、ステッ
プA7で(1)式に基づいて実運転状態Cに応じた特性
関数Q、η、Gが決定された後には、山登り法によるベ
ーン角度制御を実施する。
形状を実運転状態Cに応じて決定するパラメータPユ(
C)、Pi(C)、Pl(C)が、ステップA4もしく
はA6において選択もしくは推定により得られ、ステッ
プA7で(1)式に基づいて実運転状態Cに応じた特性
関数Q、η、Gが決定された後には、山登り法によるベ
ーン角度制御を実施する。
即ち、まず、入口ガイドベーン11〜14およびディフ
ューザベーン15〜1−8の現在角度(α。
ューザベーン15〜1−8の現在角度(α。
β)を測定する(ステップA8)、そして、測定された
ベーン角度(α、β)から、この現在角度が予め設定さ
れたサージング領域内にあるか否かを判定しくステップ
A9)、サージング領域内にある場合[G(α、β)<
Oのとき]には後述するステップA18に移る。一方、
サージング領域内にない場合には次のステップAIOへ
移る。このとき、上記ベーン角度(α、β)における現
在流量Q piowは。
ベーン角度(α、β)から、この現在角度が予め設定さ
れたサージング領域内にあるか否かを判定しくステップ
A9)、サージング領域内にある場合[G(α、β)<
Oのとき]には後述するステップA18に移る。一方、
サージング領域内にない場合には次のステップAIOへ
移る。このとき、上記ベーン角度(α、β)における現
在流量Q piowは。
ステップA7で決定された流量特性関数f1により予測
する。
する。
現在のベーン角度(α、β)がサージング領域内にない
場合には、まず、目標流量QFINへ向かう第1のベー
ン角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1)を次のように
して求める。つまり、流量特性関数f1により決定され
る現在のベーン角度(α、β)における等流量曲線Q(
α、β)=QNovについて、この等流量曲線の法線方
向(af□/aα、afi/aβ)で目標流量QFIN
側へ向かう方向にベーン角度(α、β)を駆動操作すれ
ば、最短操作経路が得られるので、この法線方向ベクト
ルであり目標流量QFINへ向かうものを第1のベーン
角度操作量ベクトル(Δα□、Δβ、)として求める。
場合には、まず、目標流量QFINへ向かう第1のベー
ン角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1)を次のように
して求める。つまり、流量特性関数f1により決定され
る現在のベーン角度(α、β)における等流量曲線Q(
α、β)=QNovについて、この等流量曲線の法線方
向(af□/aα、afi/aβ)で目標流量QFIN
側へ向かう方向にベーン角度(α、β)を駆動操作すれ
ば、最短操作経路が得られるので、この法線方向ベクト
ルであり目標流量QFINへ向かうものを第1のベーン
角度操作量ベクトル(Δα□、Δβ、)として求める。
ここで、ベーン角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ、)
に基づいて修正される流量をΔQとすると。
に基づいて修正される流量をΔQとすると。
A Q =(a f −/ a a ) A a x
+ (a f x /a f’ ) A fJ 1・・
・・(6) と表され、ベーン角度操作量Δα4.Δβ1は、目標流
量QFINと現在流量Q N0II+との差に比例する
ので、上記法線方向も考慮すると、 ・・・・(7) として、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα、。
+ (a f x /a f’ ) A fJ 1・・
・・(6) と表され、ベーン角度操作量Δα4.Δβ1は、目標流
量QFINと現在流量Q N0II+との差に比例する
ので、上記法線方向も考慮すると、 ・・・・(7) として、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα、。
Δβ、)を求めることができる。なお、K、はチューニ
ングパラメータを示す。
