CN106574626A - 压缩机系统 - Google Patents

Abstract

该压缩机系统(10)具备：驱动器(11)，其具有被驱动旋转的第一输出轴(11a)以及被驱动为以与第一输出轴(11a)相同的转速旋转的第二输出轴(11b)；第一压缩机(12)，其被传递第一输出轴(11a)的旋转而对工作流体进行压缩；第二压缩机(13)，其被传递第二输出轴(11b)的旋转而对工作流体进行压缩；变速增速器(14)，其使第一输出轴(11a)的转速增加并使增加后的转速传递至第一压缩机(12)，且能够使增加后的转速变化；以及定速增速器(15)，其使第二输出轴(11b)的转速增加并使增加后的转速传递至第二压缩机(13)，且使增加后的转速恒定。

Description

压缩机系统

技术领域

本发明涉及利用一个驱动器来驱动多个压缩机的压缩机系统。

背景技术

在生成用作各种动力源的压缩流体的轴流压缩机或离心式压缩机等压缩机中，存在被驱动器(马达)驱动的压缩机(例如参照专利文献1。)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2000-505525号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，存在如下的压缩机系统：在一台驱动器上经由增速器或减速器串联地连结有高压侧的压缩机和低压侧的压缩机，利用驱动器对这两台压缩机进行驱动。而且，在这样的压缩机系统中，具有在使从高压侧的压缩机以及低压侧的压缩机送出的工作流体的出口压力恒定的状态下想要以较宽的运转范围进行运转这样的期望。

本发明提供一种压缩机系统，在利用一台驱动器驱动多台压缩机的结构中，即便在进行使出口压力恒定的运转的情况下，也能够确保较宽的运转条件范围，能够进行稳定的运转。

解决方案

根据本发明所涉及的第一方式，压缩机系统具备：驱动器，其具有被驱动旋转的第一输出轴、以及被驱动为以与所述第一输出轴相同的转速旋转的第二输出轴；第一压缩机，其被传递所述第一输出轴的旋转而对工作流体进行压缩；第二压缩机，其被传递所述第二输出轴的旋转而对工作流体进行压缩；变速增速器，其使所述第一输出轴的转速增加并使增加后的转速传递至所述第一压缩机，且能够使增加后的转速变化；以及定速增速器，其使所述第二输出轴的转速增加并使增加后的转速传递至所述第二压缩机，且使增加后的转速恒定。

根据上述结构，在以将出口压力维持为恒定的方式进行运转时，能够以较宽的运转范围使压缩机系统运转。

根据本发明所涉及的第二方式，在第一方式的压缩机系统的基础上，压缩机系统也可以是，所述第一压缩机为低压侧压缩机，所述第二压缩机为高压侧压缩机。

根据上述结构，能够抑制压缩机系统的出口压力的降低，能够在扩宽运转范围的同时稳定地确保输出。

根据本发明所涉及的第三方式，在第一或第二方式的压缩机系统的基础上，压缩机系统也可以是，所述第二压缩机将通过旋转来压缩所述工作流体的叶轮的周速为马赫数0.8以下而运转。

根据本发明所涉及的第四方式，在第三方式的压缩机系统的基础上，压缩机系统也可以是，所述第二压缩机具有至少六片通过旋转来压缩所述工作流体的叶轮。

根据上述结构，第二压缩机与第一压缩机相比，能够具有平坦且较宽的运转范围。

根据本发明所涉及的第五方式，压缩机系统也可以是，从所述驱动器向所述第二压缩机传递的水头占从所述驱动器传递的全部水头的60％以上，该全部水头是将向所述第一压缩机传递的水头与向所述第二压缩机传递的水头合计后的水头。

根据上述结构，在利用第一压缩机调整了流量的情况下，能够尽量抑制变动而进行稳定的运转。

发明效果

根据上述的压缩机系统，通过将第一压缩机的转速设为可变，将第二压缩机的转速设为恒定，从而在利用一台驱动器驱动多台压缩机的结构中，即便在进行使出口压力恒定的运转的情况下，也能够确保更宽的运转条件范围，能够进行稳定的运转。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的简要结构的图。

图2是对本发明的实施方式中配置于高压侧压缩机的多个叶轮进行说明的图。

图3是对本发明的实施方式中的低压侧压缩机以及高压侧压缩机所使用的叶轮进行说明的图。

图4A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的低压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图4B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的高压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图4C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统中的流量与出口压力之间的关系的图。

