JPH02259298A - 遠心圧縮機の定流量制御装置 - 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］ この発明は加圧流体をプラントへ連続供給する遠心圧縮
機に係り、特に遠心圧縮機のサージング等を防止しつつ
吐出流量を選択した流量値に保持させるようにした遠心
圧縮機の定流量制御装置に関する。

［従来の技術］ 一定圧力の加圧流体をプラントへ効率よく連続供給する
圧縮機としては、第４図に示すように構成した遠心圧縮
機１がある。

図示されるようにこの遠心圧１９１１１１は、遠心式圧
縮機１の吸込側に、遠心式圧縮Ｉｌｌのインペラに対す
る吸込み空気の流入角度を変えて遠心式圧縮機１の圧力
−流量曲線を変えるガイドベーン２を設け、遠心式圧縮
機１の吐出下流に圧縮空気の一部を外部に放出してサー
ジングを防止する放風制御弁３を設けて主に構成される
。

この遠心式圧縮機１は、遠心式圧縮機を駆動する駆動モ
ータ（図示せず）の使用負荷をオーバーロード調節計４
で、吐出空気圧を圧力指示調節計５で、遠心式圧縮ａｌ
ｌの下流の差圧を計測する差圧発信器６でそれぞれ検出
するように構成されているオーバーロード調節計４の指
示および圧力指示調節計５の指示を比較し一方の指示を
優先する選択器７の分析結果に基づいてガイドベーン２
の開度を自動的に調節する。そして差圧発信器６の計測
値に基づく流量指示調節計８によって放風制御弁３を開
閉制御するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで第３図に示しであるように上述の遠心圧縮機は
、サージング流量以上の流量で使用されているうちは問
題ないが、Ｂ点以下の流量域で制御を実行するためには
、放風制御弁を開作動してサージングを防止しつつライ
ンへの流量を一定に保つ必要がある。しかし、放風させ
ながら一定圧力に保つ制御は、圧縮された空気を放出す
るので、圧縮に使われたエネルギを損失するロスがある
。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決することを目的とし、遠心圧
ｍ機のインペラに対する吸込流体の流入角度を変えて該
圧縮機の流量を変えるガイドベーンと、上記圧ｓＩｌの
バイパス通路を開いて吐出下流の流体を特定段の吸入側
へ戻すバイパス弁と・から構成し、そして上記ガイドベ
ーンの開度を自動制御すると共に、ガイドベーン絞りだ
けによる減量限界流量以下の流量域で運転すべく流量設
定された時にバイパス弁を開作動するコントローラとに
より遠心圧縮機の定流量制御装置を構成したものである
。

［作用］ コントローラは、このコントローラで設定した流量とな
る様ガイドベーンを開閉制御する。すると遠心圧ａ機の
吐出流量が固定される。一方コントローラは、通過流体
の実重量流量値が、ガイドベーンによる減量可能範囲を
越えなり流量域に設定された時、バイパス弁を開作動す
る補正制御を実行するからバイパス通路を通じて吐出下
流の流体が特定段の吸入側へ戻され、遠心圧縮機はサー
ジングを発生させることなく一定流量で運転される。

［実施例］ 以下にこの発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

まず遠心式圧縮機の構成を第１図のフローシートに基づ
いて説明する。

実施例にあって遠心圧縮機１は、流体（空気）を吸い込
みつつ圧縮して吐出する圧縮部を吐出方向に直列に３段
連結して構成される。

各圧縮部１０〜１２はインペラ１３と、そのインペラ１
３を回転自在に収容する圧縮部ケーシング１４から成る
。各インペラ１３の駆動軸（図示せず）は、フレキシブ
ルカップリングまたはギヤカップリングの駆動力伝達機
構（図示せず）で連結される。即ち１つの駆動モータ（
図示せず）でこれら駆動軸を連動するように構成し、３
段（多段）の遠心圧縮機１を構成する。

１段圧縮部１０には、その吸込み側にインペラ１３に対
する吸込空気の流入角度を変えて吸込空気流量を変え、
遠心圧縮機１の圧力−流量曲線を変えるガイドベーン２
が設けられている。このガイドベーン２は、アクチュエ
ータ（図示せず）等の駆動機構で駆動される。実施例に
あって、３段圧縮部１２の吐出部下流とプラント（図示
せず）とを接続する圧力流体搬送路１５の下流には、圧
縮空気の一部を、１段圧縮部１０と２段圧縮部１１との
間に戻してサージングを防止するバイパス通路１６が接
続されており、このバイパス通路１６にはバイパス通路
１６を開閉するバイパス弁１７が設けられている。

