JP2003097487A - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
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- JP2003097487A JP2003097487A JP2001290524A JP2001290524A JP2003097487A JP 2003097487 A JP2003097487 A JP 2003097487A JP 2001290524 A JP2001290524 A JP 2001290524A JP 2001290524 A JP2001290524 A JP 2001290524A JP 2003097487 A JP2003097487 A JP 2003097487A
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- Japan
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- seal
- drain
- gas
- centrifugal compressor
- impeller
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高圧下で作動する遠心圧縮機を信頼性高く運転
する。 【解決手段】一軸多段型の遠心圧縮機1では、回転軸2
1に複数の遠心羽根車2、2、・・・が取付けられてい
る。複数の羽根車を流通する作動ガスが機外へ漏洩する
のを防止するためにシール装置28をいずれの羽根車よ
りも機外側に設ける。このシール装置に溜まるドレーン
を、ドレーン排出装置12、13、15を用いて排出す
る。
する。 【解決手段】一軸多段型の遠心圧縮機1では、回転軸2
1に複数の遠心羽根車2、2、・・・が取付けられてい
る。複数の羽根車を流通する作動ガスが機外へ漏洩する
のを防止するためにシール装置28をいずれの羽根車よ
りも機外側に設ける。このシール装置に溜まるドレーン
を、ドレーン排出装置12、13、15を用いて排出す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は遠心圧縮機に係り、
特に炭化水素を含むガスや水素ガスを取扱うのに好適な
高圧仕様の遠心圧縮機に関する。
特に炭化水素を含むガスや水素ガスを取扱うのに好適な
高圧仕様の遠心圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】高圧環境下で作動する一軸多段型の遠心
圧縮機では、シール部にドライガスを吹き込み、非接触
でシールする方法が多用される。このドライガスシール
を用いたときには、細かいゴミや水滴が機内に混入する
とトラブルの原因となるために、フィルターを用いて塵
埃や水滴の機内への混入を防止していた。また、シール
ガスが液化すると、遠心圧縮機内部の各部でシール部材
の劣化や腐食を発生する恐れがあり、シールガスが流通
するラインをスチーム等で加熱している。このような圧
縮機の例が、特開平5-288191号公報に記載され
ている。
圧縮機では、シール部にドライガスを吹き込み、非接触
でシールする方法が多用される。このドライガスシール
を用いたときには、細かいゴミや水滴が機内に混入する
とトラブルの原因となるために、フィルターを用いて塵
埃や水滴の機内への混入を防止していた。また、シール
ガスが液化すると、遠心圧縮機内部の各部でシール部材
の劣化や腐食を発生する恐れがあり、シールガスが流通
するラインをスチーム等で加熱している。このような圧
縮機の例が、特開平5-288191号公報に記載され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】圧縮機の設計において
は、運転条件下で理論的にはガスが液化することがない
ように設計される。しかし、作動ガス中に分子量の大き
なガスが予期せずに含まれている場合は、この混入した
ガスが液化する恐れを生ずる。また、シールガスを供給
する過程において冷やされる場合があり、その結果シー
ルガスが液化してフィルターの下流まで運ばれるという
不具合を生じる恐れがあった。上記特開平5-2889
1号公報では、スラストバランスラインにスチームトレ
ースまたは電気ヒータを施してシールガスの液化を防止
しているが、圧縮機の高圧化に伴い作動ガス中の成分が
液化することや作動ガスに含まれる不純物の液状成分が
漏洩することについては十分には考慮されていなかっ
た。
は、運転条件下で理論的にはガスが液化することがない
ように設計される。しかし、作動ガス中に分子量の大き
なガスが予期せずに含まれている場合は、この混入した
ガスが液化する恐れを生ずる。また、シールガスを供給
する過程において冷やされる場合があり、その結果シー
ルガスが液化してフィルターの下流まで運ばれるという
不具合を生じる恐れがあった。上記特開平5-2889
1号公報では、スラストバランスラインにスチームトレ
ースまたは電気ヒータを施してシールガスの液化を防止