ングパラメータを示す。
このようにして、ステップAIOにおいて第1のベーン
角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1)が求められた後
、IIt在のベーン角度(α、β)が第8図に示すサー
ジングラインSLの近傍にあるか否かを判定する(ステ
ップA11)、そして、サージングラインSLの近傍に
ある場合[G(α、β)<eaのとき;ただしeQはO
に近い正の値]には後述するステップA21に移る一方
、サージングラインSLの近傍にない場合には次のステ
ップA12に移る。
角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1)が求められた後
、IIt在のベーン角度(α、β)が第8図に示すサー
ジングラインSLの近傍にあるか否かを判定する(ステ
ップA11)、そして、サージングラインSLの近傍に
ある場合[G(α、β)<eaのとき;ただしeQはO
に近い正の値]には後述するステップA21に移る一方
、サージングラインSLの近傍にない場合には次のステ
ップA12に移る。
ステップA1.2においては、目標流量QF工Nに最短
経路で近づくように求められた第1のベーン角度操作量
ベクトル(Δα、、Δβ□)に対して、その流量を変化
させることなく、効率が増加するように第2のベーン角
度操作量ベクトル(Δα2゜Δβ2)を求める。つまり
、前述したステップAllでの流量制御の場合と同様に
、効率特性関数f2により決定される現在のベーン角度
(α、β)における等効率面纏り(α、β);ηNOV
について、この等効率曲線の法線方向(af、/aα、
af、/aβ)で且つ改善効率Δηが正となる方向にベ
ーン角度(α、β)を駆動操作すれば、効率ηは改善さ
れる。
経路で近づくように求められた第1のベーン角度操作量
ベクトル(Δα、、Δβ□)に対して、その流量を変化
させることなく、効率が増加するように第2のベーン角
度操作量ベクトル(Δα2゜Δβ2)を求める。つまり
、前述したステップAllでの流量制御の場合と同様に
、効率特性関数f2により決定される現在のベーン角度
(α、β)における等効率面纏り(α、β);ηNOV
について、この等効率曲線の法線方向(af、/aα、
af、/aβ)で且つ改善効率Δηが正となる方向にベ
ーン角度(α、β)を駆動操作すれば、効率ηは改善さ
れる。
ここで、第2のベーン角度操作量ベクトル(Δα2゜Δ
β2)に基づいて改善される効率Δηは、Δη=(af
、/aα)A rx、+Caf、/aβ)A fJ2・
・・・(8) と表される。このとき、効率改善の操作によって流量が
変化するのを防止するために、ベーン角度操作量Δα2
.Δβ2による流量変化ΔQをゼロとすべく、(6)式
より。
β2)に基づいて改善される効率Δηは、Δη=(af
、/aα)A rx、+Caf、/aβ)A fJ2・
・・・(8) と表される。このとき、効率改善の操作によって流量が
変化するのを防止するために、ベーン角度操作量Δα2
.Δβ2による流量変化ΔQをゼロとすべく、(6)式
より。
(af、/aa)ha、+Caf1/aβ)Δβ2=0
・・・・(9) を満足するようにベーン角度操作量Δα2.Δβ2を決
定する。即ち、上記等流量曲線の接線方向ベクトルで改
善効率Δη〉Oとなるものを、(8)。
・・・・(9) を満足するようにベーン角度操作量Δα2.Δβ2を決
定する。即ち、上記等流量曲線の接線方向ベクトルで改
善効率Δη〉Oとなるものを、(8)。
(9)式から求めると。
・・・・(lO)
として、第2のベーン角度操作量ベクトル(Δα2゜Δ
β2)を求めることができる。なお、K2はチューニン
グパラメータを示す。
β2)を求めることができる。なお、K2はチューニン
グパラメータを示す。
そして、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα□、Δ
β、)および第2のベーン角度操作量ベクトル(Δα2
.Δβ2)を加算することにより、流量を目標流量QF
INに近づけながら効率を高めることができる第3のベ
