JPS5963385A

JPS5963385A - 容積式二段形圧縮機の容量調節方法

Info

Publication number: JPS5963385A
Application number: JP17357382A
Authority: JP
Inventors: Hisakuni Morikawa; 森川　寿邦
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1982-10-01
Filing date: 1982-10-01
Publication date: 1984-04-11

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】本発明は、俟込圧力または吐出圧力の変動が大きいプロ
セスに好適な容量調節方法に関し、さら（こ詳しくは運
転条件の変化に対応して常に最小動力で運転できる容積
式二段形圧縮機の容量調節方法に関するものである。

近年、多段膨圧縮機を使用したプロセスの複雑化ととも
に、圧縮機の運転範囲が広くなってきており、かような
広範囲の運転においては、運転条件の変化が激しく圧縮
機の駆動消費動力も甚大となるので消費電力の少ない運
転方法が希求されている。

ところで、知られるように二段形圧縮機を含む多段膨圧
縮機においては、動力削減の為（こ通常中間／会却器が
設けられている。かような多段圧縮で中間冷却を行なっ
た場合の最小理論断熱動力は（１↓［、、ｌ’ｓ：　　
吸込圧力（Ｋｇ［１０）ｊ　ａｂｓ　）１′ｄ：　　吐
出圧力（） ■Ｓ　　”Ｊｌ込容＠　（１）ｌ　／　１１０ｕｒ　）
Ｚ　：　段数ように各段の中間段圧力を設定してやれば理論的には最
小の断熱動力となる。しかしながら、実際には各膜圧縮
機における断熱効率が、それぞれ異なっているので、そ
れらの断熱効率を考慮して各膜圧縮機の動力の和が最小
となる中間段圧力を設定している。

この中間段圧力は前記（【）式から理解されるように、
吸込圧又は吐出１王が変われば変動する。すなわち、吸
ｉΔ圧力や吐出圧力が変われば、動力が最小となる最適
中間段圧力が存在するということである。

ところが、従来の多段膨圧縮機の設Ｒ（に当っては、設
計吐出圧力と設計吐出圧力とが与えられると断熱効率を
考慮したうえて、各膜圧縮機の動力の和が最小となるよ
うに繰返し計算によって設計中間段圧力を決定し、該設
計中間段圧力となるように圧縮機を設計している。すな
わち、成る１つの与えられた吸込圧力と吐出圧力に対し
てのみ最適となる中間段圧力とな−〕でいる。

しかるｆこ、前述したように近年では、吸込圧力あるい
は吐出圧力が太き（変動するようなプロセスが多くなっ
てきており、かような変動の大きいプロセスでは、設計
された中間段圧力で運転される場合が少なく、無駄な動
力消費が余儀なくされている。

本発明は前述した欠点（こ鑑み、吸込圧力或は吐出圧力
の変動があっても、それにｉＢ４従して常時最適な中間
段圧力となるようｆこする容量調８１１方法を提供する
ことを目的とするもので、その特徴とするところは、変
動するプロセスからの要求圧送容量に応じて、１段側圧
縮機を容量調節すると共に、その調節された容量におい
て圧縮機の駆動機の消費動力が最小となる最適中間段１
上刃となるように２２段側圧縮を容量調節する点番こあ
る。

以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

図は、本発明に係る容量調節方法を適用した容積式２段
形圧、陥機を示し、中間冷却器３を介して１段側圧縮機
１と２段側圧縮機２とが１頁列に連結される一方、前記
各圧縮機１．２はそれぞれ別個に増速機４　ａ　＋　４
　ｂを介して可変速モータ５ａ＋５ｂにより駆動される
ようになっている。

可変速モータ５　ａ　＋　５　ｂには、これらの回転数
を調節するための回転数詞」”ｎ′ｊ計５ａ、５ｂおよ
び回転数を予め設定した制御卸範囲内番こ制限するため
の高速リミッタ７　ａ　＋　７　＋）　ｌ低速リミッタ
８ａ。

８１＞とともに、各可変速モータ５　ａ、　５１）の消
費電力を検出するための電力計９ａ　、９ｂか設けであ
る。

また、２段側ＩＥ縮機２と、これにつづく図示しないプ
ロセスとの間ＩこはＩＬ力調節ｈ１１０か設けてあり、
これによりプロセス側より要求される圧送容量が満たさ
れているか盃かを判断Ｌ７、前記回転数調節計６ａを介
して可変速モータ５ａの回転数の調節が可能とな−って
いる。な１日、前記圧力調節５１１０を設ける位置は、
そこに限定されるものでなく、庄原１機の吸込側てもよ
く、また、それに代えて流旧調Ｅｒ１ｊ計としても良い
ことは勿論である。

さらに電力計９３．９’）に接続され、ｉｉＪ変速モー
タ５ａ、５ｂの電力を加算する加算器１１および加算器
１１ｉこより演算された合計が最小となるよう番こ前記
回転数調節計５１）を介してｐＪ変速モータ５１〕の回
転数を調節ｉｉＪ能なように電力調節計１２が設けであ
る。