しているが、圧縮機の高圧化に伴い作動ガス中の成分が
液化することや作動ガスに含まれる不純物の液状成分が
漏洩することについては十分には考慮されていなかっ
た。
【0004】しかも、圧縮機のドライガスシール部で
は、数μmという小さなギャップを保ちながら2つの部
材が相対運動をしている。その速度は高速であり、液状
の物体が微量混入しても、大きな事故につながる恐れが
ある。
は、数μmという小さなギャップを保ちながら2つの部
材が相対運動をしている。その速度は高速であり、液状
の物体が微量混入しても、大きな事故につながる恐れが
ある。
【0005】本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなさ
れたものであり、その目的は高圧下で作動する遠心圧縮
機を信頼性高く運転することにある。
れたものであり、その目的は高圧下で作動する遠心圧縮
機を信頼性高く運転することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の特徴は、回転軸と、この回転軸に取付
けた複数の遠心羽根車とを有する一軸多段型の遠心圧縮
機において、複数の羽根車を流通する作動ガスの機外へ
の漏洩を防止するシール装置を複数の羽根車のいずれよ
りも回転軸端側の両側に設け、このシール手段に溜まる
ドレーンを排出するドレーン排出装置を設けたことにあ
る。
の本発明の第1の特徴は、回転軸と、この回転軸に取付
けた複数の遠心羽根車とを有する一軸多段型の遠心圧縮
機において、複数の羽根車を流通する作動ガスの機外へ
の漏洩を防止するシール装置を複数の羽根車のいずれよ
りも回転軸端側の両側に設け、このシール手段に溜まる
ドレーンを排出するドレーン排出装置を設けたことにあ
る。
【0007】そしてこの特徴において、ドレーン排出装
置は、シール装置に溜まったドレーンを予め設定した時
間間隔で排出するためのタイマーを有していてもよい。
また、複数の羽根車を流通するガスが炭化水素を含むガ
スであってもよい。
置は、シール装置に溜まったドレーンを予め設定した時
間間隔で排出するためのタイマーを有していてもよい。
また、複数の羽根車を流通するガスが炭化水素を含むガ
スであってもよい。
【0008】さらに、シール装置はドライガスシールを
有し、ドレーン排出装置はこのドライガスシール装置が
配設されたシール部に連通する配管と、この配管中に設
けたドレーンポットとドレーン排出用バルブと、このド
レーンポット内のドレーンの液面を測定する液面計とを
含み、液面計が検出したドレーン液面が予め定めた液面
より高いときにはドレーン排出用バルブを開くよう制御
する制御手段をドレーン排出装置に設けるようにしても
よい。
有し、ドレーン排出装置はこのドライガスシール装置が
配設されたシール部に連通する配管と、この配管中に設
けたドレーンポットとドレーン排出用バルブと、このド
レーンポット内のドレーンの液面を測定する液面計とを
含み、液面計が検出したドレーン液面が予め定めた液面
より高いときにはドレーン排出用バルブを開くよう制御
する制御手段をドレーン排出装置に設けるようにしても
よい。
【0009】上記目的を達成するための本発明の他の特
徴は、回転軸端部にシール装置を備え、水素ガスまたは
炭化水素ガスを作動流体とする遠心圧縮機であって、シ
ール装置はタンデム型に配置された1次ガスシールと2
次ガスシールとを有し、この1次ガスシールの上流側に
はシールガスの吹き込み部が形成されており、1次ガス
シールと吹き込み部との間からドレンを排出するドレー
ン排出装置を設けたものである。
徴は、回転軸端部にシール装置を備え、水素ガスまたは
炭化水素ガスを作動流体とする遠心圧縮機であって、シ
ール装置はタンデム型に配置された1次ガスシールと2
次ガスシールとを有し、この1次ガスシールの上流側に
はシールガスの吹き込み部が形成されており、1次ガス
シールと吹き込み部との間からドレンを排出するドレー
ン排出装置を設けたものである。
【0010】そして好ましくは、1次ガスシールと2次
ガスシールは、回転軸側に取付けられ弧状の溝が形成さ
れた回転シールリングとこの回転シールリングに対向す
るカーボン製の静止シールリングとを有するものであ
る。
ガスシールは、回転軸側に取付けられ弧状の溝が形成さ
れた回転シールリングとこの回転シールリングに対向す
るカーボン製の静止シールリングとを有するものであ
る。
【0011】上記目的を達成するための本発明のさらに
他の特徴は、回転軸と、この回転軸に取付けた複数の遠
心羽根車と、回転軸を支承しこの回転軸の両端部に設け
た軸受と、これら回転軸、羽根車及び軸受けを収容する
ケーシングとを備えた遠心圧縮機において、軸受と羽根
車との間に軸方向に複数のシール装置を設け、羽根車と
この羽根車に最も近い位置のシール装置との間に溜まっ
たドレーンを機外に排出するドレーン排出装置を設けた
ものである。
他の特徴は、回転軸と、この回転軸に取付けた複数の遠
心羽根車と、回転軸を支承しこの回転軸の両端部に設け
た軸受と、これら回転軸、羽根車及び軸受けを収容する
