JPH0442557B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0442557B2
JPH0442557B2 JP58115815A JP11581583A JPH0442557B2 JP H0442557 B2 JPH0442557 B2 JP H0442557B2 JP 58115815 A JP58115815 A JP 58115815A JP 11581583 A JP11581583 A JP 11581583A JP H0442557 B2 JPH0442557 B2 JP H0442557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stage
vane
flow rate
compressor
relationship
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
JP58115815A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS608497A (ja
Inventor
Haruo Miura
Toshio Kaneko
Yoshiaki Abe
Juji Oomachi
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58115815A priority Critical patent/JPS608497A/ja
Priority to DE3424024A priority patent/DE3424024C2/de
Publication of JPS608497A publication Critical patent/JPS608497A/ja
Priority to US06/941,639 priority patent/US4770602A/en
Publication of JPH0442557B2 publication Critical patent/JPH0442557B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • F04D27/0246Surge control by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は多段圧縮機の容量調節装置に係り、特
に段間に冷却器を有する多段遠心圧縮機、軸流圧
縮段と圧縮段間に冷却器を有する複合形圧縮機な
どに公的な容量調節装置に関する。
〔発明の背景〕
たとえば、多段遠心圧縮機においては、各段入
口にベーンを配置し、このベーンを操作すること
によつて容量調節が行なわれている。その代表的
な手法としては、本願出願人が先に提案した特願
昭54−27744号(特開昭55−123394号)発明の名
称「多段遠心圧縮機の制御方法」がある。この制
御方法は、複数段ベーンを一回ずつ試行的に動か
して効率の変化を確認し、効率の頂点を見出す方
法である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この手法における各段ベーン開
度の相対関係は、予め機構的にある任意の線形関
係に固定されているものであつた。いいかえれ
ば、各段のベーン開度は圧縮機の流量とは無関係
に初段のベーン開度が決まると後段のベーン開度
が一義的に決まるものであつた。
多段圧縮機では各段ごとに毒軸の異なつた流体
性能を有し、その組合せで全体特性が構成されて
いるので従来のように一義的な各段ベーン開度組
合せでは、例えば空気分離プラントでは減量運転
域は設計点風量の70%程成が常識とされ、この範
囲内で効率向上をはかることが行なわれていた。
ところで、近年省エネルギ思考によりさらに減量
運転域の拡大と部分負荷効率の向上が要求される
ようになつたが、従来では前述したように各段ベ
ーン開度関係を固定しているためにこの要求を実
現することができなかつた。
本発明の目的は、電子計算機など大がかりな装
置を設けることなく簡単な構成を付加するだけ
で、減量運転域の拡大と部分負荷運転域における
効率向上を達成することのできる多段圧縮機の容
量調節装置を得ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明は、複数段で
構成される圧縮機であつて、少なくとも2個以上
の圧縮段の入口に開度調節可能なベーンを配置
し、上記圧縮機の測定流量と目標流量とを比較
し、上記各ベーンへ操作指令信号を発し開度調節
を行なうようにした多段圧縮機の容量調節装置に
おいて、前記操作指令信号に応じ前記第1段目の
ベーンを駆動する前段ベーン駆動装置と、前記第
2段目以降のベーンを駆動する後段ベーン駆動装
置と、前記前段ベーン駆動装置または後段ベーン
駆動装置に設けられ、圧縮機の流量に応じた前記
各ベーン開度の最適な相対関係を予め記憶させて
おくと共に前記いずれか一方の流量を取り込み該
流量に応じ前記各ベーンの開度の相対関係を可変
する比率設定演算器とを備え、この比率設定演算
器は、前記取り込まれた流量がサージング限界許
容値から運転可能域へ離れている場合には最高効
率が得られるベーン開度関係に選定し、前記流量