图5是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例的简要结构的图。

图6A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例的低压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图6B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例的高压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图6C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例中的流量与出口压力之间的关系的图。

图7是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的另一比较研究例的简要结构的图。

图8A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的另一比较研究例的低压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图8B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的另一比较研究例的高压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。

图8C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的另一比较研究例中的流量与出口压力之间的关系的图。

图9A是示出本发明的实施例中的压缩机系统的低压侧压缩机中的质量流量与水头之间的关系的图。

图9B是示出本发明的实施例中的压缩机系统的高压侧压缩机中的质量流量与水头之间的关系的图。

图9C是示出将本发明的实施例中的压缩机系统的质量流量与低压侧压缩机以及高压侧压缩机各自的水头之间的关系合并后的状态的图。

具体实施方式

图1是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的简要结构的图。图2是对本发明的实施方式中配置于高压侧压缩机的多个叶轮进行说明的图。图3是对本发明的实施方式中的低压侧压缩机以及高压侧压缩机所使用的叶轮进行说明的图。图4A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的低压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。图4B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的高压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。图4C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统中的流量与出口压力之间的关系的图。

如图1所示，本实施方式的压缩机系统10具备：驱动器11、低压侧压缩机(第一压缩机)12、高压侧压缩机(第二压缩机)13、变速增速器14、以及定速增速器15。

驱动器11经由增速器或减速器串联地连结两台压缩机并同时使它们驱动。驱动器11具有被驱动旋转的第一输出轴11a以及被驱动为以与第一输出轴11a相同的转速旋转的第二输出轴11b。本实施方式的驱动器11是电动马达，始终以恒定速度对第一输出轴11a以及第二输出轴11b进行驱动。驱动器11将第一输出轴11a与第二输出轴11b配置在同轴上。第一输出轴11a隔着驱动器11的主体而配置在与第二输出轴11b相反的一侧。

低压侧压缩机12被传递作为驱动器11的一方的输出轴的第一输出轴11a的旋转而被驱动。本实施方式的低压侧压缩机12对从外部获取到的工作流体进行压缩并输送至高压侧压缩机13的入口侧。

高压侧压缩机13被传递作为驱动器11的另一方的输出轴的第二输出轴11b的旋转而被驱动。高压侧压缩机13以比低压侧压缩机12高的压力对工作流体进行压缩。本实施方式的高压侧压缩机13进一步压缩由低压侧压缩机12压缩后的工作流体。高压侧压缩机13将借助低压侧压缩机12而在两个阶段压缩后的工作流体供给至要使用的处理侧。

变速增速器14使第一输出轴11a的转速增加并使增加后的转速传递至低压侧压缩机12。变速增速器14能够使所增加的转速变化。本实施方式的变速增速器14与低压侧压缩机12的旋转轴12a连接。本实施方式的变速增速器14的增速比是可变的。例如，当驱动器11以恒定速度运转时，在将使第一输出轴11a的转速增速后的转速即额定输出时的转速设为100％的情况下，变速增速器14例如在105％至70％左右的范围内变化，能够传递至低压侧压缩机12。

定速增速器15使第二输出轴11b的转速增加并使增加后的转速传递至高压侧压缩机13。本实施方式的定速增速器15与高压侧压缩机13的旋转轴13a连接。定速增速器15将增加后的转速维持为恒定。换句话说，本实施方式的定速增速器15的增速比是固定的。例如定速增速器15使第一输出轴11a的转速增加到作为额定输出时的转速的100％，并使增加后的转速传递至高压侧压缩机13。

本实施方式的低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13中，在与变速增速器14、定速增速器15连接的旋转轴12a、13a上并排安装有多个叶轮20。

具体地说，在低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13中，多个叶轮20在旋转轴12a、13a延伸的轴向上隔开间隔地并排配置有多个，并收容在未图示的外壳的内部。例如，在本实施方式的高压侧压缩机13中，如图2所示，具有第一级叶轮21至第六级叶轮26这六片叶轮21、22、23、24、25、26，该第一级叶轮21配置在工作流体流入的轴向的最靠一方侧(图2中的纸面左侧)的最前级，该第六级叶轮26配置在工作流体流出的轴向的最靠另一方侧(图2中的纸面右侧)的最后级。

如图3所示，各个叶轮21、22、23、24、25、26具有：大致圆盘状的盘构件30、以在盘构件30的表面立起的方式呈放射状地安装且在周向上并排的多个叶片40、以在周向上覆盖多个叶片40的方式安装的罩50。

需要说明的是，各个叶轮21、22、23、24、25、26的任一个或者全部也可以为不具有罩50的开放式叶轮。

另外，经由恒定速度的定速增速器15进行运转的高压侧压缩机13优选获得相对于流量的变动而水头性能在较宽的运转范围内变动少的平坦特性。例如，在本实施方式的高压侧压缩机13中，优选尽可能地抑制叶轮20的周速。具体地说，在本实施方式的高压侧压缩机13中，优选调整由定速增速器15增速的额定输出时的转速，使得以叶轮20的周速为马赫数0.8以下而运转。

作为获得相对于流量的变动而水头性能在较宽的运转范围内变动少的平坦特性的其他结构，例如，在本实施方式的高压侧压缩机13中，优选尽量增加叶轮20的片数。具体地说，在本实施方式的高压侧压缩机13中，优选相对于一个旋转轴13a而将叶轮20的片数设为至少六片以上。

另外，在本实施方式的压缩机系统10中，并非将从驱动器11传递的水头均等地分配给低压侧压缩机12和高压侧压缩机13，而使按照向以恒定速度旋转的高压侧压缩机13传递的水头大于向低压侧压缩机12传递的水头的方式从驱动器11进行供给。在本实施方式中，对于向高压侧压缩机13传递的水头，优选占从驱动器11传递的作为压缩机系统10的全部水头的60％以上，该全部水头是将向低压侧压缩机12传递的水头和向高压侧压缩机13传递的水头合计后的水头。

在这样的压缩机系统10中，如图4A所示，通过使变速增速器14中的增速比变动，由此低压侧压缩机12能够以转速可变的方式进行运转。在本实施方式中，通过使变速增速器14中的增速比变动，由此低压侧压缩机12能够以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行运转。

图4A是低压侧压缩机12以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的流量与低压侧压缩机12中的水头之间的关系。如该图4A所示，低压侧压缩机12在喘振线Ls以下的范围内在70％的线L1与100％的线L2之间进行了运转的情况下，流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为具有规定区域的范围D1。

另外，如图4B所示，由于定速增速器15的增速比固定，因此高压侧压缩机13以恒定的转速进行运转。高压侧压缩机13为了将压缩机系统10中的输出(出口压力)保持得较高，优选尽可能地以接近额定输出的转速进行运转。在本实施方式中，高压侧压缩机13以例如相对于额定输出为100％的转速进行运转。

图4B是高压侧压缩机13以相对于额定输出例如为100％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的流量与高压侧压缩机13中的水头之间的关系。如该图4B所示，高压侧压缩机13在喘振线Ls以下的范围内在100％的线L3上进行了运转的情况下，流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为以线状示出的范围D2。

在压缩机系统10中，将被上述那样的低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13压缩后的工作流体输出至处理侧。此时，当低压侧压缩机12以图4A所示的范围D1运转且高压侧压缩机13以图4B所示的范围D2运转时，从压缩机系统10输出的工作流体的流量与出口压力之间的关系成为图4C所示的范围D3。因此，在压缩机系统10中，当要将出口压力维持为恒定的压力P1时，范围D3与压力P1重叠的线成为运转范围D3a。

在此，进行与假设低压侧压缩机12侧的增速器为恒定速度的情况以及使驱动器11可变的情况的比较。

(比较研究例1)

图5是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例1的简要结构的图。图6A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例1的低压侧压缩机12中的流量与水头之间的关系的图。图6B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例1的高压侧压缩机13中的流量与水头之间的关系的图。图6C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例1中的流量与出口压力之间的关系的图。

如图5所示，作为比较研究例1的压缩机系统1A与图1所示的本实施方式的结构同样地，具备驱动器11、低压侧压缩机12、高压侧压缩机13、以及定速增速器15。代替变速增速器14，压缩机系统1A在驱动器11与低压侧压缩机12之间具备增速比固定的定速增速器4。

在这种结构的压缩机系统1A中，如图6A所示，由于定速增速器4的增速比固定，因此，以恒定的转速进行运转。例如，当低压侧压缩机12在喘振线Ls以下的范围内以相对于额定输出例如为100％的转速进行运转时，流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为在100％的线L11上以线状示出的范围D11。

另外，如图6B所示，高压侧压缩机13中，由于定速增速器15的增速比固定，因此以恒定的转速进行运转。例如，当高压侧压缩机13在喘振线Ls以下的范围内以例如100％的额定输出的转速进行运转时，在100％的线L12上，流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为以线状示出的范围D12。