ケーシングとを備えた遠心圧縮機において、軸受と羽根
車との間に軸方向に複数のシール装置を設け、羽根車と
この羽根車に最も近い位置のシール装置との間に溜まっ
たドレーンを機外に排出するドレーン排出装置を設けた
ものである。
【0012】この特徴において、ドレーン排出装置は、
羽根車と羽根車に最も近い位置のシール装置との間に形
成される空間に連通する配管と、この配管に介在させた
ドレーンポットと、このドレーンポットの液面を検出す
る液面計と、この配管を閉止可能な弁とを有するもので
もよく、またドレーン排出装置は、羽根車と羽根車に最
も近い位置のシール装置との間に形成される空間に連通
する配管と、この配管に介在させたこの配管を閉止可能
な弁と、この弁を予め定めた時間で開閉するためのタイ
マーとを有するものでもよい。
羽根車と羽根車に最も近い位置のシール装置との間に形
成される空間に連通する配管と、この配管に介在させた
ドレーンポットと、このドレーンポットの液面を検出す
る液面計と、この配管を閉止可能な弁とを有するもので
もよく、またドレーン排出装置は、羽根車と羽根車に最
も近い位置のシール装置との間に形成される空間に連通
する配管と、この配管に介在させたこの配管を閉止可能
な弁と、この弁を予め定めた時間で開閉するためのタイ
マーとを有するものでもよい。
【0013】そして、羽根車とこの羽根車に最も近い位
置のシール装置との間にシール用のドライガスを吹込む
ことが可能なドライガス吹込み手段を設けることが好ま
しい。
置のシール装置との間にシール用のドライガスを吹込む
ことが可能なドライガス吹込み手段を設けることが好ま
しい。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に係る遠心圧縮機の一実施
例を、図面を用いて説明する。図1は、一軸多段型遠心
圧縮機の縦断面図である。遠心圧縮機1では、複数の遠
心羽根車2、2、…が同一の回転軸21に取り付けられ
ている。この回転軸21は、図示しないガスタービンや
電動機のような駆動機にカップリング24で接続されて
いる。
例を、図面を用いて説明する。図1は、一軸多段型遠心
圧縮機の縦断面図である。遠心圧縮機1では、複数の遠
心羽根車2、2、…が同一の回転軸21に取り付けられ
ている。この回転軸21は、図示しないガスタービンや
電動機のような駆動機にカップリング24で接続されて
いる。
【0015】各段の遠心羽根車2、2、…の下流側、す
なわち外径側には遠心羽根車2が作動ガスに与えた速度
エネルギーを圧力エネルギーに変換するディフューザ2
2が設けられている。各段のディフューザ21と次段の
羽根車2とを結ぶ流路として、ディフューザ22の下流
側にリターンガイド23が設けられている。回転軸21
の両端部は、ラジアル軸受25、26で半径方向荷重が
支持されるとともに、回転軸に設けたスラストカラー2
7aの両側に保持したスラスト軸受27で軸方向荷重が
支持されている。
なわち外径側には遠心羽根車2が作動ガスに与えた速度
エネルギーを圧力エネルギーに変換するディフューザ2
2が設けられている。各段のディフューザ21と次段の
羽根車2とを結ぶ流路として、ディフューザ22の下流
側にリターンガイド23が設けられている。回転軸21
の両端部は、ラジアル軸受25、26で半径方向荷重が
支持されるとともに、回転軸に設けたスラストカラー2
7aの両側に保持したスラスト軸受27で軸方向荷重が
支持されている。
【0016】ラジアル軸受25、26と各段の羽根車
2、2との間には、圧縮機内部を流通する作動ガスが機
外に漏洩するのを防ぐために詳細を後述するシール装置
28が設けられている。回転軸21、羽根車2、ディフ
ューザ22、リターンガイド23、軸受25〜27、お
よびシール装置28は、ケーシング29に収容されてい
る。ケーシング29には、作動ガスを圧縮機1内部に導
くための吸込みノズル3と、圧縮機1内部で圧縮され高
圧になった作動ガスを需要元に導くための吐出ノズル4
が形成されている。また、リターンガイド23及びディ
フューザ22の一部は、ケーシング29に保持されたダ
イヤフラム29aにより形成されている。
2、2との間には、圧縮機内部を流通する作動ガスが機
外に漏洩するのを防ぐために詳細を後述するシール装置
28が設けられている。回転軸21、羽根車2、ディフ
ューザ22、リターンガイド23、軸受25〜27、お
よびシール装置28は、ケーシング29に収容されてい
る。ケーシング29には、作動ガスを圧縮機1内部に導
くための吸込みノズル3と、圧縮機1内部で圧縮され高
圧になった作動ガスを需要元に導くための吐出ノズル4
が形成されている。また、リターンガイド23及びディ
フューザ22の一部は、ケーシング29に保持されたダ
イヤフラム29aにより形成されている。
【0017】このように構成した本実施例の一軸多段型
遠心圧縮機では、圧縮機が回転駆動されると、吸込みノ
ズル3から炭化水素系の作動ガスが吸込まれ、吸込まれ
た作動ガスは遠心羽根車2で速度エネルギーを付与され
る。その後、ディフューザ22で圧力回復し、吐出ノズ
ル4から20MPa(ゲージ圧)以上もの高圧で排出され