がサージング限界許容値に近いか運転不可域にな
る場合にはその域に入る前に運転域の拡大を行な
うようなベーン開度関係を選定する構成としたこ
とを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明は、流量によつて多段圧縮機の各段ベー
ン開度の相対関係を可変する比率設定演算器を備
えているので、圧縮機流量がサージング限界許容
値から運転可能域へ離れている場合には最高効率
が得られるベーン開度関係に設定される。また、
流量を減じてサージング限界許容値に近いか運転
不可域になる場合にはその域に入る前に運転域の
拡大を行なうようなベーン開度関係に設定され
る。さらに、本発明装置は、比率設定演算器を設
けるだけで良く、電子計算機のような大がかりな
装置を設ける必要がない。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図ないし第7図に
より説明する。
第1図は本発明の基本的な実施例を示すもの
で、以下の説明はこれを主体にして説明する。第
1図は複数段ベーンの開度調節による容量調節を
行なう多段圧縮機の統計図であつて、1ないし4
は各段を構成する圧縮機で、各段間には冷却機5
ないし7が設けられている。また、各段入口には
それそれぞれインフレツトガイドベーン8ないし
11を有している。そして1段入口ベーン8は、
1段ベーン駆動装置12によつて、2ないし4段
入口ベーンは後段グループベーン駆動装置25に
よつてそれぞれ駆動する。このベーン駆動装置は
コントローラ24から開度指令信号22を、ベー
ンを駆動するための機械的な力に変換する装置で
ある。一方この多段圧縮機の流量は吐出のオリフ
イス16の差圧、前温、前圧によつて計測され
る。これらはそれぞれの変換器19,17,18
によつて電気信号に変換され演算装置20にて圧
縮機流量(測定流量)に変換される。この流量信
号23はコントローラ24にフイードバツクされ
る。即ち圧縮機の目標流量信号が21がコントロ
ーラ24に指示され、フイードバツクされた前記
流量信号23の偏差がなくなるようにベーン操作
指令信号22として、各ベーン駆動装置12〜1
5に指令することによつて圧縮機の容量調節を行
なうものである。
コントローラ24と後段グループ駆動装置25
との間には比率設定演算器26が設けられ、流量
信号23が入力されている。この比率設定演算器
26は、アナログ式、デイジタル式のものいずれ
でも良いが、いずれの場合でも次の〜の機能
を有する。すなわち、1段ベーンの開度をB、後
段グループベーンの開度をAとした場合、、ベ
ーン操作指令信号22から1段ベーン開度Bに相
当する信号を入力し、その開度に定数倍(α)
し、それに一定値(β)を加算した値を後段グル
ープベーンの駆動装置25に出力する。、この
場合、流量信号23すなわち流量とあらかじめ設
定されている多段圧縮機のサージング限界許容値
と比較し、上記流量がサージング限界許容値内に
あれば上記を実行する。、上記流量がサージ
ング限界許容値より外にあるときは、上記流量に
比例してα,βを変え上記を実行する。
次に本発明の動作を従来方法と比較しながら説
明する。従来の方法では、目標風量21を与える
と、圧縮機流量23が目標値21から離れていれ
ばベーン動作指令22が出て、ベーンが動き最終
的には圧縮機流量が目標値に達する。このとき1
段と後段グループベーン開度関係は第5図のaま
たはbのように固定される。即ち、圧縮機製作時
にaまたはbのように設定されると、この関係は
変えることができないため、圧縮機の運転特性が
固定される。第6図は従来の容量調節動作におけ
る圧縮機の特性曲線と運転ラインとの関係を示し
たもので、曲線cは圧縮機特性曲線、dはサージ
ングライン、eプラント抵抗ラインをあらわす。
圧縮機運転か可能な範囲は設定点(f)風量QD
からプラント抵抗ラインとサージングラインが交
差する風量Qsまでの範囲である。この範囲は空
気分離プラントのような場合、QSとQDの比であ
らわすと0.7程度というのが常識であつた。これ
は従来方法で容量調節を行なうとき、減量運転域
の効率ができるだけ高く、かつ減量運転域も広く
という2つ要求に対して得られた経験値であつ
た。
本発明は従来技術では実現できなかつた部分負
荷効率がよくしかも減量運転域が広い容量調節方
法を提供するもので、本発明は1段と後段グルー
プのインフレツトガイドベーンの相互関係を圧縮
機流量によつて独立に組合せが変えられるように
構成する。即ち(1)〜(2)式であらわすように1段に
対する後段ベーン開度の傾き(α)と切ペン
(β)を流量信号23(流量)に連結して変える
ようにした。
α=f(Q) ……(1) β=f(Q) ……(2) ここで、α;1段に対する後段のベーン開度の
関係の傾き(deg・/deg) β;1段に対する後段のベーン開度の関係の切ペ
ン(deg.) Q;圧縮機流量(Nm3/Hr) さらに1段と後段グループベーン開度の動きを
横軸に1段ベーン開度B、縦軸に後段グループベ
ーン開度Aをとつたベーン開度を表わす図である
第7図を用いて説明する。同図においてdは多段
圧縮機のサージングラインでこの線より右側が運
転可能域、左側が運転不可域、η1ないしη4は等効
率ライン、Q1ないしQ4は等流量ラインである。
