KR20150125782A - Method for controlling operation of centrifugal water chiller - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매가 증발기를 통해 압축기와 응축기 그리고 증발기로 순환하는 과정을 통해 냉수를 생산하는 터보냉동기의 압축기 운전제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 압축기는 다수개가 구성되는 것으로, 냉동시스템에 운전명령이 부가되면 최초 압축기 1이 단독가동이 되며, 압축기 1의 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 2가 추가 가동되고, 압축기 1과 압축기 2의 동시가동에 의해 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 2의 가동은 중단되고 압축기 1만 단독으로 가동되는 것이 특징인 터보냉동기의 압축기 운전제어방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명은 냉수 생산 시스템에서 3개의 압축기들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 생산효율이 크며 에너지 절감이 되는 현저한 효과가 있다.The present invention relates to a method of controlling the operation of a compressor of a turbo chiller that produces cold water through circulation of refrigerant to a compressor, a condenser, and an evaporator through an evaporator, and more particularly, The compressor 2 is further activated when the outlet temperature of the cold water is still higher than the set temperature even in the operating state of the compressor 1. When the compressor 1 and the compressor 2 are simultaneously operated, The operation of the compressor 2 is stopped and only the compressor 1 is operated alone. The present invention relates to a compressor operation control method for a turbo refrigerator.
Accordingly, in the cold water production system, the three compressors are interlocked with each other according to the cold water outlet temperature, so that there is a remarkable effect that the production efficiency is high and energy is saved by proper logarithmic operation according to the load.
Description
본 발명은 터보냉동기의 압축기 운전제어방법에 관한 것으로, 응축기, 증발기, 압축기를 포함하는 관용의 터보냉동기에서, 특히 압축기를 다수개 설치하고, 상기 압축기들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 에너지 절감을 유도하는 터보냉동기의 압축기 운전제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of controlling the operation of a compressor of a turbo chiller, and more particularly, to a turbomachinery turbo chiller including a condenser, an evaporator and a compressor, in which a plurality of compressors are installed, And more particularly to a method for controlling operation of a compressor of a turbo chiller.
일반적으로 냉수를 생산하는 시스템 또는 사이클의 종래기술인 등록특허공보 등록번호 10-1142914호에는 1차 냉매를 고온고압으로 압축하는 제1압축기, 상기 제1압축기에 의해 압축된 냉매의 방향을 전환하는 제1사방밸브, 상기 제1사방밸브를 통해 압송되는 1차 냉매를 응축 또는 증발시키는 제1,2열교환기, 상기 제1 또는 제2열교환기를 통해 응축된 1차 냉매를 감압하여 상기 제2 또는 제1열교환기에 공급하는 제1팽창밸브로 이루어진 1차 히트펌프 사이클과; 2차 냉매를 고온고압으로 압축하는 제2압축기, 상기 압축기를 통해 압축된 2차 냉매를 응축하는 제3열교환기, 상기 제3열교환기를 통해 응축된 2차 냉매를 감압하는 제2팽창밸브, 상기 팽창밸브에 의해 팽창된 2차 냉매를 증발시키는 제4열교환기로 이루어진 2차 히트펌프 사이클과; 상기 2차 히트펌프 사이클의 제3열교환기를 흐르는 2차 냉매의 열을 회수하여 온수를 저장하는 온수 탱크와; 상기 1차 히트펌프 사이클의 제1열교환기와 상기 2차 히트펌프 사이클의 제4열교환기에 연속 순환하도록 연결되며 물을 통해 상기 1차 냉매의 열을 회수하여 상기 2차 냉매에 공급하는 물 순환관과; 상기 2차 히트펌프 사이클의 제3열교환기와 상기 제2팽창밸브의 사이에 설치되면서 상기 물 순환관과 연결되어 상기 제3열교환기에서 토출된 2차 냉매와 상기 제4열교환기에서 토출된 물의 열교환을 유도함으로써 상기 물과 열교환된 2차 냉매를 상기 제2팽창밸브에 공급하는 제5열교환기를 특징으로 하는 열교환이 향상된 2단 히트펌프 사이클을 이용한 온수 및 냉수 생산 시스템이 공개되어 있다.A conventional system or cycle for producing cold water, which is disclosed in Patent Publication No. 10-1142914, includes a first compressor for compressing a primary refrigerant at a high temperature and a high pressure, a second compressor for converting the direction of a refrigerant compressed by the first compressor A first four-way valve, a first and a second heat exchangers for condensing or evaporating the primary refrigerant pumped through the first four-way valve, a first or second heat exchanger for reducing the primary refrigerant condensed through the first or second heat exchanger, A first heat pump cycle including a first expansion valve for supplying the heat to the first heat exchanger; A second expansion valve for reducing the pressure of the second refrigerant condensed through the third heat exchanger, a second expansion valve for reducing the pressure of the second refrigerant