JP2011111990A - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心圧縮機において圧縮されたガスを効率的に冷却して圧縮ガス全体の温度を低下させることにより、ポリマー状の固形物の生成を抑制して、遠心圧縮機の圧縮機流路、回転部材への固形物の付着、ひいては遠心圧縮機の性能低下、振動の発生を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供すること。
【解決手段】ケーシング５と、回転軸２と、前記回転軸２に多段に設けられた複数のインペラ３と、リターン流路４と、を備えた遠心圧縮機１であって、圧縮ガスＧを冷却する冷却水噴射装置３０を備え、前記冷却水噴射装置３０は、前記リターン流路４に周方向に間隔をあけて設けられ、前記リターン流路４に冷却水を噴射する複数の冷却ノズル３１を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、本発明は、プロセスガス等の圧縮に用いる遠心圧縮機に関する。
に関する。

周知のように、各種プラントにおいては、プロセスガスを圧送するために遠心圧縮機が用いられている。このように、遠心圧縮機によりプロセスガスを圧送する場合、圧縮工程においてプロセスガスの温度が上昇するために、プロセスガスの種類によっては、ガス中の成分が反応してポリマー状の固形物が生成され、この固形物が遠心圧縮機のリターン流路や回転部材に付着して振動の発生や性能低下を招いている。
このような反応は、例えば、エチレンガスでは、ガス温度が約９０℃以上になると急激に促進されることが知られている。

そのため、遠心圧縮機では、リターン流路に付着・堆積する固形物を除去するために、例えば、リターン流路のベンド部の頂上部の外周側にスプレー式のノズルを設置して、微粒化した洗浄液を噴射する場合がある（例えば、特許文献１、２参照。）。

しかしながら、上記洗浄方法では、ベンド部の内周面との距離が短く、噴射された洗浄液がすぐにベンド部内周面と衝突・付着してしまうために、局部的な洗浄しかできず、リターン流路全体を洗浄するのは困難であるという課題がある。

一方、プロセスガスの温度を低下させることでポリマー状の固形物の生成を防止して、リターン流路や回転部材への固形物の付着を抑制する技術として、遠心圧縮機の吸引口に接続される吸引ダクトに冷却用ノズルを設けたり、ベンド部にノズル（１〜２箇所）を設けて冷却水を噴霧する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平５−１４１３９７号公報 特開平５−２２３０９９号公報 特開平１０−１８９７６号公報