此时，当使低压侧压缩机12在图6A所示的范围D11内运转且使高压侧压缩机13在图6B所示的范围D12内运转时，从压缩机系统1A输出的工作流体的流量与出口压力之间的关系成为图6C所示的范围D13。

因此，如图6C所示，作为压缩机系统1A，当要将出口压力维持为恒定的压力P1时，仅在范围D13与压力P1重叠的运转点D13a进行运转。这样，在使驱动器11、低压侧压缩机12、高压侧压缩机13仅以恒定的转速进行运转的压缩机系统1A中，当要将出口压力维持为恒定的压力P1时，运转范围仅成为运转点D13a这一点。

(比较研究例2)

图7是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例2的简要结构的图。图8A是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例2的低压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。图8B是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例2的高压侧压缩机中的流量与水头之间的关系的图。图8C是示出本发明的实施方式中的压缩机系统的比较研究例2中的流量与出口压力之间的关系的图。

如图7所示，作为比较研究例2的压缩机系统1B具备由变速马达构成的变速驱动器2、低压侧压缩机12、高压侧压缩机13、以及增速比固定的定速增速器4、15。

在这样的压缩机系统1B中，通过使由变速马达构成的变速驱动器2的转速变动，从而使低压侧压缩机12和高压侧压缩机13的转速同步地变化。

在这种结构的压缩机系统1B中，如图8A所示，低压侧压缩机12通过变速驱动器2的转速的变动而能够以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行运转。图8A是低压侧压缩机12在喘振线Ls以下的范围内以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的流量与低压侧压缩机12中的水头之间的关系。低压侧压缩机12中的流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为在70％的线L21与100％的线L22之间具有规定区域的范围D21。

另一方面，在压缩机系统1B中，如图8B所示，高压侧压缩机13通过变速驱动器2的转速的变动而能够在喘振线Ls以下的范围以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行运转。图8B是高压侧压缩机13以相对于额定输出例如为70％～100％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的流量与低压侧压缩机12中的水头之间的关系。高压压缩机13中的流量与入口侧和出口侧的压力差即水头之间的关系为在70％的线L31与100％的线L32之间具有规定区域的范围D22。

在压缩机系统1B中，当低压侧压缩机12在图8A所示的范围D21内运转且高压侧压缩机13在图8B所示的范围D22内运转时，从压缩机系统1B输出的工作流体的流量与出口压力之间的关系成为图8C所示的范围D23。

在这样的压缩机系统1B中，当要将出口压力维持为恒定的压力P1时，范围D23与压力P1重叠的线成为运转范围D23a。

(实施方式的压缩机系统10与比较研究例1、2的比较)

如图6C所示，在将驱动器11、定速增速器4、15设为恒定速度的比较研究例1的压缩机系统1A中，当要将出口压力维持为恒定的压力P1时，只能在一个点的运转点D13a进行运转。然而，根据使用从高压侧压缩机13以及低压侧压缩机12供给的工作流体的处理侧的状况而产生负荷，流量等的运转条件有时发生变动。当发生该变动时，无法将出口压力维持为恒定，导致从运转点D13a脱离。因此，在压缩机系统1A中，终究难以根据处理侧的要求而在保持恒定的出口压力不变的状态下稳定地进行运转。

另一方面，如图8C所示，在将变速驱动器2设为可变速的比较研究例2的压缩机系统1B中，当将出口压力维持为恒定的压力P1时，能够在运转范围D23a的范围内进行运转。但是，在为了调整流量而使变速驱动器2的转速变化时，低压侧压缩机12与高压侧压缩机13双方的转速发生变化而使出口压力大幅地发生变化。特别是，在使转速掉落到相对于额定输出例如为70％左右的情况下，低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13的水头均降低。其结果是，压缩机系统1B的出口压力会大幅降低。因此，与后述的压缩机系统10的运转范围D3a相比，能够根据处理侧的要求而将出口压力保持为恒定的值的状态下进行运转的上述的运转范围D23a较窄。

相对于这些比较研究例1、2，如图4C所示，在驱动器11为恒定速度且低压侧压缩机12的增速器为变速增速器14的本实施方式的压缩机系统10中，能够在范围D3内进行运转。在该结构中，即便为了调整流量而使变速增速器14的增速比变化，也不改变高压侧压缩机13的转速。因此，高压侧压缩机13能够在保持转速不变的状态下对较少流量的工作流体进行压缩，能够使水头增加。因此，能够使可根据处理侧的要求在将出口压力保持为恒定的值的状态下进行运转的运转范围成为更宽的运转范围D3a。