condensed through the third heat exchanger, a second expansion valve for condensing the second refrigerant through the third heat exchanger, A second heat pump cycle including a fourth heat exchanger for evaporating the secondary refrigerant expanded by the expansion valve; A hot water tank for storing the hot water by recovering the heat of the secondary refrigerant flowing through the third heat exchanger of the second heat pump cycle; A water circulation pipe connected to the first heat exchanger of the first heat pump cycle and the fourth heat exchanger of the second heat pump cycle to recover heat of the primary refrigerant through water and supply the heat to the secondary refrigerant; ; And a third heat exchanger disposed between the third heat exchanger and the second expansion valve of the second heat pump cycle and connected to the water circulation pipe to perform heat exchange between the secondary refrigerant discharged from the third heat exchanger and the water discharged from the fourth heat exchanger And a fifth heat exchanger for supplying the second expansion valve with heat exchanged secondary refrigerant by introducing the second heat exchanger into the second expansion valve.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-1071409호에는 1차 냉매를 고온고압으로 압축하는 제1압축기, 상기 제1압축기에 의해 압축된 냉매의 방향을 전환하는 제1사방밸브, 상기 제1사방밸브를 통해 압송되는 1차 냉매를 응축 또는 증발시키는 제1,2열교환기, 상기 제1 또는 제2열교환기를 통해 응축된 1차 냉매를 감압하여 상기 제2 또는 제1열교환기에 공급하는 제1팽창밸브로 이루어진 1차 히트펌프 사이클과; 2차 냉매를 고온고압으로 압축하는 제2압축기, 상기 제2압축기에 의해 압축된 냉매의 방향을 전환하는 제2사방밸브, 상기 제2사방밸브를 통해 압송되는 2차 냉매를 응축 또는 증발시키는 제3,4열교환기, 상기 제3 또는 제4열교환기를 통해 응축된 2차 냉매를 감압하여 상기 제4 또는 제3열교환기에 공급하는 제2팽창밸브로 이루어진 2차 히트펌프 사이클과; 상기 1차 히트펌프 사이클의 제1열교환기에서 토출된 1차 냉매 중 일부 냉매를 감압하는 제3팽창밸브와; 상기 제3팽창밸브에 의해 감압된 1차 냉매를 상기 제1압축기에 복귀시키는 동시에 상기 2차 히트펌프 사이클의 제3열교환기에서 토출되는 2차 냉매를 상기 1차 냉매와 열교환시켜 상기 제3열교환기에 공급되도록 하는 제5열교환기와; 상기 1차 히트펌프 사이클의 제1열교환기와 상기 2차 히트펌프 사이클의 제4열교환기에 연속 순환하도록 연결되며 물을 통해 상기 1차 냉매의 열을 회수하여 상기 2차 냉매에 공급하는 물 순환관을 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 히트펌프 사이클을 이용한 온수 및 냉수 생산 시스템이 공개되어 있다.In addition, Patent Registration No. 10-1071409 discloses a refrigerator having a first compressor for compressing a primary refrigerant to a high temperature and a high pressure, a first four-way valve for switching a direction of a refrigerant compressed by the first compressor, A first expansion valve for reducing the pressure of the primary refrigerant condensed through the first or second heat exchanger and supplying the reduced pressure to the second or first heat exchanger, A primary heat pump cycle comprising: A second four-way valve for switching the direction of the refrigerant compressed by the second compressor, a second four-way valve for condensing or evaporating the second refrigerant fed through the second four-way valve, A second heat pump cycle comprising a first heat exchanger, a third heat exchanger, and a second expansion valve for reducing the pressure of the secondary refrigerant condensed through the third or fourth heat exchanger and supplying the reduced pressure to the fourth or third heat exchanger; A third expansion valve for reducing the pressure of some of the primary refrigerant discharged from the first heat exchanger of the primary heat pump cycle; Returning the primary refrigerant decompressed by the third expansion valve to the first compressor and heat-exchanging the secondary refrigerant discharged from the third heat exchanger of the secondary heat pump cycle with the primary refrigerant, A fifth heat exchanger for supplying the heat to the first heat exchanger; A water circulation pipe connected to the first heat exchanger of the first heat pump cycle and the fourth heat exchanger of the second heat pump cycle to recover heat of the primary refrigerant through water and supply the heat to the secondary refrigerant, The hot water and cold water production system using the two-stage heat pump cycle is disclosed.
그러나 상기 종래기술들은 냉수 생산 시스템에서 각각 개별 압축기만을 사용하거나 다수 개의 압축기들을 사용하더라도 연동제어가 잘 되지 않아, 부하에 따른 적절한 대수 운전이 되지 않으므로 생산효율이 낮고 에너지 소비가 많은 단점이 있었다.
However, the related arts have a disadvantage in that the production efficiency is low and the energy consumption is high because the interlocking control is not performed well and the proper logarithmic operation can not be performed according to the load even if only the individual compressors are used or the plural compressors are used in the cold water production system.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 냉수 생산 시스템에서 3개의 압축기들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 생산효율이 크며 에너지 절감이 되는 냉수 생산 시스템의 압축기 운전 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is therefore an object of the present invention to provide a cold water production system in which three compressors are controlled to be interlocked according to the cold water outlet temperature to produce cold water And to provide a compressor operation control method of the system.
본 발명 터보냉동기의 압축기 운전제어방법은 압축기는 다수개가 구성되는 것으로, 냉동시스템에 운전명령이 부가되면 최초 압축기 1이 단독가동이 되며, 압축기 1의 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 2가 추가 가동되고, 압축기 1과 압축기 2의 가동에 의해 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 2의 가동은 중단되고 압축기 1만 단독으로 가동되는 것이 특징이다.
In the method of controlling the operation of the compressor according to the present invention, a plurality of compressors are provided. When the operation command is added to the refrigeration system, the
따라서, 본 발명은 냉수 생산 시스템에서 3개의 압축기들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 생산효율이 크며 에너지 절감이 되는 현저한 효과가 있다.
Accordingly, in the cold water production system, the three compressors are interlocked with each other according to the cold water outlet temperature, so that there is a remarkable effect that the production efficiency is high and energy is saved by proper logarithmic operation according to the load.
도 1은 본 발명 터보냉동기 회로도.
도 2는 본 발명 터보냉동기 압축기 동작도.
도 3은 본 발명 터보냉동기 압축기 에코노마이저밸브 제어도
도 4는 본 발명 터보냉동기 압축기 에코노마이저밸브 종래 제어도1 is a circuit diagram of a turbo refrigerator according to the present invention.
2 is an operational view of the inventive turbo chiller compressor.
FIG. 3 is a block diagram of a turbo refrigerator compressor eco-
Fig. 4 is a schematic view of a turbo chiller compressor eco-
본 발명 냉매가 증발기(100)를 통해 압축기(200)와 응축기(300) 그리고 증발기(100)로 순환하는 과정을 통해 냉수를 생산하는 터보냉동기의 압축기 운전제어방법에 있어서, 상기 압축기(200)는 다수개가 구성되는 것으로, 냉동시스템에 운전명령이 부가되면 최초 압축기 1(210)이 단독가동이 되며, 압축기 1(210)의 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 2(220)가 추가 가동되고, 압축기 1(210)과 압축기 2(220)의 동시가동에 의해 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 2(220)의 가동은 중단되고 압축기 1(210)만 단독으로 가동되는 것이다.A method for controlling operation of a compressor of a turbo chiller that produces cold water through circulation of a refrigerant of the present invention to a compressor (200), a condenser (300), and an evaporator (100) through an evaporator (100) The
상기 압축기 1(210)과 압축기 2(220)의 동시 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 3(230)이 함께 가동되고, 압축기 1, 2, 3(210, 220, 230)이 함께 가동되는 상태에서 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 3(230)의 가동이 중단되고 압축기 1, 2(210, 220)만 가동되는 것이다.When the outlet temperature of the cold water is still higher than the set temperature, the compressor 3 (230) is operated together with the compressor 1 (210) and the compressor 2 (220) When the outlet temperature of the cold water is lower than the set temperature, the operation of the
또한, 상기 응축기(300)와 증발기(100) 사이에는 에코노마이저(400)가 설치되어 상기 에코노마이저(400)에서 과냉된 1차측 냉매는 증발기(100)로 유입되고, 상기 에코노마이저(400)에서 증발된 2차측 냉매는 압축기(200)로 유입되는 것이다.An eco-cooler 400 is installed between the
그리고 상기 증발기(100)와 압축기(200) 사이에는 스테이징 밸브(500)가 설치되는 것으로, 선행의 압축기(210)가 가동 후, 후행의 압축기(220)가 원활한 운전을 할 수 있도록 상기 스테이징 밸브(500)를 열어 선행의 압축기(210)의 토출측 압력을 낮추어 후행의 압축기(220)가 충분한 회전력을 통해 압축을 할 수 있도록 하는 것이다.A
이하, 본 발명 터보냉동기의 압축기 운전제어방법을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a compressor operation control method of the turbo refrigerator of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 터보냉동기 회로도이며, 1 is a circuit diagram of a turbo refrigerator according to the present invention,
도 1에 도시된 바와 같이 터보냉동기의 순환과정은 기본적으로 압축기(200)의 냉매가 응축기(200), 증발기(100), 그리고 다시 압축기(200)로 순으로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the circulation process of the turbo chiller is basically performed by sequentially connecting the refrigerant of the
본 발명에서는 압축기(200)를 다수개 설치하고, 상기 압축기(200)들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 에너지 절감을 유도하는 것이다.In the present invention, a plurality of
응축기(300)와 증발기(100) 사이에는 에코노마이저(400)를 설치하였다.An eco-nomzer 400 is installed between the
상기 에코노마이저(400)는 응축기(300)에서 보내온 1차측 냉매를 과냉시켜 증발기(100)로 보내고, 상기 에코노마이저(400)에서 증발된 2차측 냉매는 압축기(200)로 유입되는 것인데, 이때 압축기 정지 중에 에노코마이저(400)의 압력이 고압이므로 압축기(200)의 고압과 저압의 사이클이 확보되지 않은 상태에서 에코노마이저(400)가 동작하면 임펠러가 역회전하여 압축기의 손상을 초래할 수 있다.The
따라서, 에코너마이저(400)의 동작시점은 장비 운전 후 흡입가이드 베인이 100%로 열려 저압과 고압의 사이클이 확보된 상태에서 동작한다.Accordingly, the operation timing of the
즉, 압축기(200)를 운전 시에는 흡입 가이드 베인이 100%로 열린 상태로 고압과 저압의 사이클이 확보된 상태에서 에코노마이저(400)를 열어주어야 하는데, 이때까지의 대략적인 시간은 압축기(200) 가동 후 약 5분 정도 소요된다.That is, when the
그리고 증발기(100)와 압축기(200) 사이에는 스테이징 밸브(500)를 설치하였다.A staging valve (500) is installed between the evaporator (100) and the compressor (200).
상기 스테이징 밸브(500)는 개폐동작에 의해 선행의 압축기(210)의 토출측 압력을 낮추어 후행의 압축기(220)가 원활한 운전을 할 수 있도록 상기 스테이징 밸브(500)를 열어 선행의 압축기(210)의 토출측 압력을 낮추고 후행의 압축기(220)가 충분한 회전력을 얻은 후, 압축을 할 수 있도록 하는 것이다.The
그리고 압축기 1 또는 압축기 2가 가동된 상태에서 압축기 3을 가동하기 위해서는 선행 압축기의 토출측 압력을 낮추어 원활한 가동을 도와야 하는데, 이때 스테이징 밸브를 통해 토출측 압력을 증발기 쪽으로 바이패스하여 시스템의 압력을 낮추어 줌으로써 후행의 압축기 가동이 원활히 이루어지도록 하는 것이다.In order to operate the
이때의 스테이징 밸브(500)의 개폐동작 시간은 240초 정도로 한다.The opening and closing operation time of the
상기 스테이징 밸브의 동작과 역할을 보다 상세히 설명하면, 스테이징 밸브의 동작은 압축기 출구측 고압의(8bar) 가스를 응축기로 모두 보내지 않고, 일부를 바이패스시켜서 증발기측(3bar)으로 보내어 시스템의 전체적인 압력을 낮추어 준다.The operation of the staging valve will be described in more detail. The operation of the staging valve bypasses the high pressure (8 bar) gas at the compressor outlet side to the condenser, bypasses part of the gas to the evaporator side (3 bar) .
이와 같이 시스템의 압력을 낮추어 주는 이유는 멀티 원심식 압축기 시스템에서 각각 압축기들은 동일한 응축기를 사용하기 때문에 선행의 압축기가 가동하면서 형성한 고압을 일부 저압쪽으로 바이패스하여 전체 시스템의 압력을 낮추어 주어야 한다.The reason for lowering the pressure of the system is that in the multi-centrifugal compressor system, since the compressors use the same condenser, it is necessary to lower the pressure of the entire system by bypassing the high pressure formed while the preceding compressor is running to some low pressure side.
즉, 압축기 1이 가동하면서 만들어 놓은 고압의 가스를 스테이징 밸브르 열어 저압의 수준으로 낮추어서 압축기 2가 가동하기 쉽게 하기 위하여 사용된다.That is, the high-pressure gas that the
원심식 압축기의 경우는 회전력에 의해 압축을 하는데 고압이 너무 높게 형성되어 있으며, 고압을 이기지 못하고 회전력을 얻지 못해 압축기가 가동이 되지 않는 문제가 생긴다.In case of the centrifugal type compressor, the high pressure is too high to be compressed by the rotational force, and the compressor can not be operated because the high pressure can not be won and the rotational force can not be obtained.
본 발명에서는 원심식 압축기를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to use a centrifugal compressor.
도 1에는 압축기 3대를 가동하는 것을 예시하였다.Figure 1 illustrates the operation of three compressors.
도 2는 본 발명 터보냉동기 압축기 동작도이다.2 is an operation diagram of a turbo refrigerator compressor according to the present invention.
도 2를 참고로 설명하면, 냉동시스템에 운전명령이 부가되면 최초 압축기 1(210)이 홀로 가동하게 된다.Referring to FIG. 2, when an operation command is added to the refrigeration system, the
이때, 압축기 1(210)이 가동되는 상태에서도 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 2(220)가 추가 가동되어 냉각효율을 높이도록 유도하게 된다.At this time, if the outlet temperature of the cold water is still higher than the set temperature even when the compressor 1 (210) is operating, the compressor 2 (220) is further operated to induce the cooling efficiency to be increased.
압축기 1(210)과 압축기 2(220)의 가동에 의해 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 2(220)의 가동은 중단되어 압축기 1(210)만 가동되게 된다.When the outlet temperature of the cold water is detected to be lower than the set temperature by the operation of the
한편, 압축기 1(210)과 압축기 2(220)가 같이 가동되는 상태에서도 냉수의 출구온도가 설정온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 3(230)이 함께 가동하게 되고, 압축기 1, 2, 3(210, 220, 230)이 함께 가동중에 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 3(230)의 가동이 먼저 중단된다.When the outlet temperature of the cold water is still higher than the set temperature, the compressor 3 (230) is operated together with the compressor 1 (210) and the compressor 2 (220) 220, and 230 are operated together, when the outlet temperature of the cold water is detected to be lower than the set temperature, the operation of the
그리고 압축기 1과 압축기 2(의 가동상태에서 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 상술한 바와 같이 압축기 2의 가동은 중단되게 되고 압축기 1만 가동하게 된다.When the outlet temperature of the cold water is detected to be lower than the set temperature in the operating state of the
이에, 상술한 압축기 1, 2, 3의 동작과정을 도 2의 도 2는 본 발명 터보냉동기 압축기 동작도를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.FIG. 2 of the operation of the
기본적으로 냉동시스템의 운전명령이 부여되면 압축기 1이 가동되게 되며, 운전조건에 부합하지 않으면 신호⑪을 따라 압축기가 가동되지 않는다.Basically, the
이때, 압축기 1이 가동되더라도 압축기 1의 운전부하가 고부하로 판단되고 SR값이 HIL값보다 여전히 큰 조건이 되면 신호①의 과정에 의해 압축기 2가 가동하게 된다.At this time, if the operation load of the
압축기 1과 압축기 2의 가동상태에서 제어신호는 신호②의 과정을 따라 지속적으로 압축기 1, 2의 고부하 여부를 판단하게 된다.The control signal continuously determines whether or not the
그리고 압축기 1과 압축기 2가 가동되더라도 여전히 고부하로 판단되고 SR값이 HIL보다 큰 조건이면 신호③을 따라 압축기 3이 가동되게 된다.Even if the
상술한 압축기 1, 2, 3의 가동조건은 AND조건에 의해 제어된다.The operating conditions of the
한편, 압축기 1, 2, 3의 가동상태에서 운전부하가 저부하로 판단되면 신호⑤⑥⑦을 따라 압축기 3의 가동이 중단되게 된다.On the other hand, when the operation load of the
또한, 저부하로 판단되거나 SR값이 LOL값보다 작아도 신호⑧⑦을 따라 압축기 3의 가동은 중단되게 된다.Also, even if the load is judged to be low or the SR value is smaller than the LOL value, the operation of the
그리고 압축기 1, 2의 가동상태에서 여전히 저부하로 판단되거나 SR값이 LOL값보다 작으면 압축기 2는 가동이 중단되게 된다.When the
결국, 압축기의 가동의 중단조건은 OR조건에 의해 제어되는 것이다.As a result, the stop condition of the operation of the compressor is controlled by the OR condition.
