JP2007506021A - 遠心圧縮機用ガスシールの熱交換器装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 遠心圧縮機のためのガスシール（１）の熱交換器装置は、ガスシール（１）のハウジング壁及び／又は圧縮ガスが高温である場合に、ガスシール（１）の温度を低く保持するために、ガスシール（１）とガスシールのハウジング壁との間に配置された流体熱交換器（３）を具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、遠心圧縮機用ガスシールの熱交換器装置に関する。

周知のように、遠心圧縮機は、１つ以上のインペラを有する回転子を使用して、圧縮可能な流体を受け入れたときより高い圧力で戻し、それにより、流体に圧力変化に必要なエネルギーを与える機械である。

回転子に結合された各インペラは、一定の枚数のブレードを具備する。それらのブレードは半径方向に配列され、エネルギーをガスに伝達する。遠心段は、複数の固定子部品を具備する。固定子部品は、インペラの運動エネルギーをガス圧力エネルギーに変換することに寄与し、圧縮機の内部にガスの流れを発生させる。

ガス圧縮領域は、複数の壁、一般的にはフランジにより区切られる。フランジは、加圧ガスの圧縮機からの放出を阻止するのに適するガスシールを支持する。

圧縮後、圧縮機吐出し口におけるガスの温度は、高い値に到達する可能性がある。このため、材料、特にガスシールの材料は、極めて慎重に選択されなければならない。

圧縮機吐出し口における温度が２００℃を超えると、ガスシールの座金、Ｏリング及び非常に重要な部品が急激に破壊される。

更に、いくつかの化学プロセス及び石油化学プロセスにおいて処理されるガスは、吐出し口で約２７５℃という極めて高温に到達するのに加えて、有害でもある。そのため、そのようなガスは、加圧部品の内側に完全に残留する必要がある。

これまで、そのような有害ガスが高温になることによってガスシールの重要な部品が破壊されるため、有害ガスの流出を阻止することは不可能であるように思われた。

従って、高温の場合に、ガスシールが受容可能な環境を形成する装置を見出すことが必要である。
米国特許第２，２２３，５１９Ａ号公報 独国特許出願公開６４１，２８８Ｃ号公報 国際公開第ＷＯ９７／０１０５３Ａ号公報 英国特許公開第１，１６２，１０３Ａ号公報 米国特許第３，７４６，３５０Ａ号公報

従って、本発明の目的は、ガスシールをプロセスガスの温度に到達させない熱交換装置を提供することにより、従来の技術における問題を解決することである。

本発明の別の目的は、ガスシールを冷却可能であって、製造が簡単且つ経済的である装置を提供することである。

上記の目的及びその他の目的は、添付の特許請求の範囲の請求項１に示される特徴を全て有する本発明により達成される。

本発明のその他の特徴は、請求項２〜請求項６から明らかである。

実質的に、遠心圧縮機のためのガスシールの熱交換器装置は、ガスが大気中へ排出されるのを阻止し且つガスシール自体の温度を低下させるために、圧縮機のインペラの下流側に配置された流体熱交換器を具備する。

本発明の好ましい１面によれば、熱交換器は、円筒形であってガスシールを包囲し、実質的に回転子軸の方向に配置される。

本発明の別の面によれば、熱交換器は、ガスシールとガスシールの支持フランジとの間に配置される。

本発明によれば、熱交換器は、冷却液体の入口開口部及び出口開口部を具備し、入口開口部及び出口開口部は、コイル状流路により互いに接続されるのが好都合である。

本発明の別の好ましい１面によれば、シールガスの入口導管は、熱交換器を貫通する。

本発明によるガスシール熱交換器の特徴及び利点は、添付の概略図を参照する以下の限定的な意味を持たない実施例の説明から更に明らかになるであろう。

図面を参照すると、本発明によるガスシール１が示される。ガスシール１は、インペラのすぐ下流側に配置され、プロセスガス、すなわち、圧縮機１０により圧縮されたガスが環境中へ排出されるのを阻止するために、フランジ２により支持される。ガスシール１は、流体熱交換器３を具備する。熱交換器３は、ガスシール１とガスシール１のハウジング壁との間に配置される。熱交換器３は、円筒形の交換器であり、図１に示される通り、ガスシール１を包囲するようにインペラの軸５に関して軸方向に配置される。

また、熱交換器３は、ガスシール１とガスシール自体の支持フランジ２との間に延出し、周知の手段によってガスシール１に固定される。

再び図１及び図３を参照すると、熱交換器３は、冷却液体の少なくとも１つの入口開口部４及び少なくとも１つの出口開口部６を具備し、それらの開口部４及び６は、上部に配置される。

先に述べたように、開口部４及び６は、ガスシール１を完全に包囲するように配置された冷却液体のコイル状流路８によって、互いに接続される。

冷却液体の入口開口部４と出口開口部６との間の支持フランジ２とガスシール１との間に、熱交換器３により包囲されるように、シールガスの少なくとも１つの入口導管７が配置される。

シール閉塞ガスは、周知の方法で、供給導管７を介して供給される。

本発明によれば、熱交換器３において使用される冷却液体は水である。水は、コイル状流路８を通って循環することにより、熱交換器３の内面を冷却し、ガスシールが受容可能な温度（１００℃）を発生する。

このように、本発明によるガスシール１は、先に挙げた目的を達成することがわかる。

特に、本発明によるガスシールは、ガスシールが収納される環境の温度を低下し、それにより、性能及び耐久性に関して、ガスシールを正しく機能させることができる。

本発明のガスシール熱交換器に対して、数多くの変形及び変更を適用でき、それらの変形及び変更は、全て、本発明の概念の範囲内に含まれると考えられる。

更に、実際に、使用される材料並びにそれらの寸法及び成分は、技術的な要求に応じて変更されてもよい。

本発明によるガスシール熱交換器を具備する遠心圧縮機の長手方向部分概略図である。 図１のガスシール熱交換器の詳細を示した拡大概略図である。 本発明による熱交換器の概略斜視図である。

符号の説明

１…ガスシール、２…支持フランジ、３…流体熱交換器、４…入口開口部、６…出口開口部、７…入口導管、８…コイル状流路、１０…圧縮機

Claims (6)

1. 遠心圧縮機のためのガスシール（１）の熱交換器装置において、前記圧縮機の前記ガスシール（１）のハウジング壁及び／又は圧縮ガスが高温である場合に、前記ガスシール（１）の温度を低く保持するために、前記ガスシール（１）と前記ハウジング壁との間に配置された流体熱交換器（３）を具備することを特徴とする熱交換器装置。
2. 前記熱交換器（３）は、前記ガスシール（１）を包囲するのに適する円形の熱交換器であることを特徴とする請求項１記載の熱交換器装置。
3. 前記熱交換器（３）は、前記ガスシール（１）と前記ガスシール（１）の支持フランジ（２）との間に延出することを特徴とする請求項１又は２記載の熱交換器装置。
4. 前記熱交換器（３）は、冷却液体の少なくとも１つの入口開口部（４）及び少なくとも１つの出口開口部（６）を具備し、前記入口開口部（４）及び前記出口開口部（６）は、コイル状流路（８）により互いに接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の熱交換器装置。
5. シールガスの少なくとも１つの入口導管（７）は、前記熱交換器の中心を通ることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の熱交換器装置。
6. 前記冷却液体は水であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の熱交換器装置。

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