流量Q1のときの開度関係は傾きα1、切ペンβ1
持つた直線gのようになり、流量が変化してQ2
Q3になると傾き、切ペンもα2,α3,β2,β3とな
りそれぞれ直線h,iのようになる。
従つて、サージラインに対して余裕のある流量
では最高効率が得られるベーン開度関係を選択す
ることができ、サージングラインに近いところで
は流量信号によつてベーン開度関係を変えること
により、サージングラインを低風量側にずらすこ
とができる。例えば第1図の実施例を空気分離プ
ラントに応用すると、サージラインに対して十分
余裕のある流量ではβを大きく、αを小さく、サ
ージングラインに近いところでは(従来のQS
近傍およびそれ以下の範囲)、βを小さく、αを
大きくとることにより第8図に示すように、従来
の減量運転可能範囲を大幅に広くするとができ、
かつサージ流量よりも余裕のある運転点では最高
効率ができるように運転することができる。第8
図でダツシユを付したものが本発明による特性を
示し、dはαを小、β大の組合せd´はαを大、β
を小とした組合せである。なお、jは効率曲線を
示す。
尚、上記説明図では、比率設定演算器26をコ
ントローラ24と後段グループ駆動装置25との
間に設けたものについて述べたが、本発明はこれ
に限定されず、第2図に示したように前段ベーン
駆動装置12とコントローラ24との間に比率設
定演算器を設けても良い。また、第3図に示した
ように、後段ベーングループを各段独立にベーン
駆動装置27〜29を設け、これら駆動装置とコ
ントローラ24との間にそれぞれ比率設定演算器
30〜32を設けて構成してもよいことは勿論で
ある。更にまた、これまでの説明は測定流量によ
つて調節する方法を例にとつて行なつてきたが、
第4図に示したように目標流量21を比率設定演
算器に入力して実行しても良いことも勿論であ
る。第2図、第3図、第4図において、第1図に
示したものと同一物には同一符号を付してあるの
で、その説明は省略する。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明は、複数段で構成され
る圧縮器の各段のベーンの開度の相対関係を流量
に応じて変化するように構成したので、電子計算
機など大がりな装置を設けることなく簡単な機構
を付加するだけで、圧縮機の運転可能範囲を拡大
するとができると共に部分負荷運転時の効率向上
も達成できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本的な実施例に係る系統
図、第2図ないし第4図は、本発明の他の実施例
を示す系統図、第5図は従来の方法にもとづくベ
ーン開度関係を示す図、第6図は従来の方法にも
とづく圧縮機の特性曲線と運転ラインとの関係を
示した図、第7図は第5図に対応する本発明に係
るベーン開度関係を説明するための図、第8図
は、第6図に対応する本発明に係る圧縮機の特性
曲線と運転ラインとの関係を示した図である。 1〜4……圧縮段、5〜7……冷却機、8〜1
1……インレツトガイドベーン、12〜15……
ベーン駆動装置、16……オリフイス、17……
オリフイス前温、18……オリフイス前圧、19
……オリフイス差圧、20……流量計、21……
目標流量、22……ベーン操作指令信号、23…
…流量フイードハツク信号、24……コントロー
ラ、25……ベーン駆動装置、26……比率設定
演算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数段で構成される圧縮機であつて、少なく
    とも2個以上の圧縮段の入口に開度調節可能なベ
    ーンを配置し、上記圧縮機の測定流量と目標流量
    とを比較し、上記各ベーンへ操作指令信号を発し
    開度調節を行なうようにした多段圧縮機の容量調
    節装置において、前記操作指令信号に応じ前記第
    1段目のベーンを駆動する前段ベーン駆動装置
    と、前記第2段目以降のベーンを駆動する後段ベ
    ーン駆動装置と、前記前段ベーン駆動装置または
    後段ベーン駆動装置に設けられ、圧縮機の流量に
    応じた前記各ベーン開度の最適な相対関係を予め
    記憶させておくと共に前記いずれか一方の流量を
    取り込み該流量に応じ前記各ベーンの開度の相対
    関係を可変する比率設定演算器とを備え、この比
    率設定演算器は、前記取り込まれた流量がサージ
    ング限界許容値から運転可能域へ離れている場合
    には最高効率が得られるベーン開度関係に選定
    し、前記流量かサージング限界許容値に近いか運
    転不可域になる場合にはその域に入る前に運転域
    の拡大を行うようなベーン開度関係を選定する構
    成としたことを特徴とする多段圧縮機の容量調節
    装置。 2 前記比率設定演算器は、入力された流量が前
    記圧縮機のサージング限界許容値より大きけれ
    は、前記操作指令信号のうちいずれか一方のベー
    ンの操作指令信号を定数倍し、それに一定値を加
    算した値を前記他方の駆動機へ出力し、該流量が
    前記サージング限界許容値より小さければ、該流
    量に比例して上記定数と上記一定値とを変化さ
