JPH0259320B2 - - Google Patents

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JPH0259320B2
JPH0259320B2 JP56115381A JP11538181A JPH0259320B2 JP H0259320 B2 JPH0259320 B2 JP H0259320B2 JP 56115381 A JP56115381 A JP 56115381A JP 11538181 A JP11538181 A JP 11538181A JP H0259320 B2 JPH0259320 B2 JP H0259320B2
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JP
Japan
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flow rate
compressor
intercooler
detected
stage compressor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56115381A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5818598A (ja
Inventor
Chu Ogawa
Kazumi Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP11538181A priority Critical patent/JPS5818598A/ja
Publication of JPS5818598A publication Critical patent/JPS5818598A/ja
Publication of JPH0259320B2 publication Critical patent/JPH0259320B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0276Surge control by influencing fluid temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多段圧縮機の制御方法に係り、特に後
段の圧縮機へ流れる圧気の流量がそのサージング
限界域に達したときにインタークーラの冷却能力
を減衰させて圧気を熱膨張させ、後段の圧縮機の
吸入流量を増加させることによりサージングの防
止を図る制御方法に関する。
多段圧縮機は被圧縮流体を段階的に圧縮するも
のであり、必然的に後段の圧縮機は前段の圧縮機
に比してそのインペラの径が小さいという特徴が
ある。従つて、第1図に示すように、第1段目と
第2段目の圧縮機についてその流量係数φと圧力
係数との関係を示す特性曲線を比較してみる
と、第2段目の方(第1図ロに示す)が第1段目
の方(第1図イに示す)よりサージング限界が高
流量係数側に移動している。
即ち、仮に設計点における流量係数を100%と
して第1段目の圧縮機のサージング限界域におけ
る流量係数を60%とすると、第2段目の圧縮機の
サージング限界域における流量係数は70%程度と
なる。このため、多段圧縮機の吸入弁を絞つて流
量係数を70%以下に低下させると、第2段目の圧
縮機の方に最初のサージング現象を生ずる。しか
して、多段圧縮機が三段以上の場合には、最終段
の圧縮機に最初のサージングが発生することにな
る。
このサージングが起ると圧縮機の効率が急激に
低下し、また振動や熱の発生で圧縮機のインペラ
等が損傷する虞れがある。
従つて、従来ではこのようなサージングの発生
を避けるために、やむなく全段の圧縮機の流量係
数を最終段のサージング限界域における流量係数
以上に高めて運転していた。そして、上記実例に
よれば、低負荷運転になつて流量係数が70%に達
したときに、サージングを防止すべく吐出管内の
圧気を大気に開放していたのである。
本発明は上記実情に着目して案出され、その目
的は後段の圧縮機の吸入流量を熱膨張によつて増
加させることにより、後段の圧縮機にサージング
を発生させることなくそのサージング限界域にお
ける流量係数以下の低負荷運転を可能にし、省エ
ネルギ化を達成し得る多段圧縮機の制御方法を提
供するにある。
上記目的を達成するために本発明は、圧縮機か
ら吐出される圧気を冷却するインタークーラを備
えた多段圧縮機において、該インタークーラの後
流側に位置される後段の圧縮機に吸入される圧気
の流量を検出し、この検出流量が後段の圧縮機の
サージング限界域に達したときにインタークーラ
の冷却水流量調節弁を徐々に閉作動させ、そのイ
ンタークーラを出た圧気の温度を検出してこの検
出温度が設定温度に達したときに冷却水流量調節
