JP2013542370A - 気密封止モータ・コンプレッサ・システムに対するモータ・ベアリング冷却ループの高速加圧のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
モータ加圧弁が前記モータ加圧管路と連結され、かつ制御器が前記モータ加圧弁を前記モータ・コンプレッサの運転開始の時点で開成し、封止用ガスを前記モータ区画室に供給し、かつ、前記封止用ガス供給圧力と前記吸引圧力との間の差異が、前記封止用ガス供給圧力が不十分であることを表示する場合には、前記モータ区画室を加圧するように構成されている。
【選択図】図1
Description
さらに別の実施の形態では、前記モータ102も離れた軸性のスラスト・ベアリング(図示せず)をもつこともあり、前記モータ102で生じた任意の軸性の負荷を支持することがある。
上述したように、前記プロセスガスも、前記コンプレッサ14内での加圧前に、前記モータ12に面する前記釣合ピストン125の前記側に供給され、したがって、両方の封止材146a,bの内側への前記圧力は近似的に、前記吸引入口142での前記プロセス流体の前記圧力である。したがって、前記封止用ガスは、前記吸引入口142での前記プロセスガスの前記圧力よりもやや高い圧力で前記バッファ封止材146a,bに供給される。例えば、前記封止用ガスは約0.7バール、約1バール、または約1.5バールまたはそれよりも大きく、前記吸引入口142での前記プロセスガスの前記圧力よりも大きい圧力で供給されることがある。
前記封止用ガス供給管路48内での前記圧力が前記バッファ封止材146a,bを効率的に作動させるのに不十分な場合には、前記制御器54は前記アクチュエータ56に信号を送って前記モータ加圧弁52を開成させ、それによって迅速に封止用ガスを前記モータ区画室22内に注入する。これは、前記吸引圧力と前記モータ区画室22内の前記圧力の間の圧力の差異を縮小しまたはそうでなければ除去し、それによって汚れたプロセス流体の移動を遅延させまたは除去し前記バッファ封止材146a,bに対する損傷の潜在的可能性を縮小する。さらに前記汚れたプロセス流体の移動を減じまたは除去するために、前記封止用ガス49の前記第2の発生源が用いられることがある。したがって、前記第2の発生源49からの加圧された封止用ガスは前記第2の封止用ガス源管路51を通して前記モータ区画室22、前記封止用ガス調節組立体42、前記封止用ガス供給管路48および前記モータ加圧管路50に注入されることがある。さらに、前記コンプレッサ区画室24の前記モータ区画室22および前記内部冷却流路150a,bは前記冷却システムを通して、流体的に連結されているので前記モータ区画室24の前記加圧は前記内部流路150a,b内の前記圧力を上昇させることがあり、それによって前記バッファ封止材146a,bを横切る前記圧力の差異を縮小することがある。
Claims (37)
- 吸引圧力でプロセスガスを受け入れ、該プロセスガスを出口を通して放出するように形成されたコンプレッサと、
前記コンプレッサと、回転可能なシャフトを通して連結され前記コンプレッサを駆動するモータと、
前記モータが配置されたモータ区画室、および前記コンプレッサが配置されたコンプレッサ区画室を有するハウジングと、
前記ハウジングと連結されかつ前記シャフトを支持するように形成されたベアリングと、
前記コンプレッサと前記ベアリングとの間に配置されたシャフト封止材と、
モータ加圧管路を通しての前記モータ区画室、前記コンプレッサの前記出口、および前記シャフト封止材と流体的に連通する封止用ガスシステムと、
前記モータ加圧管路と連結したモータ加圧弁と、
運転開始時に前記モータ加圧弁を開成して封止用ガスを前記モータ区画室に提供し、前記封止用ガス供給圧力と前記吸引圧力との間の差異が前記封止用ガス供給圧力が不十分であることを表す場合には前記モータ区画室を加圧するように構成された制御器とを有し、前記封止用ガスシステムは、前記コンプレッサの前記出口から前記プロセスガスを受け入れて封止用ガス供給圧力で封止用ガスを前記シャフト封止材に供給するように構成されているモータ・コンプレッサ・システム。 - 前記制御器は、停止、コンプレッサ・サージまたは両方である間に、前記モータ加圧弁を開成するように構成されている請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記シャフト封止材は炭素リング封止材を有し、前記ベアリングは磁性ベアリングを有する請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記ベアリングおよび前記モータ区画室と流体的に連結する冷却システムをさらに有し、前記モータ区画室の加圧は前記冷却システムの圧力を上昇させる請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記冷却システムは補給ガス管路を有し、前記冷却システムは、前記吸引圧力での揺らぎに応答して、前記補給ガス管路を通して加圧されたガスを受け入れるように形成された請求項4に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