압축기의 저부하 조건에서는 신호⑩을 따라 고부하 판단여부를 확인한다.If the compressor is under low load conditions, check whether the high load is judged along the
압축기의 용량제어는 PI제어기를 설계하여 알고리즘을 반영하는 것으로, 냉수 출구온도를 기준으로 하여 설정값과 현재값을 비교하여 PI연산을 통해 0∼100%까지 조절한다.Capacity control of the compressor reflects the algorithm by designing the PI controller. It compares the set value with the present value based on the cold water outlet temperature and adjusts it to 0 ~ 100% through PI calculation.
초기 운전 시 CAPACITY는 50%까지로 제한하여 상승시키고, 흡입 가이드 베인이 100%로 열린 후에 CAPACITY를 조절하도록 제어한다.In the initial operation, the capacity is limited to 50% and the capillary is controlled to be adjusted after the suction guide vane is opened to 100%.
연동제어의 경우 속도비(SPEED RATIO)에 따라 후행 압축기의 동작시점을 제어한다.In the case of interlocking control, the operating point of the following compressor is controlled according to the speed ratio (SPEED RATIO).
후행 압축기 운전시작 조건은 지연시간 100초 동안 SR>40%이며, 후행 압축기 운전정지 조건은 지연시간 60초 동안 SR <10%이다.The conditions for starting the operation of the following compressor are SR> 40% for a delay time of 100 seconds and the condition for stopping the following compressor is SR <10% for a delay time of 60 seconds.
상술한 설명에서 용어 등을 정리하면, 냉수출구온도가 Cut-in(=SPT+Diff) 보다 높을 경우 고부하(HIL: High Load(Digital))라고 하며, 냉수출구온도가 Cut-out(=SPT-Diff) 보다 낮을 경우를 저부하(LOL: Low Load(Digital))라 한다.In the above description, if the cold water outlet temperature is higher than Cut-in (= SPT + Diff), the high load (HIL) Diff) is called a low load (LOL: Low Load (Digital)).
현재속도(S actual)는 현재 운전 속도 [RPM]이며, 써지속도(S surge)는 압축기에서 측정되는 비정상에 도달하는 하한 속도 [RPM]이며, 초크속도(Schoke)는 압축기에서 측정되는 비정상에 도달하는 상한 속도 [RPM]이다.The present speed S actual is the current operating speed RPM and the surge speed S surge is the lower limit speed RPM that reaches the abnormality measured by the compressor and the choke speed Schoke reaches the abnormality measured by the compressor Is the upper limit speed [RPM].
그리고 속도비(Speed Ratio=SR)는 압축기 운전부하를 판단하는 것으로, SR( Speed Ratio)=(S actual-S surge)/(S choke-S surge)x100 [%]이다.Then, the speed ratio (SR) determines the operation load of the compressor. SR (Speed Ratio) = (S actual -S surge) / (S choke -S surge) × 100 [%]
상향설정(High Limit=HIL)은 속도비에 대한 고부하 판단 설정값이며, 하향설정(Low Limit=LOL)은 속도비에 대한 저부하 판단 설정값이다.Upward setting (High Limit = HIL) is a high load determination setting value for the speed ratio, and downward setting (Low Limit = LOL) is a low load determination setting value for the speed ratio.
