JPH07189986A - Surging preventive control device for turbo pneumatic machine - Google Patents
Surging preventive control device for turbo pneumatic machineInfo
- Publication number
- JPH07189986A JPH07189986A JP34904093A JP34904093A JPH07189986A JP H07189986 A JPH07189986 A JP H07189986A JP 34904093 A JP34904093 A JP 34904093A JP 34904093 A JP34904093 A JP 34904093A JP H07189986 A JPH07189986 A JP H07189986A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surging
- signal
- pressure
- output
- comparator
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】ターボ式空気機械に適用されるサ
ージングの発生を回避し、サージングが発生した場合は
サージング領域から脱出する制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device which is applied to a turbo-type air machine and which avoids the occurrence of surging and escapes from the surging area when surging occurs.
【0002】[0002]
【従来の技術】ターボ式の送風機や圧縮機の運転中にサ
ージングが発生すると、風量・風圧が周期的に変動し、
これに伴って機体とそれに連なる弁や管路も振動を起こ
して作動状況が不安定となり、運転の継続が不可能にな
ることもある。従来はサージングへの対応として吐出風
量と風圧を計測し、経験値からサージングが発生するで
あろうと予測される領域を推定し、放風弁を解放するこ
とによりサージングの発生を回避する制御方式が採用さ
れていた。2. Description of the Related Art When surging occurs during operation of a turbo-type blower or compressor, the air volume and pressure change periodically,
Along with this, the airframe and the valves and pipes connected to it also vibrate, and the operating status becomes unstable, making it impossible to continue operation. Conventionally, as a measure against surging, the discharge air volume and the wind pressure are measured, the region where it is predicted that surging will occur is estimated from empirical values, and the control method that avoids the occurrence of surging by opening the blow-off valve is available. Was adopted.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
技術によるサージングの回避/脱出の手段には次のよう
な問題点があった。経験値をもとにしてサージングの発
生領域を推定するのでは、空気機械の設置環境や運転条
件等との関連もあり的確な予測とはなり得なかった。ま
た、サージングの発生を機体や回転軸の振動、吸入空気
・吐出空気の温度などにより判定しているため、サージ
ングの発生からその判定までに時間遅れがあった。However, the above-mentioned prior art means for avoiding / leaving surging has the following problems. Estimating the surging area based on empirical values could not be an accurate prediction because it is related to the installation environment and operating conditions of the air machinery. Further, since the occurrence of surging is determined by the vibration of the machine body and the rotating shaft, the temperature of the intake air and the discharge air, there is a time delay from the occurrence of surging to the determination.
【0004】本発明の目的は前記問題点を解決し、サー
ジング近傍では微小な圧力変動を発生し、サージング時
には大きな圧力変動が発生することから、この現象を利
用し、圧力の検出のみにより、自動的に時間遅れなくサ
ージングの発生を回避でき、サージングに突入しても速
やかにサージング域から脱出できる簡便で低廉な制御装
置を提供するにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to generate a minute pressure fluctuation in the vicinity of surging, and to generate a large pressure fluctuation in surging. The purpose of the present invention is to provide a simple and inexpensive control device that can avoid the occurrence of surging without a time delay and can quickly escape from the surging area even when entering the surging.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】第1発明のターボ式空気
機械のサージング予防制御装置は、吐出圧力を検出し電
気信号に変換し増幅して出力する圧力発信器1と、該圧
力発信器の出力信号のうち設定した周波数帯域の信号の
みを通過させる帯域フィルタ2と、圧力変動のレベルに
対応して設定した基準信号と帯域フィルタの出力信号を
比較・判定し、判定結果をトリガパルスとして出力する
コンパレータ3と、該コンパレータから出力されるトリ
ガパルスにより放風弁6に段階的な開度増/開度減の信
号を順次出力するサージング回避演算器4aとを有して
なることを特徴とする。A surging prevention control apparatus for a turbo-type air machine according to a first aspect of the present invention includes a pressure transmitter 1 for detecting a discharge pressure, converting it into an electric signal, amplifying and outputting the electric signal, and a pressure transmitter 1 for the pressure transmitter. Of the output signals, the bandpass filter 2 that passes only the signal of the set frequency band is compared with the reference signal set corresponding to the pressure fluctuation level and the output signal of the bandpass filter, and the judgment result is output as a trigger pulse. And a surging avoidance computing unit 4a that sequentially outputs a stepwise opening increase / decrease signal to the blowoff valve 6 by a trigger pulse output from the comparator. To do.
