JPH0777365A - 冷却設備 - Google Patents

冷却設備

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JPH0777365A
JPH0777365A JP6172876A JP17287694A JPH0777365A JP H0777365 A JPH0777365 A JP H0777365A JP 6172876 A JP6172876 A JP 6172876A JP 17287694 A JP17287694 A JP 17287694A JP H0777365 A JPH0777365 A JP H0777365A
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JP
Japan
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compressor
line
pressure
flow rate
container
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Pending
Application number
JP6172876A
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English (en)
Inventor
Guy Gistau-Baguer
ジストー−バグエ・グイ
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/13—Mass flow of refrigerants

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 供給ラインから供給の、特にヘリウムの低圧
及び低温の2相流体を収容する容器と、容器へ接続さ
れ、かつ少くとも1つの圧縮機をもつガス圧力ラインと
からなる冷却装置において圧縮段階の動作を最適化し、
さらに装置の動作の異なる圧縮ラインの流量を効率的か
つ簡単に調節する。 【構成】 ライン8における流れの変数(エリア内の流
量D、圧力P)の機能で圧縮機の回転速度を制御するた
めの少くとも1つの第1手段N1を備える少なくとも1
つの圧縮機Cから成る冷却容器7におけるガスのための
再加圧ラインが接続される再加圧ラインである。圧縮機
の入口における満足する流量を確保するために、この設
備は案内動作バルブV1とバイパスされた圧縮機及び、
加圧ライン8への挿入ライン4と接続される案内動作バ
ルブV2と接続される。本発明はとりわけ超電導冷却素
子のために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は供給ラインから供給される、特に
ヘリウムの低圧および低温の2相流体を収容する容器
と、容器へ接続され、かつ少なくとも1つの圧縮機を備
えたガス圧力ラインとから成る冷却装置に関する。
【0002】この種の装置はフランス国特許願2679
635号に開示されている。
【0003】この種の冷却設備は、特に、容器中を4.2
Kよりも低い温度にするために流体圧力をhPa よりも非
常に低い値に減圧しなければならない、素粒子加速器に
おける超伝導素子を冷却するのに使用される。この非常
に低い圧力でガス状流体を設備中に再導入するために、
いくつかの圧縮機を直列に接続して圧力ラインに使用し
なければならず、その動作は圧力ラインに特に設備の始
動および停止の段階において出現し得る不安定性のた
め、制御することが難しい。
【0004】本発明の目的は圧縮段階の動作を最適化
し、さらに装置の動作の異なる段階における圧縮ライン
の流量を調節する簡単で効率的な設計の設備を提供する
ことにある。
【0005】この目的のため、本発明の1つの特徴によ
れば、本設備は圧縮機の上流におけるガス状流体の変数
の関数として、代表的には少なくとも圧縮機の上流の流
体の流量の関数として圧縮機の回転速度を制御する少な
くとも第1の手段を圧縮機と組合せて設けている。
【0006】本発明の他の特徴によれば、 − 本設備は圧力ラインにおける流体の流量を制御し、
すなわち圧力ラインの下流の冷却器用に設けられた第1
手段、代表的にはこの流体の流量を制御するための第2
手段を有している;
【0007】− 本設備は、圧縮機と組合せて、圧縮機
の上流の圧力の関数として圧縮機の回転速度を制御する
第2手段を有し、この第2制御手段は、典型的には接続
された圧縮機から成り、各々が上記第1速度制御手段と
組合わされている場合には圧力ラインの下流の圧縮機と
組合わされる。
【0008】本発明の他の特徴および利点については、
本発明を限定しない例として示す以下の実施例の説明か
ら明らかとなるだろう。
【0009】
【実施例】図1は上記に言及したフランス国特許第26
79635号に記載された形式のヘリウム冷却設備で、
本質的には冷却器1を有し、2において膨張した後に第
1低圧でヘリウム液体を中間容器3へ供給し、この液体
は中間容器3からライン4を経て交換器5を通過しそし
て最後に膨張要素6を通って第2超低温容器7へ送ら
れ、この容器7は第2の低圧力で、例えば約20hPaで約
2Kの温度の液体およびガスヘリウムを収容する。容器
7中のガス雰囲気は冷却器1へ向かって再循環されるた
めに交換機5を通過する圧力ラインで再圧縮される。
【0010】図1の実施例において、圧力ライン8は、
交換器5の下流にパイロット操縦型バルブV1を備えて成
るバイパス9によってバイパスされ得る圧縮機Cを備え
ている。このライン8は容器7と交換器5との間に、閉
止バルブV3を有し、この閉止バルブV3の下流にはライン
10が膨張要素6の上流のライン4からのびている。ライ
ン8はライン10の開口と容器7との間に閉止バルブV3を