도 3은 본 발명 터보냉동기 압축기 에코노마이저 밸브 제어도이며, 도 4는 본 발명 터보냉동기 압축기 에코노마이저 밸브 종래 제어도이다.3 is a control diagram of the turbo refrigerator compressor eco-nomiator valve of the present invention, and Fig. 4 is a conventional control chart of the turbo-compressor compressor eco-nom valve of the present invention.
도 3의 모니터링에 나타난 것처럼 에코노마이저 밸브제어를 개선하면 압축기가 운전하여 안정화 단계에 도달한 후(흡입밸브 IGV 개도율=110% 도달) 에코노마이저 밸브가 열리고 압축기 샤프트가 베어링 중앙에 수렴하여 안정적으로 운전되는 것을 알 수 있다.As shown in the monitoring of FIG. 3, when the eco-nomiar valve control is improved, the eco-nomiator valve opens and the compressor shaft converges to the center of the bearing after the compressor has reached the stabilization phase (intake valve IGV opening rate = 110% It can be seen that the operation is stable.
에코노마이저 밸브제어의 개선 전은 도 4의 모니터링을 보면 압축기 운전 전에 에코노마이저 밸브가 열리면 압축기 샤프트가 역회전하여 압축기에 손상을 줄 수 있으며, 압축기 역회전은 단독 운전보다는 연동 운전 시 두드러진다는 것을 알 수 있다.Before the improvement of the eco-nomal valve control, the monitoring of Fig. 4 shows that if the eco-nomiar valve is opened before compressor operation, the compressor shaft may rotate reversely and damage the compressor, and the compressor reverse rotation is remarkable in interlocking operation .
에코노마이저의 역할을 보다 자세히 설명하면, 에코노마이저는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성된 냉동사이클에서 응축기로부터 나온 냉매를 과냉각하여 팽창밸브로 보내줌으로써 증발효율을 증가시키며, 동시에 과냉각용으로 사용된 냉매를 압축기로 보내주어 압축기 토출측의 과열을 방지시키는 역할을 한다.Describing the role of the eco-nomiator in more detail, the eco-nomider increases the efficiency of evaporation by subcooling the refrigerant from the condenser in a refrigeration cycle consisting of compressor, condenser, expansion valve and evaporator to the expansion valve, The refrigerant used is sent to the compressor to prevent overheating of the compressor discharge side.
그리고 에코노마이저 밸브는 에코노마이저 흡입측 전단에 위치하여 압축기의 운전상태에 따라 밸브를 개폐하여 에코노마이저의 동작유무를 결정한다.The eco-nomiator valve is located on the upstream side of the eco-nomi- nator and determines whether or not the eco-nomi- nator operates by opening and closing the valve depending on the operating state of the compressor.
압축기 흡입측은 3bar, 토출측은 8bar, 그리고 에코노마이저 밸브 측은 5bar 가량으로 압력이 형성되므로 압축기의 용량이 적은 상태에서 에코노마이저 밸브가 열릴 때, 상대적으로 흡입 측에 비해 고압인 에코노마이저 측의 압력에 의해 압축기 내부 샤프트가 역회전하여 압축기의 손상을 초래하는 현상이 발생한다.Since the pressure is formed at 3 bar of the compressor suction side, 8 bar of the discharge side and 5 bar of the eco-nomiar valve side, when the eco-nomiarger valve is opened with a small capacity of the compressor, A phenomenon occurs in which the inner shaft of the compressor rotates reversely due to the pressure, causing damage to the compressor.
따라서, 적합하게 에코노마이저 밸브를 동작시켜 압축기를 보호하고 장비의 효율을 상승시킬 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to operate the eco-nominal valve suitably to protect the compressor and increase the efficiency of the equipment.
COP∼5% 상승 및 냉동능력∼5% 상승시킴.Increase COP ~ 5% and increase refrigeration capacity ~ 5%.
본 발명은 터보냉동기에서 3개의 압축기들을 냉수출구온도에 따른 연동제어를 하여 부하에 따른 적절한 대수 운전으로 생산효율이 크며 에너지 절감이 되는 현저한 효과가 있다.
In the present invention, the three compressors of the turbo chiller are interlocked with each other according to the cold water outlet temperature, so that the production efficiency is high and energy is saved by proper logarithmic operation according to the load.
100. 증발기 200. 압축기
300. 응축기 400. 에코노마이저
500. 스테이징 밸브
210. 압축기 1 220. 압축기 2 230. 압축기 3100.
