JP2006513360A - 圧縮ガスを製造するためのプラントおよびそのプラントを用いるための方法 - Google Patents
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Abstract
本発明のプラントは、切り替え手段(32、34、36)を備え、管(14)により圧縮流体のためのレザーバに接続された3つのコンプレッサー(4、6、8)、フィルター(16)、管(20)とバルブ(22)によりシステムに接続される出力(18)、電源(24)、3つの接続ライン(26、28、30)、流体圧力センサー(54)、中央ユニット(CPU)とメモリーユニット(MEM)とプラント制御プログラム(PRG)とライン(58)により圧力センサー(54)に接続される入力(56)とからなる自動化デバイス(CMD)、電話線(80)に接続される検出手段、第1(66)、第2(68)および第3(64)制御ラインに接続される3つの出力(60、62、64)を備える。このプラントは、圧縮空気を製造するために用いることができる。
Description
本発明は、圧縮流体を製造するための方法およびそれを実施するための圧縮流体製造プラントに関する。
既知の圧縮空気の製造プラントについては、例えば、「ラソシアシオン・テクニーク・エネルジ・アンビロンヌマン(環境エネルギー技術協会)」の雑誌である1999年4月15日の日付のENERGIE PLUS、第224号において出版された「エール・コンプリメ、ルトゥール・デクスペリアンス・シュール・ユンヌ・バント・オー・メットル・キュブ(圧縮空気、立法メートル単位で販売されるフィードバック)」という表題の論文において記載されているものがある。それは、配送側が圧縮空気のネットワークに接続される少なくとも2つのコンプレッサーを含む。それらのコンプレッサーの1つは、少なくとも定速で稼動し、それが常に100%能力で稼動するような大きさにされている。もう1つは、可変速度で稼動し、それが要求される流体流量を継ぎ足すような方式で調節される。後者のコンプレッサーは、空気のネットワークにおいて観察される圧力にしたがってオン、オフされる。設備が2つを超えるコンプレッサーを備えるときには、1つのみが可変的な出力をするものである。
現在、このタイプのプラントは、広範な流体流量にわたっては経済的には用いられ得ない。
欧州特許出願EP1249675号は、周波数変換器を用いて複数のコンプレッサーを制御するための方法を記載する。しかしながら、この方法は、しばしば、期待されるエネルギー節約には現実的に見合わない資金投資を伴い、状態調整空気ステーションまたは冷凍システムのようなもっとも上級のプラントのためにのみ想定可能である。
本発明の目的は、前述の欠点を軽減し、特にその電力消費の観点で経済的である圧縮流体を供給するためのプラントを提案することである。もう1つの目的は、少ない維持コストを有する圧縮流体を供給するためのプラントである。
前述の目的を達成するための探求の過程において、本出願人は、予想外にも、コンプレッサープラントの特定全電力消費(specific overall power consumption)は、本明細書で以下に説明される装置を具現化することにより有意に改善され得ることを見いだした。
第1の側面によれば、これが、本発明の主題が、圧縮流体を製造するためのプラントであって、
配送側が圧縮流体ネットワークに接続されているn個のコンプレッサー(nは1以上である)、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、該コンプレッサーを電源に接続する接続ライン、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、前記コンプレッサーのそれぞれの状態の変化を生起させる(trigger)ように設計された少なくとも1つの切り替え手段、
前記圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力を測定するように設計された少なくとも1つの圧力センサー、および
前記切り替え手段の一方または他方を制御するように設計された少なくとも1つの制御手段
を備え、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記切り替え手段のそれぞれを作動させるための1以上の個別の作動手段に接続され、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記ネットワーク中の前記圧縮流体の圧力に応じてあらかじめ決定された選択プロトコールに従って始動されるか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、または停止さられるかのいずれかである1以上のコンプレッサーを選択できる1以上の選択手段を含む
ことを特徴とするプラントである理由である。