備えている。第1の制御ループN1は圧縮機Cと組合さ
れ、圧縮機Cの回転速度の制御信号Vを出力しそしてさ
らにこの圧縮機の回転速度を表す信号VRを受け、設定ポ
イントN1は圧縮機の特徴を利用した計算の関数としてラ
イン8のセンサーによって計測された圧縮機の入口にお
ける温度T、圧力Pおよび流量Dの関数として圧縮機の
理論的な回転速度を出力するように作動する。第2番の
制御ループN2も同様に圧縮機Cと組合わされ、設定ポイ
ントPcの関数として圧縮機Cの回転速度の制御信号を出
力し、この設定ポイントPcは圧縮機の正常な吸引圧力で
あり、そして圧縮機の入口において測定された圧力Pの
信号である。
【0011】容器7からのガスの流量を制限するバルブ
V1は冷却器へ再循環する圧力ラインにおける所望の流体
流量を表す設定点Dc、特に交換器5の出力におけるライ
ン8で測定した流量を表す流量および設定点N1c 変換信
号に応じて制御ループD1によって制御される。バルブV2
は、交換器5の上流のライン8における所望の流量を表
す設定ポイントD'cおよび交換器5の上流のライン8で
測定した流体の流量を表す信号D'の関数として膨張要素
6をバイパス制御させる。
【0012】本発明の動作は以下の通りである。 1.始動手順: 1.1. 流量の制限なしで容器7と共に始動:
【0013】ループN1は圧縮機Cを動作範囲制限なしで
維持する。もしガスの流量が不十分であれば、回転速度
を増大させ、圧力率の働き通りに、そして容器7におけ
る吸引圧力は減少し、これにより追加のヘリウムの流れ
を自由に望むことができる。これら状態において、この
流量は圧縮機による動作修正が容器7で強力にもたらさ
れることを必要としている。この圧縮機の速度が十分に
迅速に増大しないとき、この流量は低すぎである。他の
方法において、あまりにも迅速に圧縮機により増大する
際には、流量はあまりにも高い。これら両例において、
流量が速度に適応しない場合圧縮機は停止段階を取り得
る。この制御ループN1は機能の大きさの最後と同様に自
動的に適合させた容器7における圧力減少の速度を許
し、液状ヘリウムを収容する分量および熱損失のごとく
容器による低圧の流れを出す。
【0014】1.2. 流量を制御した容器の始動:こ
の流量は冷却設備の限界によって耐えなければならな
い。それゆえに、再循環による流れの補足を供給される
ことによる圧縮機Cの動作訂正を確実にする必要があ
る。これはダクト9とループD1の役割である。ループD1
の設定電圧D'cを越える圧力の場合に流量が必要とさ
れ、そのバルブV1は再循環による流れの補足を確実にす
る。冷却設備による許容可能な流量に対応するバルブV2
のための制御ループD2の設定電圧D'cを記録するだろ
う。
【0015】1.3. 容器を用いずに始動する:容器
7はバルブV3によって圧力ライン8から停止され、例え
ば次に述べる不愉快な圧力ラインの停止が挙げられる。
ライン8に到着しなければならない容器7における効果
的な圧力と同じになるように容器7へライン8の前に接
続することができる。これら状況下で、以下のように始
動が確実になされる。設定ポイントの値D'cは容器7に
おける許される流量と一致し、時間に関する決まった法
律に従って圧縮機の速度を導きだす。圧縮機の吸引圧力
が優勢な容器7と同一となる場合、このループN1は動作
を実行に移し、バルブV3は開きそしてバルブV2は徐々に
閉じる。
【0016】2. 通常の状態:圧縮機Cの内側に僅か
な圧力が加わった場合、始動段階の最終段階において達
成され、バルブV3は次第に開かれ、ループN1は活動力を
失いそしてループN2は運転へ移る。僅かな圧力が達成さ
れた時、動きのない位置口と一致する一定の圧力の状態
で容器7は単に流れの一部となり、システムの働きはも
はや力強さはない。この補完の流れはこのようにバルブ
V2によって形成され、ループD2の設定ポイントD'cのバ
ルブとラインの上流の許容最小の流量と一致し吸引圧力
に相応する。
【0017】停止段階において活動的な力のキャンセル
が先に生じた結果から容器7内の槽によって冷却された
物品と共に変換され、そしてその結果容器7による一定
の圧力においての流出は減少する。ループD2はその結果
バルブV2を開きそして以下のような停止方法がとられ
る。そのときループD2はバルブV2を開き、停止手順は次
のとおりである。ループD1が作動され、バルブV3が徐々
に閉じられ、このバルブV3が閉じられるとき、圧縮機の
回転速度は、その最終の停止まで時間に比例して定めら
れた法則に従って減少する。図2には、しばしば必要で
あるように、直列に複数の圧縮機Ciを有する一実施態様
が示されている。図2に見られるように、各圧縮機Ciは
独自の調整ループN1を備え、管路9は圧縮機全体をバイ
パスし、調整ループN2は下流の圧縮機(C4)のみに関係が
あり、入力信号は第1圧縮機(C1)の上流の圧力P1であ
る。容器なしの始動または停止の段階の時間に応じた回
転速度の進展が、調整ループN2を備えた最後の圧縮機(C
4)にかかるのでなければ、手順は前記手順と同様であ
る。本発明は、特定の実施態様を参照しながら述べられ
てきたが、本発明はこれに限定されず、むしろ当業者に
とって明らかな修正および変形を受け入れることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】は1つの圧縮機を備える本発明の設備の概略線
図。
【図2】は数個の圧縮機を直列に接続して成る本発明に
よる圧力ラインの概略線図。
【符号の説明】 図 中 4 …供給ライン 5 …熱交換器 7 …容器 8 …ライン 9 …第1ダクト P …圧力 Ci…圧縮機 N1…第1の手段 CN…圧縮機 V1…バルブ V2-D2…第2制御手段 V1,D1…第1の手段 D …流量