記冷却システムは前記シャフト封止材と前記ベアリングとの間に前記コンプレッサ区画室に形成された第1の内部冷却流路を有し、該内部冷却流路は前記モータ区画室と流体的に連通している請求項4に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記冷却システムは、前記モータ区画室に形成された第2の内部冷却流路をさらに有し、前記第2の冷却流路は前記第1の内部冷却流路と流体的に連通する請求項6に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記封止用ガスシステムは前記コンプレッサの上流側の封止用ガスの最初の発生源と連結した請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記封止用ガスシステムは、前記モータ加圧弁が開成された際に、加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された加圧ガス格納容器をさらに有する請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記封止用ガスシステムは前記モータ・コンプレッサの下流側の場所から加圧ガスを受け入れかつ前記モータ加圧弁が開成された際に前記加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された請求項1に記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- モータ加圧管路に連結したモータ加圧弁を開成して、前記コンプレッサ・システムのモータが置かれているモータ区画室を最初に加圧し、
前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転の前またはその間に前記モータ加圧弁を閉成し、
封止用ガスを封止用ガス圧力で前記封止材に供給することによって前記モータ・コンプレッサ・システムを封止し、
前記モータ・コンプレッサ・システムのコンプレッサから上流側の吸引圧力を測定し、かつ
前記モータ・コンプレッサ・システムを封止するように要求される量の差で、前記封止用ガス圧力が前記吸引圧力よりも大きくない場合には、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室内の圧力を上昇させるモータ・コンプレッサ・システムでの封止材を横切る汚れたプロセスガスの漏れを回避する方法。 - 前記モータ・コンプレッサ・システムを前記モータ区画室および前記モータ・コンプレッサ・システムのシャフトを支持する1または2以上のベアリングと流体的に連結した閉ループ冷却システムで前記モータ・コンプレッサ・システムを冷却することを有し、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室内の前記圧力を上昇させることは前記冷却システム内の圧力を上昇させる請求項11に記載の方法。
- 封止用ガスを前記冷却システムを通して、前記モータ区画室から前記1または2以上のベアリングに移送することをさらに有する請求項12に記載の方法。
- 前記モータ加圧弁の再開成は、抗サージ弁の開成に応答して前記モータ加圧弁の再開成することを有する請求項11に記載の方法。
- 加圧ガス格納容器を前記モータ加圧管路に連結して少なくとも前記モータ加圧弁が再開成された際に前記モータ区画室を加圧することをさらに有する請求項11に記載の方法。
- 前記モータ・コンプレッサ・システムを封止することを要求される量は約0.7バールである請求項11に記載の方法。
- モータ加圧弁を開成して、モータ・コンプレッサ・システムのモータ区画室および冷却システムを封止用ガスで加圧し、
前記モータ・コンプレッサ・システムの通常の運転の前に前記モータ加圧弁を閉成し、
吸引圧と封止用ガス圧との間の圧力の差異を監視し、かつ
前記圧力の差異が不十分な封止用ガス圧を表示している場合には、前記モータ加圧弁を再開成して前記モータ区画室と前記冷却システムを加圧させることを有する方法を、コンピュータ・システムのプロセッサによって実行される場合に、前記プロセッサが該方法を実行するためのコンピュータ実行可能な指示をそこに格納したコンピュータ読み取り可能媒体。 - 前記圧力の差異の監視は、
コンプレッサの入口と連結したプロセス流体吸引管路と流体的に連結した第1の圧力センサによって前記吸引圧力を測定し、かつ
前記コンプレッサの出口と連結したプロセス流体放出管路と流体的に連結した封止用ガス供給管路と流体的に連結した第2の圧力センサによって前記封止用ガスを測定することを有する請求項17に記載の方法。 - 前記圧力の差異の監視は、前記封止用ガス圧力から前記吸引圧力を減じて圧力の差異を決定することをさらに有する請求項18に記載の方法。
- 前記モータ加圧弁の再開成は、前記圧力の差異が約0.7バールよりも小さいかまたは等しい場合に前記モータ加圧弁を再開成することを有する請求項19に記載の方法。