【0006】第2発明のターボ式空気機械のサージング
予防制御装置は、サージングの発生時に検出される特定
周波数の大きな変動圧力の電気信号によってコンパレー
タ3から出力されるトリガパルスにより放風弁6を全開
する制御信号を出力するサージング脱出演算器4bを有
してなることのほか前記第1発明の予防制御装置と同様
の構成となっている。In the surging prevention control apparatus for the turbo-type air machine of the second invention, the blow-off valve 6 is fully opened by the trigger pulse output from the comparator 3 by the electric signal of the large fluctuating pressure of the specific frequency detected when the surging occurs. In addition to having a surging escape computing unit 4b for outputting a control signal for controlling, the configuration is the same as the preventive control device of the first invention.
【0007】[0007]
【作用】前記した構成による第1発明、第2発明の作用
について説明する。 サージングによる変動圧力は、機体に穿設した圧力
検出孔あるいは該検出孔に接続した導圧管に取付けた圧
力変換器で検出し電気信号に変換する。この電気信号を
圧力発信器の増幅回路で信号処理に適するレベルまで増
幅して出力する。 圧力発振器から出力された信号にはサージングとは
関係のない周波数成分が含まれているが、帯域フィルタ
でそれを減衰させサージング近傍/サージング突入時の
周波数帯域の信号のみを通過させてコンパレータに出力
する。 コンパレータでは基準信号発生回路の出力レベルを
圧力変動のレベルに対応して設定し、該設定基準信号と
帯域フィルタから出力された信号を比較する。設定基準
信号より帯域フィルタの出力信号のほうが高レベルと判
定されると演算器に出力するトリガパルスを発生する。The operation of the first and second inventions having the above-mentioned construction will be described. The fluctuating pressure due to surging is detected by a pressure detecting hole formed in the machine body or a pressure converter attached to a pressure guiding pipe connected to the detecting hole and converted into an electric signal. The electric signal is amplified by the amplifier circuit of the pressure transmitter to a level suitable for signal processing and output. The signal output from the pressure oscillator contains a frequency component that is not related to surging, but it is attenuated by a band filter and only the signal in the frequency band near surging / surging is passed and output to the comparator. To do. The comparator sets the output level of the reference signal generation circuit corresponding to the level of pressure fluctuation, and compares the set reference signal with the signal output from the bandpass filter. When the output signal of the bandpass filter is determined to be at a higher level than the set reference signal, a trigger pulse to be output to the arithmetic unit is generated.
【0008】 演算器では、もしサージンク以外の信
号がパルスとして取込まれた場合でも、サージング時の
繰返し特性を利用して、例えば10秒とした規定時間内
に3回以上のトリガパルスを入力しない限り放風弁への
制御信号を出力しないので、サージングに限定した制御
が可能となる。 サージング近傍での信号とサージング突入時の信号
はコンパレータでの基準信号の出力設定レベルによって
見分けることができる。これは基準信号のレベルと対応
させる圧力変動の信号レベルが、サージング近傍では小
さく、サージンク突入時には大きいことによる。Even if a signal other than Sirzink is captured as a pulse, the arithmetic unit does not input a trigger pulse three or more times within a specified time of, for example, 10 seconds by utilizing the repeating characteristic during surging. As long as the control signal is not output to the blowoff valve, it is possible to perform control limited to surging. The signal in the vicinity of surging and the signal at the time of surging can be distinguished by the output setting level of the reference signal in the comparator. This is because the signal level of the pressure fluctuation corresponding to the level of the reference signal is small in the vicinity of surging and is large in the case of serge inrush.