ーン角度操作量ベクトル(Δα3.Δβ3)を求めベー
ン角度操作量ベクトル(Δα、Δβ)として出力する(
ステップA13)。
β、)および第2のベーン角度操作量ベクトル(Δα2
.Δβ2)を加算することにより、流量を目標流量QF
INに近づけながら効率を高めることができる第3のベ
ーン角度操作量ベクトル(Δα3.Δβ3)を求めベー
ン角度操作量ベクトル(Δα、Δβ)として出力する(
ステップA13)。
つまり、下記(11)式に基づく演算・を行なう。
この後、求められた各ベーン角度操作量Δα。
Δβが、入口ガイドベーン11〜14およびディフュー
ザベーン15〜18の最大許容操作量を越える場合、つ
まり1回で駆動することができる角度を越えている場合
があるので、ベーン角度操作量ΔαまたはΔβを、第9
図に示すようなリミッタ関数FL(X)に代入しておき
、上記最大許容操作量を越える場合にはベーン角度操作
量ΔαまたはΔβを縮小するようにする(ステップA1
4)。
ザベーン15〜18の最大許容操作量を越える場合、つ
まり1回で駆動することができる角度を越えている場合
があるので、ベーン角度操作量ΔαまたはΔβを、第9
図に示すようなリミッタ関数FL(X)に代入しておき
、上記最大許容操作量を越える場合にはベーン角度操作
量ΔαまたはΔβを縮小するようにする(ステップA1
4)。
さらに、このステップA14までに求められたベーン角
度操作量ベクトル(Δα、Δβ)に基づいてベーン角度
(α、β)を駆動操作した場合に、1回の操作で変更さ
れた新たなベーン角度(α+Δα。
度操作量ベクトル(Δα、Δβ)に基づいてベーン角度
(α、β)を駆動操作した場合に、1回の操作で変更さ
れた新たなベーン角度(α+Δα。
β+Δβ)がサージング領域内に入ると判断されたとき
は、このベーン角度操作量ベクトル(Δα。
は、このベーン角度操作量ベクトル(Δα。
Δβ)の大きさを縮小して出力する(ステップA15)
。
。
このようにして得られたベーン角度操作量ベクトル(Δ
α、Δβ)に基づいて制御装置i!28から駆動装置1
9a〜19hへ制御信号を出力し、入口ガイドベーン1
1〜14およびディフューザベーン15〜18を駆動制
御する(ステップA16)。
α、Δβ)に基づいて制御装置i!28から駆動装置1
9a〜19hへ制御信号を出力し、入口ガイドベーン1
1〜14およびディフューザベーン15〜18を駆動制
御する(ステップA16)。
そして1以上のベーン駆動制御により変更された流量が
目標流量Q FINの近傍に到達したか否かを判断しく
ステップA17)、到達していない場合には、再びステ
ップA2に戻り、実運転状態Cに応じた特性関数の決定
および出登り法によるベーン角度制御を続行する一方、
目標流量QFINの近傍に到達したと判断された場合に
はその時点で流量制御を終了する。ここで、ステップA
17における判断方法としては次のようなものがある。
目標流量Q FINの近傍に到達したか否かを判断しく
ステップA17)、到達していない場合には、再びステ
ップA2に戻り、実運転状態Cに応じた特性関数の決定
および出登り法によるベーン角度制御を続行する一方、
目標流量QFINの近傍に到達したと判断された場合に
はその時点で流量制御を終了する。ここで、ステップA
17における判断方法としては次のようなものがある。
(i)上記ベーン駆動制御により得られた現在のベーン
角度(α、β)に基づいて、予め設定された流量特性関
数f1から現在流量を予測し、この予測値Qと目標流量
QF工Nとを比較して、両者の差が一定値と8以内、即
ち。
角度(α、β)に基づいて、予め設定された流量特性関
数f1から現在流量を予測し、この予測値Qと目標流量
QF工Nとを比較して、両者の差が一定値と8以内、即
ち。
I Q −QFzsl≦c8
となったならば、目標流量QFXNの近傍に到達したと
判断する。
判断する。
(if)ベーン角度操作量Δα、Δβが、lΔα1≦6
かつ1Δβ1≦i4となった場合(それ以上操作されな
くなった場合)に、目標流量QFXHの近傍に到達した
と判断する。
かつ1Δβ1≦i4となった場合(それ以上操作されな
くなった場合)に、目標流量QFXHの近傍に到達した