る。ここで、炭化水素系のガスは、主要成分が水素で、
窒素と硫化水素と炭化水素をそれぞれ1ないし3%含
み、水蒸気を僅かに含むものである。
遠心圧縮機では、圧縮機が回転駆動されると、吸込みノ
ズル3から炭化水素系の作動ガスが吸込まれ、吸込まれ
た作動ガスは遠心羽根車2で速度エネルギーを付与され
る。その後、ディフューザ22で圧力回復し、吐出ノズ
ル4から20MPa(ゲージ圧)以上もの高圧で排出され
る。ここで、炭化水素系のガスは、主要成分が水素で、
窒素と硫化水素と炭化水素をそれぞれ1ないし3%含
み、水蒸気を僅かに含むものである。
【0018】この作動ガスは、水素を多量に含むので、
圧縮機の機外に漏れると燃焼や爆発等を引き起こす恐れ
がある。機外へ作動ガスが漏れるのを防止するためのシ
ール装置28の詳細を図3に示す。図3は、ドライガス
シールを用いたシール装置の縦断面図であり、下半部を
示す。図で右側が機外側であり、左側が機内側である。
圧縮機の機外に漏れると燃焼や爆発等を引き起こす恐れ
がある。機外へ作動ガスが漏れるのを防止するためのシ
ール装置28の詳細を図3に示す。図3は、ドライガス
シールを用いたシール装置の縦断面図であり、下半部を
示す。図で右側が機外側であり、左側が機内側である。
【0019】回転軸21には、回転スリーブ51が保持
されている。この回転スリーブ51には、炭化珪素等の
セラミック製の回転シールリング53a、53bが保持
されている。この回転シールリング53a、53bに対
向してカーボン製の静止シールリング64a、64bが
設けられている。回転シールリング53a、53bの静
止シールリング64a,64bに対向する面には、弧状
の溝が多数形成されている。回転シールリング53aと
静止シールリング64aとは1次シールを構成してお
り、回転シールリング53bと静止シールリング64b
とは2次シールを構成している。
されている。この回転スリーブ51には、炭化珪素等の
セラミック製の回転シールリング53a、53bが保持
されている。この回転シールリング53a、53bに対
向してカーボン製の静止シールリング64a、64bが
設けられている。回転シールリング53a、53bの静
止シールリング64a,64bに対向する面には、弧状
の溝が多数形成されている。回転シールリング53aと
静止シールリング64aとは1次シールを構成してお
り、回転シールリング53bと静止シールリング64b
とは2次シールを構成している。
【0020】静止シールリング64a、64bの背面
側、すなわち、回転シールリング53a、53bと対向
する面の反対側にはリテーナ62a、62bが設けられ
ており、ばね部材63a、63bが直接カーボン製の静
止シールリング64a、64bに当接するのを防止して
いる。ばね部材63a、63bの反対端側は、シールハ
ウジング61a、61bに保持されている。シールハウ
ジング61a、61bとハウジング60a、60b、6
0cとは、シール装置28の外壁を形成する。回転シー
ルリング53a、53bと回転スリーブ51との間、静
止シールリング64a、64bとリテーナ62a、62
bとの間、リテーナ62a、62bとシールハウジング
61a、61bとの間のシール部材50を保持する溝に
シール部材が保持されている。これらのシール部材50
は、圧縮機1内を流通する作動ガス及び後述するシール
ガスがが機外側へ漏出するのを各段階で防止する。
側、すなわち、回転シールリング53a、53bと対向
する面の反対側にはリテーナ62a、62bが設けられ
ており、ばね部材63a、63bが直接カーボン製の静
止シールリング64a、64bに当接するのを防止して
いる。ばね部材63a、63bの反対端側は、シールハ
ウジング61a、61bに保持されている。シールハウ
ジング61a、61bとハウジング60a、60b、6
0cとは、シール装置28の外壁を形成する。回転シー
ルリング53a、53bと回転スリーブ51との間、静
止シールリング64a、64bとリテーナ62a、62
bとの間、リテーナ62a、62bとシールハウジング
61a、61bとの間のシール部材50を保持する溝に
シール部材が保持されている。これらのシール部材50
は、圧縮機1内を流通する作動ガス及び後述するシール
ガスがが機外側へ漏出するのを各段階で防止する。
【0021】図1に示したように、本実施例の一軸多段
圧縮機1では作動ガスの機外側への流出を防止するの
に、回転シールリング53a、53bに形成した溝で発
生した動圧により、静止シールリング64a、64bと
回転シールリング53a、53b間をシールしている。
そしてこのシール部にシールガスを外部から配管5を用
いて供給し、シール面へのゴミ等の付着を防止してい
る。シールガスは、圧縮機1の第1段羽根車2とシール
装置28との間、及び最終段羽根車2よりも軸端部側に
設けたラビリンスシール装置28bとシール装置28と
の間に導かれる。
圧縮機1では作動ガスの機外側への流出を防止するの
に、回転シールリング53a、53bに形成した溝で発
生した動圧により、静止シールリング64a、64bと
