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JPS62688A - 2段スクリユ圧縮機の容量調節方法 - Google Patents

2段スクリユ圧縮機の容量調節方法

Info

Publication number
JPS62688A
JPS62688A JP14137885A JP14137885A JPS62688A JP S62688 A JPS62688 A JP S62688A JP 14137885 A JP14137885 A JP 14137885A JP 14137885 A JP14137885 A JP 14137885A JP S62688 A JPS62688 A JP S62688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw compressor
stage screw
capacity
run
pressure
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.)
Pending
Application number
JP14137885A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Yoshimura
省二 吉村
Norio Kawaguchi
則男 川口
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP14137885A priority Critical patent/JPS62688A/ja
Publication of JPS62688A publication Critical patent/JPS62688A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (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、少なくとも高段側にスライド弁式容量調節装
置を備えた2段スクリュ圧縮機の容量調節方法に関する
(従来の技術) 従来、この種の2段スクリュ圧縮機の容量調節方法とし
て、次の二つの方法がある。
第一の方法は、第5図に示すように、低段スクリュ圧縮
機1と高段スクリュ圧縮機2の間に設けた圧力指示調節
計PIC及びスライド弁4に設けたスライド抵抗器SR
からの信号に基づきポジショナ5及び制御装置6を介し
てスライド弁4の開度を調整可能にすることにより、中
間圧力が一定圧力になるようにスライド弁3を制御する
ものである。
第2の方法は、第6図に示すように、低段スクリュ圧縮
機1と高段スクリュ圧縮機2のそれぞれのスライド弁3
.4に制御装置6を設けて同時に制御信号を与えること
により、各スライド弁3゜4の開度か同じようになるよ
うに制御するものである。この方法においても、低段ス
クリュ圧縮機Iと高段スクリュ圧縮機2の容量調節運転
時における吸込容量の変化に対する軸動力の変化(以下
、アンロード特性という)は同じであるため、中間圧力
はほぼ一定となる。
この中間圧力は、負部軽減のため2段スクリュ圧縮機の
軸動力Wが最小となるように決定する。
一般に、スライド弁が全量のときの軸動力Wは、吸込容
量をV、所要トルクをTrとし、所要トルクTrを吸込
圧力Psと吐出圧力Pdの関数としてTr(Ps、Pd
)で示すと、 W= VXTr(PS、Pd)         −・
・■で表される。この場合、第7図に示すように、吸込
圧力Psが小さくなるほど、又吐出圧力Pdが小さくな
るほど、所要トルクTrが低減して軸動力Wは軽減する
。従って、2段スクリュ圧縮機の場合は、第9図に示す
ように、低段スクリュ圧縮機1の吸込ガスの圧ツノ、容
量、温度をそれぞれP 、、Vl、TIとし、高段スク
リュ圧縮機2のそれをPIV 2 、 T tとし、高
段スクリュ圧縮機2の吐出ガスのそれをP 3. V 
’y 、 T 3とすると、低段及び高段のスクリュ圧
縮機の軸動ノ) W 、 、 VTI 、は、それぞれ
W + = V IX T r (P + 、 P t
 )W2−V 2X T r(P 、、P 3)となり
、 であるから、 W= W、+W。
・・■ となる。ここで、P 1. T + 、 T t 、 
P sは不変として、C= (T v/ T + ) 
X P l とする。
第8図は■式の関係を示したもので、軸動ツ7wが極小
となる高段スクリュ圧縮機2の吸込圧力すなわち、中間
圧力P、、=Popが存在することがわかる。
(発明が解決しようとする問題点) 容量調節時には、負荷を軽減して経済的な部分負荷運転
を行うことが肝要であり、アンロード特性は、吸込容量
に比例して軸動ツノが低下することか好ましい。
しかしながら、前記いずれの方法においても、中間圧力
が一定であり、低段及び高段のアンロード特性は、それ
ぞれ第3図及び第4図に実線で示すように比較的緩やか
な曲線となり、吸込容量の減少の割合に比べて軸動力の
低下の割合が少なくなっている。
そこで、本発明は、斯るアンロード特性の改善により、
容量調節時の負荷を軽減して動力費の低減を図り、経済
的な部分負荷運転を行うことが可能な2段スクリュ圧縮
機の容量調節方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明は、少なくとも高段側