しかしながら、上記従来の冷却方法では、リターン流路を流れるガスの一部を冷却することはできても、圧縮されたプロセスガス全体を冷却して温度を低下させることは困難であり、圧縮ガス全体を冷却して固形物の生成を抑制するための技術が要望されている。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、遠心圧縮機において圧縮されたガスを効率的に冷却して、圧縮ガス全体の温度を低下させることにより、ポリマー状の固形物の生成を抑制して、遠心圧縮機のリターン流路、回転部材への固形物の付着、ひいては遠心圧縮機の性能低下、振動の発生を抑制することが可能な遠心圧縮機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に支持された回転軸と、前記回転軸に多段に設けられた複数のインペラと、前記インペラで圧縮した圧縮ガスを径方向外周側に流通させるディフューザ部、前記ディフューザ部の圧縮ガスを径方向内周側へと案内するベンド部、及び前記圧縮ガスを前記ベンド部から径方向内周側に流通させるとともに下流側のインペラに接続されるリターン部とを有するリターン流路と、を備えた遠心圧縮機であって、前記圧縮ガスを冷却する冷却液噴射装置を備え、前記冷却液噴射装置は、前記リターン流路に周方向に間隔をあけて設けられ、前記リターン流路に冷却液を噴射する複数の冷却ノズルを備えることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、冷却液噴射装置が、リターン流路の周方向に間隔をあけて設けられた複数の冷却ノズルから、冷却液をリターン流路に向かって噴射するので、圧縮ガスを全体的に冷却することができ、その結果、圧縮ガスの温度が低下して、ポリマー状の固着物の生成を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項1に記載の遠心圧縮機であって、前記冷却ノズルは、リターン部に向かって設けられていることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、噴射した冷却液が、リターン部の下流側に向かって直接噴射されるので、冷却液がベンド部に付着することが抑制され、冷却効率の向上、及びベンド部におけるエロージョンの発生を抑制することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項1に記載の遠心圧縮機であって、前記冷却ノズルは、ディフューザ部に設けられ、径方向外周側に向かって噴射するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、プロセスガスが圧縮されて高温となるインペラ出口近傍のディフューザ部において冷却液を噴射するので、プロセスガスの反応を抑制して、ポリマー状の固着物の生成を効率的に抑制することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の遠心圧縮機であって、それぞれの前記冷却ノズルから噴射する冷却液の流量を調整する冷却液流量制御手段を備えていることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、冷却液流量制御手段によって、各冷却ノズルから噴射する冷却液の流量を調整することにより、リターン流路内における圧縮ガスの温度分布に応じた適切な流量の冷却液を各ノズルから噴射することができるので、圧縮ガスを効率的に冷却するとともにエロージョンの発生を抑制することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の遠心圧縮機であって、前記冷却液流量調整手段は、前記リターン流路における前記冷却液の蒸気量を、飽和蒸気量未満に調整するように構成されていることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、リターン流路に噴射する冷却液の量を飽和蒸気圧未満に調整するので、リターン流路内における冷却液の凝縮が抑制され、その結果、リターン流路におけるエロージョンの発生を抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機であって、前記冷却ノズルには、洗浄液を供給する洗浄液供給手段が接続されていることを特徴とする。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、冷却ノズルに洗浄液供給手段を接続して、冷却液と洗浄液を噴射するノズルを共用とすることにより、配管、ノズルが一部省略可能となり、簡単な配管構成とすることができるので、遠心圧縮機のコストダウン及び工期短縮を実現することができ、また、メンテナンス時の配管の取外し、取付けを容易にすることができる。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、遠心圧縮機において圧縮されたガスを効率的に冷却して、圧縮ガス全体の温度を低下させることにより、ポリマー状の固形物の生成を抑制して、遠心圧縮機のリターン流路、回転部材への固形物の付着、ひいては遠心圧縮機の性能低下、振動の発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る遠心圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。 第１の実施形態に係る冷却水噴射装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る冷却水噴射装置のノズル配置を示す概略構成図である。 第１実施形態に係冷却水噴射装置のノズル配置を軸方向から見た概略構成図である。 第１の実施形態に係る冷却水の流量コントローラの概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る冷却水の流量制御の概略の一例を説明するフロー図である。 本発明の第２実施形態に係る遠心圧縮機のノズル配置を示す概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る遠心圧縮機のノズル配置を示す概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る遠心圧縮機の概略構成を示す図である。

以下、図１から図６を参照し、本発明の第１の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の遠心圧縮機の第１実施形態を示す概略構成断面図であり、符号１は遠心圧縮機である。この遠心圧縮機１は、多段式の遠心圧縮機であり、例えば、２組の３段式インペラ群を備えた構成とされている。

遠心圧縮機１は、軸線Ｏ回りに回転させられる回転軸（回転軸）２と、回転軸２に取り付けられ、遠心力を利用してプロセスガス（気体）Ｇを圧縮するインペラ３と、回転軸２を回転可能に支持するとともにプロセスガスＧを上流側から下流側に流すリターン流路４が形成されたケーシング５と、を備え、リターン流路４に冷却水（冷却液）Ｗを噴射する冷却水噴射装置（冷却液噴射装置）３０を備えて構成されている。

ケーシング５は、略円柱状の外郭をなすように形成されたもので、中心を貫くように回転軸２が配置されている。ケーシング５の両側には、それぞれジャーナル軸受５ａ及びスラスト軸受５ｂが設けられており、回転軸２を回転可能に支持している。つまり、回転軸２は、これらジャーナル軸受５ａ及びスラスト軸受５ｂを介してケーシング５に支持されている。