- 前記制御器は、停止、コンプレッサ・サージまたはその両方である間に前記モータ加圧弁を開成するように構成された先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記シャフト封止材はカーボンリング封止材を有し、かつ前記ベアリングは磁性ベアリングを有する先行する請求項のいずれかに記載のモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記ベアリングおよび前記モータ区画室と流体的に連結した冷却システムをさらに有し、前記モータ区画室の加圧は前記冷却システムの圧力を上昇させる先行する請求項のいずれかに記載のモータ・コンプレッサ・システム。
- 前記冷却システムは補給ガス管路を有し、前記冷却システムは、補給ガス管路を有し、前記冷却システムは前記吸引圧力の揺らぎに応答して前記補給ガス管路を通して加圧ガスを受けるように形成された先行する請求項のいずれかの前記モータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記冷却システムは、前記シャフト封止材および前記ベアリングの間の前記コンプレッサ区画室に形成された第1の内部冷却流路を含有し、前記第1の内部冷却流路は前記モータ区画室と流体的に連通している先行する請求項のいずれかの前記モータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記冷却システムは、前記モータ区画室に形成された第2の内部冷却流路をさらに有し、前記第2の内部冷却流路は、前記第1の内部冷却流路と流体的に連通している先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記封止用ガスシステムは前記コンプレッサの上流側の封止用ガスの最初の発生源と連結した先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサまたは方法。
- 前記封止用ガスシステムは、前記モータ加圧弁が開成された際に、加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された加圧ガス格納容器をさらに有する先行する請求項のいずれのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記封止用ガスシステムは前記モータ・コンプレッサの下流側の場所からの加圧ガスを受けて、前記モータ加圧弁が開成された場合に該加圧ガスを前記モータ区画室に供給するように形成された先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記モータ・コンプレッサ・システムを前記モータ区画室および前記モータ区画室のシャフトを支持する1または2以上のベアリングと流体的に連結した閉ループの冷却システムで冷却することをさらに有し、前記モータ区画室内の前記圧力を上昇させるための前記モータ加圧弁の再開成は前記冷却システム内の圧力を上昇させる先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記モータ区画室からの封止用ガスを前記冷却システムを通して1または2以上のベアリングに移送することをさらに有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサまたは方法。
- 前記モータ加圧弁の再開成は抗サージ弁の開成に応答して前記モータ加圧弁を再開成することを含有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 加圧ガス格納容器を前記モータかつ管路と連結して、少なくとも前記モータ加圧弁が再開成された際に、前記モータ区画室を加圧することをさらに有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記モータ・コンプレッサ・システムを封止することが要求される量は約0.7バールである先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記圧力の差異の監視は、
コンプレッサの入口と連結したプロセス流体吸引管路と流体的に連結した第1の圧力センサによって前記吸引圧力を測定し、
前記コンプレッサの出口と連結したプロセス流体吸引管路と流体的に連結した封止用ガス供給管路と流体的に連結した第2の圧力センサで前記封止用ガス圧力を測定することを有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。 - 前記圧力の差異の監視は、前記封止用ガス圧力から前記吸引圧力を減じて圧力の差異を決定することをさらに有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
- 前記モータ加圧弁の再開成は、前記圧力の差異が約0.7バールよりも小さいかまたはそれに等しい場合に前記モータ加圧弁を再開成することを有する先行する請求項のいずれかのモータ・コンプレッサ・システムまたは方法。
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