弁の閉作動を停止させ、再び上記検出流量がサー
ジング限界域に達したときに後段の圧縮機の放風
弁を開放させるようにしたものである。
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に徒つ
て詳述する。
ターボ圧縮機を二基直列に接続して構成される
多段圧縮機を示す第2図において、第1段目の圧
縮機1の吸入側には吸入弁2を備えた吸入管3が
接続され、第1段目の圧縮機1の吐出側には接続
管4を介して第2段目の圧縮機5の吸入側が接続
されている。
この第2段目の圧縮機5の吐出側には吐出管6
が接続され、この吐出管6には負荷機器へ圧気を
分配供給するためのレシーバタンクが接続される
ことになる。上記吐出管6には圧気を大気に開放
するための放風管7が接続され、この放風管7に
はこれを開閉する放風弁8が介設されている。ま
た、吐出管6には、吐出圧を検出し、この吐出圧
を設定圧に保持すべく上記吸入弁2を開閉制御し
て吸入風を調節するための圧力調整器9が接続さ
れ、定風圧制御ができるように構成されててい
る。
一方、上記接続管4には前段である第1段目の
圧縮機1から吐出される圧気を冷却するためのイ
ンタークーラ10が介設されると共に、このイン
タークーラ10の後流側において第2段目の圧縮
機5へ流れる圧気の流量を検出するためのオリフ
イス11aと差圧発信器11bとからなる吸入量
検出手段11が設けられている。そして、吸入量
検出手段11には流量調整器12が接続されてい
る。この流量調整器12は差圧発信器11bから
送られた検出値と第2段目の圧縮機5のサージン
グ限界許容流量とを比較して、検出値がサージン
グ限界域に達したときに上記放風弁8を開放させ
るように構成されている。
以上の構成は一般に採用されている多段圧縮機
の構成であり、定風圧制御を行つている状態にお
いて負荷機器の圧気消費量の減少により風量が第
2段目の圧縮機5のサージング限界許容流量を超
えたとき、換言すれば流量係数が第2段目の圧縮
機5のサージング限界域における流量係数を下回
つたときに吐出管6内の圧気を大気中に放風する
ことにより後段である第2段目の圧縮機5のサー
ジングの発生を防止するように構成される。
しかして、本発明は風量が第2段目の圧縮機5
のサージング限界許容流量を超えたとき、放風弁
8を開放する前に、インタークーラ10の冷却能
力を減衰させて圧気を熱膨張させ、もつて第2段
目の圧縮機5の吸入流量が増加することから、そ
の増加分だけ風量を今までより更に低減できるよ
うにしたことに特長がある。
即ち、上記インタークーラ10の冷却能力を可
変する手段として、インタークーラ10の冷却水
供給配管10aには流量調節弁13が設けられ、
この流量調節弁13を絞ることにより冷却水流量
を減らして冷却能力を減衰させることになる。流
量調節弁13は流量調整器12からの作動信によ
り比較器14を介して操作されるようになつてお
り、作動信号を受けると徐々に閉弁するように構
成されている。従つて、流量調整器12は検出値
がサージング限界域に達したときに先ず比較器1
4に流量調節弁13を作動させるための作動信号
を発し、その後検出値が再びサージング限界域に
達したときに今度は放風弁8を開放させるように
設定されている。
上記接続管4におけるインタークーラ10とオ
リフイス11aとの間には、圧気の温度を検出
し、その検出値と設定温度とを比較して検出値が
設定温度に達したときに比較器14に流量調節弁
13の閉作動を停止させる信号を発する温度検出
器15が設けられ、圧気の温度が過剰温度になる
ことにより生じる後段の圧縮機5の機械的弊害を
防止するように構成されている。なお、上記比較
器14は温度検出器15からの停止信号を受けた
ら、流量調整器12からの作動信号を流量調節弁
13に送らないように構成されている。
次に上記実施例の作用を述べる。
圧力調整器9を介した吸入弁2絞りによる定風
圧制御運転中において、負荷側の圧気消費量の減
少によつて、風量が第2段目の圧縮機5のサージ
ング限界域に達すると、流量調整器12は比較器
14を介して流量調節弁13に信号が発せられ、
流量調節弁13を絞り始める。これによりインタ
ークーラ10への冷却水供給量が減少するので、
インタークーラ10の冷却能力は漸次減衰し、も
つて第1段目の圧縮機1を出た圧気は冷却されな
いことから熱膨張する。従つて、第2段目の圧縮
機5に吸入される圧気の体積流量が増加するた
め、第2段目の圧縮機5はサージングを起さな
い。
そして、更に風量が減少して、再び第2段目の
圧縮機5のサージング限界域に達すると、今度は
流量調整器12から放風弁8に信号が送られ、吐
出管6の圧気が大気に開放される。従つて、従来
では風量が第2段目の圧縮機5のサージング限界
域に達したときに放風していたものを、その値か
ら風量を更に低下させてから放風することがで
き、その分省エネルギ化に寄与し得ることにな