また、ケーシング５の両端部近傍側面には、プロセスガスＧを外部から吸入するための吸込口５ｃ、５ｃが設けられ、ケーシング５の軸方向中央部にはプロセスガスＧを外部に排出するための排出口５ｄが設けられ、これら吸込口５ｃ、５ｃと排出口５ｄとを連通し、縮径及び拡径を繰り返す内部空間が形成されている。
この内部空間は、リターン流路４を備えるとともにインペラ３が回転可能に収納され、吸込口５ｃ、５ｃと排出口５ｄとは、インペラ３及びリターン流路４を介して連通されている。

インペラ３は、図１、図２に示すように、それぞれ排出口５ｄ側に進むにつれて漸次拡径した略円盤状のハブ３ａと、ハブ３ａに放射状に取り付けられ、周方向に並んだ複数の羽根３ｂと、これら複数の羽根３ｂの先端側を周方向に覆うように取り付けられたシュラウド３ｃとを備えている。
なお、図２は、一段目及び二段目のインペラ３周辺を示している。

また、インペラ３は、回転軸２の軸方向において羽根３ｂの向きが互いに反対側を向く２組の３段式インペラ群３Ａ、３Ｂを構成しており、３段式インペラ群３Ａ、３段式インペラ群３Ｂは、図１に示すように、ともに背面側を軸方向中央に向けて回転軸２に取り付けられている。

また、３段式インペラ群３Ａを構成するインペラ３の羽根３ｂと、３段式インペラ群３Ｂを構成するインペラ３の羽根３ｂとは、回転軸２の軸線周りに対称に形成されていて、回転軸２を回転した場合に、３段式インペラ群３Ａ、３段式インペラ群３Ｂは、それぞれ吸込口５ｃ、５ｃから排出口５ｄに向かって、プロセスガスＧを流通、圧縮するようになっている。

リターン流路４は、ディフューザ部１２と、ベンド部１３と、リターン部１４とを有しており、プロセスガスＧが段階的に圧縮されるように、吸込流路１０と圧縮流路１１とを繋ぐように形成されていて、いる。

吸込流路１０は、径方向外方から径方向内方に向かってプロセスガスＧを流した後、このプロセスガスＧの向きをインペラ３の直前で回転軸２の軸方向に変換させる流路であり、リターン部１４を備えて構成されている。

圧縮流路１１は、ハブ３ａの羽根取付面とシュラウド３ｃの内壁面とで囲まれた流路であり、吸込流路１０から送られてきたプロセスガスＧをインペラ３内で圧縮させるための流路である。

ディフューザ部１２は、ケーシング５のディフューザ前壁１２ａと隔壁部材５ｅのディフューザ後壁１２ｂとで囲まれた流路であり、径方向内方側が圧縮流路１１に連通しており、インペラ３によって圧縮されたプロセスガスＧを径方向外方に流している。

なお、ディフューザ部１２の径方向外方側にはベンド部１３を介してリターン部１４に連通しているが、３段式インペラ群３Ａ、３段式インペラ群３Ｂの３段目のインペラ３に繋がる部分には、リターン部１５に代えて排出口５ｄが形成されている。

ベンド部１３は、ケーシング５の反転壁１３ａと隔壁部材５ｅの外周壁１３ｂとで囲まれた湾曲してなる流路であり、一端側がディフューザ部１２に連通し、他端側がリターン部１４に連通している。このベンド部１３は、ディフューザ部１２を通って径方向外方に流れてきたプロセスガスＧの向きを、径方向内方に向くように反転させて、リターン部１４に送り出している。なお、ディフューザ部１２とベンド部１３との境界は、図２において直線状に延在している部分と湾曲した部分の境界とされている。

