[發明專利]多段離心壓縮機的容量控制方法

有效

• 申請號: 201010568000.3
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102072186A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 馬場利秋
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術領域

本發明涉及一種具有設置在多段離心壓縮機的各段吸入部處的入口導向葉片的多段離心壓縮機的容量控制方法，更詳細而言，涉及一種能夠利用上述入口導向葉片的簡單的控制來避免壓力波而擴大運轉范圍的多段離心壓縮機的容量控制方法。

背景技術

在化學設備等的各種設備中，為了原料空氣壓縮用及制造工廠空氣源或各種高壓氣體源等多量的高壓氣體，使用多段離心壓縮機。在壓縮機本體的吸入側具有吸入氣體的吸入管的多段離心壓縮機中，以往以來，作為不使葉輪的轉速變化而使流量、壓力變化的容量控制機構，在吸入管入口處設置入口導向葉片。

但是，在離心壓縮機中通常存在壓力波現象，因此容量調節范圍受到限制。因此，期望能夠具有更寬的容量調節范圍。另一方面，還需要致力于令部分負荷下的效率提高。首先，對于針對前一期望的現有技術的離心壓縮機的容量控制方法進行以下說明。

在日本特公平8-14279號公報所述的離心壓縮機的容量控制方法中，在由入口導向葉片及擴散器(デイフユザ)葉片的角度決定的葉片角度平面上，預先設定并存儲規定壓力波區域的壓力波線，因此在測定上述入口導向葉片及擴散器葉片的當下角度而這些當下角度進入由上述壓力波線規定的上述壓力波區域內時，作為壓力波消除用葉片角度操作量矢量而求出下述矢量是上述壓力波線的法線方向的矢量、朝向上述壓力波區域外、是為了從壓力波區域出去而必要的調整入口導向葉片及擴散器葉片的角度的操作量。

另一方面，當測定的上述當下角度位于上述壓力波區域外的上述壓力波線附近、且用于朝向目標流量而決定的葉片角度操作量矢量朝向上述壓力波區域內時，基于上述壓力波線而從上述葉片角度操作量矢量中除去上述壓力波線的法線方向成分而求得沿上述壓力波線方向的壓力波避免用葉片角度操作量矢量，基于上述的壓力波消除用葉片角度操作量矢量或者壓力波避免用葉片角度操作量矢量所決定的上述的入口導向葉片及擴散器葉片的角度，控制上述離心壓縮機的流量。

但是，為了進行上述的控制，需要多個高級的運算裝置、和用于測定作為該運算裝置的輸入值的各種測量值的測量器，需要很大的費用。此外，控制中存在試行錯誤的動作，所以向穩定狀態移行需要一定時間。

接著，參照附圖9在以下說明針對于上述后一期望的日本特開2000-291597號所述的多段離心壓縮機的容量控制方法。圖9是表示該現有技術的冷凍機用多段壓縮機的構造例的剖視圖。

圖9的現有技術的冷凍機用多段壓縮機中的容量控制裝置中，為了提供一種沒有安裝效率顯著很低的熱氣體旁通裝置、能夠具有高節能性且能夠具有寬的容量控制的冷凍機用多段壓縮機中的容量控制裝置，具有以下的功能。即，該冷凍機用多段壓縮機具有以下結構：以電動機18為中心而在其兩端分別配置具備一個以上的葉輪22、23、32的低段側壓縮單元20和高段層壓縮單元30，并且該兩壓縮單元20、30的葉輪的旋轉軸與該電動機18的旋轉軸19直接連結。

而且，該現有技術的冷凍機用多段壓縮機中的容量控制裝置為，在低段側壓縮單元20的吸入口21a以及高段側壓縮單元30的吸入口31a處分別安裝抽吸葉片24、33，經由控制馬達27、36而由來自控制盤44的控制信號控制抽吸葉片24、33的開閉。配備在上述控制盤44內的溫度控制器利用來自溫度檢測端的檢測溫度而向低段側的控制馬達27輸出開閉信號。此外，低段側的控制馬達27內的電位計向配備在上述控制盤44內的平衡調節機構輸出開度信號。上述平衡調節機構向高段側的控制馬達36輸出開閉信號以便與低段側的開度信號為相同開度。

對于圖9的現有技術的冷凍機用多段壓縮機中的容量控制裝置，在進行壓縮機的流量調節時，將低壓段和高壓段的抽吸葉片24、33控制為具有相同開度，但是在要利用這種方法進行減少流量的控制時，存在僅一側的段首先進入壓力波區域、有時流量的減少范圍變窄的問題。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種多段離心壓縮機的容量控制方法，在具有設置在多段離心壓縮機的各段吸入部的入口導向葉片的多段離心壓縮機的容量控制方法中，能夠通過簡單且有效地控制上述入口導向葉片而避免壓力波，擴大容量的節流區域而令運轉范圍更加大。

用于實現上述目的的本發明所采用的控制方法為一種具有設置在多段離心壓縮機的各段吸入部的入口導向葉片的多段離心壓縮機的容量控制方法，其中，控制各段的上述入口導向葉片的角度相對于基準入口導向葉片角度的比率，使得各段都為預先設定的固定比率。