と判断する。
(in)ベーン角度操作量Δα、Δβが。
ha +τ了P≦fs
となった場合に、目標流量Q FINの近傍に到達した
と判断する。
と判断する。
以上のようにして、ステップ八8〜A17による山登り
法により、ベーン角度の始点(α。、β、)から目標流
量QFI関の近傍に到達するとともに高効率となるよう
に、ベーン角度制御が行なわれる。
法により、ベーン角度の始点(α。、β、)から目標流
量QFI関の近傍に到達するとともに高効率となるよう
に、ベーン角度制御が行なわれる。
さて、次にステップA18〜A20によるサージング解
消方法およびステップA21−A23にサージング回避
方法について説明する。まず、ステップA9において現
在のベーン角度(α。、β。)がサージング領域内にあ
ると[G(α、β)<Oのとき]判定された場合には、
第10図(a)に示すように、サージングを解消するた
めの最短操作経路は、当然、サージラインS L[g−
G(α、β)=0]の法線方向(ag/aα、ag/a
β)”rサージング領域外へ向かう方向であるので、こ
の法線方向ベクトルでありサージング領域外へ向かうも
のをサージング解消用ベーン角度操作量ベクトル(Δα
4.Δβ4)として求める。ここで、操作量は境界線G
(α、β)=0と現在のサージング関数値G(α。、β
。)との差に比例するので。
消方法およびステップA21−A23にサージング回避
方法について説明する。まず、ステップA9において現
在のベーン角度(α。、β。)がサージング領域内にあ
ると[G(α、β)<Oのとき]判定された場合には、
第10図(a)に示すように、サージングを解消するた
めの最短操作経路は、当然、サージラインS L[g−
G(α、β)=0]の法線方向(ag/aα、ag/a
β)”rサージング領域外へ向かう方向であるので、こ
の法線方向ベクトルでありサージング領域外へ向かうも
のをサージング解消用ベーン角度操作量ベクトル(Δα
4.Δβ4)として求める。ここで、操作量は境界線G
(α、β)=0と現在のサージング関数値G(α。、β
。)との差に比例するので。
・・・・(12)
として、サージング解消用ベーン角度操作量ベクトル(
Δα、、Δβ4)を求め(ステップA18)、これをベ
ーン角度操作量ベクトル(Δα、Δβ)として出力する
(ステップA19)。
Δα、、Δβ4)を求め(ステップA18)、これをベ
ーン角度操作量ベクトル(Δα、Δβ)として出力する
(ステップA19)。
そして、ステップA14の場合と同様に、求められたベ
ーン角度操作量Δα、Δβが、入口ガイドベーン11〜
14およびディフューザベーン15〜18の最大許容操
作量を越える場合には、ベーン角度操作量ΔαまたはΔ
βを縮小してから、駆動装置19a〜19hへ制御信号
を出力して。
ーン角度操作量Δα、Δβが、入口ガイドベーン11〜
14およびディフューザベーン15〜18の最大許容操
作量を越える場合には、ベーン角度操作量ΔαまたはΔ
βを縮小してから、駆動装置19a〜19hへ制御信号
を出力して。
入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベーン
15〜18を駆動制御する(ステップA20)、この後
、再びステップA8へ戻りステップA9により現在のサ
ージング領域内にあるか否かを判定し、ベーン角度(α
、β)がサージング領域外となるまで、上述したステッ
プA18〜A20の手順を繰り返す。
15〜18を駆動制御する(ステップA20)、この後
、再びステップA8へ戻りステップA9により現在のサ
ージング領域内にあるか否かを判定し、ベーン角度(α
、β)がサージング領域外となるまで、上述したステッ
プA18〜A20の手順を繰り返す。
また、ステップAllにおいて、現在のベーン角度(α
、β)がサージングラインSLの近傍にあると[G(α
、β)<eaのとき;ただしeQは0に近い正の値]判
定された場合には、まず、ステップAIOにより求めら
れた第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1
