[go: up one dir, main page]

JPH034000A - コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置 - Google Patents

コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置

Info

Publication number
JPH034000A
JPH034000A JP2126545A JP12654590A JPH034000A JP H034000 A JPH034000 A JP H034000A JP 2126545 A JP2126545 A JP 2126545A JP 12654590 A JP12654590 A JP 12654590A JP H034000 A JPH034000 A JP H034000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
compressor
valve
unload
level
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.)
Granted
Application number
JP2126545A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2754079B2 (ja
Inventor
Bruce G Heckel
ブルース・ジー・ヘッケル
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.)
Elliott Turbomachinery Ltd
Elliott Turbomachinery Co Inc
Original Assignee
Elliott Turbomachinery Ltd
Elliott Turbomachinery Co Inc
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23382456&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH034000(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Elliott Turbomachinery Ltd, Elliott Turbomachinery Co Inc filed Critical Elliott Turbomachinery Ltd
Publication of JPH034000A publication Critical patent/JPH034000A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2754079B2 publication Critical patent/JP2754079B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • 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
    • F04D27/0284Conjoint control of two or more different functions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明はコンプレッサのサージ制御、特に圧縮ガスシス
テムで使用される遠心コンプレッサ等におけるサージの
発生を抑え、ターンダウンを改善すとことに関する。
(従来の技術) 圧縮ガスシステムで遠心コンプレッサ等を使用すること
は種々の分野で周知である。例えば、圧縮空気を1個ま
たは複数の空気だめに供給するのに遠心コンプレッサが
用いられ、空気だめから工員、装置等に加圧空気の安定
供給を必要とする工場などへ送られる。通常、このよう
なシステムは特定の体積流れを特定の圧力に維持するよ
う設計されている。これはシステムの設計点とよく呼ば
れる。
そのようなシステムは、圧縮空気の需要が設計流れまた
はその近辺に維持される限り、特定の制御構成を必要と
せずに作動する。工場側の需要が変動し、特に加圧空気
の需要が設計流れレベル以下に落ちると問題が起こる。
流れが落ちるとコンプレッサの吐出圧が上がる傾向にあ
り、システムがコンプレッサのサージレベルに早く到達
する恐れが生じる。例えば、このような問題とコンプレ
・ンサのサージ特性を記載したアメリカ特許第3.90
1,620号を参照されたい。
例えば、アメリカ特許第3,276.674号、第3.
424,370号、第3,737,252号、第4.0
46,490号、第4,142,838号および第4,
164,035号等にコンプレッサのサージを制御する
ための種々の構成が提案されている。その典型的なもの
では、コンプレッサに流入する空気が入口ないし絞り弁
で制御され、吐出圧が最高レベル以上に上昇した際にコ
ンプレッサから吐出される余剰空気がアンロード弁等を
介して吹き出される。システムの圧縮空気の需要が減少
すると、コンプレッサを制御するモータにおける電流の
低下として反映され、入口弁が徐々に閉じられ(つまり
絞られ)でシステムが設計圧付近で作動することになる
。しかし、入口弁のみの使用では、システムがいずれ小
流量のサージラインに到達し、コンプレッサが望ましく
ないサージ状態になる。
従って、流れがサージラインから安全距離をおいた特定
の最低流れレベルに近づくときに他の制御機構が必要と
なる。
他の公知システムでは、入口弁が流れの最低安全レベル
に到達するまで徐々に閉じられ、それ以上は閉じられず
最終位置で凍結される。コンプレッサのモータアンプで
の減少によって検出される空気流れの更なる減少はコン
プレッサの吐出圧を上昇させる。吐出圧が設計圧を越え
る特定の最大圧に到達すると、それ以前に完全に閉じら
れたアンロード弁が全開され、入口弁が完全に閉じられ
る。従って、制御システムは、空気だめにおけるシステ
ム圧が特定の最低圧以下に落ちるかどうかモニターする
。落られば、空気だめの圧力を望ましい最低圧に戻すた
めに入口弁が全開され、アンロード弁が完全に閉じられ
る。サージの制御を助けるためにアンロード弁を変調す
ることも公知である。
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記システムにはいくつかの問題がある。特に
、入口弁の絞り以外の制御を使用するか否かを決定する
ために、コンプレッサの吐出圧の高い上昇を使用してい
る。そのようなシステムはコンプレッサが不測にサージ
を起こす危険性がある。更に、サージを確実に避けるた
めに、アンロード弁を使用する前の最小@量が、設計圧
レベルでのサージラインから大きく隔たったものである
必要がある。また、流量の僅かな減少で即座にサージに