リターン部１４は、吸込流路１０の一部を構成するもので、ケーシング５に一体的に取り付けられた隔壁部材５ｅの下流側側壁２０ａと、ケーシング５に一体的に取り付けられ、径方向内方に延伸した延伸部５ｆの上流側側壁２０ｂと、で囲まれた流路であり、径方向外方側にてベンド部１３の他端側に連通したものである。
ただし、一段目のインペラ３にプロセスガスＧを送り出す吸込流路１０のリターン部１４は、径方向外方側が吸込口５ｃに連通するようになっている。

また、リターン部１４には、周方向に並ぶように軸線Ｏを中心として放射状に配置された、複数のリターンベーン２５が設けられている。なお、リターン部１４とベンド部１３との境界は、図２において直線状に延在している部分と湾曲している部分との境界とされている。

遠心圧縮機１は、かかる構成により、吸込口５ｃから吸入したプロセスガスＧを、リターン流路４に流入して、１段目から３段目の各インペラ３の吸込流路１０（リターン部１４を含む）、圧縮流路１１、ディフューザ部１２、ベンド部１３の順に流しながら圧縮して、３段目のディフューザ部１２まで流れた後に排出口５ｄから排出するようになっている。

冷却水噴射装置３０は、図２に示すように、冷却ノズル３１と、冷却水貯留タンク３２と、流量調整弁３３と、配管３４と、液送ポンプＰと、冷却水Ｗの流量コントローラ４０とを備えており、冷却水貯留タンク３２は、流量調整弁３３、液送ポンプＰを介して、配管３４により冷却ノズル３１に接続されており、流量コントローラ４０からの信号によって、流量調整弁３３、液送ポンプＰが作動して、冷却水貯留タンク３２内の冷却水Ｗが冷却ノズル３１から噴射されるようになっている。

この実施形態において、冷却ノズル３１は、例えば、図３、図４に示すように、ケーシング５を貫通してベンド部１３の外周側に、９０°の間隔をあけて４本設けられ、各冷却ノズル３１は、ベンド部１３に向かって開口され冷却水Ｗをベンド部１３の径方向内方に向けて噴射するようになっている。
また、遠心圧縮機１の各吸込口５ｃ、５ｃには、図２に示すように、冷却水Ｗ用の冷却ノズル３１Ａが設けられている。
なお、図３では、回転軸２及びインペラ３を省略している。

流量コントローラ４０は、入力部４１と、メモリ４２と、演算部４３と、ハードディスク４４と、出力部４６と、通信線４７とを備え、入力部４１、メモリ４２、演算部４３、ハードディスク４４、出力部４６は、通信線４７により相互にデータ等を通信可能に接続され、ハードディスク４４にはデータベース４５が格納されている。

入力部４１は、例えば、図示しないキーボード等のデータ入力機器を有していて設定等を演算部４３に出力可能とされるとともに、温度検出部Ｔ１、圧力検出部Ｔ２、流量検出部Ｔ３に接続され、温度検出部Ｔ１、圧力検出部Ｔ２、流量検出部Ｔ３から入力された温度信号、圧力信号及び流量信号を演算部４３に出力するようになっている。

出力部４６は、各液送ポンプＰ及び流量調整弁３３に接続され、演算部４３から出力された信号を各液送ポンプＰ及び流量調整弁３３に出力するようになっている。

演算部４３は、メモリ４２の記憶媒体（例えば、ＲＯＭ）に格納されたプログラム（流量制御手段）を読み込んで実行し、冷却水Ｗがリターン流路４内で凝縮しないプロセスガスＧ中の冷却水Ｗの分圧を、データベース４５を参照して取得し、冷却ノズル３１から噴射する冷却水Ｗの総流量をプロセスガスＧの流量に基づいて算出し、その結果を、出力部４６を介して、各液送ポンプＰ及び流量調整弁３３に出力するようになっている。