配送側が圧縮流体ネットワークに接続されているn個のコンプレッサー(nは1以上である)、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、該コンプレッサーを電源に接続する接続ライン、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、前記コンプレッサーのそれぞれの状態の変化を生起させる(trigger)ように設計された少なくとも1つの切り替え手段、
前記圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力を測定するように設計された少なくとも1つの圧力センサー、および
前記切り替え手段の一方または他方を制御するように設計された少なくとも1つの制御手段
を備え、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記切り替え手段のそれぞれを作動させるための1以上の個別の作動手段に接続され、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記ネットワーク中の前記圧縮流体の圧力に応じてあらかじめ決定された選択プロトコールに従って始動されるか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、または停止さられるかのいずれかである1以上のコンプレッサーを選択できる1以上の選択手段を含む
ことを特徴とするプラントである理由である。
本発明のコンテキストにおいて、状態とは、それぞれのコンプレッサーについて、以下の3つの状態:
コンプレッサーが停止している、
コンプレッサーがアイドリングしている、
コンプレッサーが圧縮中である
を意味するように意図されている。
コンプレッサーが停止している、
コンプレッサーがアイドリングしている、
コンプレッサーが圧縮中である
を意味するように意図されている。
本発明の主題であるプラントに用いられるコンプレッサーは、好ましくは、「オール・オア・ナッシング」タイプのものである。
本発明のもう1つの好ましい側面によれば、コンプレッサーは同じものである。
「オール・オア・ナッシング」タイプのコンプレッサーとは、主に、このカテゴリー、より具体的にはスクリューコンプレッサーに分類される市販のコンプレッサーを表すことを意図する。
圧縮流体は、総圧が1気圧より高いところの流体を意味するものと理解されるべきである。より具体的には、空気、酸素(O2 )、窒素(N2 )、アルゴン(Ar)、二酸化炭素(CO2 )、一酸化炭素(CO)、ヘリウム(He)、亜酸化窒素(N2 O)、一酸化窒素(NO)、例えば、以下の混合物:50体積(v/v)%N2 O+50%v/vO2 、5%v/vCO2 、95%v/vO2 、N2 中の200〜800ppmNO、78%He+22%v/vO2 、65%He+35%O2 、80%v/vHe+20%v/vO2 のような、亜酸化窒素と酸素の混合物、二酸化炭素と酸素の混合物、窒素と一酸化炭素の混合物、ヘリウムと酸素の混合物、または窒素と二酸化炭素の混合物である。
本発明のもう1つの好ましい側面によれば、本明細書で上に規定したプラントは、圧縮空気を製造するためのプラントである。
あらかじめ決められた選択プロトコールは、本発明の文脈において、圧縮流体ネットワークにおいて観察される圧力が下方しきい値圧力(PSL)および上方しきい値圧力(PSH)である2つの制限値の一方を越えるときに前記プラントの1またはそれ以上のコンプレッサーの状態を変化させるかまたは代わりに変化させないような選択を発生させる、実施されるべきすべての測定および/または計測および/または計算を意味するものとして理解されるべきである。
本発明の第1の具体的な側面によれば、本明細書で上に規定されたプラントは、2〜6のコンプレッサーを含む。
本発明の第2の具体的な側面によれば、本明細書で上に規定されたプラントは、経時的に、定常的または断続的にそれぞれのコンプレッサーの状態のそれぞれの変化を日付入れ(date)しおよび測定することが可能な少なくとも1つのデータ獲得手段を備える。
本発明のこの特定の側面によれば、選択プロトコールは、以下のパラメータのすべてにより規定される。
開始時に設定される変数
Nc:時間あたりのコンプレッサー起動の最大数;このパラメータは、コンプレッサー製造者により設定される。
Nc:時間あたりのコンプレッサー起動の最大数;このパラメータは、コンプレッサー製造者により設定される。
TMAV:スイッチの切られた時間の前の最小のアイドリング;
Tp:強制された切り替えの前の操業時間;
TMAV’:圧縮への切り替え時間の前の最小アイドリング。
Tp:強制された切り替えの前の操業時間;
TMAV’:圧縮への切り替え時間の前の最小アイドリング。
常に計算される変数
T:現在時間での日付。
T:現在時間での日付。
1つのコンプレッサーの状態のそれぞれの変化についてそれぞれのコンプレッサーのために計算される変数
Tc/v:最後の時間における状態の最後の変化(圧縮からアイドリングへ)の日付;
TMG:プラントが起動してからの操業時間の総数(全操業時間);
T1 、T2 ...TNC:最も最近の起動についてのT1 から最も古い起動についてのTNCまでの最後の時間における起動日付の収集;
ND :最後の時間内に実施される起動の数;
TRDEM:次に行われる起動までの時間。