具体地说，以如下情况为例进行说明：在上述比较研究例2的压缩机系统1B和本实施方式的压缩机系统10中，在上述范围D23、D3内进行运转的状态下仅使转速变动。

如图8A、图8B、图8C所示，在比较研究例2的压缩机系统1B中，当从以100％的转速进行运转的状态转变至70％的转速时，低压侧压缩机12、高压侧压缩机13的运转状态均从运转点AL11、AH11沿着过程阻力线R向运转点AL12、AH12推移。这样，在比较研究例2的压缩机系统1B中，高压侧压缩机13的水头与低压侧压缩机12的水头一同降低，因此，压缩机系统1B的出口压力会大幅降低。

与此相对，在本实施方式的压缩机系统10中，如图4A、图4B所示，当从以100％的转速进行运转的状态转变至70％的转速时，在低压侧压缩机12中，运转状态从运转点AL1沿着过程阻力线R向运转点AL2推移。另一方面，在高压侧压缩机13中，为了使转速维持100％的转速，在100％的线L3上推移。具体地说，通过在低压侧压缩机12使转速变化而降低流量，运转状态在线L3上从运转点AH1移至运转点AH2，水头增加。由此，能够防止作为压缩机系统10的出口压力大幅降低。

因此，根据这样的结构，通过以恒定转速驱动高压侧压缩机13、并利用变速增速器14使低压侧压缩机12的转速变动，由此在将出口压力维持为恒定进行运转之际，能够使压缩机系统10以较宽的运转范围D3a运转。因此，即便在进行使出口压力恒定的运转的情况下，也能够确保较宽的运转范围D3a，能够进行稳定的运转。

另外，在使低压侧压缩机12的转速发生了变动的基础上，通过将高压侧压缩机13的转速保持为恒定，能够抑制压缩机系统10的出口压力的降低，能够在扩宽运转范围的同时稳定地确保输出。

此外，通过使经由定速增速器15而运转的高压侧压缩机13中的水头占全部水头的60％以上，在低压侧压缩机12中调整了流量的情况下，能够尽量地抑制变动而稳定地进行运转。

另外，经由定速增速器15而运转的高压侧压缩机13通过将叶轮20的周速设为马赫数0.8以下，将叶轮20的片数设为六片(六级)以上，与低压侧压缩机12相比能够具有平坦且较宽的运转范围。

(实施例)

以下，通过实施例对本发明的实施方式详细进行说明，但本发明的实施方式并不局限于以下的记载。

图9A是示出本发明的实施例中的压缩机系统的低压侧压缩机中的质量流量与水头之间的关系的图。图9B是示出本发明的实施例中的压缩机系统的高压侧压缩机中的质量流量与水头之间的关系的图。图9C是示出将本发明的实施例中的压缩机系统的质量流量与低压侧压缩机以及高压侧压缩机各自的水头之间的关系合并后的状态的图。

在实施例的压缩机系统中，如图9A所示，低压侧压缩机通过驱动器的转速的变动，能够以相对于额定输出为75％～105％的转速进行运转。图9A是低压侧压缩机在喘振线Ls以下的范围内以相对于额定输出例如为75％～105％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的质量流量与低压侧压缩机中的水头之间的关系。

另外，如图9B所示，高压侧压缩机中，由于定速增速器的增速比固定，因此以恒定的转速进行运转。在本实施例中，高压侧压缩机以相对于额定输出为100％的转速进行运转。图9B是高压侧压缩机以相对于额定输出为100％的转速进行了运转的情况下的、工作流体的质量流量与高压侧压缩机中的水头之间的关系。

在此，图9C示出将相对于质量流量的低压侧压缩机的水头与高压侧压缩机的水头的各个关系合并后的状态。具体地说，图9C是以将作为横轴的质量流量的值合并的方式，使示出高压侧压缩机的工作流体的质量流量与水头之间的关系的图9B反转而与示出低压侧压缩机的工作流体的质量流量与水头之间的关系的图9A重合后的图。

如图9C所示，在实施例的压缩机系统中，例如将压缩机系统的出口压力保持为某一恒定值，当将压缩机系统整体的水头相对于各质量流量一律假设为41000[kg-m/kg]时，获得将压缩机系统整体的水头恒定地保持在41000[kg-m/kg]的运转线Le。