データベース４５は、例えば、リターン流路４を流れる流体（プロセスガスＧと水）の圧力（全圧）ごとに、流体の温度と水の分圧を変数として水の状態（気体、液体）を示したプロセスガスＧにおける水の蒸気圧線図が、データテーブルの形式で格納されており、演算部４３が、データベース４５を参照して、流体の温度、圧力に基づいて、飽和水蒸気圧未満となる水蒸気の分圧を算出するようになっている。

以下、図６を参照して、プログラムによる冷却水の流量調整について、説明する。
（１）まず、温度、圧力、流量に、それぞれ初期値（例えば、ゼロ）を設定する（Ｓ１）。
（２）遠心圧縮機１が運転中かどうかを判断する（Ｓ２）。
遠心圧縮機１が運転中の場合にはＳ３に移行し、運転が停止している場合にはプログラムを終了する。
（３）演算部４３は、入力部４１を介して温度検出部Ｔ１から温度信号を取得し、リターン流路４を流れるプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の温度を算出する（Ｓ３）。
演算部４３は、Ｓ３において算出したプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の温度をメモリ４２に格納する。
（４）演算部４３は、入力部４１を介して圧力検出部Ｔ２から圧力信号を取得し、リターン流路４を流れるプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の圧力（全圧）を算出する（Ｓ４）。
演算部４３は、Ｓ４において算出したプロセスガスＧの圧力をメモリ４２に格納する。
（５）演算部４３は、入力部４１を介して流量検出部Ｔ３から流量信号を取得し、リターン流路４を流れるプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の流量を算出する（Ｓ５）。
演算部４３は、Ｓ５において算出したプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の圧力をメモリ４２に格納する。
（６）演算部４３は、メモリ入力部４１を介して取得した流量検出部Ｔ３の流量信号に基づいてプロセスガスＧの流量を算出する（Ｓ５）。
演算部４３は、Ｓ５において算出したプロセスガスＧ及び冷却水Ｗの混合気の流量と、流量調整弁５３の開度に基づいて算出した冷却水Ｗの流量から混合気中の水蒸気の分圧を算出し、メモリ４２に格納する。
（７）演算部４３は、メモリ４２に格納した混合気の圧力、温度に基づき、冷却水Ｗがリターン流路４内で凝縮しない冷却水Ｗの水蒸気分圧（飽和水蒸気圧）を、データベース４５を参照して取得し、メモリ４２に格納した混合気中の水蒸気の分圧とを対比して飽和水蒸気分圧未満となる冷却水Ｗの総流量を算出し、各液送ポンプＰ及び流量調整弁３３の開度を算出して、その結果を、出力部４６を介して、各液送ポンプＰ及び流量調整弁３３に出力する（Ｓ７）。
上記（２）から（７）を繰り返して実行する。

遠心圧縮機１によれば、冷却水噴射装置３０の冷却ノズル３１が、リターン流路４に周方向に、９０°の間隔をあけて設けられているので、リターン流路４を流れるプロセスガスＧを全体的に効率的に冷却することができる。
その結果、プロセスガスＧ全体の温度を低下して、ポリマー状の固着物の生成を抑制することができる。
その結果、遠心圧縮機の性能低下、振動の発生を抑制することができる。

また、冷却水の流量コントローラ４０が、リターン流路４における冷却水Ｗの流量を、飽和蒸気圧未満に調整するように構成されているので、リターン流路４内における冷却水Ｗの凝縮が抑制され、リターン流路４におけるエロージョンの発生を抑制するとこができる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図７を参照して説明する。
（第２の実施形態）
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なるのは、冷却ノズル３１に代えて、冷却ノズル３５が設けられている点であり、他は第１の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して、その説明を省略する。

第２の実施形態に係る遠心圧縮機１では、図７に示すように、冷却ノズル３５が、ケーシング５の各段のリターン部１４の外周側に、周方向に９０°の間隔をあけて４本設けられ、リターン部１４の径方向内方に開口されていて、冷却水Ｗをリターン部１４の下流側に向かって噴射するようになっている。

第２の実施形態に係る遠心圧縮機１によれば、冷却ノズル３５がリターン部１４に向かって冷却水Ｗを噴射するので、冷却水Ｗは、ベンド部１３の内周面に直接噴射されずに、リターン部１４の下流に噴射される。その結果、冷却水Ｗがベンド部１３に付着することが抑制され、プロセスガスＧの冷却効率の向上及びベンド部１３におけるエロージョンの発生を抑制することができる。

次に、本発明の第３の実施形態について、図８を参照して説明する。
（第３の実施形態）
第３の実施形態が、第１の実施形態と異なるのは、冷却ノズル３１に代えて、冷却ノズル３６が設けられている点であり、他は第１の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して、その説明を省略する。

第３の実施形態に係る遠心圧縮機１では、図８に示すように、冷却ノズル３６が、ケーシング５の各段のディフューザ部１２の外周側に、周方向に９０°の間隔をあけて４本設けられ、ディフューザ部１２の径方向外方に開口されており、冷却水Ｗをディフューザ部１２に噴射してベンド部１３を介してリターン部１４に噴霧するようになっている。

第３の実施形態に係る遠心圧縮機１によれば、冷却ノズル３６が、ディフューザ部１２に設けられ、冷却水Ｗを径方向外方に向かって噴射するので、プロセスガスＧが圧縮されて高温となりやすいインペラ３出口近傍のディフューザ部１２においても、プロセスガスＧの反応が抑制され、ポリマー状の固着物の生成を効率的に抑制することができる。

次に、本発明の第４の実施形態について、図９を参照して説明する。
（第４の実施形態）
第４の実施形態が、第１から第３の実施形態と異なるのは、遠心圧縮機１が、冷却水噴射装置３０に加えて洗浄用オイル噴射装置（洗浄液供給手段）５０を備えている点であり、他は第１から第３の実施形態と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略する。

洗浄用オイル噴射装置５０は、図９に示すように、洗浄用オイル貯留タンク５２と、流量調整弁５３と、冷却水噴射装置３０との間を接続する配管５４と、流量コントローラ５５とを備えており、冷却水貯留タンク３２と各冷却ノズル３１とを接続する配管５４の流量調整弁５３と液送ポンプＰとの間に、流量調整弁５３を介して配管５４が流通可能に接続されている。
また、流量コントローラ５５と流量コントローラ４０との間には、インタロックが構成され、流量コントローラ５５と流量コントローラ４０のいずれか一方のみが対応する流量調整弁５３、３３を動作可能とされている。

かかる構成により、流量コントローラ４０が作動する場合には、冷却水噴射装置３０の流量調整弁３３を作動させて、冷却水Ｗを液送ポンプＰを介して冷却ノズル３１からリターン流路４に噴射し、流量コントローラ５５が動作する場合には、流量調整弁５３を作動させて、液送ポンプＰを介して冷却ノズル３１からリターン流路４に洗浄用オイルＭを噴射するようになっている。
以上のように、プロセスガスＧの冷却とリターン流路４の洗浄とを選択的に行なうことができる。

第４の実施形態に係る遠心圧縮機１によれば、冷却水Ｗと洗浄用オイルＭの噴射を、冷却ノズル３１により共用することにより、配管、ノズルの一部を省略可能となり、簡単な配管構成とすることができる。その結果、遠心圧縮機１のコストダウン及び工期短縮が可能となり、また、メンテナンス時の配管の取外し、取付けを容易にすることができる。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、回転軸２の一方側と他方側に各３段のインペラ３を備えた遠心圧縮機１の場合について説明したが、遠心圧縮機１の軸方向一方から他方に一方向にプロセスガスが流れて圧縮される遠心圧縮機に適用してもよいし、インペラ３の段数は、任意に設定してもよい。

また、上記実施の形態においては、流量コントローラ４０が、プロセスガスＧに含まれる冷却水Ｗが凝縮するのを防止するように構成されている場合について説明したが、冷却ノズル３１、３５、３６から噴射する冷却水Ｗの流量を飽和蒸気量未満とするかどうかについては、任意に設定することができる。

また、上記実施の形態においては、第１の実施形態から第３の実施形態に係る冷却ノズル３１、３５、３６のいずれかを設ける場合について説明したが、冷却ノズル３１、３５、３６のなかから複数の冷却ノズル３１、３５、３６のを組み合わせた構成としてもよいし、冷却ノズル３１、３５、３６の数量及び配置を、プロセスガスＧが全体的、又は均一に冷却可能な範囲で任意に設定することができる。

また、上記実施の形態においては、冷却液が冷却水Ｗとされ、洗浄液が洗浄用オイルＭである場合について説明したが、冷却水Ｗ以外の冷却液が冷却水Ｗ、洗浄用オイルＭ以外の洗浄液を用いてもよい。また、エチレンガス以外のプロセスガスに適用できることは言うまでもない。

また、各冷却ノズル３１、３５、３６から噴射する冷却水Ｗの流量を、インペラ３の段位置、リターン流路４の周方向位置で異なる流量に調整してもよく、かかる場合に、各位置における混合気の温度に基づいて調整してもよい。
また、遠心圧縮機１が多段式のインペラ３を備える場合について説明したが、単段式のインペラ３を備えた遠心圧縮機に適用してもよい。

この発明に係る遠心圧縮機によれば、プロセスガスを効率的に冷却してポリマー状の固形物の生成を抑制することにより遠心圧縮機の振動、性能低下を抑制することができるので産業上利用可能である。

Ｇ プロセスガス
Ｗ 冷却水
Ｍ 洗浄用オイル（洗浄液）
Ｏ 軸線
１ 遠心圧縮機
２ 回転軸
３ インペラ
４ リターン流路
５ ケーシング
１２ ディフューザ部
１３ ベンド部
１４ リターン部
３０ 冷却水噴射装置（冷却液噴射装置）
３１、３５、３６ 冷却ノズル
４０ 流量コントローラ（冷却液流量制御手段）
５０ 洗浄用オイル噴射装置（洗浄液供給手段）

Claims (6)

1. ケーシングと、
   前記ケーシング内に支持された回転軸と、
   前記回転軸に多段に設けられた複数のインペラと、
   前記インペラで圧縮した圧縮ガスを径方向外周側に流通させるディフューザ部、前記ディフューザ部の圧縮ガスを径方向内周側へと案内するベンド部、及び前記圧縮ガスを前記ベンド部から径方向内周側に流通させるとともに下流側のインペラに接続されるリターン部とを有するリターン流路と、を備えた遠心圧縮機であって、
   前記圧縮ガスを冷却する冷却液噴射装置を備え、
   前記冷却液噴射装置は、前記リターン流路に周方向に間隔をあけて設けられ、前記リターン流路に冷却液を噴射させる複数の冷却ノズルを備えることを特徴とする遠心圧縮機。
2. 請求項1に記載の遠心圧縮機であって、
   前記冷却ノズルは、リターン部に向かって噴射するように設けられていることを特徴とする遠心圧縮機。
3. 請求項1に記載の遠心圧縮機であって、
   前記冷却ノズルは、ディフューザ部に設けられ、径方向外周側に向かって噴射するように構成されていることを特徴とする遠心圧縮機。
4. 請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の遠心圧縮機であって、
   それぞれの前記冷却ノズルから噴射する冷却液の流量を調整する冷却液流量制御手段を備えていることを特徴とする遠心圧縮機。
5. 請求項４に記載の遠心圧縮機であって、
   前記冷却液流量調整手段は、
   前記リターン流路における前記冷却液の蒸気量を、飽和蒸気量未満に調整するように構成されていることを特徴とする遠心圧縮機。
6. 請求項1から請求項５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機であって、
   前記冷却ノズルには、
   洗浄液を供給する洗浄液供給手段が接続されていることを特徴とする遠心圧縮機。

Images