    せ、上記出力を実行することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の多段圧縮機の容量調節装
    置。 3 上記多段圧縮機は各段間に中間冷却器を配置
    してなる特許請求の範囲第1項記載の多段圧縮機
    の容量調節装置。 4 上記多段圧縮機を4段で構成し、前記各段に
    設けたベーン駆動装置の内第2段ないし第4段の
    駆動機を共用したことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の多段圧縮機の容量調節装置。
JP58115815A 1983-06-29 1983-06-29 多段圧縮機の容量調節装置 Granted JPS608497A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58115815A JPS608497A (ja) 1983-06-29 1983-06-29 多段圧縮機の容量調節装置
DE3424024A DE3424024C2 (de) 1983-06-29 1984-06-29 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Fördermenge eines mehrstufigen Kompressors
US06/941,639 US4770602A (en) 1983-06-29 1986-12-15 Method of capacity controlling of multistage compressor and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58115815A JPS608497A (ja) 1983-06-29 1983-06-29 多段圧縮機の容量調節装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS608497A JPS608497A (ja) 1985-01-17
JPH0442557B2 true JPH0442557B2 (ja) 1992-07-13

Family

ID=14671780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58115815A Granted JPS608497A (ja) 1983-06-29 1983-06-29 多段圧縮機の容量調節装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4770602A (ja)
JP (1) JPS608497A (ja)
DE (1) DE3424024C2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62253995A (ja) * 1986-04-28 1987-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多段タ−ボ冷凍機等の容量制御装置
US5743715A (en) * 1995-10-20 1998-04-28 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for load balancing among multiple compressors
CA2231443C (en) * 1996-01-02 2002-03-26 Woodward Governor Company Surge prevention control system for dynamic compressors
JP3741014B2 (ja) * 2001-09-18 2006-02-01 株式会社日立製作所 複数台の圧縮機の制御方法及び圧縮機システム
US6644400B2 (en) * 2001-10-11 2003-11-11 Abi Technology, Inc. Backwash oil and gas production
JP4069675B2 (ja) * 2002-05-22 2008-04-02 株式会社日立プラントテクノロジー ターボ圧縮機およびその容量制御方法
DE10251486A1 (de) * 2002-11-05 2004-05-19 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Gaserückgewinnung
FR2898645B1 (fr) * 2006-03-14 2008-08-22 L'air Liquide Compresseur a plusieurs etages, appareil de separation d'air comprenant un tel compresseur et installation
JP2008121451A (ja) 2006-11-09 2008-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ターボ冷凍機およびその制御方法
DE102008058799B4 (de) * 2008-11-24 2012-04-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines mehrstufigen Verdichters