【0009】[0009]
【実施例】図1に第1発明、第2発明の実施例に係る遠
心圧縮機のサージング予防制御装置のシステム構成図を
示した。図1を参照してその構成と作用について説明す
る。遠心圧縮機は羽根車10の回転によりうず室20内
で気体を圧縮しその圧力を上昇させる。圧力比が上限に
達するとサージングが発生し、機体とそれに連なる弁や
管路にも振動を生じ作動状況が不安定になる。うず室2
0に穿設した圧力検出孔に圧力変換器1aを取付けてう
ず室出口部の圧力を検出し電気信号に変換する。この電
気信号を圧力発信機1の増幅回路で信号処理に適するレ
ベルまで増幅して出力する。その際0.5〜20Hzの
圧力変動Bが計測される。なお、サージング近傍では、
ほぼ同一の周波数帯域でサージング時に比べれば小さな
圧力変動Aが生じる。FIG. 1 shows a system configuration diagram of a surging prevention control device for a centrifugal compressor according to an embodiment of the first and second inventions. The configuration and operation will be described with reference to FIG. The centrifugal compressor compresses the gas in the vortex chamber 20 by the rotation of the impeller 10 and increases its pressure. When the pressure ratio reaches the upper limit, surging occurs, causing vibrations in the airframe and the valves and pipes connected to it, which makes the operating condition unstable. Vortex room 2
The pressure transducer 1a is attached to the pressure detection hole formed at 0 to detect the pressure at the outlet of the vortex chamber and convert it into an electric signal. This electric signal is amplified by the amplifier circuit of the pressure transmitter 1 to a level suitable for signal processing and output. At that time, a pressure fluctuation B of 0.5 to 20 Hz is measured. In the vicinity of surging,
A small pressure fluctuation A occurs in the almost same frequency band as compared with the time of surging.
【0010】圧力発信器1から出力された変動圧力の信
号にはサージングとは関係のない周波数成分が含まれて
いるが、帯域フィルタ2でそれを減衰させサージング近
傍/サージング時の周波数帯域のみを通過させてコンパ
レータ3に出力する。コンパレータ3では内蔵する基準
信号発生回路の出力レベルを、帯域フィルタ2から入力
する変動圧力の信号のレベルに対応するように設定し、
基準信号と変動圧力の信号を比較する。基準信号より変
動圧力の信号のほうが高レベルであると判定されるとト
リガパルスを発生し、基準信号の設定レベルにより出力
先が回避演算器4aもしくは脱出演算器4bと区分さ
れ、トリガパルスを出力する。Although the fluctuating pressure signal output from the pressure transmitter 1 includes a frequency component that is not related to surging, it is attenuated by the bandpass filter 2 and only the vicinity of surging / the frequency band at surging is surpassed. It is passed and output to the comparator 3. In the comparator 3, the output level of the built-in reference signal generation circuit is set so as to correspond to the level of the fluctuating pressure signal input from the bandpass filter 2,
Compare the reference signal and the fluctuating pressure signal. When it is determined that the fluctuating pressure signal is at a higher level than the reference signal, a trigger pulse is generated, and the output destination is classified as the avoidance calculator 4a or the escape calculator 4b according to the set level of the reference signal, and the trigger pulse is output. To do.
【0011】図1におけるサージング回避演算器4aで
の信号処理のフローチャートを図2に示す。コンパレー
タ3で発生したトリガパルスが規定時間(例えば10
秒)以内に規定回数(例えば3回)以上サージング回避
演算器4aに入力した場合は、明らかにサージング近傍
の圧力変動信号であると判定できるので放風弁6の開度
を規定開度(例えば5%)開く。その後も圧力変動を検
出した場合は、さら弁開度を該時点での開度から規定開
度だけ開き、吐出圧を低下させてサージングの発生を回
避する。FIG. 2 shows a flowchart of signal processing in the surging avoidance computing unit 4a shown in FIG. The trigger pulse generated by the comparator 3 has a specified time (for example, 10
If it is input to the surging avoidance computing unit 4a more than a specified number of times (for example, 3 times) within seconds, it can be determined that the signal is a pressure fluctuation signal in the vicinity of surging. 5%) open. When the pressure fluctuation is detected thereafter, the further valve opening is opened from the opening at that time by the specified opening, and the discharge pressure is reduced to avoid the occurrence of surging.
