KR101204900B1 - Compressing unit having anti-surge logic and multi-stage compressing apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 이를 구비한 다단 압축 장치에 관련된 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트는, 압축기와, 상기 압축기를 통과하는 주 유로와, 상기 압축기를 우회하며 상기 압축기의 유입구와 상기 압축기의 유출구를 연결하는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 밸브와, 상기 바이패스 유로에 배치되는 유량계를 구비한다. The present invention relates to a compression unit having an anti-surge logic and a multi-stage compression apparatus having the same. The compression unit having an anti-surge logic according to an embodiment of the present invention includes a compressor and a main flow passage through the compressor. And a bypass flow passage bypassing the compressor and connecting the inlet of the compressor and the outlet of the compressor, a valve controlling opening and closing of the bypass flow passage, and a flow meter disposed in the bypass flow passage.
Description
본 발명은 유체를 압축하기 위한 압축 유니트 및 이를 구비한 다단 압축 장치에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 이를 구비한 다단 압축 장치에 관련된 것이다. The present invention relates to a compression unit for compressing a fluid and a multistage compression device having the same, and more particularly, to a compression unit having an anti-surge logic and a multistage compression device having the same.
공기 또는 연료 가스 등의 유체를 압축하기 위한 압축기가 산업계에서 널리 사용되고 있다. Compressors for compressing fluids such as air or fuel gas are widely used in the industry.
한편, 압축기는 유량이 지나치게 적거나 유출 유체의 압력이 지나치게 높을 경우에 압축 효율이 급격히 저하되는 실속(surge)이 현상이 발생할 수 있으므로, 압축기의 동작 유량 및 유출 유체의 압력을 소정의 범위로 제한하는 것이 매우 중요하다. On the other hand, the compressor may cause a phenomenon in which the compression efficiency drops rapidly when the flow rate is too low or the pressure of the outflow fluid is too high, thereby limiting the compressor operation flow rate and the outflow fluid pressure to a predetermined range. It is very important to.
압축기의 실속 현상을 방지하기 위하여 바이패스(bypass) 유로를 구비하는 안티 서지 로직(anti-surge logic)을 구비한 압축 유니트가 알려져 있다. BACKGROUND Compression units with anti-surge logic with bypass flow paths are known to prevent stalling of the compressor.
도 1은 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트에 대한 개략적인 도면으로, 도 1을 참조하면 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)는 압축기(10), 주 유로(20), 바이패스 유로(30), 밸브(40), 유량계(60), 제1압력계(70), 제2압력계(80) 및 제어부(50)를 구비한다. 1 is a schematic diagram of a compression unit having a conventional anti-surge logic. Referring to FIG. 1, a
압축기(10)는 유체를 압축시키기 위한 것으로, 원심형 또는 축류형 등 다양한 형식의 압축기일 수 있다. The
주 유로(20)는 유체가 흐르는 유로로서 압축기(10)를 통과한다. 즉 유체는 유로를 통해서 압축기(10)로 유입된 다음, 압력이 증가되어 압축기(10)로부터 유출된다. The
바이패스 유로(30)는 압축기(10)를 경유하지 않고 압축기(10)의 유출구와 압축기(10)의 유입구를 연결한다. 즉 바이패스 유로(30)가 개방되면 압축기(10)에서 유출된 유체가 압축기(10)의 유입구로 흘러, 압축기(10)의 유출구 측의 압력과 유입구 측의 압력의 차이는 감소되고 압축기로 유입되는 유량은 증가한다.The
밸브(40)는 바이패스 유로(30)의 개폐를 제어하기 위한 것으로, 전자적 제어가 가능하도록 솔레노이드 밸브(solenoid valve)와 같은 전자 밸브로 이루어질 수 있다. The
유량계(60)는 압축기(10)의 유입구 측의 주 유로(20)에 배치되며, 바이패스 유로(30)와 주 유로(20)가 만나는 부분보다 하류에 배치된다. 즉 유량계(60)는 압축기(10)로 유입되는 유체의 유량을 측정한다. The
제1압력계(70)는 유량계(60)의 하류 측에 배치되며, 압축기(10)의 유입구로 유입되는 유체의 압력을 측정한다. The
제2압력계(80)는 압축기(10)에서 유출되는 유체의 압력을 측정한다. The