回転シールリング53a、53b間をシールしている。
そしてこのシール部にシールガスを外部から配管5を用
いて供給し、シール面へのゴミ等の付着を防止してい
る。シールガスは、圧縮機1の第1段羽根車2とシール
装置28との間、及び最終段羽根車2よりも軸端部側に
設けたラビリンスシール装置28bとシール装置28と
の間に導かれる。
【0022】シールガスとしては、回転シールリング5
3a、53bと静止シールリング64a、64bとの間
に形成される数μmのファインギャップを通過できるよ
うに、5〜10μmのフィルタを通過した清浄な窒素や
天然ガス、水素等が用いられる。シール装置28に供給
されたシールガスは、シール上流側チャンバ8の作動ガ
スとともにその一部だけが1次シール部53a、64a
に流入する。
3a、53bと静止シールリング64a、64bとの間
に形成される数μmのファインギャップを通過できるよ
うに、5〜10μmのフィルタを通過した清浄な窒素や
天然ガス、水素等が用いられる。シール装置28に供給
されたシールガスは、シール上流側チャンバ8の作動ガ
スとともにその一部だけが1次シール部53a、64a
に流入する。
【0023】1次シール部53a、64aのファインギ
ャップを通り抜けたシールガスは、シール中間チャンバ
9に流れ込み、大部分はシールハウジング60bの下側
部分に形成した孔から配管41を経て図示しない排気ガ
ス処理部へ送られる。残りの一部のシールガス及び漏れ
ガスは、2次シール部53b、64のファインギャップ
を通過してシール下流側チャンバ10に流れ込み、シー
ルハウジング60cの下側部分に形成した孔から配管4
1を経て図示しない排気部に送られる。
ャップを通り抜けたシールガスは、シール中間チャンバ
9に流れ込み、大部分はシールハウジング60bの下側
部分に形成した孔から配管41を経て図示しない排気ガ
ス処理部へ送られる。残りの一部のシールガス及び漏れ
ガスは、2次シール部53b、64のファインギャップ
を通過してシール下流側チャンバ10に流れ込み、シー
ルハウジング60cの下側部分に形成した孔から配管4
1を経て図示しない排気部に送られる。
【0024】このように構成した一軸多段圧縮機1を運
転していると、作動ガスに分子量の大きなガスが僅か含
まれていてそのガスが液化したり、あるいはシールガス
中の微小量の水分が冷やされて液化したりしてドレーン
が発生し、このドレーンがシール装置28に流入する場
合がある。ところで、一軸多段圧縮機1の吐出圧力は2
0MPaにもなり、また吐出ガス温度も高温になってい
るので、シール装置28に流入したドレーンが、シール
装置28の各所に設けたシール部材50を膨潤させる。
転していると、作動ガスに分子量の大きなガスが僅か含
まれていてそのガスが液化したり、あるいはシールガス
中の微小量の水分が冷やされて液化したりしてドレーン
が発生し、このドレーンがシール装置28に流入する場
合がある。ところで、一軸多段圧縮機1の吐出圧力は2
0MPaにもなり、また吐出ガス温度も高温になってい
るので、シール装置28に流入したドレーンが、シール
装置28の各所に設けたシール部材50を膨潤させる。
【0025】この原因としては、回転軸21の回転に伴
い回転軸21とともに回転する回転シールリング53
a、53bが、シール装置の下部に溜まったドレーンを
かき回し、シール部材50が温度上昇することが原因と
考えられる。特にシール部材50が樹脂材料とばね部材
からなる場合には、シール部材の設置個所の温度上昇に
より樹脂材料が膨らんだりばね部材のシール力が作動ガ
スの圧力に耐えられず、シール部に隙間を生じたり、シ
ール溝からはみ出すといういう不具合を発生する恐れが
あった。
い回転軸21とともに回転する回転シールリング53
a、53bが、シール装置の下部に溜まったドレーンを
かき回し、シール部材50が温度上昇することが原因と
考えられる。特にシール部材50が樹脂材料とばね部材
からなる場合には、シール部材の設置個所の温度上昇に
より樹脂材料が膨らんだりばね部材のシール力が作動ガ
スの圧力に耐えられず、シール部に隙間を生じたり、シ
ール溝からはみ出すといういう不具合を発生する恐れが
あった。
【0026】そこで、本発明ではシール装置28に流入
したドレーンを速やかに圧縮機1外に排出するようにし
ている。図1に、その詳細を示す。吸込み側のシール装
置28に流入したドレーンは配管42により、また吐出
側のシール装置28に流入したドレーンは配管43によ
り、機外に排出される。これらの配管42、43は、配
管44に合流する。配管44には、ドレーン排出用の制
御弁12が設けられている。この制御弁12の開閉を、
タイマ15を用いて制御する。つまり、制御弁12が閉
じられてから所定時間経過すると、タイマ15は制御弁
12に接続されたソレノイドバルブ13を作動させる。
ソレノイドバルブ12が作動すると、制御弁12に操作
空気14が供給され、制御弁12が予め定めた時間だけ
開き、シールガスとともにドレーンを速やかに機外に排
出する。
したドレーンを速やかに圧縮機1外に排出するようにし
ている。図1に、その詳細を示す。吸込み側のシール装