300.
500. Staging valve
210.
Claims (4)
상기 압축기(200)는 다수개가 구성되는 것으로, 냉동시스템에 운전명령이 부가되면 최초 압축기 1(210)이 단독 가동이 되며, 압축기 1(210)의 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 여전히 높게 감지되면 압축기 2(220)가 추가 가동되고, 압축기 1(210)과 압축기 2(220)의 동시가동에 의해 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면, 압축기 2(220)의 가동은 중단되고 압축기 1(210)만 단독으로 가동되는 것이 특징인 터보냉동기의 압축기 운전제어방법.
A method for operating a compressor of a turbo chiller for producing cold water through circulation of a refrigerant to a compressor (200), a condenser (300) and an evaporator (100) through an evaporator (100)
When the operation command is added to the refrigeration system, the first compressor 210 is operated alone. Even when the compressor 1 (210) is in the operating state, the outlet temperature of the cold water is still lower than the set temperature If the outlet temperature of the cold water is detected to be lower than the set temperature by the simultaneous operation of the compressor 1 210 and the compressor 2 220, the operation of the compressor 2 220 is stopped And the compressor (1) (210) is operated solely.
상기 압축기 1(210)과 압축기 2(220)의 동시 가동상태에서도 냉수의 출구온도가 설정온도보다 여전히 높게 감지되면, 압축기 3(230)이 함께 가동되고, 압축기 1, 2, 3(210, 220, 230)이 함께 가동되는 상태에서 냉수의 출구온도가 설정된 온도보다 낮게 감지되면 압축기 3(230)의 가동이 중단되고 압축기 1, 2(210, 220)만 가동되는 것이 특징인 터보냉동기의 압축기 운전제어방법.
The method according to claim 1,
If the outlet temperature of the cold water is still higher than the set temperature even when the compressor 1 (210) and the compressor 2 (220) are simultaneously operated, the compressor 3 (230) is operated together and the compressors 1, 2, 3 And 230 are operated together, if the outlet temperature of the cold water is lower than a set temperature, the operation of the compressor 3 230 is stopped and only the compressors 1 and 2 (210 and 220) are operated. Control method.
상기 응축기(300)와 증발기(100) 사이에는 에코노마이저(400)가 설치되어 상기 에코노마이저(400)에서 과냉된 1차측 냉매는 증발기(100)로 유입되고, 상기 에코노마이저(400)에서 증발된 2차측 냉매는 압축기(200)로 유입되는 것이 특징인 터보냉동기의 압축기 운전제어방법.
The method according to claim 1,
An eco-cooler 400 is installed between the condenser 300 and the evaporator 100. The subcooled primary refrigerant in the eco-cooler 400 flows into the evaporator 100 and the eco- And the second side refrigerant evaporated in the compressor (200) flows into the compressor (200).
상기 증발기(100)와 압축기(200) 사이에는 스테이징 밸브(500)가 설치되는 것으로, 선행의 압축기(210) 가동 후, 후행의 압축기(220)가 원활한 운전을 할 수 있도록 상기 스테이징 밸브(500)를 열어 선행의 압축기(210)의 토출측 압력을 낮추어 후행의 압축기(220)가 충분한 회전력을 통해 압축을 할 수 있도록 하는 것이 특징인 터보냉동기의 압축기 운전제어방법.
The method of claim 3,
A staging valve 500 is installed between the evaporator 100 and the compressor 200 so that the staging valve 500 can be operated after the preceding compressor 210 is operated so that the following compressor 220 can operate smoothly. Is opened to lower the discharge side pressure of the compressor (210) so that the compressor (220) can compress the compressor (220) with sufficient torque.
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| EP3421904A1 (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-02 | Trane International Inc. | Compressor cycling control for variable flow systems |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005114295A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Heat source system and controller |
| KR101056974B1 (en) * | 2006-10-20 | 2011-08-16 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | Heat source and heat source system and control method of heat source |
| JP2013160440A (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Hitachi Appliances Inc | Turbo refrigerator |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005114295A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Heat source system and controller |
| KR101056974B1 (en) * | 2006-10-20 | 2011-08-16 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | Heat source and heat source system and control method of heat source |
| JP2013160440A (en) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Hitachi Appliances Inc | Turbo refrigerator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3421904A1 (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-02 | Trane International Inc. | Compressor cycling control for variable flow systems |
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