제어부(50)는 압축기(10)의 실속을 방지할 수 있도록 유량계(60), 제1압력계(70) 및 제2압력계(80)의 측정치에 근거하여 밸브(40)의 개폐를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 제1압력계(70)로 측정한 압축기(10)의 유입구 측의 압력과 제2압력계(80)로 측정한 유출구 측의 압력의 차이가 소정의 크기 이상이거나, 압축기(10)의 유입 유량이 소정의 크기 이하인 경우에 밸브(40)를 개방하여 바이패스 유로(30)로 유체를 통과시킨다. 따라서 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)는 바이패스 유로(30)의 유량을 제어함으로써 압축기(10)의 실속을 효과적으로 방지할 수 있다. The
한편, 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)는 압축기(10)로 유입되는 유량을 정확하게 계측할 필요가 있는데, 이를 위해서는 압축기(10)의 유입구 측의 주 유로(10)에 소정의 길이 이상의 직선 구간(22)이 마련되어야 한다. Meanwhile, the
따라서 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)는 압축기(10)의 유입구 측의 유로에서 소정의 직선 거리를 확보할 수 있도록, 전체적인 크기가 커지게 된다. 즉 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)는 소형화에 불리하다고 할 수 있다. Accordingly, the
이러한 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)의 단점은 이를 다단으로 연결하여 다단 압축 시스템을 구성하는 경우에 더욱 부각될 수 있다. 이하에서는 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)가 직렬 다단으로 연결된 종래의 다단 압축 시스템에 대해서 설명한다. The disadvantage of the
도 2는 다단의 압축기를 구비한 종래의 다단 압축 장치에 대한 개략적인 도면으로, 도 2를 참조하면, 종래의 다단 압축 장치(2)는 다단의 직렬로 연결된 도 1의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)를 구비함을 알 수 있다. 즉 종래의 다단 압축 장치(2)는 주 유로(20)에 다단으로 설치된 복수 개의 압축기(20a,20b,20c), 각 압축기(20a,20b,20c)에 대응되는 바이패스 유로(30a,30b,30c), 밸브(40a,40b,40c), 유량계(60a,60b,60c), 제1압력계(70a,70b,70c) 및 제2압력계(80a,80b,80c)를 구비한다.FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional multistage compression device having a multistage compressor, and referring to FIG. 2, a conventional
복수의 압축기(20a,20b,20c)는 구동원(92)에 연결된 불 기어(bull gear,90)에 결합된 피니언 기어(pinion gear,94)에 결합되어 구동된다. The plurality of compressors 20a, 20b, 20c are driven in combination with a
이러한 종래의 다단 압축 장치(2)에는, 각 압축기(20a,20b,20c)의 유량을 정확하게 측정할 수 있도록 각 압축기(10)의 유입구 측에 소정의 길이의 직선 구간(22a,22b,22c)이 마련된다. 따라서 이러한 직선 구간(22a,22b,22c)의 확보로 인해서 다단 압축 장치(2)의 전체 부피가 현저히 커질 수 있다. In such a conventional
또한 통상적으로 유량계(60a,60b,60c)는 유로 내 설치되어 유체의 흐름을 부분적으로 방해하므로, 유체의 압력의 손실을 가져오는 문제도 있다.In addition, since the
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일부 측면은 압축기의 실속을 효과적으로 방지할 수 있고, 소형화에 유리하며, 압축기를 통과하는 유량을 측정함에 따른 압력 손실을 효과적으로 방지할 수 있는 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 다단 압축 장치를 제공함에 목적이 있다. In order to solve the above problem, some aspects of the present invention can effectively prevent the stall of the compressor, advantageous in miniaturization, and has anti-surge logic that can effectively prevent the pressure loss caused by measuring the flow rate through the compressor. It is an object to provide one compression unit and a multistage compression device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트는, 압축기와, 상기 압축기를 통과하는 주 유로와, 상기 압축기를 우회하며 상기 압축기의 유입구와 상기 압축기의 유출구를 연결하는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 밸브와, 상기 바이패스 유로에 배치되는 유량계를 구비한다. In order to achieve the above object, a compression unit having anti-surge logic with anti-surge logic according to an embodiment of the present invention includes a compressor, a main flow path passing through the compressor, and bypassing the compressor. And a bypass passage connecting the inlet of the inlet to the outlet of the compressor, a valve for controlling the opening and closing of the bypass passage, and a flow meter disposed in the bypass passage.
또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다단 압축 장치는, 직렬 다단으로 연결된 복수의 압축기와, 상기 복수의 압축기를 통과하는 주 유로와, 상기 각 압축기에 대응되며, 상기 각 압축기를 우회하도록 상기 각 압축기의 유입구와 상기 각 압축기의 유출구를 연결하는 복수의 바이패스 유로와, 상기 각 바이패스 유로에 배치되며, 상기 각 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 복수의 밸브와, 상기 각 바이패스 유로에 배치되는 복수의 바이패스 유량계를 구비한다.In addition, in order to achieve the above object, a multistage compression apparatus according to another embodiment of the present invention, a plurality of compressors connected in series multiple stages, a main flow passage through the plurality of compressors, and corresponds to each of the compressors, A plurality of bypass flow paths connecting the inlet port of each compressor and the outlet port of each compressor to bypass each compressor, a plurality of valves disposed in each bypass flow path and controlling opening and closing of each bypass flow path; A plurality of bypass flowmeters are provided in each of the bypass flow paths.
본 발명의 일부 측면에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트 및 다단 압축 장치에 의하면, 압축기의 실속을 효과적으로 방지할 수 있고, 소형화에 유리하며, 압축기를 통과하는 유량을 측정함에 따른 압력 손실을 방지할 수 있다.According to the compression unit and the multi-stage compression apparatus with anti-surge logic according to some aspects of the present invention, the stall of the compressor can be effectively prevented, which is advantageous in miniaturization, and the pressure loss caused by measuring the flow rate through the compressor. can do.
도 1은 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트에 대한 개략적인 도면이다.
도 2는 종래의 다단 압축 장치에 대한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트에 대한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다단 압축 장치에 대한 개략적인 도면이다.
도 5는 각 압축기의 유량을 계산하는 방법을 설명하기 위하여 도 4의 다단 압축 장치를 더욱 간략히 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of a compression unit with conventional anti-surge logic.
2 is a schematic diagram of a conventional multistage compression apparatus.
3 is a schematic diagram of a compression unit with anti-surge logic in accordance with one embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a multi-stage compression apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a simplified view of the multistage compression apparatus of FIG. 4 to explain a method of calculating the flow rate of each compressor.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트에 대해서 설명한다. Hereinafter, a compression unit having anti-surge logic according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트에 대한 개략적인 도면이다. 3 is a schematic diagram of a compression unit with anti-surge logic in accordance with one embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면 본 실시예에 따른 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)는 압축기(100), 주 유로(200), 바이패스 유로(300), 밸브(400), 유량계(600), 제1압력계(700), 제2압력계(800) 및 제어부(500)를 구비한다. Referring to FIG. 3, the
압축기(100)는 유체를 압축시키기 위한 것으로, 원심형 또는 축류형 등 다양한 형식의 압축기(100)일 수 있다. The
주 유로(200)는 압축기(100)를 통과하는 유체가 흐르는 유로이다. 즉 유체는 주 유로(200)를 따라 흐르며 압축기(100)로 유입 및 유출되고, 압축기(100)로부터 유출되면서 압력이 상승하게 된다. The
바이패스 유로(300)는 압축기(100)를 경유하지 않고 압축기(100)의 유출구와 압축기(100)의 유입구를 연결한다. 즉 바이패스 유로(300)는 압축기(100)를 우회하여 압축기(100)의 유출구와 압축기(100)의 유입구를 연결한다. 바이패스 유로(300)가 개방되면 압축기(100)의 유출구의 유량의 일부 또는 전부가 바이패스 유로(300)를 거쳐 압축기(100)로 재유입될 수 있다. 바이패스 유로(300)에는 유량계(600)의 설치를 위하여 소정의 길이 이상의 직선 구간(320)이 형성된다. 바이패스 유로(300)는 압축기(100)를 통과하지 않고 우회하므로, 주 유로(200)에 비해서 직선 구간의 확보가 매우 용이하다. The
밸브(400)는 바이패스 유로(300)의 개폐를 제어하기 위한 것으로, 전자적 제어가 가능하도록 솔레노이드 밸브 등과 같은 전자 밸브로 이루어질 수 있다. The
유량계(600)는 바이패스 유로(300)에 배치되어 바이패스 유로(300)를 흐르는 유량을 계측하기 위한 것으로, 바이패스 유로(300)에 마련된 직선 구간(320)에 배치된다. 유량계(600)로는 오리피스 유량계 또는 벤추리 유량계 등과 같은 차압방식의 유량계, 터빈 미터 또는 프로펠러 미터와 같은 유속 추정 방식의 유량계, 혹은 오발 기어식 유량계 또는 진동 피스톤식 유량계와 같은 용적식 유량계 등 다양한 방식의 유량계가 채용될 수 있다. 또한 유량계는 유체의 체적 유량을 계측하는 유량계일 수도 있고, 유체의 질량 유량을 계측하는 유량계일 수도 있다. The
한편, 바이패스 유로(300)는 통상적으로 주 유로(200)에 비해서 유량이 적으므로, 유량계(600)는 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)의 유량계(60)보다 작은 용량을 가지는 것일 수 있다. 따라서 유량 측정을 위해 필요한 바이패스 유로(300)의 직선 구간(320)은 더욱 단축될 수 있다. On the other hand, since the
제1압력계(700)는 압축기(100)로 유입되는 유체의 압력을 측정할 수 있도록, 주 유로(200)에서 압축기(100)의 상류 측에 배치된다. 제1압력계(700)로는 액주식 압력계, 링 밸런스식 압력계, 분동식 압력계, 부르돈관 압력계, 벨로즈 압력계, 다이어프램 압력계, 전기저항식 압력계, 압전기식 압력계 등 다양한 형태의 압력계가 사용될 수 있다. The
제2압력계(800)는 압축기(100)로부터 유출된 유체의 압력을 측정할 수 있도록, 주 유로(200)에서 압축기(100)의 하류 측에 배치된다. 제2압력계(800)로는 제1압력계(700)와 동일한 종류의 압력계가 사용될 수 있다. The
제어부(500)는 제1압력계(700), 제2압력계(800) 및 유량계(600)에 전기적으로 연결되어 제1압력계(700), 제2압력계(800) 및 유량계(600)의 측정치를 입력받으며, 그 측정치에 따라서 밸브(400)의 개폐를 제어한다. 예컨대 제어부(500)는 압축기(100)의 실속을 방지할 수 있도록, 제1압력계(700)와 제2압력계(800)로 측정한 압력의 차이가 압축기(100)의 실속 압력에 근접하면 밸브(400)를 열어 바이패스 유로(300)를 개방할 수 있다. 밸브(400)가 열리면 바이패스 유로(300)를 통해서 유체가 압축기(100)의 유출구에서 유입구로 재유입되므로, 유출구와 유입구의 압력차가 감소되고 압축기(100)를 통과하는 유량이 증가하여 압축기(100)의 실속이 방지된다. The
압축기(100)의 실속을 방지하도록 바이패스 유로(300)가 개방된 경우, 바이패스 유로(300)를 통과하는 유체의 양은 유량계(600)에 의해서 계측된다. 만일 주 유로(200)로 유입되는 유량을 알고 있다면, 압축기(100)를 통과하는 유체의 양은 주 유로(200)의 유량에 바이패스 유로(300)의 유량을 합산함으로써 손쉽게 계산될 수 있다. When the
본 실시예의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)는 바이패스 유로(300)에 유량계(600)의 설치하므로, 주 유로(200)에 유량계(600)를 위한 직선 구간이 요구되지 않는다. 대신에 본 실시예의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)는 바이패스 유로(300)에 직선 구간(320)이 필요하나, 바이패스 유로(300)는 압축기(100)를 우회하므로 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)의 전체적인 부피의 증가 없이도 직선 구간(320)의 확보가 용이하게 이루어질 수 있다. 따라서 본 실시예의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)는 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(1)에 비해서 소형화에 매우 유리하다. Since the
또한, 본 실시예의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)는 주 유로(200)에 유량계(600)를 설치할 필요가 없으므로, 주 유로(200)에서 유량계(600)로 인한 압력 손실이 발생하지 않는다. 따라서 종래의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)에 비해서 압축 효율이 더욱 뛰어날 수 있다.In addition, since the
다음으로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다단 압축 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. Next, a multi-stage compression apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다단 압축 장치에 대한 개략적인 도면이다. 4 is a schematic diagram of a multi-stage compression apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면 본 실시예에 따른 다단 압축 장치(4)는 도 3의 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트(3)가 직렬로 연결된 것으로, 주 유로(200)에 배치되는 복수의 압축기(100a,100b,100c) 및 주 유량계(250)와, 각 압축기(100)에 대응되는 바이패스 유로(300a,300b,300c), 밸브(400a,400b,400c), 바이패스 유량계(600a,600b,600c), 제1압력계(700a,700b,700c), 제2압력계(800a,800b,800c) 및 제어부(미도시)를 구비한다. Referring to FIG. 4, the
복수의 압축기(100a,100b,100c)는 주 유로(200)에 직렬 다단으로 연결되어 주 유로(200)를 통과하는 유체를 단계적으로 압축시키는 역할을 한다. 이하에서는 복수의 압축기(100a,100b,100c)를 주 유로(200)의 상류 측으로부터 각각 제1압축기(100a), 제2압축기(100b) 및 제3압축기(100c)로 칭하기로 한다. The plurality of
도 4를 참조하면, 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c) 각각은 불 기어(900)에 기어 결합된 피니언 기어(940,960)에 연결된다. 즉 불 기어(900)가 모터 또는 엔진 등의 구동원(920)에 의해서 회전되면, 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c)가 함께 작동하게 된다. Referring to FIG. 4, each of the first to
주 유량계(250)는 주 유로(200)에 흐르는 유체의 유량을 계측하기 위한 것으로, 제1압축기(100a,100b,100c)의 유입구의 상측 및 주 유로(200)에서 바이패스 유로(300a,300b,300c)의 합류 지점보다 상류 측에 배치된다. The
제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c) 각각에는 각각 바이패스 유로(300a,300b,300c)가 연결된다. 바이패스 유로(300a,300b,300c)는 각 압축기(100a,100b,100c)를 우회하여 각 압축기(100a,100b,100c)의 유출구와 유입구를 연결한다.
각 바이패스 유로(300a,300b,300c)에는 각 바이패스 유로(300a,300b,300c)의 유량을 제어할 수 있는 밸브(400a,400b,400c)와, 각 바이패스 유로(300a,300b,300c)의 유량을 측정할 수 있는 바이패스 유량계(600a,600b,600c)가 배치된다. 각 바이패스 유량계(600a,600b,600c)는 정확한 유량 계측을 위하여, 각 바이패스 유로(300a,300b,300c)에 마련된 직선 구간(320a,320b,320c)에 설치된다. Each
각 압축기(100a,100b,100c)의 유입구에는 압축기(100a,100b,100c)로 유입되는 유체의 압력을 측정하기 위한 제1압력계(700a,700b,700c)가 배치되며, 각 압축기(100a,100b,100c)의 유출구에는 각 압축기(100a,100b,100c)로부터 유출되는 유체의 압력을 측정하기 위한 제2압력계(800a,800b,800c)가 배치된다. At the inlets of each of the
제어부(미도시)는 각 제1압력계(700a,700b,700c) 및 각 제2압력계(800a,800b,800c)의 계측치를 입력받으며, 각 밸브(400a,400b,400c)의 개폐를 제어하는 역할을 한다. 제어부는 각 압축기(100a,100b,100c)에서 실속이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 각 압축기(100a,100b,100c)의 유입구 및 유출구의 압력차가 각 압축기(100a,100b,100c)의 실속에 이르는 압력차에 근접하면 각 바이패스 유로(300a,300b,300c)의 밸브(400a,400b,400c)를 개방하여 바이패스 유로(300a,300b,300c)로 유체가 흐르게 할 수 있다. The controller (not shown) receives measurement values of each of the
이와 같이 본 실시예의 다단 압축 장치(4)에 의하면, 각 압축기(100a,100b,100c)의 실속을 효과적으로 제어할 수 있다. Thus, according to the
또한 본 실시예의 다단 압축 장치(4)를 이용하면, 각 압축기(100a,100b,100c)의 유입구마다 유량계를 설치하지 않고도 각 압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유체의 유량을 측정할 수 있는데, 이하에서는 본 실시예의 다단 압축 장치(4)에서 각 압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유량을 측정하는 방법에 대해서 설명한다. In addition, by using the
도 5는 본 실시예의 다단 압축 장치(4)에서 각 압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유량을 산출하는 방법을 설명하기 위하여, 본 실시예의 다단 압축 장치(4)를 간략화한 도면이다. FIG. 5 is a simplified diagram of the
도 5를 참조하면 주 유로(200)로 유입된 유체는 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c)를 통과하여 유출되며, 각 압축기(100a,100b,100c)에서 유출된 유량의 일부는 바이패스 유로(300a,300b,300c)를 통해서 다시 압축기(100a,100b,100c)로 재유입된다. Referring to FIG. 5, the fluid flowing into the
따라서 제1압축기(100)를 통과하는 유량은 주 유로(200)로 유입된 유량과 제1압축기(100a)에 연결된 바이패스 유로(300a)의 유량을 합한 것과 같고, 제2압축기(100b)를 통과하는 유량은 주 유로(200)로 유입된 유량과 제2압축기(100b)에 연결된 바이패스 유로(300b)의 유량을 합한 것과 같으며, 제3압축기(100c)를 통과하는 유량은 주 유로(200)로 유입된 유량과 제3압축기(100c)에 연결된 바이패스 유로(300c)의 유량을 합한 것과 같다. Accordingly, the flow rate passing through the
즉, 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유량, 주 유량계(250)에서 계측되는 유량 및 각 바이패스 유량계(600a,600b,600c)에서 계측되는 유량은 다음의 관계식을 만족한다. That is, the flow rate passing through the first to third compressors (100a, 100b, 100c), the flow rate measured by the
fc1 = fm + fb1fc1 = fm + fb1
fc2 = fm + fb2fc2 = fm + fb2
fc3 = fm + fb3fc3 = fm + fb3
여기서, fc1, fc2, fc3는 각각 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유량이며, fm은 주 유량계(250)에서 계측된 유량이며, fb1,fb2,fb3는 각각 제1 내지 제3압축기(100a,100b,100c)에 대응되는 바이패스 유로(300a,300b,300c)에 배치된 바이패스 유량계(600a,600b,600c)에서 계측된 유량이다. Here, fc1, fc2, and fc3 are flow rates passing through the first to
이와 같이 본 실시예에 따른 다단 압축 장치(4)는 각 압축기(100a,100b,100c)의 유입구 측에 유량계를 설치하지 않고도 각 압축기(100a,100b,100c)를 통과하는 유량을 측정할 수 있다. 따라서 각 압축기(100)의 유입구 앞에 직선 구간을 확보할 필요가 없으므로, 각 압축기(100a,100b,100c)를 연결하는 배관의 길이를 효과적으로 감소시킬 수 있으며 다단 압축 장치(4) 전체의 부피를 효과적으로 감소시킬 수 있다.Thus, the
또한 주 유로(200)에는 하나의 주 유량계(250)만이 설치될 수 있으므로, 종래의 다단 압축 장치(4)에 비해서 유량계(60a,60b,60c)의 설치로 인한 압력 손실이 효과적으로 감소될 수 있다.In addition, since only one
이상 본 발명의 일부 실시예에 대해서 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다. Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto and may be embodied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention.