置28に流入したドレーンは配管42により、また吐出
側のシール装置28に流入したドレーンは配管43によ
り、機外に排出される。これらの配管42、43は、配
管44に合流する。配管44には、ドレーン排出用の制
御弁12が設けられている。この制御弁12の開閉を、
タイマ15を用いて制御する。つまり、制御弁12が閉
じられてから所定時間経過すると、タイマ15は制御弁
12に接続されたソレノイドバルブ13を作動させる。
ソレノイドバルブ12が作動すると、制御弁12に操作
空気14が供給され、制御弁12が予め定めた時間だけ
開き、シールガスとともにドレーンを速やかに機外に排
出する。
【0027】図2に、ドレーンを機外に導く他の実施例
を示す。本実施例が図1に示した実施例と異なるのは、
タイマーを用いて定期的にドレーンを排出する代わりに
ドレーンタンクを設けてドレーンが所定量タンクに溜ま
ったら、機外に排出するようにしたことにある。合流配
管44の下流に、ドレーンタンク16を設けている。そ
して、ドレーンタンク16にはドレーンの液面を検出す
るレベルスイッチ17が取り付けられている。ドレーン
タンク16内のドレーンの高さが所定の高さになったこ
とをレベルスイッチ17が検出すると、ドレーンタンク
17の下流に設けた制御弁12にソレノイドバルブ13
を介して操作空気14が供給される。これにより、圧縮
機1のシール装置28に過大なドレーンが溜まるのを防
止できる。
を示す。本実施例が図1に示した実施例と異なるのは、
タイマーを用いて定期的にドレーンを排出する代わりに
ドレーンタンクを設けてドレーンが所定量タンクに溜ま
ったら、機外に排出するようにしたことにある。合流配
管44の下流に、ドレーンタンク16を設けている。そ
して、ドレーンタンク16にはドレーンの液面を検出す
るレベルスイッチ17が取り付けられている。ドレーン
タンク16内のドレーンの高さが所定の高さになったこ
とをレベルスイッチ17が検出すると、ドレーンタンク
17の下流に設けた制御弁12にソレノイドバルブ13
を介して操作空気14が供給される。これにより、圧縮
機1のシール装置28に過大なドレーンが溜まるのを防
止できる。
【0028】なお、上記いずれの実施例にいても、制御
弁12をソレノイドバルブ13で制御していたが、その
他の電気的手段であってもよいことは言うまでも無い。
ただし、この配管42〜444には、作動ガスの吐出圧
力に近い圧力が加わる恐れがあるので、耐圧性を考慮し
た構造とする必要がある。そのため上記実施例では耐圧
構造が比較的容易に得られるドレーンタンクや制御弁を
採用している。
弁12をソレノイドバルブ13で制御していたが、その
他の電気的手段であってもよいことは言うまでも無い。
ただし、この配管42〜444には、作動ガスの吐出圧
力に近い圧力が加わる恐れがあるので、耐圧性を考慮し
た構造とする必要がある。そのため上記実施例では耐圧
構造が比較的容易に得られるドレーンタンクや制御弁を
採用している。
【0029】また、上記実施例ではタイマでドレンの排
出時期を制御しているが、ドレーン排出配管42、43
の圧力を検出して制御するようにしてもよいし、制御弁
の開時間をドレーン排出量に応じて変化させるようにし
てもよい。
出時期を制御しているが、ドレーン排出配管42、43
の圧力を検出して制御するようにしてもよいし、制御弁
の開時間をドレーン排出量に応じて変化させるようにし
てもよい。
【0030】また、上記実施例では多段の遠心圧縮機を
取り上げたが、単段の遠心圧縮機で高圧仕様の場合にも
同様に扱える。つまり、化学プラントなどで用いる水素
圧縮機のような圧縮機では、羽根車を1段しか有しない
にもかかわらず、吸込み圧力が高圧であるので、吐出圧
力も高圧となる。軸受部は大気雰囲気であるから、シー
ル部前後の差圧は上記実施例と同程度になる。このよう
な遠心圧縮機では、水素ガスに僅かに含まれる不純物の
高分子量のガスが液化し、ドレーンを発生する場合があ
る。そこで、シールガスに水素等を用い、上記のように
ドレーン排出装置を設ければり、ドレーン発生時の不具
合を解消できる。
取り上げたが、単段の遠心圧縮機で高圧仕様の場合にも
同様に扱える。つまり、化学プラントなどで用いる水素
圧縮機のような圧縮機では、羽根車を1段しか有しない
にもかかわらず、吸込み圧力が高圧であるので、吐出圧
力も高圧となる。軸受部は大気雰囲気であるから、シー
ル部前後の差圧は上記実施例と同程度になる。このよう
な遠心圧縮機では、水素ガスに僅かに含まれる不純物の
高分子量のガスが液化し、ドレーンを発生する場合があ
る。そこで、シールガスに水素等を用い、上記のように
ドレーン排出装置を設ければり、ドレーン発生時の不具
合を解消できる。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、分子
量の大きいガスが含まれるプロセスガスを圧縮する遠心
圧縮機において、シール部に溜まるドレーンを自動的に
排出するようにしたので、ドライガスシールでのトラブ
ルを未然に防止でき、遠心圧縮機を信頼性高く運転でき
る。
量の大きいガスが含まれるプロセスガスを圧縮する遠心
圧縮機において、シール部に溜まるドレーンを自動的に
排出するようにしたので、ドライガスシールでのトラブ
ルを未然に防止でき、遠心圧縮機を信頼性高く運転でき
る。
【図1】本発明に係る一軸多段遠心圧縮機の一実施例の
縦断面図。
縦断面図。
【図2】本発明に係る一軸多段遠心圧縮機の他の実施例
の縦断面図。
の縦断面図。
【図3】図1または図2に示した圧縮機に用いるシール
装置の詳細縦断面図である
装置の詳細縦断面図である
1…遠心圧縮機本体、2…羽根車、3…吸込ノズル、4
…吐出ノズル、5…シールガス供給配管、8…シール上
流側チャンバ、9…シール中間チャンバ、10…シール
下流側チャンバ、12…制御弁、13…ソレノイドバル
ブ、15…タイマ、16…ドレーンタンク、17…レベ
ルスイッチ、28…シール装置、41…排気配管、4
2、43、44…ドレーン配管、50…シール部材、5
1…回転スリーブ、53a、53b…回転シールリン
グ、60a、60b、60c…シールハウジング、63
a、63b…ばね部材、64a、64b…静止シールリ
ング。
…吐出ノズル、5…シールガス供給配管、8…シール上
流側チャンバ、9…シール中間チャンバ、10…シール
下流側チャンバ、12…制御弁、13…ソレノイドバル
ブ、15…タイマ、16…ドレーンタンク、17…レベ
ルスイッチ、28…シール装置、41…排気配管、4
2、43、44…ドレーン配管、50…シール部材、5
1…回転スリーブ、53a、53b…回転シールリン
グ、60a、60b、60c…シールハウジング、63
a、63b…ばね部材、64a、64b…静止シールリ
ング。
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Fターム(参考) 3H022 AA02 BA06 CA32 DA05 DA09
3H045 AA06 AA08 AA25 BA41 CA14
DA00
Claims (10)
- 【請求項1】回転軸と、この回転軸に取付けた複数の遠
心羽根車とを有する一軸多段型の遠心圧縮機において、
前記複数の羽根車を流通する作動ガスの機外への漏洩を
防止するシール装置を前記複数の羽根車のいずれよりも
回転軸端側の両側に設け、このシール装置に溜まるドレ
ーンを排出するドレーン排出装置を設けたことを特徴と
する遠心圧縮機。 - 【請求項2】前記ドレーン排出装置は、シール装置に溜
まったドレーンを予め設定した時間間隔で排出するため
のタイマーを有することを特徴とする請求項1に記載の
遠心圧縮機。 - 【請求項3】前記複数の羽根車を流通するガスが炭化水
素を含むガスであることを特徴とする請求項1に記載の
遠心圧縮機。 - 【請求項4】前記シール装置はドライガスシールを有
し、前記ドレーン排出装置はこのドライガスシール装置
が配設されたシール部に連通する配管と、この配管中に
設けたドレーンポットとドレーン排出用バルブと、この
ドレーンポット内のドレーンの液面を測定する液面計と
を含み、前記液面計が検出したドレーン液面が予め定め
た液面より高いときには前記ドレーン排出用バルブを開
くよう制御する制御手段をドレーン排出装置が有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の遠心圧縮機。 - 【請求項5】回転軸端部にシール装置を備え、水素ガス
または炭化水素ガスを作動流体とする遠心圧縮機であっ
て、前記シール装置はタンデム型に配置された1次ガス
シールと2次ガスシールとを有し、この1次ガスシール
の上流側にはシールガスの吹き込み部が形成されてお
り、前記1次ガスシールと前記吹き込み部との間からド
レンを排出するドレーン排出装置を設けたことを特徴と
する遠心圧縮機。 - 【請求項6】前記1次ガスシールと2次ガスシールは、
回転軸側に取付けられ弧状の溝が形成された回転シール
リングとこの回転シールリングに対向するカーボン製の
静止シールリングとを有することを特徴とする請求項5
に記載の型遠心圧縮機。 - 【請求項7】回転軸と、この回転軸に取付けた複数の遠
心羽根車と、回転軸を支承しこの回転軸の両端部に設け
た軸受と、これら回転軸、羽根車及び軸受けを収容する
ケーシングとを備えた一軸多段型遠心圧縮機において、
前記軸受と前記羽根車との間に軸方向に複数のシール装
置を設け、前記羽根車とこの羽根車に最も近い位置のシ
ール装置との間に溜まったドレーンを機外に排出するド
レーン排出装置を設けたことを特徴とする遠心圧縮機。 - 【請求項8】前記ドレーン排出装置は、羽根車と羽根車
に最も近い位置のシール装置との間に形成される空間に
連通する配管と、この配管に介在させたドレーンポット
と、このドレーンポットの液面を検出する液面計と、こ
の配管を閉止可能な弁とを有することを特徴とする請求
項7に記載の遠心圧縮機。 - 【請求項9】前記ドレーン排出装置は、羽根車と羽根車
に最も近い位置のシール装置との間に形成される空間に
連通する配管と、この配管に介在させたこの配管を閉止
可能な弁と、この弁を予め定めた時間で開閉するための
タイマーとを有することを特徴とする請求項7に記載の