)が、第10図(b)に示すように、サージング領域内
に向かっているか否かを判定しくステップA21)、向
かっていない場合には、第2のベーン角度操作量ベクト
ルを演算することなくステップA12およびA13をと
ばして、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα1゜Δ
β1)をそのままベーン角度操作量ベクトル(Δα、Δ
β)として出力しくステップA23)ステップA14へ
移ることにより、効率の改善を考慮することなく逸早く
サージングラインSLの近傍から回避することができる
。
、β)がサージングラインSLの近傍にあると[G(α
、β)<eaのとき;ただしeQは0に近い正の値]判
定された場合には、まず、ステップAIOにより求めら
れた第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα1.Δβ1
)が、第10図(b)に示すように、サージング領域内
に向かっているか否かを判定しくステップA21)、向
かっていない場合には、第2のベーン角度操作量ベクト
ルを演算することなくステップA12およびA13をと
ばして、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δα1゜Δ
β1)をそのままベーン角度操作量ベクトル(Δα、Δ
β)として出力しくステップA23)ステップA14へ
移ることにより、効率の改善を考慮することなく逸早く
サージングラインSLの近傍から回避することができる
。
一方、ステップA21において、第1のベーン角度操作
量ベクトル(Δα4.Δβ1)が、第10図(b)に示
すように、サージング領域内に向かっていると判定され
た場合には、次のようにして第1のベーン角度操作量ベ
クトル(Δα4.Δβ□)からサージング領域へ向かう
成分を除去することにより、サージングラインに沿うサ
ージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δα6.Δ
β、)を求めて、サージングを回避する。ここで、サー
ジング領域内に向かうサージングラインSLの法線方向
単位ベクトルをnQとすると。
量ベクトル(Δα4.Δβ1)が、第10図(b)に示
すように、サージング領域内に向かっていると判定され
た場合には、次のようにして第1のベーン角度操作量ベ
クトル(Δα4.Δβ□)からサージング領域へ向かう
成分を除去することにより、サージングラインに沿うサ
ージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δα6.Δ
β、)を求めて、サージングを回避する。ここで、サー
ジング領域内に向かうサージングラインSLの法線方向
単位ベクトルをnQとすると。
・・・・(13)
であり、この(13)式を用いて第1のベーン角度操作
量ベクトル(Δα、、Δβ1)から次式(14)に示す
ようなサージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δ
α6.Δβ、)が求められる。
量ベクトル(Δα、、Δβ1)から次式(14)に示す
ようなサージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δ
α6.Δβ、)が求められる。
・・・・(14)
であり、K、はチューニングパラメータである。
このようにして、第1のベーン角度操作量ベクトル(Δ
α□、Δβi)からサージングラインSLに沿う方向の
サージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δα5.
Δβ、)を求め(ステップA22)、このベーン角度操
作量ベクトル(Δα5.Δβ、)をベーン角度操作量ベ
クトル(Δα、Δβ)として出力しくステップA23)
ステップA14へ移ることにより、効率の改善を考慮す
ることなく、且つ、サージング領域に入るのを回避しな
がら、遠心圧縮機1の流量制御が行なわれるのである。
α□、Δβi)からサージングラインSLに沿う方向の
サージング回避用ベーン角度操作量ベクトル(Δα5.