る。
なお、インタークーラ10の冷却能力減衰中に
おいて、圧気の温度が設定温度以上になると、流
量調節弁13の閉作動が停止されるため、それ以
上圧気の温度は上昇せず、第2段目の圧縮機5等
の後流側の機器の機械的弊害が未然に防止され
る。
以上の説明から明らかなように、上記実施例の
構成により本発明方法は自動的に実施されること
になる。
ところで、第1段目及び第2段目の圧縮機1,
5の設計点における流量係数を100%とし、サー
ジング限界域における流量係数を第1段目の圧縮
機1は60%、第2段目の圧縮機5は70%とする
と、流量調整器12は第2段目の圧縮機5の流量
係数に合わせて70%に設定されることになる。そ
して、本発明方法を実機に実施した結果、従来で
は流量係数が70%で放風していたものが65%まで
低下させることができた。これにより、多段圧縮
機の使用範囲は、第3図に示す如く今までは70〜
100%までだつたものが65〜100%まで増大された
のである。
なお、上記実施例における流量調節弁13は閉
弁動作のみでなく流量調整器12によつて自在に
開閉制御されるように構成しても良い。また、上
記実施例は二段圧縮機について本発明を実施した
ものであるが、三段以上の多段圧縮機についても
同様に適用できることは勿論である。
以上要するに本発明によれば次のような優れた
効果を発揮する。
後段の圧縮機の吸入流量がサージング限界域
に達したときインタークーラの冷却水流量を漸
次減少させて後段の圧縮機に吸入される圧気の
体積流量を熱膨張により増加させ、更に上記吸
入流量がサージング限界域に達したとき後段の
圧縮機を放風するようにしたので、後段の圧縮
機にサージングを発生させることなくそのサー
ジング限界域における流量係数以下の低負荷運
転を可能にし、省エネルギ化を達成し得る。
インタークーラの冷却水流量を漸次減少させ
ているときにインタークーラを出た圧気の温度
が設定温度に達したとき冷却水流量調節弁の閉
作動を停止させるようにしたので、圧気の温度
が過剰温度になることにより生じる後段圧縮機
の不具合を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1段目の圧縮機と第2段目の圧縮機
の特性曲線図、第2図は本発明方法を実施するた
めの具体例を示す多段圧縮機の系統図、第3図は
本発明による効果を説明するための特性図であ
る。 図中、5は後段である第2段目の圧縮機、8は
放風弁、10はインタークーラ、13はその冷却
水流量調節弁である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 圧縮機から吐出される圧気を冷却するインタ
    ークーラを備えた多段圧縮機において、該インタ
    ークーラの後流側に位置される後段の圧縮機に吸
    入される圧気の流量を検出し、この検出流量が後
    段の圧縮機のサージング限界域に達したときにイ
    ンタークーラの冷却水流量調節弁を徐々に閉作動
    させ、そのインタークーラを出た圧気の温度を検
    出してこの検出温度が設定温度に達したときに冷
    却水流量調節弁の閉作動を停止させ、再び上記検
    出流量がサージング限界域に達したときに後段の
    圧縮機の放風弁を開放させるようにしたことを特
    徴とする多段圧縮機の制御方法。
JP11538181A 1981-07-24 1981-07-24 多段圧縮機の制御方法 Granted JPS5818598A (ja)

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JP11538181A JPS5818598A (ja) 1981-07-24 1981-07-24 多段圧縮機の制御方法

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JPS5818598A JPS5818598A (ja) 1983-02-03
JPH0259320B2 true JPH0259320B2 (ja) 1990-12-12

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ID=14661117

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JP2519167B2 (ja) * 1993-06-16 1996-07-31 ケイ・エス・エム株式会社 椅子の背もたれのロッキング強さ調節装置
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JPS5818598A (ja) 1983-02-03

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