【0012】また、放風弁6が開かれサージング防止が
機能している状況で、規定時間(例えば30秒)以上に
わたって圧力変動が検出されない場合は、該時点での開
度から規定開度(例えば2%)放風弁6を閉じる。遠心
圧縮機の運転域がサージング近傍を外れて圧力変動が無
い場合は放風弁6は全閉状態となっている。Further, in the situation where the blow-off valve 6 is opened and the surging prevention is functioning, when the pressure fluctuation is not detected for a specified time (for example, 30 seconds) or more, the opening at that time is changed to the specified opening ( For example, 2%) The blowoff valve 6 is closed. When the operating range of the centrifugal compressor is out of the vicinity of surging and there is no pressure fluctuation, the blowoff valve 6 is in a fully closed state.
【0013】次に図1におけるサージング脱出演算器4
bでの信号処理のフローチャートを図3に示した。図1
において、コンパレータ3の基準信号の出力レベルを、
サージング突入時の変動圧力の信号のレベルに対応する
ように設定しておき、基準信号と変動圧力信号を比較・
判定し、トリガパルスをサージング脱出演算器4bに出
力する。該演算器に規定時間(例えば10秒)以内に規
定回数(例えば3回)を超えてトリガパルスが入力した
時点でサージング突入と判定され、回路切換器5が制御
信号ラインから全開信号ラインに切換えられる。この回
路切換えによって放風弁6は全開とされ、圧縮機の吐出
圧力が低下してサージングから脱出する。Next, the surging escape calculator 4 in FIG.
FIG. 3 shows a flowchart of the signal processing in step b. Figure 1
At, the output level of the reference signal of the comparator 3 is
Set so as to correspond to the level of the fluctuating pressure signal at the time of surging, and compare the fluctuating pressure signal with the reference signal.
It is determined and a trigger pulse is output to the surging escape calculator 4b. When the trigger pulse is input to the arithmetic unit more than a specified number of times (eg, 3 times) within a specified time (eg, 10 seconds), it is determined that surging has occurred, and the circuit switch 5 switches from the control signal line to the fully open signal line. To be By this circuit switching, the blow-off valve 6 is fully opened, the discharge pressure of the compressor is lowered, and escape from surging.
【0014】図1に示した実施例では、放風弁6を電磁
制御弁とし、該弁への信号ラインを回路切換器5で切換
える方式としているが、放風弁を空気圧制御弁とし、電
磁式方向制御弁により放風弁に通じる制御用空気流路を
切換える方式も適用できる。In the embodiment shown in FIG. 1, the blow-off valve 6 is an electromagnetic control valve and the signal line to the blow-off valve is switched by the circuit switching device 5. However, the blow-off valve is an air pressure control valve and the electromagnetic control valve is used. A system in which the control air flow path leading to the blow-off valve is switched by a directional control valve is also applicable.
【0015】[0015]
【発明の効果】サージング現象が生じる流体機械におい
て、変動圧力の検出のみにより、自動的且つ時間遅れな
くサージングの発生を回避し得ると共に、もしサージン
グに突入しても速やかにサージング域から脱出すること
ができる。EFFECTS OF THE INVENTION In a fluid machine in which a surging phenomenon occurs, it is possible to avoid the occurrence of surging automatically and without a time delay only by detecting a fluctuating pressure, and to quickly escape from the surging area even if a surge occurs. You can
【図1】第1発明と第2発明の実施例に係る遠心圧縮機
のサージング予防制御装置のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of a surging prevention control device for a centrifugal compressor according to an embodiment of the first invention and the second invention.
【図2】図1におけるサージング回避演算器4aでの信
号処理のフローチャート。FIG. 2 is a flowchart of signal processing in a surging avoidance computing unit 4a in FIG.
【図3】図1におけるサージング脱出演算器4bでの信
号処理のフローチャート。FIG. 3 is a flowchart of signal processing in a surging escape calculator 4b in FIG.
1…圧力発信器、1b…圧力変換器、2…帯域フィル
タ、3…コンパレータ、4a…サージング回避演算器、
4b…サージング脱出演算器、5…回路切換器、6…放
風弁、10…羽根車、20…うず室。1 ... Pressure transmitter, 1b ... Pressure converter, 2 ... Bandpass filter, 3 ... Comparator, 4a ... Surging avoidance calculator,
4b ... Surging escape calculator, 5 ... Circuit changer, 6 ... Blowoff valve, 10 ... Impeller, 20 ... Swirl chamber.