예를 들어 상술한 실시예에 따른 다단 압축 장치(4)는 불 기어(900) 및 피니언 기어(940,960)에 의해서 각 압축기(100)가 동력을 전달받는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 다단 압축 장치(4)는 하나의 샤프트에 복수의 압축기(100)가 연결되어 작동하는 형태로 구체화될 수도 있다. For example, the
또한 상술한 실시예에서 주 유량계(250)는 제1압축기(100)의 상류 측에 배치되는 것으로 설명하였으나, 주 유량계(250)는 제3압축기(100)의 하류 측에 설치되어 주 유로(200)의 유량을 측정할 수도 있다. 뿐만 아니라 주 유량계(250)는 각 바이패스 유로(300a,300b,300c)의 사이의 주 유로(200)에 설치될 수도 있다. In addition, in the above-described embodiment, the
또한 상술한 실시예의 다단 압축 장치(4)는 주 유량계(250)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 주 유로(200)의 유량이 미리 정해져 있는 경우에는 주 유량계(250)가 반드시 필요하지 않을 수도 있다. In addition, the
또한 상술한 실시예의 다단 압축 장치(4)는 세 개의 압축기(100a,100b,100c)를 구비하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다단 압축 장치(4)의 압축기의 개수는 이에 한정되지 않는다.In addition, the
이외에도 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있음은 물론이다. In addition, the present invention may be embodied in various forms.
3 ... 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트
4 ... 다단 압축 장치
100,100a,100b,100c ... 압축기
200 .. 주 유로
300,300a,300b,300c ... 바이패스 유로
400,400a,400b,400c ... 밸브
600,600a,600b,600c ... 유량계
700,700a,700b,700c ... 제1유량계
800,800a,800b,800c ... 제2유량계3 ... compression unit with anti-surge logic
4 ... multistage compression unit
100,100a, 100b, 100c ... compressor
200 .. euros a week
300,300a, 300b, 300c ... Bypass Euro
400,400a, 400b, 400c ... valves
600,600a, 600b, 600c ... flow meter
700,700a, 700b, 700c ... first flow meter
800,800a, 800b, 800c ... second flow meter
Claims (7)
상기 압축기를 통과하는 주 유로와,
상기 압축기를 우회하며, 상기 압축기의 유입구와 상기 압축기의 유출구를 연결하는 바이패스 유로와,
상기 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 밸브와,
상기 바이패스 유로에 배치되는 유량계를 구비하는 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트.With compressor,
A main flow passage passing through the compressor,
A bypass flow passage bypassing the compressor and connecting an inlet of the compressor and an outlet of the compressor;
A valve controlling opening and closing of the bypass flow path,
Compression unit having anti-surge logic having a flow meter disposed in the bypass flow path.
상기 압축기의 유입구에 배치되는 제1압력계와,
상기 압축기의 유출구에 배치되는 제2압력계를 더 구비하는 안티 서지 로직을 구비한 압축 유니트. The method of claim 1,
A first pressure gauge disposed at the inlet of the compressor;
Compression unit having an anti-surge logic further comprising a second pressure gauge disposed at the outlet of the compressor.
상기 복수의 압축기를 통과하는 주 유로와,
상기 각 압축기에 대응되며, 상기 각 압축기를 우회하도록 상기 각 압축기의 유입구와 상기 각 압축기의 유출구를 연결하는 복수의 바이패스 유로와,
상기 각 바이패스 유로에 배치되며, 상기 각 바이패스 유로의 개폐를 제어하는 복수의 밸브와,
상기 각 바이패스 유로에 배치되는 복수의 바이패스 유량계를 구비하는 다단 압축 시스템.A plurality of compressors connected in series and multiple stages,
A main flow passage passing through the plurality of compressors,
A plurality of bypass flow paths corresponding to the respective compressors and connecting the inlets of the respective compressors to the outlets of the compressors to bypass the compressors;
A plurality of valves disposed in each of the bypass flow passages and controlling opening and closing of each of the bypass flow passages;
And a plurality of bypass flowmeters disposed in each of the bypass flow paths.