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 供給ライン(4) によって供給される低圧
    及び低温の2相流体を収容する容器(7) 、および容器
    (7) から始まり、少なくとも1つの圧縮機(Ci)を備えた
    ガス圧力ライン(8) からなる冷却設備において、圧縮機
    の上流のガス状流体の変数の関数として、圧縮機の回転
    速度を制御する少なくとも第1の手段(N1)を圧縮機(Ci)
    に組合せて設けたことを特徴とする冷却設備。
  2. 【請求項2】 上記変数が圧縮機(Ci)の上流のガス状流
    体の流量(D)から成ることを特徴とする請求項1に記載
    の設備。
  3. 【請求項3】 ライン(8)の流量を制御する第1の手段
    (V1,D1)を備えていることを特徴とする請求項1または
    請求項2の何れかに記載の設備。
  4. 【請求項4】 第1の流量制御手段が圧縮機(C1)をバイ
    パスしかつライン(8)における流量を表す少なくとも1
    つの信号(D) の関数として案内動作される第1バルブ(V
    1)を備えた第1ダクト(9) を有していることを特徴とす
    る請求項3に記載の冷却設備。
  5. 【請求項5】 ライン(8) における流量を制御する第2
    の制御手段(V2-D2)を備えていることを特徴とする請求
    項3または請求項4の何れかに記載の設備。
  6. 【請求項6】 第2の制御手段が圧力ライン(8) に供給
    ライン(4) を接続しかつライン(8) における流量を表す
    信号(D')の関数として案内動作される第2バルブ(V2)を
    備えた第2ダクト(10)を有していることを特徴とする請
    求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 圧縮機の上流の圧力(P) の関数として圧
    縮機の回転速度を制御する第2制御手段(N2)を圧縮機(C
    i)と組合せて設けたことを特徴とする請求項2から請求
    項6の何れか1項に記載の設備。
  8. 【請求項8】 圧力ライン(8) が上記第1速度制御設備
    と各々組合せられた少なくとも2つの圧縮機(Ci,Cj)を
    直列に接続していることを特徴とする請求項1項から請
    求項7項の何れか1項に記載の設備。
  9. 【請求項9】 第2制御手段(N2)がライン(8) の下流の
    圧縮機(CN)と組合わされ、そして圧力ラインにおける上
    流の圧縮機(C1)の上流の圧力を表す信号(P1)を受けるこ
    とを特徴とする請求項7または請求項8に記載の設備。
  10. 【請求項10】 圧縮機(C1)の上流の圧力ライン(8)お
    よび供給ライン(4)とを横断する熱交換器(5)を有し、第
    2ダクト(10)が熱交換器(5)と容器(7)との間において上
    記ライン(8),(4)を接続することを特徴とする請求項6
    から請求項9の何れか1項に記載の設備。
JP6172876A 1993-07-23 1994-07-25 冷却設備 Pending JPH0777365A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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FR9309092 1993-07-23
FR9309092A FR2708093B1 (fr) 1993-07-23 1993-07-23 Installation de réfrigération à très basse température.