Δβ、)を求め(ステップA22)、このベーン角度操
作量ベクトル(Δα5.Δβ、)をベーン角度操作量ベ
クトル(Δα、Δβ)として出力しくステップA23)
ステップA14へ移ることにより、効率の改善を考慮す
ることなく、且つ、サージング領域に入るのを回避しな
がら、遠心圧縮機1の流量制御が行なわれるのである。
なお、ステップA14以降の手順は前述の通りであるの
で、その説明は省略する。
で、その説明は省略する。
上述のようにして、サージングを解消あるいは回避しな
がら、山登り法により、ステップA2〜A7により決定
されたベーン角度操作量の特性関数f、、f、、f、に
従って、目標流量QFINへの流量制御が行なわれるの
である。
がら、山登り法により、ステップA2〜A7により決定
されたベーン角度操作量の特性関数f、、f、、f、に
従って、目標流量QFINへの流量制御が行なわれるの
である。
以上のように、本実施例の方法によれば、遠心圧縮機1
における流量特性Q、効率特性η、サージング発生条件
Gの各種動作特性が、それぞれ特性関数f1. f、、
f、で与えられ、実運転状態C(温度、湿度、圧力な
ど)に応じた形状の特性関数f1. f、、 f、が、
物理的に意味をもつパラメータpm(c)、pg(c)
、pa(c)を補間により推定することで決定される(
ステップA5.A6)。
における流量特性Q、効率特性η、サージング発生条件
Gの各種動作特性が、それぞれ特性関数f1. f、、
f、で与えられ、実運転状態C(温度、湿度、圧力な
ど)に応じた形状の特性関数f1. f、、 f、が、
物理的に意味をもつパラメータpm(c)、pg(c)
、pa(c)を補間により推定することで決定される(
ステップA5.A6)。
即ち、遠心圧縮機1が、運転状態Cの変化により、予め
設定された複数種の運転状態CI(i=1゜2、・・・
)以外の運転状態となると、複数種の運転状態C1に対
応する設定パラメータP工(C1)、p。
設定された複数種の運転状態CI(i=1゜2、・・・
)以外の運転状態となると、複数種の運転状態C1に対
応する設定パラメータP工(C1)、p。
(Ci) e P z (Ci)を用いて、(3)〜(
5)式により各特性関数fユ# flll faの性質
を保存しつつ運転状態Cのずれの量に応じて、実運転状
sCに対応する推定パラメータf’1(C)、かz(c
)、pa(c)が補間・合成され、これを(1)式に代
入することにより実運転状態Cに応じた形状の特性関数
filr、、f、が決定される。
5)式により各特性関数fユ# flll faの性質
を保存しつつ運転状態Cのずれの量に応じて、実運転状
sCに対応する推定パラメータf’1(C)、かz(c
)、pa(c)が補間・合成され、これを(1)式に代
入することにより実運転状態Cに応じた形状の特性関数
filr、、f、が決定される。
これにより、運転状態Cの変化が遠心圧縮機1の特性に
反映され、従来では、温度、湿度など物理的なモデルが
作成できる場合に限ってしかその変化の影響を考慮でき
なかったが、本実施例では、それら以外の要因、例えば
物理モデルが明らかでない要因、理論値からのずれが著
しい項目などをも、特性関数fユI fat faの物
理的特性を維持した状態で考慮し、未知の運転状態Cに
おける特性関数ft= fz−faが推定され、それに
基づいて遠心圧縮機1が所定の流量QFINとなるよう
に入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベー
ン15〜18のベーン角度操作量が決定され、出登り法
によって常に最適な運転状態を維持しながら遠心圧縮機
1が制御される。
反映され、従来では、温度、湿度など物理的なモデルが
作成できる場合に限ってしかその変化の影響を考慮でき
なかったが、本実施例では、それら以外の要因、例えば
物理モデルが明らかでない要因、理論値からのずれが著
しい項目などをも、特性関数fユI fat faの物
理的特性を維持した状態で考慮し、未知の運転状態Cに
おける特性関数ft= fz−faが推定され、それに
基づいて遠心圧縮機1が所定の流量QFINとなるよう
に入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベー
ン15〜18のベーン角度操作量が決定され、出登り法
によって常に最適な運転状態を維持しながら遠心圧縮機
1が制御される。
従って、(1)式に対応する基本的な特性関数fitf
、、 f、と複数種の運転状態C1に対応する設定パラ
メータpx(ciL Pg(Ct)* Pa(Ci)と
を予め設定しておくことで、従来のように相当の試運転
期間や膨大なデータを必要とすることなく、運転状態C
の変化に追従することができるので、最適な運転状態を
維持できて、常に最高運転効率が保証されるのである。
、、 f、と複数種の運転状態C1に対応する設定パラ
メータpx(ciL Pg(Ct)* Pa(Ci)と
を予め設定しておくことで、従来のように相当の試運転
期間や膨大なデータを必要とすることなく、運転状態C
の変化に追従することができるので、最適な運転状態を
維持できて、常に最高運転効率が保証されるのである。
なお、上記実施例の制御方法を実施するに際しては、全
段の入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベ
ーン15〜18を各段ごとに上記制御方法に別々に制御
してもよいし、全段の入口ガイドベーン11〜14およ
びディフューザベーン15〜18を同一角度で駆動制御
するようにしてもよい、また、入口ガイドベーン11〜
14およびディフューザベーン15〜18の角度を、各
段の遠心圧縮機4〜7の運転流量が設計流量に対して同
−比の相似運転流量となる1組の無次元入口ガイドベー
ン角度および無次元ディフューザベーン角度としてそれ
ぞれ表し、各段の入口ガイドベーン11〜14およびデ
ィフューザベーン15〜18の角度を1組のものとみな
して、ベーン角度制御を行なうようにしてもよい。
段の入口ガイドベーン11〜14およびディフューザベ
ーン15〜18を各段ごとに上記制御方法に別々に制御
してもよいし、全段の入口ガイドベーン11〜14およ
びディフューザベーン15〜18を同一角度で駆動制御
するようにしてもよい、また、入口ガイドベーン11〜
14およびディフューザベーン15〜18の角度を、各
段の遠心圧縮機4〜7の運転流量が設計流量に対して同
−比の相似運転流量となる1組の無次元入口ガイドベー
ン角度および無次元ディフューザベーン角度としてそれ
ぞれ表し、各段の入口ガイドベーン11〜14およびデ
ィフューザベーン15〜18の角度を1組のものとみな
して、ベーン角度制御を行なうようにしてもよい。
また、上記実施例では、本発明の方法を多段遠心圧縮機
に適用した場合を示しているが、単段の遠心圧縮機にも
同様にして適用することができるほか、本実施例の方法
は流量制御だけでなく圧力制御にも適用できる。
に適用した場合を示しているが、単段の遠心圧縮機にも
同様にして適用することができるほか、本実施例の方法
は流量制御だけでなく圧力制御にも適用できる。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の遠心圧縮機の制御方法に
よれば、運転状態が予め設定された複数種の運転状態以
外の運転状態となると、上記複数種の運転状態に対応す
る設定パラメータを用いて、運転状態のずれの量に応じ
、実運転状態に対応する推定パラメータを補間・合成し
、この推定パラメータにより形状を決定された特性関数
に基づいて遠心圧縮機の制御を行なうように構成したの
で。
よれば、運転状態が予め設定された複数種の運転状態以
外の運転状態となると、上記複数種の運転状態に対応す
る設定パラメータを用いて、運転状態のずれの量に応じ
、実運転状態に対応する推定パラメータを補間・合成し
、この推定パラメータにより形状を決定された特性関数
に基づいて遠心圧縮機の制御を行なうように構成したの
で。
運転開始時に特性関数と複数種の運転状態に対応する設
定パラメータとを与えてしまえば、その後は、自動的に
運転状態のの変化に追従することができ、最適な運転状
態を維持でき、常に最高運転効率を保証できる効果があ
る。
定パラメータとを与えてしまえば、その後は、自動的に
運転状態のの変化に追従することができ、最適な運転状
態を維持でき、常に最高運転効率を保証できる効果があ
る。
第1〜11図は本発明の一実施例としての遠心圧縮機の
制御方法を示すもので、第1図はそのフローチャート、
第2図はその効率特性関数についてのパラメータを説明
するためのグラフ、第3図(a)〜(d)は本発明の方
法の作用を説明するための数値計算例を示すグラフ、第
4図は一般的な線形補間を説明するためのグラフ、第5
,6図は複数種の運転状態の具体的な設定例を示す図、
第7図(a)〜(i)は本発明の方法の作用を説明する
ための数値計算例を示すグラフ、第8図は予め設定され
る流量特性関数、効率特性関数およびサージングライン
のモデル例を示すグラフ、第9図はそのリミッタ関数の
例を示すグラフ、第10図(a)はサージング解消方法
を説明するためのグラフ。 第10図(b)はサージング回避方法を説明するための
グラフ、第11図は本実施例の方法を適用する遠心圧縮
機を示すブロック図であり、第12図は従来の一般的な
多段遠心圧縮機を示すブロック図、第13図は従来の遠
心圧縮機の制御手段を説明するためのフローチャート、
第14図は他の従来の遠心圧縮機の制御手段を説明する
ためのフローチャート、第15図はガス定数と湿度およ
び温度との関係を示すグラフである。 図において、1−遠心圧縮機、2−駆動機、4〜7−圧
縮機、8〜1〇−中間冷却器、11〜14−人口ガイド
ベーン、15〜18・・−ディフューザベーン、198
〜19d−人口ガイドベーン駆動装置、19f〜19h