はスライド弁の操作による容量調節を行なう2段スクリ
ュ圧縮機の容量調節方法において、高段側の吐出ガスの
温度又は露点によって決定される所定の中間圧力になる
までは、高段側のみ全量運転を行ない、前記所定の中間
圧力に達した後は、低段側及び高段側共その所定の中間
圧力を維持すべく容[1m節運転を行なうものである。
前記所定の中間圧力は、高段側が無給油式スクリュ圧縮
機の場合と油冷式スクリュ圧縮機の場合とでは、その決
定方法が異なる。
無給油式スクリュ圧縮機の場合は、吸込ガスの圧力(中
間圧力)、温度をそれぞれPz、T7、吐出ガスの圧力
、温度をそれぞれP3.T3、比熱比をkとすると、吐
出ガス温度T3は、 で表され、吐出ガス圧力P3を不変とすれば、中間圧力
P、を下げると、圧縮比(p 3/P 2)が大きくな
り、吐出ガス温度T3は上昇する。しかし、この場合吐
出ガス温度T3が、例えば、250〜300℃になると
スクリュロータが相互に、又はケーシングと接触するた
め、中間圧ノ]P2はある圧力以下に下げることが出来
なくなる。従って、無給油式スクリュ圧縮機の場合、前
記所定の中間圧力は吐出ガス温度T3により制限される
これに対し、油冷式スクリュ圧縮機の場合、所定の中間
圧力は高段側の吐出ガス中に含まれる水蒸気の露点によ
って制限される。吸込ガス中に水蒸気が含まれる場合に
は、圧縮によって吐出側における露点が上昇するが、吐
出ガス温度T3を越えると、この水蒸気が凝縮して油回
収器により梅離された潤滑油中に水分が混入することに
なる。
この水分が混入した潤滑油が圧縮機本体に戻されると、
軸受等での潤滑作用に悪影響を及ぼすため、吐出ガス温
度T3は常に露点以上に維持する必要がある。
(実施例) 次に、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第1図において、低段スクリュ圧縮機lと高段スクリュ
圧縮機2の間に設けた2つの圧力スイッチpSL、ps
Hからの信号に基づき制御装置6を介して高段スクリュ
圧縮機2のスライド弁3の開度が調整可能になっている
。そして、圧力スイッチPSLは所定の中間圧力(Pm
)に設定し、圧力スイッチPS、はPm+αに設定して
、中間圧力がPm以下で容量調節運転となり、Pm+α
以上で全量運転となるように形成する。ここで、制御点
に+αのずれを設けであるのは、スライド弁3がハンチ
ングを起こさないようにするためである。
前記所定の中間圧力(Pm)の値は、高段スクリュ圧縮
機2の吐出側の露点に基づき決定する。まず、高段スク
リュ圧縮機2の吸込ガス温度T、[℃]、吸込ガス湿度
ψ[%]及び圧縮比P3/P2(P3:吐出ガス圧力、
P2:吸込ガス圧力)を検出し、次式により吐出ガスの
露点Tdw[’C]を求める。
蒸気圧Pを温度Tの関数として、 P−φ(T) =  225.65xexp[−(7,21379+(
1,l52x10−’+4.787xlO−9T)X(
T−483,16)月X(647,31−T)/Tl 
             ・・・■とすると、 Tdw−φ−・(φ(Tt) xユ×ユ)・・・■to
o   p。
0式から萌らかなように、吸込ガス圧力P2すなわち中
間圧力が低下すると吐出ガスの露点Tdwが上昇するが
、前述したように、これと同時に吐出ガス温度T3も上
昇する。そして、この吐出ガスの露点Tdwと吐出ガス
温度T、3の上昇比率は必ずしも一致しないので、吐出
ガスの露点Tdwの方が高くなる点があり、このときの
中間圧力P2をPmと設定する。この場合、吐出ガスの
露点Tdwは、0式により計算で求めた値に、例えば、
IO℃程度の余裕を見込んでTdw=Tdw+10℃と
してもよい。
以上のように所定の中間圧力Pmを設定した後、容量調
節運転を行うには、低段スクリュ圧縮機lはスライド弁
3による容量調節運転を行い、高段スクリュ圧縮機2は
中間圧力がPmに低下するまで全量運転を行う。
以下、本発明に係る方法による容量調節運転時のアンロ
ード特性を、低段スクリュ圧縮機と高段スクリュ圧縮機
のそれぞれについて、従来方法と比較して説明する。
低段スクリュ圧縮機1の吸込容量がαV、になったとす
ると(0〈αく1)、中間圧力P2は、P、=αXPo
pとなり、低段スクリュ圧縮機lの軸動力W、は第3図
中曲線2(破線)で示すようになる。
一方、従来の容量調節方法では中間圧力が一定であるた
め、曲線1で示すようになる。従って、図から明らかな
ように、曲線1をW 、 = f(α)2曲線2オーW
−=ct(α)、X−tわlf−σ(n)<f(α)で
訊り一従来の容量調節方法に比して軸動力か低下したこ
とになる。
また、第4図に示すように、低段スクリュ圧縮機lの吸
込容量がαV、になると、前述したように、中間圧力す
なわち高段スクリュ圧縮機2の吸込圧力はPz=αXP
opとなるか、所定の中間圧力になるまでは全量運転を
行うため、吸込容量はV2を維持し、高段スクリュ圧縮
機2の軸動力W。
はP、−αXPopの曲線上の点Bの値となる。これに
対し、従来の容量調節方法では中間圧力が一定であるた
め、低段スクリュ圧縮機1の吸込容量がαvlになると
高段スクリュ圧縮機2の吸込容量はα■、となり、高段
スクリュ圧縮機2の軸動力W、はP ! = P op
(一定)の曲線上の点Aの値となる。この点Aと前記点
Bに示す高段スクリュ圧縮機2の軸動力W、は計算上大
差はないが、前記低段スクリュ圧縮機lの軸動力W、の
低下により、結果的に2段スクリュ圧縮機としての軸動
力Wは軽減し、アンロード特性が改善されたことになる
次に、吐出ガス温度T3を前記吐出ガスの露点Tdw以
上に制御する方法を第2図に基いて説明する。
すなわち、高段スクリュ圧縮機2の吐出側に設けた油回
収器7の潤滑油溜り部より油クーラ8゜油フィルタ9及
び油ポンプ10を介して高段スクリュ圧縮機2に至る潤
滑油循環ラインにおいて、油クーラ8と油回収器7の間
に三方弁11を設けて、その一方の出口を油クーラ8の
入側に、他方の出口を出側に接続して油クーラ8のバイ
パスラインを形成する。そして、高段スクリュ圧縮機2
の吐出側に温度指示調節計TICを設けて、吐出ガスの
温度T3に応じて前記三方弁itを切換えることにより
、油クーラ8を通るラインとそのバイパスラインの流量
比を変更可能に形成する。さらに、高段スクリュ圧縮機
2の吸込側に吸込ガスの圧力Pt、温度T、及び湿度ψ
を検出する検出器XDと、吐出側に吐出ガスの圧力P3
を検出する圧力検出器PDと、これらの検出器XD、P
Dからの検出値を基に前記0式により吐出ガスの露点T
dwを算出するとともに、前記温度指示調節計Ticの
設定温度をTset=Tdw+l 0℃に設定可能にす
る制御装置!2とを設ける。以上の構成により、高段ス
クリュ圧縮機2の吸込ガスの状態に応じた露点が求めら
れ、温度指示調節計Ticの設定値は常に露点以上に設
定される。このため、例えば温度指示調節計TTCが設
定値T set以下の吐出ガス温度T3を検出すると、
三方弁11が作動して油クーラ8を通過する流量が減少
し、潤滑油の給油温度が上昇するので、常に吐出ガス温
度T3を露点Tdw以上に制御することが可能となる。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、容攪
調節運転時の負荷が軽減し、アンロード特性が改善され
るので、動力比が低減して経済的な部分負荷運転が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る容量調節方法を適用する2段ス
クリュ圧縮機の系統図、第2図は、吐出ガス温度の制御
方法を示す系統図、第3図は、低段スクリュ圧縮機のア
ンロード特性を示す図、第4図は、高段スクリュ圧縮機
のアンロード特性を示す図、第5図及び第6図は、従来
の容量調節方法を適用した2段スクリュ圧縮機の系統図
、第7図は、吸込圧力及び吐出圧力と所要トルクとの関
係を示す図、第8図は、中間圧力と軸動力との関係を示
す図、第9図は、吸込ガスの状態量の記号の説明図であ
る。 ■・・低段スクリュ圧縮機、2・・・高段スクリュ圧縮
機、3.4・・・スライド弁、6・・・制御装置。 特 許 出 願 人  株式会社神戸製鋼所代 理 人
 弁理士  青白 葆 ほか2名第1図 第2図 第3図 00.6xlAOJlxvIV+ 低綬吸込客量 第4図 0           αXV2   V2高ffl
吸込啓量 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも高段側はスライド弁の操作による容量
    調節を行なう2段スクリュ圧縮機の容量調節方法におい
    て、高段側の吐出ガスの温度又は露点によって決定され
    る所定の中間圧力になるまでは、高段側のみ全量運転を
    行ない、前記所定の中間圧力に達した後は、低段側及び
    高段側共その所定の中間圧力を維持すべく容量調節運転
    を行なうことを特徴とする2段スクリュ圧縮機の容量調
    節方法。
JP14137885A 1985-06-26 1985-06-26 2段スクリユ圧縮機の容量調節方法 Pending JPS62688A (ja)

Priority Applications (1)

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JP14137885A JPS62688A (ja) 1985-06-26 1985-06-26 2段スクリユ圧縮機の容量調節方法

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JPS62688A true JPS62688A (ja) 1987-01-06

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ID=15290604

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5860801A (en) * 1994-11-30 1999-01-19 Svenska Rotor Maskiner Ab Rotary screw compressor with unloading means
JP2007138919A (ja) * 2005-10-17 2007-06-07 Kobe Steel Ltd 2段スクリュ圧縮機及びそれを用いた2段圧縮冷凍機
TWI663334B (zh) * 2018-01-04 2019-06-21 大陸商復盛實業(上海)有限公司 級間泄放式空氣壓縮機
CN110939569A (zh) * 2018-09-25 2020-03-31 阿特拉斯·科普柯空气动力股份有限公司 喷油多级压缩机装置和用于控制压缩机装置的方法

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