Claims (2)
動圧力を検出して電気信号に変換する圧力発信器(1)
と、該圧力発信器から出力される信号のうちサージング
近傍ないし発生時の周波数帯域の信号のみを通過させる
帯域フィルタ(2)と、変動圧力のレベルに応じた基準
信号と前記帯域フィルタから出力された信号を比較し、
帯域フィルタからの出力信号のレベルが高い場合に制御
用のパルスを発生するコンパレータ(3)と、該コンパ
レータから出力されるトリガパルスにより放風弁(6)
を段階的に開弁/閉弁する制御信号を出力するサージン
グ回避演算器(4a)とを有してなることを特徴とする
ターボ式空気機械のサージング予防制御装置。1. In a turbo-type air machine, a pressure transmitter (1) for detecting fluctuation pressure on the discharge side and converting it into an electric signal.
A bandpass filter (2) for passing only a signal in the frequency band near surging or at the time of occurrence of the signal output from the pressure transmitter; a reference signal corresponding to the level of fluctuating pressure; and a bandpass filter output from the bandpass filter. Compare the signals
A comparator (3) that generates a control pulse when the level of the output signal from the bandpass filter is high, and a blower valve (6) by a trigger pulse output from the comparator (3)
And a surging avoidance computing unit (4a) for outputting a control signal for opening / closing the valve in a stepwise manner.
数の大きな変動圧力の電気信号によってコンパレータ
(3)から出力されるトリガパルスにより放風弁(6)
を全開させる制御信号を出力するサージング脱出演算器
(4b)を有してなることを特徴とする請求項1記載の
ターボ式空気機械のサージング予防制御装置。2. A blow-off valve (6) by a trigger pulse output from a comparator (3) by an electric signal of a large fluctuating pressure of a specific frequency detected when surging occurs.
The surging prevention control device for a turbo air machine according to claim 1, further comprising a surging escape calculator (4b) for outputting a control signal for fully opening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34904093A JPH07189986A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Surging preventive control device for turbo pneumatic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34904093A JPH07189986A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Surging preventive control device for turbo pneumatic machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189986A true JPH07189986A (en) | 1995-07-28 |
Family
ID=18401091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34904093A Withdrawn JPH07189986A (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Surging preventive control device for turbo pneumatic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189986A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066209A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Compressor, and method of controlling operation of compressor |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP34904093A patent/JPH07189986A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066209A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Compressor, and method of controlling operation of compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2493197C (en) | System and method for detecting rotating stall in a centrifugal compressor | |
| EP2129921B1 (en) | Method for detecting rotating stall in a compressor | |
| CN104990268B (en) | Fully pre-mixing gas combustion water heater for heating blocks guard method to blast pipe | |
| US10634150B2 (en) | Surging detection method and surging detection device for turbocharger | |
| CN104114874B (en) | Method for avoiding pump surge in a compressor | |
| CN105257580A (en) | Control system and method used for reaction gas compressor | |
| US4781524A (en) | Method and apparatus for detecting pressure surges in a turbo-compressor | |
| JPH07189986A (en) | Surging preventive control device for turbo pneumatic machine | |
| CN118167683B (en) | Anti-surge method, system and equipment for single-stage high-speed centrifugal blower | |
| RU2263234C1 (en) | Turbocompressor surge signal forming method | |
| JPH1082523A (en) | Control method of furnace pressure | |
| JP2001132685A (en) | Surging avoiding system in turbomachine | |
| JPH0735094A (en) | Compressor surging prevention device | |
| JPH03213696A (en) | Compressor rotating stall prevention device | |
| CN205315325U (en) | A control system for reacting gas compressor | |
| JPH06346893A (en) | Compressor system | |
| KR100543671B1 (en) | Compressor swing stall warning device and method using space Fourier coefficient | |
| KR100543674B1 (en) | Compressor swing stall warning device and method using energy of rotary wave | |
| JPS5815793A (en) | Compressor no-load operation control device | |
| JPS62107293A (en) | Compressor rotating stall prevention device | |
| JPS63289290A (en) | Control of operation point of moving vane variable axial flow fan | |
| JPS58144693A (en) | Fan | |
| JPH04301200A (en) | Control method of surging of fluid machinery | |
| JPH06272695A (en) | Control device for compressor | |
| JPH03199700A (en) | Surging detector for turbo-compressor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |