JP6310930B2 - 1つまたは複数の測定信号に障害があるとき圧縮機を作動させる方法 - Google Patents
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Description
− 吐出し圧力値の損失の場合には、後者は、その最大の可能な値で置換され、
− 流量エレメントの差圧値(h)の損失の場合には、そのような差圧の最低の可能な値(すなわちゼロ値)が選択される。
− 圧縮機のそれぞれの吸込み部分または吐出し部分におけるそれぞれの複数の測定値から得られた複数の測定データを取得するステップと、
− 圧縮機によって圧縮されたガスの分子量を計算することにより、測定データの相合を確認するステップと、
− 前記測定データの第1の測定値に障害がある場合には、前記分子量の最近の有効な値および前記測定データの有効な測定値に基づいて前記第1の測定値を推定値で置換するステップと、
− 前記推定値および前記測定データの有効な測定値に基づいて、サージ防止マップ上の推定の動作点を求めるステップとを含む。
− 前記第1および第2の測定値の最大値および/または最小値に基づいて、前記第1および第2の測定値をそれぞれの最悪の場合の値で置換するさらなるステップと、
− 前記最悪の場合の値および前記測定データの有効な測定値に基づいて、サージ防止マップ上の最悪の場合のポイントを求めるステップとを含む。
− 吸込み圧力Psと、
− 吐出し圧力Pdと、
− 吸込み温度Tsと、
− 吐出し温度Tdと、
− それぞれ吸込みまたは吐出しにおける流量エレメントFE上の差圧hs=dPsまたはhd=dPdとを含む。
マップ400上の動作点の位置を識別するために式Aを適用するには、hd、Ps、Pd、Ts、Tdの5つの測定値の組が必要である。
γs=Ps/(R・Ts)・(Mw/Zs)i-1 (B)
(Mw/Zs)i-1は、反復サイクル210の以前の反復で計算された、または反復サイクル210が初めて実行される以前に初期化動作201で計算されたMw/Zsの値である。
Qvs=kFE sqrt(hs・100/γs) (C)
kFEは流量エレメントFEの定数であり、「sqrt」は平方根関数である。流量エレメントFEが圧縮機1の吐出し側に配置されていてマップ400が用いられる場合、hsは直接測定されず、式Aを用いて計算され得る。
u1=N・D・π/60 (D)
Nはインペラの回転速度であり、Dはインペラの直径である。
反復サイクル210の5回目の動作215中に、当技術分野で公知の次式によって吸込みにおける音速asが計算され、
as=sqrt(kv・RTs/(Mw/Zs)i-1) (F)
kvは断熱指数である。
反復サイクル210の9回目の動作219中に、当技術分野で公知の次式によってポリトロープ指数xが計算される。
反復サイクル210の10回目の最後の動作220中に、当技術分野で公知の次式によって比Mw/Zsの値が更新される。
第2のステップ120の第2のサブステップ122では、Mw/Zsの計算された値が、最小値と最大値の間で定義された許容値の区間と比較される。Mw/Zsの計算された値がそのような区間の外にあると、第2のステップ120の後続の第3のサブステップ123で警報が発生される。第2のサブステップ122中に遂行される比較検査により、遠心圧縮機1の吸込みおよび吐出しにおける複数の測定器によって遂行された複数の測定値Ps、Pd、Ts、Td、hsまたはhdを確認することが可能になる。これは、具体的には、オペレータが、較正されていない測定器を起動中に識別するのを支援するのに用いることができる。
− ポリトロープ指数xが式Hを用いて計算され、
− ポリトロープヘッドHpcが、最近の有効な適値Mw/Zsならびに既知のTs、Pd/Psおよびxを用いて式Iから計算され、
− Hpcが既知であり、u1が式Dを用いて計算されるので、ポリトロープヘッドの無次元の係数τとポリトロープ効率etapの間の積が式Gから計算され、
− 音速asが、式Fおよび最近の有効な適値Mw/Zsを用いて計算され、
− マッハ数M1がu1とasの間の比として計算され、
− 積τ・etapが既知であるため、流量の無次元の係数φ1が、サイクル210の7回目の動作217で用いられるのと同一の無次元のデータ配列からの補間によって導出され、
− 体積流量Qvsが式Eから計算され、
− 吸込み密度γsが式Bによって計算され、
− Qvs、kおよびγsが既知であるため、差圧hsが式Cから計算される。
− 最初に、Psが、障害状態に到達する前に吸込圧力センサによって測定された最近の有効な適値として定義され、
− 吸込み密度γsが、最近の有効な適値PsおよびMw/Zsと既知のTsとを用いて式Bによって計算され、
− 体積流量Qvsが式Cによって計算され、
− 流量の無次元の係数φ1が式Eによって計算され、
− 音速asが式Fを用いて計算され、
− マッハ数M1がu1とasの間の比として計算され、
− ヘッドの無次元の係数τとポリトロープ効率etapの間の積が、マッハ数M1および上記で計算されたφ1の値を用いて、無次元のデータ配列からの補間によって導出され、
− ポリトロープヘッドHpcが式Iによって計算され、
− ポリトロープ指数xが、Mw/Zsの最近の有効な適値を用いて、当技術分野で公知の次式で計算され、
x=R・(Td−Ts)/(Mw/Zs)/Hpc (L)
− 最後に、x、Pd、TsおよびTdが既知であるため、Psの新規の値が式Hから計算される。
− 吸込み密度γsが式Bによって計算され、
− 体積流量Qvsが式Cによって計算され、
− 流量の無次元の係数φ1が式Eによって計算され、
− 音速asが、最近の有効な適値Mw/Zsを用いて式Fによって計算され、
− マッハ数M1がu1とasの間の比として計算され、
− ヘッドの無次元の係数τとポリトロープ効率etapの間の積が、マッハ数M1および上記で計算されたφ1の値を用いて、無次元のデータ配列からの補間によって導出され、
− ポリトロープヘッドHpcが式Gから計算され、
− ポリトロープ指数xが、最近の有効な適値Mw/Zsを用いて式Lによって計算され、
− x、Ps、TsおよびTdが既知であるため、Pdが式Hから計算される。
300 マップ
301 動作点
302 動作点
303 ポイント
400 マップ
401 動作点
402 動作点
403 ポイント
FE 流量エレメント
Claims (8)
- 圧縮機(1)を作動させる方法(100)であって、
− 前記圧縮機のそれぞれの吸込み部分または吐出し部分におけるそれぞれの複数の測定値から得られた複数の測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)を取得するステップ(105)と、
− 前記圧縮機(1)によって圧縮されたガスの分子量(Mw)を計算することにより、前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の相合を確認するステップ(120)と、
− 前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の第1の測定値に障害がある場合には、前記分子量(Mw)の最近の有効な値および前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の有効な測定値に基づいて前記第1の測定値を推定値で置換するステップ(130)と、
− 前記推定値および前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の有効な測定値に基づいて、サージ防止マップ(300、400)上の推定の動作点(302、402)を求めるステップと、
を含む、方法(100)。 - 前記置換するステップ(130)が、所定の安全時間期間(t1)中に遂行される請求項1に記載の方法(100)。
- 前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の第2の測定値に障害がある場合、または前記安全時間期間(t1)の最後に、
− 前記第1および第2の測定値の最大値および/または最小値に基づいて、前記第1および第2の測定値をそれぞれの最悪の場合の値で置換するさらなるステップ(140)と、
− 前記最悪の場合の値および前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の前記有効な測定値に基づいて、前記サージ防止マップ(300、400)上の最悪の場合のポイント(303、403)を求めるステップと、
をさらに含む、請求項2に記載の方法(100)。 - 前記測定データ(Ps、Pd、Ts、Td、hs、hd)の前記相合を確認する前記ステップ(120)において、前記計算された分子量(Mw)が許容値の区間と比較される、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法(100)。
- 前記サージ防止マップ(300、400)が無次元のサージ防止マップである、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法(100)。
- 前記第1の測定値が、前記サージ防止マップのタイプと、前記圧縮機の流量エレメント(FE)の位置とに依拠するものである、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法(100)。
- 前記第1の測定値が、
− 吸込み(Ps)における圧力、
− 吐出し(Pd)における圧力、
− 吸込みの流量エレメントにおける圧力降下(hs)または吐出しの流量エレメントにおける圧力降下(hd)、
− 吸込みの温度(Ts)、
− 吐出しの温度(Td)、
のうちの1つである、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法(100)。 - 1つまたは複数のデジタルコンピュータ上で実行されたとき、請求項1乃至7のいずれか1項記載の方法のステップを実行するのに適切であるソフトウェアコードの部分を含む、コンピュータプログラム。
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