−ディフューザベーン駆動装置、2〇−流量センサ、2
1・−温度センサ、22−圧力センサ、24−回転数セ
ンサ、27−・・湿度センサ、28−制御装置。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所
制御方法を示すもので、第1図はそのフローチャート、
第2図はその効率特性関数についてのパラメータを説明
するためのグラフ、第3図(a)〜(d)は本発明の方
法の作用を説明するための数値計算例を示すグラフ、第
4図は一般的な線形補間を説明するためのグラフ、第5
,6図は複数種の運転状態の具体的な設定例を示す図、
第7図(a)〜(i)は本発明の方法の作用を説明する
ための数値計算例を示すグラフ、第8図は予め設定され
る流量特性関数、効率特性関数およびサージングライン
のモデル例を示すグラフ、第9図はそのリミッタ関数の
例を示すグラフ、第10図(a)はサージング解消方法
を説明するためのグラフ。 第10図(b)はサージング回避方法を説明するための
グラフ、第11図は本実施例の方法を適用する遠心圧縮
機を示すブロック図であり、第12図は従来の一般的な
多段遠心圧縮機を示すブロック図、第13図は従来の遠
心圧縮機の制御手段を説明するためのフローチャート、
第14図は他の従来の遠心圧縮機の制御手段を説明する
ためのフローチャート、第15図はガス定数と湿度およ
び温度との関係を示すグラフである。 図において、1−遠心圧縮機、2−駆動機、4〜7−圧
縮機、8〜1〇−中間冷却器、11〜14−人口ガイド
ベーン、15〜18・・−ディフューザベーン、198
〜19d−人口ガイドベーン駆動装置、19f〜19h
−ディフューザベーン駆動装置、2〇−流量センサ、2
1・−温度センサ、22−圧力センサ、24−回転数セ
ンサ、27−・・湿度センサ、28−制御装置。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼所
Claims (1)
- 入口側および出口側にそれぞれ角度可変式の入口ガイド
ベーンおよびディフューザベーンを有する遠心圧縮機に
ついて、上記の入口ガイドベーンおよびディフューザベ
ーンのベーン角度を操作して上記遠心圧縮機を制御する
方法において、上記の入口ガイドベーンおよびディフュ
ーザベーンの角度の関数でありこれらの角度に応じた上
記遠心圧縮機の動作特性を与え且つ所定のパラメータに
より形状を決定される特性関数を予め設定するとともに
、上記遠心圧縮機の複数種の運転状態に応じた上記特性
関数の形状を決定しうる複数のパラメータを、上記複数
種の運転状態にそれぞれ対応して予め設定しておいてか
ら、上記遠心圧縮機の運転状態を実測し、実測された実
運転状態が上記複数種の運転状態と異なる場合には、上
記実運転状態と上記複数種の運転状態との差異に応じ上
記複数のパラメータに重み付けをして上記実運転状態に
対応した推定パラメータを合成し、この推定パラメータ
により上記実運転状態に応じた形状の上記特性関数を決
定した後、決定された上記特性関数に基づいて上記遠心
圧縮機が所定の運転状態となるように上記の入口ガイド
ベーンおよびディフューザベーンのベーン角度操作量を
決定して上記遠心圧縮機を制御することを特徴とする遠
心圧縮機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088788A JPH01216099A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 遠心圧縮機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4088788A JPH01216099A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 遠心圧縮機の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01216099A true JPH01216099A (ja) | 1989-08-30 |
Family
ID=12593023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4088788A Pending JPH01216099A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | 遠心圧縮機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01216099A (ja) |
-
1988
- 1988-02-25 JP JP4088788A patent/JPH01216099A/ja active Pending
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