상기 주 유로로 유입되는 유량을 측정할 수 있도록, 상기 주 유로에 배치되는 주 유량계를 더 포함하는 다단 압축 시스템.The method of claim 3,
And a main flow meter disposed in the main flow path so as to measure a flow rate flowing into the main flow path.
상기 주 유량계는,
상기 주 유로에서, 상기 복수의 압축기 중 최선단에 위치한 압축기의 상류 측에 배치되는 다단 압축 시스템.5. The method of claim 4,
The main flow meter,
A multistage compression system arranged in an upstream side of the compressor located at the top of the plurality of compressors in the main flow path.
상기 각 압축기의 유입구에 배치되는 복수의 제1압력계와,
상기 각 압축기의 유출구에 배치되는 복수의 제2압력계를 더 구비하는 다단 압축 시스템. The method of claim 3,
A plurality of first pressure gauges disposed at the inlets of the respective compressors;
And a plurality of second pressure gauges disposed at the outlets of the respective compressors.
불 기어와,
상기 불 기어에 기어 결합되는 복수의 피니언 기어를 더 구비하며,
상기 각 압축기는,
상기 각 피니언 기어에 결합되어 구동되는 다단 압축 시스템.The method of claim 3,
With fire gear,
Further comprising a plurality of pinion gear is geared to the bull gear,
Each compressor,
Multistage compression system coupled to and driven by each pinion gear.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106460835A (en) * | 2014-07-01 | 2017-02-22 | 三菱重工业株式会社 | Multi-stage compressor system, control device, method for assessing abnormality, and program |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101440026B1 (en) * | 2013-10-22 | 2014-09-17 | 충남대학교산학협력단 | Multi stage compression apparatus having anti-surge-logic |
KR101945413B1 (en) | 2014-11-20 | 2019-04-17 | 한화파워시스템 주식회사 | Control system for compressor and method of controlling the compressor |
CN105571181B (en) * | 2016-01-12 | 2017-11-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | Variable-frequency centrifugal water chilling unit and control and adjustment method thereof |
KR102488575B1 (en) | 2016-03-11 | 2023-01-16 | 한화파워시스템 주식회사 | Control system for compressor and method of controlling the compressor |
KR102551338B1 (en) | 2016-07-07 | 2023-07-05 | 한화에어로스페이스 주식회사 | Control system for compressor and method of controlling the compressor |
JP6964484B2 (en) * | 2017-10-30 | 2021-11-10 | 川崎重工業株式会社 | Engine system |
KR102235403B1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-04-02 | 엘지전자 주식회사 | Multistage compression type frozen apparatus |
KR102327937B1 (en) * | 2020-02-05 | 2021-11-17 | 연암공과대학교산학협력단 | Exhaust Air Cooling Circulation Structure Of Air Compressor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003129961A (en) | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Hitachi Ltd | Compressor for fuel cell |
JP2004360462A (en) | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Compression device |
JP2005023903A (en) | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Toyota Motor Corp | Multistage turbo supercharger |
JP2005325752A (en) | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Kobe Steel Ltd | Compressor device |
-
2011
- 2011-02-23 KR KR1020110016027A patent/KR101204900B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003129961A (en) | 2001-10-25 | 2003-05-08 | Hitachi Ltd | Compressor for fuel cell |
JP2004360462A (en) | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Compression device |
JP2005023903A (en) | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Toyota Motor Corp | Multistage turbo supercharger |
JP2005325752A (en) | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Kobe Steel Ltd | Compressor device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106460835A (en) * | 2014-07-01 | 2017-02-22 | 三菱重工业株式会社 | Multi-stage compressor system, control device, method for assessing abnormality, and program |
US20170198704A1 (en) * | 2014-07-01 | 2017-07-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Multi-stage compressor system, control device, malfunction determination method, and program |
US10746182B2 (en) | 2014-07-01 | 2020-08-18 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Multi-stage compressor system, control device, malfunction determination method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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