Publications (1)

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JPH0777365A true JPH0777365A (ja) 1995-03-20

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JP (1) JPH0777365A (ja)
CH (1) CH689357A5 (ja)
DE (1) DE4425974A1 (ja)
FR (1) FR2708093B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017522500A (ja) * 2014-07-08 2017-08-10 リンデ アクチェンゲゼルシャフト 極低温ヘリウムを冷却するための直列に配設された極低温圧縮機の速度を制御するための方法
JP2017524101A (ja) * 2014-07-08 2017-08-24 リンデ アクチェンゲゼルシャフト 一連の極低温圧縮機における流体の圧力及び温度制御のための方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2760074B1 (fr) * 1997-02-24 1999-04-23 Air Liquide Procede de compression d'un gaz a basse temperature et a basse pression, ligne de compression et installation de refrigeration correspondantes
US6332336B1 (en) * 1999-02-26 2001-12-25 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for maximizing the productivity of a natural gas liquids production plant
JP3751208B2 (ja) * 2001-02-23 2006-03-01 株式会社神戸製鋼所 多段可変速圧縮機の制御方法
US6663358B2 (en) 2001-06-11 2003-12-16 Bristol Compressors, Inc. Compressors for providing automatic capacity modulation and heat exchanging system including the same
FR2840060B1 (fr) * 2002-05-24 2004-07-02 Air Liquide Procede et installation de pilotage d'au moins un compresseur centrifuge cryogenique, ligne de compression et installation de refrigeration correspondantes
US7409834B1 (en) * 2005-03-10 2008-08-12 Jefferson Science Associates Llc Helium process cycle
US7278280B1 (en) * 2005-03-10 2007-10-09 Jefferson Science Associates, Llc Helium process cycle
GB2453721B (en) * 2007-10-15 2010-11-17 Siemens Magnet Technology Ltd Helium compressor with control for reduced power consumption
GB2480270A (en) * 2010-05-11 2011-11-16 Rolls Royce Plc Waste gas compressor train
WO2015121807A1 (en) * 2014-02-11 2015-08-20 Saudi Basic Industries Corporation Electronic bypass system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1426986A1 (de) * 1964-08-06 1969-05-29 Max Planck Gesellschaft Helium-Refrigerator
US4248055A (en) * 1979-01-15 1981-02-03 Borg-Warner Corporation Hot gas bypass control for centrifugal liquid chillers
US4267701A (en) * 1979-11-09 1981-05-19 Helix Technology Corporation Helium liquefaction plant
US4439997A (en) * 1981-03-16 1984-04-03 Cantley Robert J Energy management system for multi stage refrigeration systems
JPS6060463A (ja) * 1983-09-14 1985-04-08 株式会社日立製作所 液化ガス発生装置
GB2168799B (en) * 1984-12-19 1989-05-17 Hymatic Eng Co Ltd Cryogenic cooling apparatus
DE3680335D1 (de) * 1986-06-23 1991-08-22 Leybold Ag Kryopumpe und verfahren zum betrieb dieser kryopumpe.
FR2679635B1 (fr) * 1991-07-26 1993-10-15 Air Liquide Circuit de compression d'un fluide gazeux a basse pression et a basse temperature.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017522500A (ja) * 2014-07-08 2017-08-10 リンデ アクチェンゲゼルシャフト 極低温ヘリウムを冷却するための直列に配設された極低温圧縮機の速度を制御するための方法
JP2017524101A (ja) * 2014-07-08 2017-08-24 リンデ アクチェンゲゼルシャフト 一連の極低温圧縮機における流体の圧力及び温度制御のための方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2708093A1 (fr) 1995-01-27
DE4425974A1 (de) 1995-01-26
CH689357A5 (fr) 1999-03-15
US5499505A (en) 1996-03-19
FR2708093B1 (fr) 1995-09-01

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Effective date: 20040622