JP4496886B2 - ターボ圧縮機システムの運転方法 - Google Patents
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Description
(1)アンロード運転(ULD)
需要元の消費ガス量が少なく、ターボ圧縮機10(20、30)で発生した圧縮ガスを、放風弁14(24、34)を全開にして捨て去るモードである。ターボ圧縮機本体13(23、33)は容量型の圧縮機等に比べて起動してから安定した運転になるまで時間がかかるので、起動回数をできるだけ少なくすることが望ましい。そのため、圧縮機システム100の消費ガス量が少なくなっていても、ターボ圧縮機本体13(23、33)を運転し続ける。
(2)部分負荷運転(PLD)
後述する容量調整運転をしているターボ圧縮機が最大容量運転となっても、なお消費ガス量が多く停止しているターボ圧縮機を起動する場合や、起動している圧縮機が1台もなく、最初の圧縮機を起動するモードである。ただし、初号機の起動時には必ずしも、本モードによる必要はない。新たに起動したターボ圧縮機10(20、30)を最大容量で運転すると、発生流量が多すぎて圧縮機システム100の圧力が異常に上昇する恐れがある場合には、追加起動したターボ圧縮機10(20、30)から吐出される圧縮ガスの一部だけを需要元に送給する。この場合、追加起動したターボ圧縮機10(20、30)の放風弁14(24、34)を適宜量だけ開け、ターボ圧縮機10(20、30)が発生する圧縮ガス量と、消費ガス量および放風量とをバランスさせる。このときの吸込弁12(22、32)の開度βはβ=βminである。
(3)ミニマム運転(MIN)
消費ガス量はそんなに多くはないが、運転中の1台のターボ圧縮機10(20、30)を停止またはアンロード運転させると、消費ガス量よりも発生ガス量が少なくなる場合のモードである。吸込弁12(22、32)の開度βをサージングが生じない最小開度βminとし、放風弁14(24、34)を全閉とする。
(4)吸込絞り運転(CC)
サージングを引き起こす運転点よりも大流量域の運転で、ターボ圧縮機本体13(23、33)の吸込側に設けた吸込弁12(22、32)の弁開度βを変化させて、消費ガス量に対応する圧縮ガスを発生する運転モードである。需要元の消費ガス量が比較的多い状態である。放風弁14(24、34)は、全閉である。
(5)最大運転(MAX)
吸込絞り運転の上限点である。吸込弁12(22、32)の弁開度βは、最大開度β=βmaxまたは全開に設定される。放風弁14(24、34)は全閉である。需要元のガス消費量が増えても、最大運転(MAX)に達した圧縮機10(20、30)からは、これ以上多くの圧縮ガスを発生することはできない。そのような場合には、他のターボ圧縮機20(30、10)の運転モードを変化させる。
(ケースA)
2台のターボ圧縮機10、20(30)を運転している。いずれかのターボ圧縮機10、20(30)は吸込絞り運転をしている。この圧縮機を、I号機とする。I号機は見かけ上、容量調整(CC)機として作用する。II号機は、アンロード運転(ULD)またはミニマム運転(MIN)、最大運転(MAX)のいずれかである。III号機は停止している。この状態で、需要元のガス消費量が増加すると、容量調節機であるI号機は吸込弁12(22、32)の開度βを大きくし、ついには最大開度βmaxまで開いた最大運転(Max)になる(ステップA1)。
(ケースB)
需要元のガス消費が減少し、容量調節機として作動していたI号機の吸込弁開度βがβminに達し、ミニマム運転(MIN)になった状態である(ステップB1)。I号機をミニマム運転(MIN)機とし(ステップB2)する。台数制御盤1は、II号機が最大運転(MAX)しているか否かを調べる(ステップB3)。II号機が最大運転(MAX)していたら、II号機を吸込絞り運転(CC)する容量調節機とし、新I号機に設定する(ステップB4)。II号機が最大運転(MAX)していなければ、容量調節機として吸込絞り運転(CC)、ミニマム運転(MIN)、アンロード運転(ULD)のいずれかを設定する。その際、それまでのII号機の運転状態に応じて、設定運転モードを定める(ステップB6)。
(ケースC)
ケースBの状態で、さらに消費ガス流量が減少し、容量調節機であるI号機の流量を減少させて部分負荷運転(PLD)する場合である。I号機に要求される流量は、放風弁14(24、34)を全閉にしたミニマム運転(MIN)以下の流量であるので、吸込弁12(22、32)の開度βをβ=βminにし、放風弁14(24、34)を開けて放風運転する(ステップC1)。なお、本実施例ではサージング開始流量を、最大流量の70%としている。すなわち、需要元のガス消費量が減り、ターボ圧縮機本体13(23、33)に要求される圧縮ガス量が、ターボ圧縮機本体13(23、33)の最大圧縮ガス流量の70%を下回ったら、そのターボ圧縮機本体13(23、33)を部分負荷運転させる。
(ケースD)
需要元の消費ガス量が減少し、ケースCよりもさらに圧縮機本体13(23、33)に要求されるガス量が低減した場合である。容量調節機であるI号機は、部分負荷運転(PLD)を超えて放風弁14(24、34)を全開したアンロード運転(ULD)に移行している(ステップD1)。そこでI号機をアンロード機に設定し(ステップD2)、II号機が最大運転(MAX)しているか否かを台数制御盤1が調べる(ステップD3)。II号機が最大運転(MAX)していれば、II号機を新I号機として容量調節機に設定する(ステップD4)。II号機が最大運転(MAX)していなければ、ミニマム運転(MIN)か、停止待ちのアンロード運転(ULD)である。ミニマム運転(MIN)であれば、新I号機として容量調節機に設定する(ステップD6)。アンロード運転(ULD)であれば、そのままアンロード運転(ULD)を続け、アンロード運転(ULD)開始から10分経過したら、II号機を停止する。
(ケースE)
アンロード運転(ULD)が所定時間以上継続したら、ターボ圧縮機本体13(23、33)を停止させる場合である。容量調整機であるとないとに係らず、全てのターボ圧縮機本体13、23、33はのアンロード運転(ULD)が10分間継続した(ステップE1)ら、アンロード運転(ULD)して10分以上継続したターボ圧縮機本体13(23、33)を停止する。これにより、放風ガス量を低減するとともに、消費動力を低減する。
Claims (3)
- それぞれが吸込側に流量可変の吸込弁を、吐出側に作動ガスを放風可能な放風弁を有するターボ圧縮機を複数台並列に接続し、この複数のターボ圧縮機だけで容量制御するターボ圧縮機システムの運転方法において、
前記複数台のターボ圧縮機のそれぞれを、最大運転モードと、吸込絞り運転モードと、ミニマム運転モードと、部分負荷運転モードと、アンロード運転モードとを組み合わせて運転し、
前記最大運転モードは、前記吸込弁を最大角度または全開にし、前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記吸込絞り運転モードは、前記吸込弁の弁開度を変化させるとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記ミニマム運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記部分負荷運転モードは、作動中の圧縮機の他に新たに圧縮機を追加運転するモードであり、追加運転する圧縮機の前記吸込弁をサージングを生じない最小角度とするとともにその圧縮機の前記放風弁を開く運転モードであり、
前記アンロード運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全開にする運転モードであり、
これら各運転モードでは、前記吸込弁と前記放風弁をPI制御またはPID制御してそれぞれのターボ圧縮機に予め定められた所定吐出圧力になるよう制御し、
複数のターボ圧縮機の中の1台を流量調節機に定め、この流量調節機に要求される流量が最大運転モードの流量に等しいか大きくなったら台数制御盤が他のターボ圧縮機の運転状態を調べ、
運転中の他のターボ圧縮機がミニマム運転モードであれば、このミニマム運転モードにあるターボ圧縮機を新たに流量調節機とするとともにそれまでの流量調節機を最大運転モードに設定し、
運転中の他のターボ圧縮機がすべて最大運転モードであれば、停止中のターボ圧縮機を最大運転モードで起動するとともに流量調節機を部分負荷運転モードまたは吸込絞り運転モードで運転させることを特徴とするターボ圧縮機システムの運転方法。
- それぞれが吸込側に流量可変の吸込弁を、吐出側に作動ガスを放風可能な放風弁を有するターボ圧縮機を複数台並列に接続し、この複数のターボ圧縮機だけで容量制御するターボ圧縮機システムの運転方法において、
前記複数台のターボ圧縮機のそれぞれを、最大運転モードと、吸込絞り運転モードと、ミニマム運転モードと、部分負荷運転モードと、アンロード運転モードとを組み合わせて運転し、
前記最大運転モードは、前記吸込弁を最大角度または全開にし、前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記吸込絞り運転モードは、前記吸込弁の弁開度を変化させるとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記ミニマム運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記部分負荷運転モードは、作動中の圧縮機の他に新たに圧縮機を追加運転するモードであり、追加運転する圧縮機の前記吸込弁をサージングを生じない最小角度とするとともにその圧縮機の前記放風弁を開く運転モードであり、
前記アンロード運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全開にする運転モードであり、
これら各運転モードでは、前記吸込弁と前記放風弁をPI制御またはPID制御してそれぞれのターボ圧縮機に予め定められた所定吐出圧力になるよう制御し、
複数のターボ圧縮機の中の1台を流量調節機に定め、この流量調節機に要求される流量が放風弁を開く部分負荷運転モードの流量になったら台数制御盤が他のターボ圧縮機の運転状態を調べ、
運転中の他のターボ圧縮機がミニマム運転モードであればミニマム運転モードにあるターボ圧縮機の全てを最大運転モードにするとともに流量調節機を部分負荷運転モードまたはアンロード運転モードとし、
アンロード運転が所定時間継続したターボ圧縮機があれば運転を停止することを特徴とするターボ圧縮機システムの運転方法。
- それぞれが吸込側に流量可変の吸込弁を、吐出側に作動ガスを放風可能な放風弁を有するターボ圧縮機を複数台並列に接続し、この複数のターボ圧縮機だけで容量制御するターボ圧縮機システムの運転方法において、
前記複数台のターボ圧縮機のそれぞれを、最大運転モードと、吸込絞り運転モードと、ミニマム運転モードと、部分負荷運転モードと、アンロード運転モードとを組み合わせて運転し、
前記最大運転モードは、前記吸込弁を最大角度または全開にし、前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記吸込絞り運転モードは、前記吸込弁の弁開度を変化させるとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記ミニマム運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全閉にする運転モードであり、
前記部分負荷運転モードは、作動中の圧縮機の他に新たに圧縮機を追加運転するモードであり、追加運転する圧縮機の前記吸込弁をサージングを生じない最小角度とするとともにその圧縮機の前記放風弁を開く運転モードであり、
前記アンロード運転モードは、前記吸込弁の開度をサージングを生じない最小角度とするとともに前記放風弁を全開にする運転モードであり、
これら各運転モードでは、前記吸込弁と前記放風弁をPI制御またはPID制御してそれぞれのターボ圧縮機に予め定められた所定吐出圧力になるよう制御し、
複数のターボ圧縮機の中の1台を流量調節機に定め、この流量調節機に要求される流量が放風弁を全開にするアンロード運転モードの流量になったら台数制御盤が他のターボ圧縮機の運転状態を調べ、
運転中の他のターボ圧縮機が最大運転モードまたはミニマム運転モードであればそのターボ圧縮機を流量調節機に定めそれまでの流量調節機をアンロード運転モードにし、
アンロード運転が所定時間継続したターボ圧縮機があれば運転を停止することを特徴とするターボ圧縮機システムの運転方法。
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