到らないようにするために、操作システムの特性曲線が
比較的急勾配でなければならない。従って、コンプレッ
サシステムの設計基準が非常に重要であり、設計上の余
地が僅かしか残されない。更に、最小流量がサージライ
ンと設計圧ラインとの交点から大きく隔たっていなけれ
ばならないので、サージを制御するための、アンロード
弁の使用よりエネルギ効率のよい入口弁の使用が本当に
必要とされる以上に制限される。
従って、本発明の目的は制御システムにおける大きなタ
ーンダウンを得ること、つまりシステムを制御し、サー
ジを防止するために入口弁をもっと使用できるように構
成する点にある。
本発明の他の目的は、システムを制御し、サージを防止
するためのアンロード弁の使用を最小限にすることにあ
る。本発明の更に別の目的は、システムのサージを制御
すると同時に、運転中のコンプレッサから大量の空気を
取り除くという非効率を抑制し、コンプレッサの不要で
エネルギ効率の悪い作動を最小限に抑えるためシステム
に対する需要の極端な変動をも考慮に入れることにある
(課題を解決するための手段) 本発明の方法は、気体を吸気管から吐出管を介して気体
貯蔵器へ移動させるコンプレッサと、吸気管に設けられ
た入口弁と、吐出管に接続されたアンロード管と、アン
ロード管に設けられたアンロード弁とを備えたコンプレ
ッサシステムの制御方法である。このコンプレッサシス
テムは、コンプレッサの吐出圧を検出する手段と、コン
プレッサからの気体の流量を検出する手段と、貯蔵器の
システム圧を検出する手段をも含んでいる。本発明の制
御方法は、先ずアンロード弁を完全に閉じ、入口弁を全
開し、更に吐出圧を一定の設計圧レベルと、設計流れレ
ベルと最低流れレベルの間の気体流量に維持するために
必要な量だけ入口弁を閉じる工程を含む。この方法は、
更に、気体流量が前記最低流れレベルに到達する時を検
出し、その後、入口弁を最終状態に維持し、吐出圧を前
記設計圧レベルより高く設定された第1圧力レベルより
低く維持するに必要な量だけアンロード弁を開く。
このシステムは、アンロード弁の状態をモニターし、ア
ンロード弁が前設定された状態セットポイントを越えて
開かれている時間を測定する。アンロード弁が第1前設
定時間より長く前設定された状態セットポイントを越え
て開かれている場合、アンロード弁を全開して入口弁を
全閉する。その後、システム圧をモニターして、システ
ム圧を前記設計圧レベルより低い第2圧力レベルと比較
する。システム圧が第2圧力レベルより低い場合、上記
制御工程を繰り返す。
本発明の別実施例では、先ずアンロード弁を完全に閉じ
、入口弁を全開する。そして、吐出圧を一定の設計圧レ
ベルに維持し、気体流量を一定の設計流れレベルに維持
するために必要な量だけ入口弁を閉じる。このシステム
は吐出圧が設計圧レベルより高く設定された第1圧力レ
ベルに到達する時を検出する。その後、気体流量が設計
圧レベル以下に落ちたときに、入口弁を最終状態に維持
し、吐出圧を第1圧力レベルより低く維持するに必要な
量だけアンロード弁を開く。アンロード弁の状態をモニ
ターし、アンロード弁が前設定された状態セットポイン
トを越えて開かれている時間を測定する。アンロード弁
が第1前設定時間より長く前設定された状態セットポイ
ントを越えて開かれている場合、アンロード弁を全開し
て入口弁を全閉する。システム圧をモニターして、シス
テム圧を前記設計圧レベルより低い第2圧力レベルと比
較する。
システム圧が第2圧力レベルより低い場合、上記制御工
程を繰り返す。
本発明のいずれの実施例も、入口弁が全開状態、で、ア
ンロード弁が全開されている時間をモニターする工程を
含んでもよい。アンロード弁が第2前設定時間より長く
全開に維持された場合、コンプレッサの回転を停止させ
る。
上記方法を実施するための装置もここに開示されている
。コンプレッサシステムが、コンプレッサを駆動するモ
ータと、このモータの電流を検出する電流伝送器を含ん
でもよい。この電流伝送器が流体流れ検出手段を構成す
ることも可能である。また、吐出圧検出手段が吐出管に
接続された吐出圧伝送器であってもよい。システム圧検
出手段が貯蔵器に接続されたシステム圧伝送器であって
もよい。
(実施例) 圧縮空気を工場等へ供給する、本発明の制御装置および
方法を採用したシステムが第1図に示されている。この
構成は、吸気管4を介して空気が供給され、吐出管6を
介してガス貯蔵器8へ圧縮空気を供給する多段式軸流な
いし遠心コンプレッサ等のコンプレッサ2を含む。吐出
管6に逆止弁10を設けて、第1図中矢印で示すように
空気をコンプレッサ2から貯蔵器8へのみ流し、その反
対方向に流さないようにすることができる。圧縮空気は
出口管12を通じて貯蔵器8から取り出され、工場等へ
供給される。
コンプレッサ2はスタータ16に制御されるモータ14
によって回転Nv1される。
吸気管4を介したコンプレッサ2への空気の流れは、入
口弁アクチユエータ20に制御される入口ないし絞り弁
18によって制御される。
吐出管6にアンロード管22が接続され、アンロード弁
アクチュエータ26に制御されるアンロード弁24を介
してコンプレッサ2から空気を大気中に放出する。入口
弁アクチユエータ20、アンロード弁アクチュエータ2
6およびスタータ16はすべて電気接続を介してコント
ローラ28に制御される。
コンプレッサ2からの吐出圧は第1圧力伝送器30に検
出され、この圧力が電気信号としてコントローラ28へ
供給される。更に、システム圧と呼ばれる貯蔵器8の圧
力は第2圧力伝送器32に検出され、この圧力も電気信
号としてコントローラ28へ供給される。モータ14で
発生する電流は電流伝送器34に検出され、これが電気
信号としてコントローラ28へ供給される。後で詳述す
るように、第1圧力伝送器30で測定された圧力、第2
圧力伝送器32で測定された圧力、電流伝送器34で測
定された電流は、オペレーターインターフェース36を
介してコントローラ28に与えられる指示によって、コ
ントローラ28が入口弁18、アンロード弁24、およ
びスタータ16を介するモータ14の操作に使用する。
第2図により詳細に示されているように、第1図に示さ
れたコントローラ2日は、モトローラ68010プロセ
ツサを使用した市販のザイコム(Zycom)コントロ
ーラ等の、マイクロプロセッサを使用したコントローラ
である。コントローラ28は、圧力伝送器30.32お
よび電流伝送器34からの信号を含む種々のシステム入
力を受ける一体のA/D変換器38を含む。入力される
アナログ信号はデジタルフォーマットに変換され、コン
トローラ28のCPU40に供給される。コントローラ
2日は更にROM42を含み、これは予め格納されたプ
ログラムをRAM44に供給する。RAM44はCPt
J40と双方向通信を行うよう接続されている。オペレ
ーターインターフェースはCPU40に直接接続され、
セットポイント、コマンド指令等をコントローラ28に
与えるのに使用される。ROM42に格納されたプログ
ラム、システム入力およびオペレーターインターフ二−
ス36にもとづいてCPU40によって作成されたデジ
タル制御信号はD/A変換器46に供給され、そこでア
ナログのシステム出力が発生され、第1図のスタータ1
6、人口弁アクチュエータ20およびアンロード弁アク
チュエータ26を含むコンプレッサシステムの種々の部
材に供給される。
総じて、コンプレッサシステムの制御に使用されるアル
ゴリズムはザイコム(Zycon+)コントローラ用の
C言語のようなソフトウェア形式に書かれる。システム
の作動時に、プログラムがCPU40に使用されるよう
にROM42からRAM44にロードされる。第1およ
び2図に示された装置の概略構成は公知で、本発明は作
動時にシステムで生成されたパラメータにもとづいてモ
ータ14、入口弁18およびアンロード弁24を制御す
る特定の方法に関する。
コンプレッサシステムを運転する本発明の方法は第3お
よび4図のフローチャートに示され、更に第5図のコン
プレッサ性能マツプも参照しながら説明する。ステップ
50でコントローラ28の作動が開始されると、ステン
プ51で作業者はオペレーターインターフェース36を
介してシステムの運転モード、つまりステップ52以下
のオートデュアルモードかステップ53以下の間欠モー
ドか、を選択しなければならない。
ステップ52のオートデュアルモードでは、アンロード
弁24が先ず完全に閉じられ、入口弁18が全開され、
コンプレッサ2がモータ14によって通常の作動速度で
回転される。空気がコンプレッサ2によって貯蔵器8に
送られ、システムが、モータ14で生成する特定の設計
モ−タアンブに反映される特定の設計圧および特定の設
計流れからなる設計点で作動する。これは第5図に示さ
れ、そこでシステムはサージラインから十分隔たって曲
線A1に沿った設計点で作動している。そして、制御シ
ステムは第3図のフローチャート中の入口弁制御を行う
ステップ54を実行していることになる。
もし貯蔵器8からの加圧空気の需要が低下すれば、第1
圧力伝送器30にモニターされる吐出圧が上昇する。入
口弁18が全開のままなら、吐出圧が上昇してシステム
が曲線A1に沿って移行し、やがてサージラインに到達
する。これを防止し、流れが減少している間システムを
望ましい設計圧で作動させるために、入口弁18が徐々
に閉じられ、つまり絞られ、コンプレッサ2の吸気を減
少させ、貯蔵器8への空気の流量を減少させる。その結
果、システムが例えば曲線A2の方へシフトする。シス
テムが当初特定レベルの吐出圧、つまり設計圧を維持す
るよう設計されているので、曲線A2はそれと、電流伝
送器34に検出されるより低いモータアンプレベルに反
映される低流量において交差する。
システムの需要が低下し続けると、入口弁18が更に閉
じられ、つまり絞られ、吐出圧が設計レベルに維持され
て、システムが曲vAA2からA3△4、そして更に設
計圧ラインに沿って左へ移行する。
絞り込みの間にシステムが低流量で設計圧と交差するサ
ージラインを割らないようにするために、特定の流量ま
たはそれに相当するモータアンプレベルが最低レベルと
して設定され、それを越える入口弁18の絞り込みは実
行されないよう構成されている。
システムが最低モータアンプレベルに到達しないことが
電流伝送器34を介してコントローラ28に検出される
場合、入口弁18はそれ以上絞り込まれず、一定状態に
凍結されない、すると、システムは第3図のステップ5
5へ進み、アンロード弁24をサージ制御機構として使
用する。アンロード弁24を使用しないと流れが最低レ
ベル以下に落ち、システムは曲線A4に沿ってサージラ
インの向かって上方へ移行してしまう。しかし、本発明
では、設計圧より僅かに高く設定された第1前設定圧力
レベルを突出圧が越えないようにアンロード弁24が徐
々に開かれる。例えば、設計圧が100 psiの場合
、第1前設定圧力レベルは101または102psiで
よい。システムの流れが第5図に示された最低モータア
ンプに相当する最低レベル以下に落ちても、吐出圧を第
1前設定圧力レベル以下に維持し、システムがサージに
到達しないようにするために、アンロード弁24が徐々
に開かれる。
システムがサージに到達することを防止するために入口
弁18を閉じ続けたり、アンロード弁24を開は続ける
ことのみに依存するのはエネルギの浪費なので、本発明
は貯蔵器8に対する空気の需要の異常に長い時間にわた
る落込みを見込んでアンロード弁24の状態をモニター
し、制御についての判断を行っている。このシステムは
アンロード弁24が開かれる程度と、特定状態以上に開
かれている時間をモニターする。これは、コントローラ
28がアンロード弁24の状態を制御するための電気信
号をアンロード弁アクチュエータに送るので、コントロ
ーラ28を通じて容易にモニターできる。コントローラ
28は、アンロード弁24をどの程度開くべきかについ
ての指令を調べるのに、RAM44内のレジスタをチェ
ンクする必要はない。アンロード弁24が予め定められ
たレベル以上に開かれている時間を判断するためにコン
トローラ2日の内部クロックを使用できる。アンロード
弁24が前設定レベル、例えば80%の開度、以上の状
態に所定の時間、例えば30分、以上維持されると、こ
れは貯蔵器8に対する需要の減少が所定以上であること
を示す。その場合、不要な空気圧縮とアンロード管22
とアンロード弁24を介してアンロードすることによる
エネルギの浪費を避けるために特別な処置が取られる。
第3図に示すように、プログラムはステップ56へ進み
、アンロード弁24の状態をステップ57で設定された
アンロード弁セットポイントと比較する。このセットポ
イントはソフトウェアにプログラムされるか、オペレー
ターインターフェース36を介して設定できる。ステッ
プ57でアンロード弁24がセットポイントに達してい
ない、つまり所定量以上に操作されていない場合は、プ
ログラムはオートデュアルモードの開始点であるステッ
プ54に戻る。アンロード弁24がセットポイント以上
の場合は、ステップ58へ進み、第1バスのタイマをス
タートさせる。アンロード弁24がセットポイント以上
の間タイマはONに維持される。
次にステップ59へ進み、経過時間をステップ60で設
定されたタイマセットポイントと比較する。このセット
ポイントは第1アンロード弁タイマセツトポイントと呼
ばれるが、ソフトウェアにプログラムされるか、オペレ
ーターインターフェース36を介して設定できる。経過
時間がセットポイントに達しない場合は、ステップ56
へ戻って再びアンロード弁24の状態をアンロード弁セ
ットポイントと比較する。経過時間がタイマセットポイ
ント以上の場合は、ステップ61および62へ進む。こ
れは、ステップ60で設定された第1アンロード弁タイ
マセットポイント以上の時間アンロード弁24が開かれ
ていた場合である。
ステップ61および62で、アンロード弁24が全開さ
れ、入口弁18が全閉される。この段階でコンブL・ツ
サ2は完全にアンロードされ、空気が貯蔵器8に送られ
なくなり、システムは第5図の曲線Bで作動する。次に
、ステップ63へ進み、貯蔵器8の圧力が設計圧より僅
かに低く設定された第2圧力レベル、例えば、95ps
i 、以下に落ちないように、第2圧力伝送器32に測
定されるシステム圧が比較される。この第2圧力レベル
に相当するシステム圧セットポイントはステップ64で
設定され、ソフトウェアにプログラムされるか、オペレ
ーターインターフェース36を介して設定できる。
システム圧がシステム圧セットポイントを越えている場
合はステップ61へ戻り、アンロード弁24を開放状態
に、入口弁18を閉じ状態に維持する。これは、需要が
増しても工場のニーズに応えるに十分な圧力が貯蔵器8
にあり、圧縮空気を貯蔵38に追加する必要がないこと
を示す。システム圧がシステム圧セットポイント以下に
落ちた場合はオートデュアルモードの開始点であるステ
ップ54に戻る。この後者の状態は、貯蔵器8の空気が
最低レベル以下に減少し、補充が必要であることを示す
。この時点でアンロード弁24が完全に閉じられ、入口
弁18が全開され、制御シーケンスのステップ54以降
が繰り返される。
システム圧がシステム圧セットポイントを越えている場
合は、コンプレッサ2が回転して空気をアンロード弁2
4を介して送り続ける。このようなモードでコンプレッ
サ2を運転するのは限られた時間であることが望ましい
であろう。
第3図の改変オプションとして、アンロード弁24が前
設定された時間、例えば30分、以上全開状態に維持さ
れた場合、コントローラ36がスタータ16を適宜制御
してモータ14を停止させるように構成できる。この状
況は、貯蔵器8からの空気の需要が低下して、それが長
時間継続することを示す。この時点でモータ14がコン
プレッサ2を回転させてエネルギを浪費する必要がない
ことが明らかである。その後システム圧がセットポイン
ト以下に落ちれば、つまり圧縮空気の需要が再び起きれ
ば、モータ14によるコンプレッサ2の回転が再開され
、ステップ52以降の制御が繰り返される。この改変オ
プションは、第3図のフローチャートのステップ63か
らの°“NO”°のラインに、ステップ58〜60と同
様なタイマのステップ、タイマセットポイント設定ステ
ップ、および時間比較ステップを追加し、タイマセット
ポイント以上になったときにモータ14を停止させるこ
とを示すステップを追加することによって実行できる。
この改変例のタイマセットポイントは第2アンロード弁
タイマセットポイントと呼ばれ、ソフトウェアにプログ
ラムされるか、オペレーターインターフェース36を介
して設定できる。
間欠操作モードは第4図に示されている。オートデュア
ルモードと同様に、先ず入口弁18が全開され、アンロ
ード弁24が完全に閉じられる。しかし、設計モータア
ンプで測定される設計圧と設計流量の設計点でコンプレ
ッサ2を連転するために、ステップ65で入口弁18が
絞られる、つまり徐々に閉じられる。プログラムで最低
モータアンプレベルが設計モータアンプレベルと等しく
される。最終的に、入口弁18を絞ってもシステムを設
計点に維持できなくなり、制御はステップ66へ進む。
この時点で、吐出圧が継続的にモニターされ、それが既
述の第1圧力レベル以上にならないようにアンロード弁
24が徐々に開かれる。以下、ソフトウェアは、コンプ
レッサ2の停止に関する改変オプションを含む第3図の
オートデュアルモードのステップ56〜64と同じよう
にステップ67〜75の動作を行う。
(作用および効果) この構成は、コンプレッサを制御し、サージを防止する
公知のシステムと比較していくつかの利点を持っている
。このシステムがアンロード弁を介してアンロードされ
るべき時期の決定を吐出圧の高上昇に依存しない。アン
ロード弁の状態がコントローラに生成された制御信号に
よって直接検出され、これがアンロード弁のそれ以降の
作動の制御に使用される。制御が吐出圧の高上昇に依存
しないので、最低流量がサージラインに近寄ることがで
きる。従って、発明はより大きなターンダウン、つまり
システムの制御に入口弁を使用することを可能にする。
更に、このシステムは、サージの防止のためのアンロー
ド弁の使用を最小限にし、かなりのエネルギの節約を達
成する。また、吐出圧の急上昇によってシステムがサー
ジに達しないので、性能曲線が2、勾配である必要がな
い。他の曲線特性を持つ構成が使用できるので、このよ
うなコンプレッサシステムについて設計者に可能なオプ
ションが大いに増す。
制御構成がプログラムされたマイクロプロセッサ・コン
トローラを含むことが望ましいが、個別部品で形成され
た電気式コントローラ、空気式コントローラ等信のコン
トローラ構成を採用できることは明かである。本発明は
、方法の実施に使用される特定の制御装置にかかわらず
、コンプレッサシステムの種々の構成部材を制御するた
めの方法に関する。
以上、本発明の好適実施例を説明したが、本発明は請求
の範囲に記載された範囲で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施したコンプレッサ制御システムの
ブロック図、第2図は第1図に示されたコントローラの
ブロック図、第3および4図は第2図に示されたコント
ローラに含まれ、本発明の制御方法を含む制御プログラ
ムのフローチャート、第5図は第1図のシステムのコン
プレッサの性能マツプである。 2・・・・・・コンプレッサ、4・・・・・・吸気管、
6・・・用吐出管、8・・・・・・貯蔵器、18・・・
・・・入口弁、22・・・・・・アンロード管、24・
・・・・・アンロード弁。 F+g、4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、気体を吸気管から吐出管を介して気体貯蔵器へ移動
    させるコンプレッサと、吸気管に設けられた入口弁と、
    吐出管に接続されたアンロード管と、アンロード管に設
    けられたアンロード弁と、コンプレッサの吐出圧を検出
    する手段と、コンプレッサからの気体の流量を検出する
    手段と、貯蔵器のシステム圧を検出する手段とを備えた
    コンプレッサシステムの、以下の工程からなる制御方法
    、 a)先ずアンロード弁を完全に閉じ、入口弁を全開し、 b)吐出圧を一定の設計圧レベルと、設計流れレベルと
    最低流れレベルの間の気体流量に維持するために必要な
    量だけ入口弁を閉じ、 c)気体流量が前記最低流れレベルに到達する時を検出
    し、 d)その後、入口弁を最終状態に維持し、吐出圧を前記
    設計圧レベルより高く設定された第1圧力レベルより低
    く維持するに必要な量だけアンロード弁を開き、 e)アンロード弁の状態をモニターし、アンロード弁が
    前設定された状態セットポイントを越えて開かれている
    時間を測定し、 f)アンロード弁が第1前設定時間より長く前設定され
    た状態セットポイントを越えて開かれている場合、アン
    ロード弁を全開して入口弁を全閉し、 g)システム圧をモニターして、システム圧を前記設計
    圧レベルより低い第2圧力レベルと比較し、 h)システム圧が第2圧力レベルより低い場合a)〜g
    )の工程を繰り返す。 2、g)とh)の工程の間に、アンロード弁がf)の工
    程で全開されている時間をモニターし、アンロード弁が
    第2前設定時間より長く全開に維持された場合コンプレ
    ッサの回転を停止させる工程を更に含む請求項1に記載
    の方法。 3、コンプレッサシステムが、コンプレッサを駆動する
    モータと、このモータの電流を検出する電流伝送器を含
    み、電流伝送器が流体流れ検出手段を構成する請求項1
    に記載の方法。 4、吐出圧検出手段が吐出管に接続された吐出圧伝送器
    である請求項1に記載の方法。 5、システム圧検出手段が貯蔵器に接続されたシステム
    圧伝送器である請求項1に記載の方法。 6、気体を吸気管から吐出管を介して気体貯蔵器へ移動
    させるコンプレッサと、吸気管に設けられた入口弁と、
    吐出管に接続されたアンロード管と、アンロード管に設
    けられたアンロード弁と、コンプレッサの吐出圧を検出
    する手段と、コンプレッサからの気体の流量を検出する
    手段と、貯蔵器のシステム圧を検出する手段とを備えた
    コンプレッサシステムの、以下の工程からなる制御方法
    、 a)先ずアンロード弁を完全に閉じ、入口弁を全開し、 b)吐出圧を一定の設計圧レベルに維持し、気体流量を
    一定の設計流れレベルに維持するために必要な量だけ入
    口弁を閉じ、 c)吐出圧が前記設計圧レベルより高く設定された第1
    圧力レベルに到達する時を検出し、 d)その後、気体流量が設計圧レベル以下に落ちたとき
    に、入口弁を最終状態に維持し、吐出圧を前記第1圧力
    レベルより低く維持するに必要な量だけアンロード弁を
    開き、 e)アンロード弁の状態をモニターし、アンロード弁が
    前設定された状態セットポイントを越えて開かれている
    時間を測定し、 f)アンロード弁が第1前設定時間より長く前設定され
    た状態セットポイントを越えて開かれている場合、アン
    ロード弁を全開して入口弁を全閉し、 g)システム圧をモニターして、システム圧を前記設計
    圧レベルより低い第2圧力レベルと比較し、 h)システム圧が第2圧力レベルより低い場合a)〜g
    )の工程を繰り返す。 7、g)とh)の工程の間に、アンロード弁がf)の工
    程で全開されている時間をモニターし、アンロード弁が
    第2前設定時間より長く全開に維持された場合コンプレ
    ッサの回転を停止させる工程を更に含む請求項6に記載
    の方法。 8、コンプレッサシステムが、コンプレッサを駆動する
    モータと、このモータの電流を検出する電流伝送器を含
    み、電流伝送器が流体流れ検出手段を構成する請求項6
    に記載の方法。 9、吐出圧検出手段が吐出管に接続された吐出圧伝送器
    である請求項6に記載の方法。 10、システム圧検出手段が貯蔵器に接続されたシステ
    ム圧伝送器である請求項6に記載の方法。 11、気体を吸気管から吐出管を介して気体貯蔵器へ移
    動させるコンプレッサと、吸気管に設けられた入口弁と
    、吐出管に接続されたアンロード管と、アンロード管に
    設けられたアンロード弁と、コンプレッサの吐出圧を検
    出する手段と、コンプレッサからの気体の流量を検出す
    る手段と、貯蔵器のシステム圧を検出する手段とを備え
    たコンプレッサシステムの、以下の構成からなる制御装
    置、 a)先ずアンロード弁を完全に閉じ、入口弁を全開する
    手段、 b)吐出圧を一定の設計圧レベルと、設計流れレベルと
    最低流れレベルの間の気体流量に維持するために必要な
    量だけ入口弁を閉じる手段、 c)気体流量が前記最低流れレベルに到達する時を検出
    する手段、 d)入口弁を最終状態に維持し、吐出圧を前記設計圧レ
    ベルより高く設定された第1圧力レベルより低く維持す
    るに必要な量だけアンロード弁を開く手段、 e)アンロード弁の状態をモニターし、アンロード弁が
    前設定された状態セットポイントを越えて開かれている
    時間を測定する手段、 f)アンロード弁が第1前設定時間より長く前設定され
    た状態セットポイントを越えて開かれている場合、アン
    ロード弁を全開して入口弁を全閉する手段、 g)システム圧をモニターして、システム圧を前記設計
    圧レベルより低い第2圧力レベルと比較する手段、 h)システム圧が第2圧力レベルより低いかを検出する
    手段。 12、アンロード弁が全開されている時間をモニターし
    、アンロード弁が第2前設定時間より長く全開に維持さ
    れた場合コンプレッサの回転を停止させる手段を更に含
    む請求項11に記載の装置。 13、コンプレッサシステムが、コンプレッサを駆動す
    るモータと、このモータの電流を検出する電流伝送器を
    含み、電流伝送器が流体流れ検出手段を構成する請求項
    11に記載の装置。 14、吐出圧検出手段が吐出管に接続された吐出圧伝送
    器である請求項11に記載の装置。 15、システム圧検出手段が貯蔵器に接続されたシステ
    ム圧伝送器である請求項11に記載の装置。 16、気体を吸気管から吐出管を介して気体貯蔵器へ移
    動させるコンプレッサと、吸気管に設けられた入口弁と
    、吐出管に接続されたアンロード管と、アンロード管に
    設けられたアンロード弁と、コンプレッサの吐出圧を検
    出する手段と、コンプレッサからの気体の流量を検出す
    る手段と、貯蔵器のシステム圧を検出する手段とを備え
    たコンプレッサシステムの、以下の構成からなる制御装
    置、 a)先ずアンロード弁を完全に閉じ、入口弁を全開する
    手段、 b)吐出圧を一定の設計圧レベルに維持し、気体流量を
    一定の設計流れレベルに維持するために必要な量だけ入
    口弁を閉る手段、 c)吐出圧が前記設計圧レベルより高く設定された第1
    圧力レベルに到達する時を検出する手段、 d)気体流量が設計圧レベル以下に落ちたときに、入口
    弁を最終状態に維持し、吐出圧を前記第1圧力レベルよ
    り低く維持するに必要な量だけアンロード弁を開く手段
    、 e)アンロード弁の状態をモニターし、アンロード弁が
    前設定された状態セットポイントを越えて開かれている
    時間を測定する手段、 f)アンロード弁が第1前設定時間より長く前設定され
    た状態セットポイントを越えて開かれている場合、アン
    ロード弁を全開して入口弁を全閉する手段、 g)システム圧をモニターして、システム圧を前記設計
    圧レベルより低い第2圧力レベ ルと比較する手段、 h)システム圧が第2圧力レベルより低いかを検出する
    手段。 17、アンロード弁が全開されている時間をモニターし
    、アンロード弁が第2前設定時間より長く全開に維持さ
    れた場合コンプレッサの回転を停止させる手段を更に含
    む請求項16に記載の装置。 18、コンプレッサシステムが、コンプレッサを駆動す
    るモータと、このモータの電流を検出する電流伝送器を
    含み、電流伝送器が流体流れ検出手段を構成する請求項
    16に記載の装置。 19、吐出圧検出手段が吐出管に接続された吐出圧伝送
    器である請求項16に記載の装置。 20、システム圧検出手段が貯蔵器に接続されたシステ
    ム圧伝送器である請求項16に記載の装置。
JP2126545A 1989-05-15 1990-05-15 コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置 Expired - Lifetime JP2754079B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US351,800 1989-05-15
US07/351,800 US4975024A (en) 1989-05-15 1989-05-15 Compressor control system to improve turndown and reduce incidents of surging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH034000A true JPH034000A (ja) 1991-01-10
JP2754079B2 JP2754079B2 (ja) 1998-05-20

Family

ID=23382456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2126545A Expired - Lifetime JP2754079B2 (ja) 1989-05-15 1990-05-15 コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4975024A (ja)
EP (1) EP0398436B1 (ja)
JP (1) JP2754079B2 (ja)
KR (1) KR970010808B1 (ja)
AT (1) ATE105051T1 (ja)
AU (2) AU623320B2 (ja)
BR (1) BR9002246A (ja)
CA (1) CA2015393C (ja)
DE (1) DE69008414T2 (ja)
MX (1) MX164396B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985109A (en) * 1995-09-06 1999-11-16 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Electrolytic cell
JP2006283649A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd 圧縮機およびその運転制御方法
JP2009530528A (ja) * 2006-03-14 2009-08-27 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 多段圧縮器、この圧縮器を具備した空気分離装置及び設備

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5306116A (en) * 1992-04-10 1994-04-26 Ingersoll-Rand Company Surge control and recovery for a centrifugal compressor
US5516265A (en) * 1994-06-14 1996-05-14 Ingersoll-Rand Company Interface apparatus for permitting microprocessor-based electronic control of non-electronically controlled air compressors
US5820352A (en) * 1997-03-24 1998-10-13 Ingersoll-Rand Company Method for controlling compressor discharge pressure
WO1998055566A1 (en) * 1997-06-06 1998-12-10 Texaco Development Corporation Oxygen flow control for gasification
DE19816987A1 (de) * 1998-04-17 2000-02-03 Rag Ag Adaptierte Pumpgrenze eines Kreiselverdichters
RU2150611C1 (ru) * 1998-12-30 2000-06-10 Акционерное общество "Система-Сервис" Способ и устройство защиты компрессора от помпажа
EP1069314A1 (de) 1999-07-16 2001-01-17 Abb Research Ltd. Regelung einer Kompressoreinheit
US6302654B1 (en) * 2000-02-29 2001-10-16 Copeland Corporation Compressor with control and protection system
IT1318801B1 (it) * 2000-08-31 2003-09-10 Nuovo Pignone Spa Dispositivo per la regolazione continua della portata di gas trattatada un compressore alternativo.
US7003426B2 (en) * 2002-10-04 2006-02-21 General Electric Company Method and system for detecting precursors to compressor stall and surge
RU2247868C1 (ru) * 2003-06-26 2005-03-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Способ распознавания помпажа турбокомпрессора и система для его реализации
US7412842B2 (en) 2004-04-27 2008-08-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor diagnostic and protection system
GB2416806A (en) * 2004-07-31 2006-02-08 Fluid Power Design Ltd Compressor arrangement with intercooler and air bearings
US7275377B2 (en) 2004-08-11 2007-10-02 Lawrence Kates Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8036853B2 (en) * 2005-04-26 2011-10-11 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor memory system and method
US8156751B2 (en) * 2005-05-24 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Control and protection system for a variable capacity compressor
US8590325B2 (en) 2006-07-19 2013-11-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Protection and diagnostic module for a refrigeration system
US20080216494A1 (en) 2006-09-07 2008-09-11 Pham Hung M Compressor data module
RU2347093C2 (ru) * 2007-01-30 2009-02-20 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Способ управления двухконтурным двухвальным газотурбинным двигателем самолета и устройство для его осуществления
US20090037142A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Lawrence Kates Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8393169B2 (en) 2007-09-19 2013-03-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration monitoring system and method
US8160827B2 (en) 2007-11-02 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US9140728B2 (en) 2007-11-02 2015-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
JP2012514707A (ja) * 2008-12-09 2012-06-28 シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー 圧縮機の運転方法およびその装置
RU2409768C1 (ru) * 2009-09-18 2011-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") Способ определения границы устойчивой работы газотурбинного двигателя
CN105910247B (zh) 2011-02-28 2018-12-14 艾默生电气公司 住宅解决方案的hvac的监视和诊断
US8964338B2 (en) 2012-01-11 2015-02-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for compressor motor protection
US9480177B2 (en) 2012-07-27 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection module
US9310439B2 (en) 2012-09-25 2016-04-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a control and diagnostic module
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
CA2904734C (en) 2013-03-15 2018-01-02 Emerson Electric Co. Hvac system remote monitoring and diagnosis
US9803902B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Emerson Climate Technologies, Inc. System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures
WO2014165731A1 (en) 2013-04-05 2014-10-09 Emerson Electric Co. Heat-pump system with refrigerant charge diagnostics
CN103225621B (zh) * 2013-05-16 2015-06-24 三一能源重工有限公司 一种检测压缩机喘振的方法
TW201638470A (zh) * 2015-02-16 2016-11-01 Ac(澳門離岸商業服務)有限公司 用於空氣壓縮機的進氣口控制技術
CN105673543B (zh) * 2015-12-31 2017-09-12 联合汽车电子有限公司 一种防止涡轮增压器喘振的控制方法
IT201700043015A1 (it) * 2017-04-19 2018-10-19 Abac Aria Compressa Compressore provvisto di pressostato elettronico e procedimento per regolare la pressione in un tale compressore.
CN109708274B (zh) * 2018-12-29 2021-09-17 广东美的暖通设备有限公司 低温制冷风阀的控制方法及装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB117028A (en) * 1917-12-14 1918-07-04 Fraser And Chalmers Ltd Improvements in or relating to the Governing or Turbo-compressors and Turbo-blowers.
US3276674A (en) * 1963-03-06 1966-10-04 Shell Oil Co Method for preventing surging of compressors
US3424370A (en) * 1967-03-13 1969-01-28 Carrier Corp Gas compression systems
US3737252A (en) * 1971-02-23 1973-06-05 Carrier Corp Method of and apparatus for controlling the operation of gas compression apparatus
DE2343512C3 (de) * 1973-08-29 1978-08-31 Brown Boveri - York Kaelte- Und Klimatechnik Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren zur Erfassung von Pumpstößen bei radial bzw. axial arbeitenden Kompressionsmaschinen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE2365930A1 (de) * 1973-09-29 1977-03-17 Owens Illinois Inc Verfahren und vorrichtung zur verhinderung des pumpens bei einem kompressor
US3901620A (en) * 1973-10-23 1975-08-26 Howell Instruments Method and apparatus for compressor surge control
US4046490A (en) * 1975-12-01 1977-09-06 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for antisurge protection of a dynamic compressor
US4191511A (en) * 1976-07-26 1980-03-04 Phillips Petroleum Company Compressor control
US4102604A (en) * 1977-05-04 1978-07-25 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for noninteracting control of a dynamic compressor having rotating vanes
US4164035A (en) * 1977-09-14 1979-08-07 Sundstrand Corporation Surge control for variable speed-variable geometry compressors
US4142838A (en) * 1977-12-01 1979-03-06 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5985109A (en) * 1995-09-06 1999-11-16 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Electrolytic cell
JP2006283649A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd 圧縮機およびその運転制御方法
JP2009530528A (ja) * 2006-03-14 2009-08-27 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 多段圧縮器、この圧縮器を具備した空気分離装置及び設備

Also Published As

Publication number Publication date
CA2015393C (en) 1993-09-21
DE69008414T2 (de) 1994-12-08
BR9002246A (pt) 1991-08-13
CA2015393A1 (en) 1990-11-15
DE69008414D1 (de) 1994-06-01
ATE105051T1 (de) 1994-05-15
KR900018539A (ko) 1990-12-21
MX164396B (es) 1992-08-11
EP0398436B1 (en) 1994-04-27
AU623320B2 (en) 1992-05-07
KR970010808B1 (ko) 1997-07-01
US4975024A (en) 1990-12-04
AU1731992A (en) 1992-07-30
JP2754079B2 (ja) 1998-05-20
AU5495390A (en) 1990-11-15
EP0398436A1 (en) 1990-11-22
AU632260B2 (en) 1992-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH034000A (ja) コンプレッサシステムの制御方法及び制御装置
CN102124230B (zh) 压缩机控制的改进
JP2591898B2 (ja) 圧縮機の主駆動機の制御装置及び制御方法
US20070212230A1 (en) Method for optimizing valve position and pump speed in a PID control valve system without the use of external signals
JP2002535592A (ja) 遠心冷却装置用の適応熱ガス・バイパス制御
CN101466952A (zh) 用于调节喷油压缩机设备的工作压力的装置
US20250146726A1 (en) Load Balancing Method for Two Compressors
EP2212631B1 (en) Refrigerating system and method for controlling the same
AU2007347705A1 (en) Anti-bogdown control system for turbine/compressor systems
JPH10510340A (ja) 流体圧縮システム制御の方法および制御システム
US4976588A (en) Compressor control system to improve turndown and reduce incidents of surging
EP1365155B1 (en) Turbo-compressor and capacity control method therof
CN106762774B (zh) 多级离心式空气压缩机恒压供气的控制方法
CN108138760B (zh) 用于控制压缩系统的控制系统和方法
JP3384894B2 (ja) ターボ圧縮機の容量制御方法
JP4487339B2 (ja) 気体圧送装置の容量制御方法及び装置
JP4351623B2 (ja) 圧縮機設備およびその制御方法
JPH0350919B2 (ja)
JP4496886B2 (ja) ターボ圧縮機システムの運転方法
JP4906607B2 (ja) 圧縮装置および圧縮装置の起動方法
JP3368480B2 (ja) 圧縮機の制御方法及び装置
JP2516193B2 (ja) 圧力タンク式給水装置
JP2781527B2 (ja) 圧力タンク式給水装置のポンプ制御方法
JPH109147A (ja) 往復型圧縮機の制御方法
JP2774433B2 (ja) 遠心圧縮機の容量制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080306

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090306

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100306

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110306

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110306

Year of fee payment: 13