在这样的压缩机系统中，例如，当使低压侧压缩机的转速从100％掉落到90％时，水头从约15000[kg-m/kg]降低至约13000[kg-m/kg]。此时，压缩机系统的质量流量会从约27000[kg/h]降低至约20000[kg/h]。然而，通过将质量流量降低至约20000[kg/h]，高压侧压缩机的水头从约26000[kg-m/kg]增加至约28000[kg-m/kg]。

换句话说，实施例的压缩机系统通过在该运转线Le上进行运转，即便在低压侧压缩机中转速变化且质量流量降低而使水头降低，也能够利用高压侧压缩机增加所降低的量的水头。由此，作为压缩机系统整体，通过使低压侧压缩机的转速变化，能够在扩宽运转范围的同时抑制出口压力的降低，能够将出口压力恒定地保持为41000[kg-m/kg]不变进行运转。

因此，在实施例的压缩机系统中，如图9C所示，能够将运转范围设为从约15000[kg/h]到约28000[kg/h]位置的较宽的区域。

另外，如实施例的压缩系统所示，在转速恒定的状态下进行运转的高压侧压缩机的水头成为压缩机系统整体的水头的60％。具体地说，在本实施例的压缩机系统中，将出口压力保持为41000[kg-m/kg]不变进行运转时的最大质量流量在运转范围内为约28000[kg/h]。从图9C可知，此时的高压侧压缩机的水头为约24600[kg-m/kg]。因此，可知在转速恒定的状态下进行运转的高压侧压缩机的水头占压缩机系统整体的水头的60％。

(其他实施方式)

需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的技术思想的范围内能够加以设计变更。

例如，在上述实施方式中，采用利用变速增速器14使低压侧压缩机12的转速可变的结构，但也可以代替低压侧压缩机12，在高压侧压缩机13具备变速增速器14，使高压侧压缩机13的转速可变。

另外，在上述实施方式中，在低压侧压缩机12侧具备变速增速器14，在高压侧压缩机13具备定速增速器15，但也可以使至少一方不采用增速器而采用减速器。

另外，在利用一台驱动器11驱动低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13的结构中，为了仅使低压侧压缩机12以及高压侧压缩机13的一方的转速可变，还能够在压缩机的入口使用IGV(Inlet Guide Vane)。但是，根据本实施方式的结构，与仅设置IGV的情况相比，不光在计划运转点的运转区域提高了运转效率，还在计划运转点以外的运转区域提高了运转效率，并且能够获得更宽的运转范围。

工业实用性

在利用驱动器驱动第一压缩机以及第二压缩机的压缩机系统中，通过在第一压缩机与驱动器之间设置变速增速器，在第二压缩机与驱动器之间设置定速增速器，能够确保更宽的运转条件范围，能够进行稳定的运转。

附图标记说明：

10 压缩机系统；

11 驱动器；

11a 第一输出轴；

11b 第二输出轴；

12 低压侧压缩机(第一压缩机)；

13 高压侧压缩机(第二压缩机)；

12a、13a 旋转轴；

14 变速增速器；

15 定速增速器；

20、21、22、23、24、25、26 叶轮；

30 盘构件；

40 叶片；

50 罩；

2 变速驱动器。

Claims (5)

1.一种压缩机系统，其中，

所述压缩机系统具备：

驱动器，其具有被驱动旋转的第一输出轴、以及被驱动为以与所述第一输出轴相同的转速旋转的第二输出轴；

第一压缩机，其被传递所述第一输出轴的旋转而对工作流体进行压缩；

第二压缩机，其被传递所述第二输出轴的旋转而对工作流体进行压缩；

变速增速器，其使所述第一输出轴的转速增加并使增加后的转速传递至所述第一压缩机，且能够使所述增加后的转速变化；以及

定速增速器，其使所述第二输出轴的转速增加并使增加后的转速传递至所述第二压缩机，且使所述增加后的转速恒定。

2.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，

所述第一压缩机为低压侧压缩机，

所述第二压缩机为高压侧压缩机。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机系统，其中，

所述第二压缩机将通过旋转来压缩所述工作流体的叶轮的周速设为马赫数0.8以下而运转。

4.根据权利要求3所述的压缩机系统，其中，

所述第二压缩机具有至少六片通过旋转来压缩所述工作流体的叶轮。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机系统，其中，

从所述驱动器向所述第二压缩机传递的水头占从所述驱动器传递的全部水头的60％以上，该全部水头是将向所述第一压缩机传递的水头与向所述第二压缩机传递的水头合计后的水头。