JPH01285697A - 吹出し弁を介する吹出しによりターボ圧縮機をサージから保護する方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくとも圧動り流謝及び圧縮機吐出圧力の
胎定値と所定の目標鎗とから調整パラメータを求め、こ
の調整パラメータに基いてされる操作を、位置１１整器
を持つ空体圧又は液圧−作装置を介して圧力媒体により
行ない、調整パラメータが安全限昇倣を越えると、安全
制御装置により吹出し弁を最大操作速度で開放方向に操
作する、吹出し弁を介する吹出しによりターボ圧ＩＭ機
をサージから保護する方法に関する。更に本発明はこの
方法を実施する装置にも関する。

（従来の技術〕 このような公知の方法では、比例的遅いｖ１１整器と急
速安全制−装宜とが並列接続されている。

通常の謝金にのみ動作する遅いＷｌ整器によって、必要
な場合吹出し弁又は吹戻し弁の位ｒ１１ｖＭ整される開
放又は閉−によって、圧縮機の動作点がその特性曲締図
の許容範曲に保たれる。突然及び／又は大きい外乱が生
ずると、安全Ｉｌｌ　Ｔｈ　９１１１１１が作用して、
吹出し弁を最大操作速度で開放する。公知の方法の欠点
は、吹出し弁のこの急速開放の鯉大操作速度が位置１１
整器により限定されるか、又は安全制御１＋装置が一旦
始動した後、その開放ｉｘｍ位噌まで吹出し弁の操作が
もはや停止されないことである。即ちｎ者はサージ限界
からの大きい安全間隔を必要とし、後者は圧動機に接続
されるプロセスに不利な影柳を及ぼし、待に圧力低下を
ひき起す。

〔発明が解決しようとするｌｌ！ｌｌ）従って本発明の
５ｉｔｓは、上述した欠点を回避し、特に簡単に動作し
、圧Ｍ４機に接続されるプロセスへの不利な影警を回避
するか又は少なくとも少なくする方法を提供することで
ある。更にこの方法を実施する装置も提供する。

（！＆ＩＩＩを解決するための手段〕 このｌＩ舅を解決するため本発明の方法によれば、安全
制御装置の応−の際、位！Ｉ！！調整器を迂回して吹出
し弁操作用圧力媒体を■従排出し、安全ＩＩＩＩａ装蒙
の復装置際圧力媒体の排出を終了して、位置ｍ？［−器
をを続されているサージ限界調集器のみによって調整を
再び行なう。

〔発明の効果」 本発明による方法によって、急速開放の際吹出し弁を、
位置調整器には無関係で技術的に可能な最大操作速度で
、必要なだけ開放方向へ操作して、生ずる外乱に対処で
きる。こうしてプロセス用空気の遅いか又は過度に強い
か又は長い吹出し又は吹戻しが回避され、プロセスにお
ける不利な影ＩＩ特にサージ又は圧力低下がもはや又は
強く減衰されてしか生じない。吹出し弁の吸入を必要と
する圧縮機又はプロセスの過程への遅い反応は、実際上
欠点とならない。なぜならばこれらの過程は、サージ＠
詐から離れる動作点の危険でない移動を常に伴うからで
ある。

むしろこれによりｉ＋ｓ整の必要な安定性が得られ、即
ち不利な振動が回避される、こうして行なわれる吹出し
弁の急速かつ適当な反応のため、この方法は圧１１機を
サージから保護するｌ！整に対する高度の要求も満たす
。

〔実調整桜とその効果〕 この方法を発展させて、サージ限界ｗＲａ器を迂回して
安全制御装置により行なわれる吹出し弁の操作中に、吹
出し弁の実際位置に対応する−にサージ限界ｔｊＩ４整
訃の出力を実際上遅れく追従させる。これにより、安全
制御装置により行なわれる吹出し弁の急速開放後調整器
による調整を跳躍及び衝撃なしに行なうことができ、そ
れにより！１１Ｎ器及び吹出し弁の新しい定常位置への
有害な入り込み及び／又は移行が回避される。

方法の好ましい態様では、圧縮機動作点の速度−位置実
際値とサージを防止できる所定の速度−位置目標値曲線
による速度−位激目標一との差を調整パラメータとして
使用し、−作点とサージ限界との間隔を位置として使用
し、圧縮機特性曲線図におけるサージ限界に対する動作
点の移動速度を速度として使用する。これにより圧縮機
動作点Ｓ図における動作点の位置のほかに、圧縮機特性
−！Ｉｊ１図における動作点の移動速度も考慮できる。