このように、１段圧縮部１０のインペラ１３の前にガイ
ドベーン２を設けることによって遠心圧縮機１の流量を
調節できるように構成し、３段圧縮部１２より下流の圧
力流体搬送路１５に設けた逆止弁１８の上流をバイパス
弁１７で解放できるように構成することで遠心圧縮機１
の負荷・無負荷切換運転を可能する。

ところで、３段圧縮部１２と逆止弁１８間の圧力流体搬
送路１５には、遠心式圧縮機１の吐出下流の差圧を計測
する差圧発生器２４と差圧発信器６と吐出圧力を検出す
る圧力発信器２５が設けられており、差圧発信器６と圧
力発信器２５は上記ガイドベーン２の開度を調節し、上
記バイパス弁を開閉制御するコントローラ（ＣＰＵ等）
１９の入力出部（ＩＯボート等）に検出差圧値を入力す
るようにしである。

実施例にあってコントローラ１９は、入出力部２０、記
憶部２１および演算制御部２２等から構成され、その記
憶部２１には第２図に示す遠心圧縮機１の流量−吐出圧
力に応じて上記制御が自動的に出来るプログラムが内蔵
されている。

ここで、演算制御部２２はセレクトスイッチや遠隔コン
トローラ２３の切換えあるいは指令にしたがって、上記
ガイドベーン２の開閉制御をするとともに、上記バイパ
ス弁１７を開閉制御し、遠心圧縮機１の吐出流量を一定
流量に固定する定流量制御を実行するように構成しであ
る。

つまり演算制御部２２は第２図に示しであるように、Ａ
点（１ｏｏｘ流量）からＢ点（５０ｘ流量）までの流量
区間を複数に区切り（この例だと５０．６０゜７０・・
・１００ｘの１０Ｘ間隔で区切る）、セレクトスイッチ
や遠隔コントローラ２３の切換えあるいは指令によって
指定された流量値（Ｘ）にガイドベーン２の開度を自動
的に制御を実行する一方で、検出差圧値および吐出圧力
値から吐出流体の重量流量を演算しつつ、その重量流量
の演算値が予め規定した設定値以下のときは上記バイパ
ス弁１７を全開にし設定値以上のときは上記バイパス弁
１７を適正開度にする補正制御を実行し、吐出下流の流
体の一部を上記１段圧縮ｇ１０と２段圧縮部１１との間
に戻すように構成しである。

したがって設定流量の変化に伴って発生するサージング
を防止することが可能になり、遠心圧縮機１は指定され
た一定吐出流量の運転を継続する。

つまり実質的に流量−吐出圧力性能■を高流量側から低
流量側へ圧縮された空気を大気放出することなく移動す
ることが可能になり、遠心圧縮機１の使用範囲を拡張す
ることができる。

但し、演算制御部２２は、一定の流量値（１）から他の
流量値（Ｘ）に変更する場合、事前の流量値（Ｘ）の隣
接側から変更側の流量値（Ｘ）に順次移動させるように
制御するようにし、この制御によって圧力の急激な変動
による遠心圧縮機１およびプラントの急激な圧力変動を
防止するように構成される。

ところで、上記遠隔コントローラ２３を、上記演算制御
部２２に制御信号を送信してそのセレクトスイッチのセ
レクトポジションを決定するように構成すると、遠心圧
縮機１の制御側と遠心圧縮機１の操作側とに区別できる
から、操作側ではセレクトスイッチの操作のみで遠心圧
縮機１の流量設定が可能になり、制御の単純化を図るこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明によれば
次の如き優れた効果を発揮する。

圧縮された空気を大気放出することなく遠心圧縮機のサ
ージングを防止しつつプラントが要求する流量値に遠心
圧縮機を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示すフローシート、
第２図および第３図は遠心圧縮機の流量−圧力性能線図
、第４図は従来例としての遠心圧縮機のフローシートで
ある。 図中、１は遠心式圧縮機、２はガイドベーン、１６はバ
イパス通路、１７はバイパス弁、１９はコントローラで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、遠心圧縮機のインペラに対する吸込流体の流入角度
   を変えて該圧縮機の流量を変えるガイドベーンと、上記
   圧縮機のバイパス通路を開いて吐出下流の流体を特定段
   の吸入側へ戻すバイパス弁と、上記ガイドベーンの開度
   を設定実重量流量値に合わせるべく自動制御するととも
   に、ガイドベーン絞りだけによる減量限界流量以下の流
   量域で運転するべく流量設定された時にバイパス弁を開
   作動するコントローラとを備えたことを特徴とする遠心
   圧縮機の定流量制御装置。