Tc/v:最後の時間における状態の最後の変化(圧縮からアイドリングへ)の日付;
TMG:プラントが起動してからの操業時間の総数(全操業時間);
T1 、T2 ...TNC:最も最近の起動についてのT1 から最も古い起動についてのTNCまでの最後の時間における起動日付の収集;
ND :最後の時間内に実施される起動の数;
TRDEM:次に行われる起動までの時間。
本発明の主題である方法の別形態によれば、それぞれのコンプレッサーの全操業時間TMGをモニターする代わりに、その全圧縮時間(TMCG)をモニターし、これは、プラントが起動されてからの圧縮の時間数を表す。
この特定の側面の好ましい形態によれば、制御手段は、メモリーと、観察される圧力Pが圧力しきい値PSHまたはPSLを越えるとき、所定の瞬間tに、本明細書で上に規定された選択プロトコールにより、開始するか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるかまたは停止させられるかのいずれかであることが必要であるコンプレッサーを選択することが可能なコンピュータープログラムとを含む中央ユニットを含むことを特徴とするプログラマブルコントローラーを備える。このプログラマブルコントローラーは、可能的に、これを遠隔制御することが可能な手段を備える。
本発明の第4の具体的な側面によれば、すでに規定されたプラントにおいて、コンプレッサーは、その配送側を介して、第1の結合管により、圧縮流体のバッファーレザーバに並列に接続され、該バッファーレザーバは、遮断弁を備える第2の結合管により圧縮流体のネットワークに接続される。第1の結合管は、好ましくは、フィルターを備える。
本発明のもう1つの主題は、本明細書で上に規定されたプラントを用いて圧縮流体を製造するための方法であって、時間の経過において、以下の操作工程:
(a)前記プラントの下流の圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力が上方圧力しきい値PSHと下方圧力しきい値PSLの間にわたる値の範囲に存在するとき、前記ネットワーク中の流体の圧力を前記プラントのコンプレッサーの少なくとも1つによりこの範囲の値に維持するか、
(b)前記ネットワーク中の流体の圧力がパラメータ化され得る(parametrizabel)長さの時間にわたってPSLを下回って降下するとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、前記停止されたコンプレッサーを起動し、圧縮に切り替えるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、最後の時間における時間あたりの起動の数(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、全操業時間(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを停止し、その場合に、(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iv)または、プラントのコンプレッサーの1つのみをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、前記アイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、
(v)または、プラントの複数のコンプレッサーをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、次の利用可能な起動までの時間(TRDEM)が最長であるところのアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数のアイドリングしているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは、(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、アイドリングしている複数のコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(vi)または、プラントのすべてのコンプレッサーをアイドリングさせ、その場合に、(TRDEM)が最長であるアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるかのいずれかであり、
(c)前記ネットワーク中の流体圧力がパラメータ化され得る長さの時間にわたってPSHより高圧になるとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを圧縮中とし、他は停止させらるかアイドリングさせ、その場合に、前記コンプレッサーはアイドリングに切り替えられるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを圧縮中とし、他を停止させるかアイドリングさせ、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを圧縮中とし、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるかのいずれかである
操作工程の1または他の工程を含むことを特徴とする方法である。
(a)前記プラントの下流の圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力が上方圧力しきい値PSHと下方圧力しきい値PSLの間にわたる値の範囲に存在するとき、前記ネットワーク中の流体の圧力を前記プラントのコンプレッサーの少なくとも1つによりこの範囲の値に維持するか、
(b)前記ネットワーク中の流体の圧力がパラメータ化され得る(parametrizabel)長さの時間にわたってPSLを下回って降下するとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、前記停止されたコンプレッサーを起動し、圧縮に切り替えるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、最後の時間における時間あたりの起動の数(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、全操業時間(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを停止し、その場合に、(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iv)または、プラントのコンプレッサーの1つのみをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、前記アイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、
(v)または、プラントの複数のコンプレッサーをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、次の利用可能な起動までの時間(TRDEM)が最長であるところのアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数のアイドリングしているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは、(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、アイドリングしている複数のコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(vi)または、プラントのすべてのコンプレッサーをアイドリングさせ、その場合に、(TRDEM)が最長であるアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるかのいずれかであり、
(c)前記ネットワーク中の流体圧力がパラメータ化され得る長さの時間にわたってPSHより高圧になるとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを圧縮中とし、他は停止させらるかアイドリングさせ、その場合に、前記コンプレッサーはアイドリングに切り替えられるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを圧縮中とし、他を停止させるかアイドリングさせ、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを圧縮中とし、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるかのいずれかである
操作工程の1または他の工程を含むことを特徴とする方法である。
本明細書で上に規定された方法において、数NC は、一般的に、2ないし8である。
Ncが、所定の時間中にコンプレッサーの起動の均一分布に基づいて決定されると考えられる場合、そのときは、コンプレッサーが停止され、再起動され得ない時間を決定することができる。それゆえ、時間単位で表現される次の利用可能な起動までの時間、すなわちTRDEMと称されるこの時間は、(1/Nc)h未満である。先の時間に起動が無いときには、TRDEMは0に等しい。
一般的に、コンプレッサーは、ここでは停止前の最小アイドリング時間すなわちTMAVと称される最小時間の間アイドリング状態にとどまることなしに圧縮状態から停止状態に直接切り替えられ得ないことが知られている。
本明細書で上に規定された方法において、TMAVは、一般的に、30秒以上である。
本明細書で上に規定された方法において、TMGすなわち全操業時間は、プラントが起動してからの所定のコンプレッサーが操業している時間数を表す。
本明細書で上に規定された方法の第3の具体的な側面によれば、コンプレッサーがTMAVより長い時間アイドリングされていたときには、コンプレッサーは停止される。
本明細書で上に規定された方法の第4の具体的な側面によれば、プラント中で、コンプレッサーの少なくとも1つが停止され、コンプレッサーの少なくとも1つが圧縮中であり、そして、前記圧縮中のコンプレッサーの最後の起動からの時間がTP と称される切り替え時間より長く、そのTMGが停止しているコンプレッサーのTMGより長いとき、停止しているコンプレッサーは圧縮に切り替えられ、圧縮中のコンプレッサーは停止さる。
本明細書で上に記載された方法は、特に、圧縮空気の製造に適している。
本発明の最後の側面によれば、本発明の主題は、本明細書で上に規定された方法を実行するためのコンピュータープログラムである。
本発明は、添付の図面を参照し、単に例として与えられる以下に続く記載を読むことからよりよく理解されるであろう。
このプラント2は、フィルター16を備える第1の結合管14により圧縮流体のバッファーレザーバ12の入り口10に並列接続され、停止、アイドリングおよび圧縮である3つの状態の1つにコンプレッサーを切り替えることが可能な切り替え手段32、34および36をそれぞれ備える3つのコンプレッサー4、6、8を備える。バッファーレザーバ12の出口18は、遮断弁22を備える第2の結合管20により圧縮空気のユーザーネットワーク(図示せず)に接続される。
コンプレッサー4、6、8は、潤滑式スクリューコンプレッサーである。そのようなコンプレッサーは、例えば、KAESERにより販売されるDSD201/7.5バールタイプのコンプレッサーである。
プラント2は、さらに、電源、この例では3相電源24を備える。
プラント2は、3つの第1の3本ワイヤ接続ライン26、28、30を備える。第1の接続ライン26、28、30のそれぞれは、コンプレッサー4、6、8の1つを電源24に接続する。
流体の圧力を検知するための圧力センサー54が、流体ネットワーク中のコンプレッサー4、6、8の下流、例えば、バッファーレザーバ12の中に配置される。
プラント12は、さらに、制御装置、この例ではプログラマブルコントローラーCMDを備える。
この制御デバイスCMDは、流体ネットワーク中の流体圧力Pを観察するようにセンサーライン58により圧力センサー54に接続される入力部56を備える。
制御装置CMDは、さらに、切り替え手段32、34および36を制御するための第1制御ライン66、第2制御ライン68および第3制御ライン70に接続される3つの出力部60、62、64を備える。
出力部60、62、64および関連する制御ライン66、68、70は、コンプレッサー4、6、8の切り替えを制御するように設計されている。
出力部60、62、64は、流体圧力Pに従って制御装置CMDの中央演算ユニットCPUにより従動される。
中央演算ユニットCPUのほかに、プログラマブルコントローラーCMDは、本明細書で上述されたパラメータおよび変数に関係のあるすべての獲得されたデータとともに、上方圧力しきい値PSHおよび下方圧力しきい値PSLが記憶されたメモリーMEMと、観察された圧力Pが圧力しきい値PSHまたはPSLを越えるとき、所定の瞬間tで起動されるか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、または停止されるかのいずれかであることが必要であるコンプレッサーを選択することが可能である、プラントを制御するためのプログラムPRGとを含む。
加えて、メモリーMEMは、コンプレッサー4、6、8のそれぞれについて、関連するコンプレッサー4、6、8の全操業時間を記憶する。
制御装置CMDに用いられるプログラムPRGは、排他的接続モードに従って切り替え手段32、34および36を制御する。
制御装置CMDは、また、プラント2の構成要素の1つの故障を検出するための検出手段も備える。
これらの手段は、メンテナンス係が故障の際に警告されるように電話線80に接続されている。
図2は、空気ネットワークにおいて得られる圧力Pにおける1時間にわたる変化の例および本発明(新たな制御法則)と従来技術(古い法則)による並列の3つのコンプレッサー(CO1、CO2、CO3)の状態の変化の2つのダイアグラムを描写する。
2つのダイアグラムの横座標は、3つのコンプレッサーのさまざまの状態をあらわす(MC 圧縮中、MV:アイドリング、SB:停止)。
この図は、新たな制御法則による方法は、古い制御法則による方法(ダイアグラム中の灰色に影をつけられた領域)において存在するアイドリング時間のほとんどをなくすことを可能とすることを明らかにしている。
本明細書で上記実験の完了の際に、本発明によるプラントは、従来技術のプラントと比較して約10%まで電力を節約することが可能であったことが見出された。
2…プラント、4,6,8…コンプレッサー、12…バッファーレザーバ、14,20…結合管、16…フィルター、22…遮断弁、24…電源、26,28,30…接続ライン、32,34,36…切り替え手段、54…圧力センサー、58…センサーライン、66,68,70…制御ライン、80…電話線
Claims (15)
- 圧縮流体を製造するためのプラントであって、
配送側が圧縮流体ネットワークに接続されているn個のコンプレッサー(nは1以上である)、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、該コンプレッサーを電源に接続する接続ライン、
前記コンプレッサーのそれぞれのための、前記コンプレッサーのそれぞれの状態の変化を生起させるように設計された少なくとも1つの切り替え手段、
前記圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力を測定するように設計された少なくとも1つの圧力センサー、および
前記切り替え手段の一方または他方を制御するように設計された少なくとも1つの制御手段
を備え、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記切り替え手段のそれぞれを作動させるための1以上の個別の作動手段に接続され、
前記少なくとも1つの制御手段が、前記ネットワーク中の前記圧縮流体の圧力に応じてあらかじめ決定された選択プロトコールに従って始動されるか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、または停止さられるかのいずれかである1以上のコンプレッサーを選択できる1以上の選択手段を含む
ことを特徴とするプラント。 - 用いられる前記コンプレッサーが、好ましくは、「オール・オア・ナッシング」タイプのものである請求項1記載のプラント。
- 前記コンプレッサーが同じものである請求項1または2記載のプラント。
- 前記圧縮流体が圧縮空気である請求項1ないし3のいずれか1項記載のプラント。
- 2〜6のコンプレッサーを備える請求項1ないし4のいずれか1項記載のプラント。
- 時間経過とともに定常的または断続的にそれぞれのコンプレッサーの状態のそれぞれの変化を日付入れしおよび測定することが可能な少なくとも1つのデータ獲得手段を備える請求項1ないし5のいずれか1項記載のプラント。
- 前記制御手段が、メモリーと、観察される圧力Pが圧力しきい値PSHまたはPSLを越えるとき、所定の瞬間tに、開始するか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、停止させられるかいずれかであることが必要であるコンプレッサーおよび遠隔制御されることが可能な手段を選択することが可能なコンピュータープログラムとを備える中央ユニットを含むことを特徴とし、かつ本出願で定義される選択プロトコールのために設計されたプログラムを用いて操作することが可能であることを特徴とするプログラマブルコントローラーを備える、請求項1ないし6のいずれか1項記載のプラント。
- 前記コンプレッサーが第1の結合管により圧縮流体のバッファーレザーバに配送側を介して並列に接続され、前記バッファーレザーバが遮断弁を備える第2の結合管により圧縮流体のネットワークに接続される請求項1ないし7のいずれか1項記載のプラント。
- 前記第1の結合管がフィルターを備える請求項8記載のプラント。
- それぞれ切り替え手段(32)、(34)および(36)を備え、フィルター(16)を備える第1の結合管(14)により圧縮流体のバッファーレザーバ(12)の入り口(10)に並列に接続され、該バッファーレザーバ(12)の出口(18)が遮断弁22を備える第2の結合管(20)により圧縮流体のユーザーネットワークに接続されるところの3つのコンプレッサー(4)、(6)および(8)、
3相電源(24)、
それぞれ前記コンプレッサー(4)、(6)および(8)の1つを前記電源(24)に接続する3つの3本ワイヤ接続ライン(26)、(28)、(30)、
前記流体ネットワーク中でコンプレッサー(4)、(6)および(8)の下流、例えばバッファーレザーバ(12)中に位置する、前記流体の圧力を検知するための圧力センサー(54)、
この例ではプログラマブルコントローラーCMDであるところの制御装置であって、
中央演算ユニット(CPU)、
上述されたパラメータおよび変数に関連するすべての獲得されたデータとともに上方圧力しきい値PSHおよび下方圧力しきい値PSLが記憶されるメモリー(MEM)、
観察される圧力Pが圧力しきい値PSHまたはPSLを超えるとき、所定の瞬間tに起動させられるか、アイドリングに切り替えられるか、圧縮に切り替えられるか、または停止させられるかいずれかであることが必要であるコンプレッサーを選択することが可能な、プラントを制御するためのプログラム(PRG)、
センサーライン(58)により圧力センサー(54)に接続される入力(56)、
電話線(80)に接続された、プラント(2)の構成要素の1つの故障を検出するための検出手段、
前記切り替え手段(32)、(34)および(36)を制御するための第1(66)、第2(68)および第3(70)制御ラインに接続される3つの出力(60)、(62)および(64)であって、前記出力(60)、(62)および(64)ならびに関連する制御ライン(66)、(68)および(70)は以下の3つの状態:停止、アイドリングおよび圧縮の1つか他にコンプレッサーのそれぞれを切り替えるように設計され、前記出力(60)、(62)および(64)は、流体Pの圧力まで、前記制御装置CMDの中央演算ユニットCPUにより従動される該出力
を備える制御装置
を備える請求項1ないし9のいずれか1項記載のプラント(2)。 - 時間の経過において、以下の操作工程:
(a)前記プラントの下流の圧縮流体のネットワーク中の流体の圧力が上方圧力しきい値PSHと下方圧力しきい値PSLの間にわたる値の範囲に存在するとき、前記ネットワーク中の流体の圧力を前記プラントのコンプレッサーの少なくとも1つによりこの範囲の値に維持するか、
(b)前記ネットワーク中の流体の圧力がパラメータ化され得る(parametrizabel)長さの時間にわたってPSLを下回って降下するとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、前記停止されたコンプレッサーを起動し、圧縮に切り替えるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを停止し、他は圧縮中とし、その場合に、最後の時間における時間あたりの起動の数(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、全操業時間(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを停止し、その場合に、(ND )が最小であるところの停止されたコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし複数の停止されたコンプレッサーがこの同じ最小値(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(iv)または、プラントのコンプレッサーの1つのみをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、前記アイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、
(v)または、プラントの複数のコンプレッサーをアイドリングさせ、他は圧縮状態にあるか停止させ、その場合に、次の利用可能な起動までの時間(TRDEM)が最長であるところのアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数のアイドリングしているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは、(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、アイドリングしている複数のコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるか、
(vi)または、プラントのすべてのコンプレッサーをアイドリングさせ、その場合に、(TRDEM)が最長であるアイドリングしているコンプレッサーを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)を有するならば、そのときは(ND )が最高であるものを圧縮に切り替え、もし、複数の停止しているコンプレッサーがこの同じ最大(TRDEM)およびこの同じ最大(ND )を有するならば、そのときは、(TMG)が最短であるものを圧縮に切り替えるかのいずれかであり、
(c)前記ネットワーク中の流体圧力がパラメータ化され得る長さの時間にわたってPSHより高圧になるとき、
(i)プラントのコンプレッサーの1つのみを圧縮中とし、他は停止させらるかアイドリングさせ、その場合に、前記コンプレッサーはアイドリングに切り替えられるか、
(ii)または、プラントの複数のコンプレッサーを圧縮中とし、他を停止させるかアイドリングさせ、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるか、
(iii)または、プラントのすべてのコンプレッサーを圧縮中とし、その場合に、時間あたりの利用可能な起動の数(NC −ND )が最大である圧縮中のコンプレッサーをアイドリングに切り替え、もし、複数の圧縮中のコンプレッサーがこの同じ最大数(NC −ND )を有するならば、そのときは、TMGが最長であるものをアイドリングに切り替えるかのいずれかである
操作工程の1または他の工程を含むことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項記載のプラントを用いて圧縮流体を製造する方法。 - 前記コンプレッサーが停止時間前に最短アイドリングより長い時間(TMAV)アイドリングされ、かつ数(NC −ND )が1以上であるとき、該コンプレッサーを停止する請求項11記載の方法。
- プラント中で、前記コンプレッサーの少なくとも1つが停止され、前記コンプレッサーの少なくとも1つが圧縮中であり、前記圧縮中のコンプレッサーの最後の起動からの時間がTP と称される切り替え時間より長く、そのTMGが停止しているコンプレッサーのTMGより長いとき、該停止しているコンプレッサーを圧縮に切り替え、該圧縮中のコンプレッサーを停止させる請求項11または12記載の方法。
- 前記圧縮流体が圧縮空気である請求項11ないし13のいずれか1項記載の方法。
- 請求項11ないし14のいずれか1項記載の方法を実施するためのコンピュータープログラム。
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