従って動作点がサージ限界へ異なる速度で接近しても、
圧縮機のサージ力１まだ防止される最も遅い時点に吹出
し弁の開放を行なうことが可能である。従って圧縮機を
サージの危険なしにサージ限界のすぐ近くで運転でき、
これにより特に有利な部分負荷運転が可能になる。

吹出し弁及びその操作装置の構成に応じて、安全制御ｖ
ｉｆＩＩＩの復帰後弁を引続き動作させることができる
が、これは圧力媒体の蓄勢効果による。吹出し弁の定常
位置へ確実に達するのに充分な時間を与えるために、安
全制御装置の復帰後サージ限界調整器による調整を所定
の時間後初めて行なう。

本発明による方法を実施する装置は、位ａｒｍ整器及び
ピストン−シリンダ装置を持つ空気圧又は液圧操作ｉ！
置を介して圧力媒体により位置調整されて吹出し弁を操
作するサージ限界調整器と、開放方向に最大操作速度で
吹出し弁を操作する安全制御装置とを有し、位ａｌｌ調
整器とピストン−シリンダ装置との間でこれらを接続す
る圧力媒体導管へ通じる分岐導管に開閉弁が入口側を接
続され、この開閉弁が出口側を圧力媒体排出導管に接続
され、開閉弁が制御入力端を介して、安全制御装置の応
動の際開放位置に、安全制御装置の復帰の際閉鎗位禦に
切換え可能である。この装置は簡単に構成され、従って
安価に製造及び運転可能である。更に装置は容易に保守
され、従って運転に信頼性がある。

開閉弁として電磁弁を使用するのがよい。これにより確
実な機能と弁のきわめて急速な開閉が保証される。

〔実施例〕

本発明の好ましい実施例を図面に基いて以下に説明する
。

図に示すように、ターボ圧縮機ｌは吸入側を吸入導管１
０に接続されている。ターボ圧縮機ｌは供給側を供給導
管１１に接続され、この供給導管は逆止弁１２を経て、
ターボ圧縮機ｌにより圧縮された媒体をプロセスへ導く
。逆止弁１２の前で供給導管１１から吹出し導管２０が
分岐し、空気圧又は液圧操作装置２１を持つ吹出し弁２
が吹出し導管に挿入されている。

吸入側で吸入導管ｌＯに接続される流１ｔｆｆｉ！Ｉ定
器６１により、圧縮すべき媒体の圧縮軸！へ流れる流量
が測定される。供給導管１１に接続される圧力測定器６
２により圧ａｈ吐出圧力が測定可能である。圧力測定器
６２には関数発生器６３が接続されて、記憶されている
データに基いて、そのつと特定の圧力に対応しまだ許咎
される圧１１Ｉ４ｈｌ用細小重量値を発生する。流憎測
定ｎ６１により実際に測定される流量実際値と、関数発
生＠６２から出力される流ｍ目ｗ４櫨は、減１１１１ｉ
１６４へ供給され、この減算器において目ｌ５ｌｌｌか
ら実−饅を減算することによりこれらの差が形成される
。

減算器６４には別の関数発生１ｊ１５１及び速＊ｒｍ定
器５２が接続されている。関数発生ｔＩ！５１には圧縮
機１の動作点の速度−位置合４１稙曲線が記憶されてい
る。この曲線の関数値は、圧Ｗ機特性曲線図における動
作点のそのつどの実際位置と実際速度とに関係して圧縮
機のサージをまだ防止できる蝋である。速度測定器５２
は、特性曲線図における圧縮機の動作点のサージ限界に
対する移ｍ速度を求めるのに用いられる。こ−れは微分
又は差杉成とそれに続く胸り算により行なうことができ
る。速度測定器５２で求められる動作点の速度（実際値
）と関数発生器５１により発生される関数値（目標愉）
は、減算器５３において減算され、ここで目標値が実際
値から減算される。減算器５３で発生される差は、吹出
し弁２の操作用調整パラメータである。こうして発生さ
れる調整パラメータは並列に安全制御１装置１１１３１
とサージ限界調整器４１へ与えられる。

安全制御装ｆｌＩ１３１は、調整パラメータが圧縮機特
性曲線図の安全曲線に応じて所定の安全限界値を越える
か否かに関係して、出力端に２つの開閉状態のみをとる
ことができるように構成されている。これとは興なりサ
ージ限界調整器４１は連続ＩＩ４整を行ない、即ち特性
曲線図における動作点の位置に関係して吹出し弁２の位
置を調整される操作を行なう。このためサージ限界調整
ｆｉ４１の出力端は制御導線２２を介して吹出し弁２の
操作装置２１へ作用する。位置調整器を持つ操作装＠２
１から圧力媒体導管２３が、吹出し弁２をｒ！Ｊ４鎖方
向へ操作する力を発生する図示しないピストン−シリン
ダ装置へ通じている。