CN104534709B (zh) * 2014-12-10 2016-08-17 中石化宁波工程有限公司 一种丙烯闪蒸制冷工艺
CN121088669B (zh) * 2025-11-12 2026-01-30 荏原冷热系统(中国)有限公司 一种串联式离心机组容量控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA933629A (en) * 1968-07-08 1973-09-11 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha (Also Known As Tokyo Shibaura Elec Tric Co., Ltd.) Extraction and back-pressure turbine control system
US3723018A (en) * 1970-12-16 1973-03-27 Hitachi Ltd Automatic valve changeover apparatus for a turbine
DE2139102A1 (de) * 1971-08-04 1973-02-22 Mitsui Shipbuilding Eng Verfahren zum steuern eines kompressorsystems und derart steuerbares kompressorsystem
US4303372A (en) * 1978-07-24 1981-12-01 Davey Compressor Company Bleed valve particularly for a multi-stage compressor
JPS55123394A (en) * 1979-03-12 1980-09-22 Hitachi Ltd Capacity control of centrifugal compressor
US4431371A (en) * 1982-06-14 1984-02-14 Rockwell International Corporation Gas turbine with blade temperature control

Also Published As

Publication number Publication date
DE3424024C2 (de) 1987-02-19
US4770602A (en) 1988-09-13
JPS608497A (ja) 1985-01-17
DE3424024A1 (de) 1985-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0442557B2 (ja)
US6602057B2 (en) Management and optimization of load sharing between multiple compressor trains for controlling a main process gas variable
US4384818A (en) Method and apparatus for limiting the end thrust of turbo compressors by means of a blowoff control
US4288198A (en) Method of controlling multistage centrifugal compressor equipment
US2409837A (en) Centrifugal type compressor
US2828066A (en) Turbocompressor plant
CN102072186B (zh) 多段离心压缩机的容量控制方法
EP0301993A2 (en) A surge control for a compressor
US4430573A (en) Load control for energy converters
JPS59161649A (ja) 空気調和機の能力制御装置
JPS62210222A (ja) 可変ノズル付過給機の制御方法
EP3859155B1 (en) Gas compressor and method for controlling same
JPH037030B2 (ja)
JPH0442556B2 (ja)
CN108466932B (zh) 底盘取力行车液压调速系统
JPH0739840B2 (ja) 多段遠心圧縮機の制御方法
JPH0678868B2 (ja) 高圧コンデンサの制御方法
CN212202515U (zh) 一种离心叶轮组件及变速可调的离心机组
JPS5888498A (ja) 可変ピツチ翼を有する反転軸流フアン
JPS58220984A (ja) エンジンコントロ−ル装置
JPH0324599B2 (ja)
JPS638880Y2 (ja)
CN118188557A (zh) 一种航空发动机防喘系统及航空发动机防喘方法
SU1701989A1 (ru) Способ регулировани компрессорной станции
CN120175640A (zh) 基于罗茨泵-前级泵的频率调节系统及方法