遠心圧縮機。 - 【請求項10】羽根車とこの羽根車に最も近い位置のシ
ール装置との間にシール用のドライガスを吹込むことが
可能なドライガス吹込み手段を設けたことを特徴とする
請求項7に記載の遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001290524A JP2003097487A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001290524A JP2003097487A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 遠心圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003097487A true JP2003097487A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19112823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001290524A Pending JP2003097487A (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 遠心圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003097487A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102052319A (zh) * | 2009-11-06 | 2011-05-11 | 株式会社神户制钢所 | 蒸汽压缩机 |
WO2012018459A3 (en) * | 2010-07-26 | 2012-04-12 | Dresser-Rand Company | Method and system for reducing seal gas consumption and settle-out pressure reduction in high-pressure compression systems |
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KR101175980B1 (ko) | 2012-04-09 | 2012-08-22 | 한국기계연구원 | 다단 펌프의 누설 방지 구조 |
JP2013511662A (ja) * | 2009-11-23 | 2013-04-04 | ヌオーヴォ ピニォーネ ソシエタ ペル アチオニ | 圧縮機用低排出ドライガスシールシステム |
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JP2014091074A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Ihi Corp | 二酸化炭素回収装置 |
CN107725363A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-02-23 | 福建福源凯美特气体有限公司 | 一种防止被压缩气体中的固体颗粒堵塞填料环的装置 |
US20220220981A1 (en) * | 2021-01-13 | 2022-07-14 | Garrett Transportation I Inc | Moisture removal system for electric compressor device |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001290524A patent/JP2003097487A/ja active Pending
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2012053389A1 (ja) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧縮機 |
JP2012107609A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-06-07 | Kobe Steel Ltd | 圧縮機 |
CN103168174A (zh) * | 2010-10-22 | 2013-06-19 | 株式会社神户制钢所 | 压缩机 |
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US11624375B2 (en) * | 2021-01-13 | 2023-04-11 | Garrett Transportation I Inc | Moisture removal system for electric compressor device |
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