吹出し弁２を開放方向へ操作する力は、安全上の理由か
ら一般に蓄勢累子例えば荷重のかかったばねにより発生
されて、調整に放陣があると、吹出し弁２の自動的な開
放を保証する。

安全制御１−１１１３１の出力は制御＠導線３２を介し
て開閉弁３の電磁操作装Ｍ３０へ作用する。この開閉弁
３の入口は、圧力媒体導管２３から出る分岐導管２３′
に接続されている。安全制御装ｆｌｌｌＩ３１の応動の
際開開弁３は開放位置へ切換えられ、それにより圧力媒
体が圧力媒体専管２３及びピストン−シリンダ装置から
分＃導管２３′を経て、吹出し弁２の操作装置２１を迂
回してＩｌ叛排出される。これにより吹出し弁２は大き
い操作速度で開放方向へ操作され、それから圧ｍ機動作
置が特性曲線図の安全なｍ囲へ戻った後、安全制御装置
３１が再び復帰せしめられ、従って開閉弁３が再び閉鎖
位置へ切換えられる。

それから、最後に達した位置から、吹出し弁２の必要に
応じた操作が、再び調整器４１により遅い操作速度で行
なわれる。

安全制ｍ１ｌｌｉ及びサージ限界調整！１１１４１１７
）ために公知の部品を薄利に使用できるので、方法の実
施とこれに適した装置の製造は比較的簡単かつ安価であ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による方法を実施する装置を備えたターボ圧
ｗＪ機の接酬図である。 １・・・ターボ圧ＤＢ、２・・・吹出し弁、３・・・開
閉弁、２１・・・操作装置、２３・・・圧力媒体４Ｗ、
２３′　・・・分ａ導管、３１・・・安全制御装置、４
１・・・サージ限界ＩＪｓ整器、　６１・・・ｍ後側定
器、６２・・・圧力測定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも圧縮機流量及び圧縮機吐出圧力の測定値
   と所定の目標値とから調整パラメータを求め、この調整
   パラメータに基いてサージ限界調整器により、吹出し弁
   の位置調整される操作を、位置調整器を持つ空気圧又は
   液圧操作装置を介して圧力媒体により行ない、調整パラ
   メータが安全限界値を越えると、安全制御装置により吹
   出し弁を最大操作速度で開放方向に操作する方法におい
   て、安全制御装置（３１）の応動の際、位置調整器を迂
   回して吹出し弁操作用圧力媒体を直接排出し、安全制御
   装置（３１）の復帰の際圧力媒体の排出を終了して、位
   置調整器を接続されているサージ限界調整器（４１）の
   みによつて調整を再び行なうことを特徴とする、吹出し
   弁を介する吹出しによりターボ圧縮機をサージから保護
   する方法。 ２　サージ限界調整器を迂回して安全制御装置により行
   なわれる吹出し弁の操作中に、吹出し弁の実際位置に対
   応する値にサージ限界調整器の出力を実際上遅れなく追
   従させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３　圧縮機動作点の速度−位置実際値とサージを防止で
   きる所定の速度−位置目標値曲線による速度−位置目標
   値との差を調整パラメータとして使用し、動作点とサー
   ジ限界との間隔を位置として使用し、圧縮機特性曲線図
   におけるサージ限界に対する動作点の移動速度を速度と
   して使用することを特徴とする、請求項１及び２に記載
   の方法。 ４　安全制御装置の復帰後サージ限界調整器による調整
   を所定の時間後初めて行なうことを特徴とする、請求項
   １ないし３に記載の方法。 ５　位置調整器及びピストン−シリンダ装置を持つ空気
   圧又は液圧操作装置を介して圧力媒体により位置調整さ
   れて吹出し弁を操作するサージ限界調整器と、開放方向
   に最大操作速度で吹出し弁を操作する安全制御装置とを
   有するものにおいて、位置調整器とピストン−シリンダ
   装置との間でこれらを接線する圧力媒体導管（２３）へ
   通じる分岐導管（２３′）に開閉弁（３）が入口側を接
   続され、この開閉弁（３）が出口側を圧力媒体排出導管
   に接続され、開閉弁（３）が制御入力端を介して、安全
   制御装置（３１）の応動の際開放位置に、安全制御装置
   の復帰の際閉鎖位置に切換え可■であることを特徴とす
   る、請求項１ないし４に記載の方法を実施する装置。 ６　開閉弁（３）が電磁弁であることを特徴とする、請
   求項１に記載の装置。