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公開番号2025137412
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025013889
出願日2025-01-30
発明の名称圧縮機を作動させるための方法及び制御装置
出願人エヴァレンス・エスイー
代理人個人,個人,個人
主分類F04D 27/02 20060101AFI20250911BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】圧縮機を作動させるための方法及び制御装置を提供する。
【解決手段】圧縮機(10)を通るプロセスガスの流量または流量に対応する変数が決定され、圧縮機(10)の測定された入口圧力に依存し、且つ圧縮機(10)の測定された出口圧力に依存して、圧縮機(10)の吐出ヘッドまたは吐出ヘッドに対応する変数が決定され、流量または流量に対応する変数に依存し、且つ吐出ヘッドまたは吐出ヘッドに対応する変数に依存するサージ限界コントローラ(10)が、圧縮機(20)のサージ限界(PG)から所定の距離を有する制御ライン(RL)に沿って圧縮機(10)が作動するように、圧縮機(10)と相互作用する制御要素(17)の制御変数を決定する方法において、プロセスガスの蒸気の割合または蒸気の割合に対応する変数が決定され、圧縮機(10)が作動される制御ライン(RL)は、蒸気の割合または蒸気の割合に対応する変数に応じて調整される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プロセスガスを圧縮する圧縮機（１０）を作動する方法であって、
前記圧縮機（１０）を通るプロセスガスの流量または該流量に対応する変数が決定され、
前記圧縮機（１０）の測定された入口圧力に依存し、且つ前記圧縮機（１０）の測定された出口圧力に依存して、前記圧縮機（１０）の吐出ヘッドまたは該吐出ヘッドに対応する変数が決定され、
前記流量または該流量に対応する変数に依存し、且つ前記吐出ヘッドまたは該吐出ヘッドに対応する変数に依存するサージ限界コントローラ（１０）が、前記圧縮機（２０）のサージ限界（ＰＧ）から所定の距離を有する制御ライン（ＲＬ）に沿って前記圧縮機（１０）が作動するように、前記圧縮機（１０）と相互作用する制御要素（１７）の制御変数を決定する方法において、
前記プロセスガスの蒸気の割合または該蒸気の割合に対応する変数が決定され、
前記圧縮機（１０）が作動される前記制御ライン（ＲＬ）は、前記蒸気の割合または該蒸気の割合に対応する変数に応じて調整される、
ことを特徴とする方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記プロセスガスの前記蒸気の割合が測定される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセスガスの露点が測定され、該露点に応じて蒸気の割合が決定される、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセスガスの前記露点は、露点ミラー湿度計（１８）を用いて測定される、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
更に、前記プロセスガスの温度が前記圧縮機（１０）の上流で測定され、前記圧縮機が作動される前記制御ライン（ＲＬ）も、前記圧縮機（１０）の上流の前記プロセスガスの前記温度に依存するように調整される、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
蒸気の割合に対応する前記プロセスガスのガス定数の変数または前記蒸気の割合に対応する変数が決定され、前記圧縮機（１０）が前記プロセスガスのガス定数に依存して調整される制御ライン（ＲＬ）が、従って蒸気の割合または蒸気の割合に対応する変数に依存する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
プロセスガスを圧縮する圧縮機（１０）を作動させる制御装置（１３）であって、
前記制御装置（１３）は、前記圧縮機（１０）を通る前記プロセスガスの流量または該流量に対応する変数を決定し、
前記制御装置（１３）は、前記圧縮機（１０）の測定された入口圧力に依存し、且つ前記圧縮機（１０）の測定された出口圧力に依存して、前記圧縮機（１０）の吐出ヘッドまたは該吐出ヘッドに対応する変数を決定し、
前記制御装置（１３）のサージ限界コントローラ（２０）は、前記流量または該流量に対応する変数に依存し、且つ前記吐出ヘッドまたは該吐出ヘッドに対応する変数に依存して、前記圧縮機（１０）のサージ限界（ＰＧ）から所定の距離を有する制御ライン（ＲＬ）に沿って前記圧縮機（１０）が作動するように、前記圧縮機（１０）と相互作用する制御要素（１７）の制御変数を決定し、