なお、２段側圧縮機２の吸込側と吐出側との間には、こ
の両者の圧力差を検出するための差圧スイッチ１３が設
けてあり、差１１：、スイッチ１３の幀か予め定めた一
定偵を超えた場合にもｎＪ変速モータ５ｂ側の＋ＴｈＴ
ｈミリミツタフ１作動して可変速−七−タ５ｂの回転数
の増加を抑制するよう【こなっている。

その他、１４ａ、’ｉ４ｂは温度スイッチ、１５は安全
ブｆていずれも圧縮機を保護するために設りたものであ
る。

次に、前記構成からなる容積式２段形圧縮機の容量調節
方法（こついて説明する。

まず、圧縮機１，２を作動させた状１舊（こお０て、２
段側圧縮機２より吐出される取扱いカスか、前記図示し
ないプロセス側から要求される圧送容量を満たしている
か盃かを圧力調ｊηＪ計１０によりｌ′、ｌＪ断じ、圧
送容量を満たすように回転数詞ｒ！１１計６ａを介して
、可変速モータ５ａの回転数を増加あるいは減少させて
１段側圧縮機の容量調節をする。

１）ｉｊ記判断ならび番こ調ｆｒ’ｏは作朶者が行なっ
てもよ（、あるい（ま自動ｆｌてもよい。

ついて、加算器ｉｌｌこて演算した敏か最小となるよう
に電力調ｆｍ計１２により回転数調節計６ｂを介してｉ
′ｉＪ変速モータ５ｂの回転数を増加あるいは減少させ
て２段側ＬＬ稲機の容π調節をする。この調節は、前記
同様作業Ｋが行ってもよく、自動化してもよい。

前記ｉｒＪ変速モータ５ａ、５ｂの回転数の調ｆｒｌｉ
ｉ時における回転数の異常増加、異當誠少は高速リミッ
ク７ａ＋７ｂ＋低速すミツク８ａ、８ｂにより防ぐこと
ができる。

なお、自ｉＪ記実施例では、２段側圧縮機２力程ＩＪ速
側に変化した際、その回転数の制限を高速リミッタ７ａ
、７ｂて行うととも番こ、圧縮機の安全保護−にから差
圧スイッチ１３によっても制限を加えていたが、差圧ス
イッチ１３に代えて、温度スイッチ１４ｂｌこよって、
すなわち、２段側圧縮機２の吐出側の温度により制限を
加えてもよい。

また、前記実施例では、圧縮機１．２の容量調節を、可
変速モータ５ａ、５ｂの回転数を変えることによるいわ
ゆる回転数制御を行ったが、これに限るものでなく、容
量調節によって圧縮機の駆動機の動力減少を図れるもの
であれはいかなる方式でもよく、前記以外に例えばスラ
イドヅ「イ・」きスクリュ圧縮機の場合はスライドノ「
により前記同様の容量調節を行うことができる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれは、圧縮
気体使用側のプロセスから要求される用送容量を満たす
ように１段側圧縮機を容量調節するとともに、この容量
調節を行った状態において、２段側圧縮機を、これと１
段側圧縮磯の駆動機の消費動力の和が最小となるように
容晴調ｆｌｌｊシている。

このため、いかなる運転条件の変動に対しても、常に最
適中間段圧力で運転されるので、圧縮機全体の消費動力
を著しく削減することかできる他、以Ｆの効果も得るこ
とができる。

１）設計点て決めた中間段圧力よりも低い吐出圧力で運
転できる。（各膜圧縮機が常に吸込圧力よりも吐出圧力
を尚くして３く必要のある圧縮機（こおいては、従来技
ｉホｉては中間段圧力よりも最終段吐出圧力を低くてき
ないが、本発明によれば、中間段圧力を任意に変更でき
るので吐出圧力を設計中間段圧力よりも低くして運転で
きる。）２）圧縮機本体の性能が変化して中間段圧力が
設計値と変わっても當に最小動力で運転できる。

３）その細管路抵抗の変化、冷却水の変化等、吐出圧力
又は吸込圧力番こ影響を与える変動に苅しても、常に最
小動力で運転できる。

【図面の簡単な説明】図は本発明に係る方法を適用した容積式二段形圧縮機の
系統図である。１・・・１段側圧、縮機、　　２・・・２段側圧縮機、
ｓａ　＋　５ｂ・・・可変速モータ、　５ａ　、　５ｂ
・・・回転数調節計、　　９ａ、９ｂ・・・電力計、　
　ｌＯ・・・圧力調節計、・　１１・・・加算器、　　
１２・・・電力調節計。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）変動するプロセスからの要求圧送容量に応じて、
１段側圧縮機を古川調節するとともに、その調節された
容量において、圧ａ機の駆動機の消′費動力が最小とな
る最適中間段圧力となるように２段側ｒＥ縮機を古川調
節することを特徴とする容積式二段形圧縮機の容量調節
方法。