前記制御装置（１３）は、前記プロセスガスの蒸気の割合または該蒸気の割合に対応する変数に応じて、前記圧縮機（１０）が作動される前記制御ライン（ＲＬ）を調整する、ことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の制御装置（１３）であって、制御側で請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を実行するためのものである、ことを特徴とする制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機の作動方法及び圧縮機を作動する制御装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
実際には、圧縮機のサージ限界（surge limit）から所定の距離を有する制御ラインに沿って圧縮機が作動するように、サージ限界コントローラの助けを借りて圧縮機を作動させることが知られている。サージ限界は、圧縮機によって圧縮されるプロセスガスの組成に依存することが知られている。従って、実際には、圧縮されるプロセスガスの組成は、ガスクロマトグラフによって決定されたプロセスガスの組成に応じてサージ限界コントローラの制御ラインを調整するために、ガスクロマトグラフまたは同等のガス分析システムの助けを借りて決定されている。しかしながら、ガスクロマトグラフを用いたガス分析は、比較的長時間を必要とするため、圧縮されるプロセスガスの組成の変化に対するサージ限界コントローラの迅速な反応が保証されない。更に、ガスクロマトグラフの使用は高価である。
【０００３】
特許文献１、特許文献２及び特許文献３はそれぞれ、サージ限界制御を用いて圧縮機を作動させる方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
独国特許出願公開第３５４４８２２号明細書
独国特許第１９５２８２５３号明細書
独国特許出願公開第１０３０４０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非常に短い時間内に、特に１秒未満の範囲内で、圧縮されるプロセスガスの変化する組成に反応することを可能にし、従って、圧縮機のサージ限界から常に所定の距離を有する制御ラインに沿った圧縮機の安定した作動を確実にする圧縮機を作動させるための方法及び制御装置が必要である。
【０００６】
そこで、本発明は、新しいタイプの圧縮機の作動方法及び圧縮機を作動する制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載の圧縮機の作動方法、及び請求項７に記載の制御装置によって解決される。本発明によれば、プロセスガスの蒸気の割合または蒸気の割合に対応する変数が決定され、圧縮機が作動される制御ラインは、蒸気の割合または蒸気の割合に対応する変数に依存して調整される。
【０００８】
本発明では、プロセスガスの蒸気の割合、または蒸気の割合に対応し、それに依存して圧縮機が作動する制御特性を調整する変数を決定することが初めて提案される。これにより、蒸気の割合を動的に変化させてプロセスガスを圧縮する圧縮機を常に安定して作動させることができる。本発明は、特に、蒸気の割合を動的に変化させながらプロセスガスとして二酸化炭素を圧縮するのに適している。
【０００９】
好ましくは、プロセスガスの露点（dew point）は、特に露点ミラー湿度計（dew point mirror hygrometer）の助けを借りて測定され、蒸気の割合は、露点に依存して、特に特性図に依存して、または特性曲線に依存して決定される。露点ミラー湿度計により、プロセスガスの露点と、露点に応じて蒸気の割合を、少ない費用とそれに応じた低コストで短時間で決定することができる。蒸気の割合は、１秒未満のオーダー、特に５０ミリ秒のオーダーで決定することができ、次いでサージ限界コントローラの制御特性曲線を同じダイナミクスに調整することができる。
【００１０】
更に、プロセスガスの温度は、圧縮機の上流で優先的に測定され、圧縮機が作動される制御ラインもまた、圧縮機の上流のプロセスガスの温度、特に特性図または特性曲線に依存するように調整される。特に、更にプロセスガスの温度が圧縮機の上流で測定され、制御特性曲線が蒸気の割合に依存して調整されるだけでなく、プロセスガスの温度にも依存し、特に特性図または特性曲線に依存する場合、サージ限界コントローラの作動は、常に安定した作動範囲、すなわちサージ限界から十分な距離で圧縮機を作動させるために、更に改善することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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