JP2018523076A - 磁気制御式乾式ガスシールのためのデバイス及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許出願は、本明細書に引用によってその開示が全体的に組み込まれている「磁気制御式乾式ガスシールのためのデバイス及び方法」という名称で2015年8月10日出願の米国仮特許出願第62/203074号明細書に関するものである。
1.a)ガス又は他の流体の少なくとも1つの特質を検出するステップと、b)少なくとも1つの検出デバイスを用いて、i)回転リングと静止リング間の軸線方向分離、及びii)軸線方向分離の時間変化率のうちの少なくとも一方を検出するステップと、c)ガス又は他の流体を含む回転リングと静止リング間のフィルムの剛性を推定するステップと、d)検出軸線方向分離、軸線方向分離の検出時間変化率、及び推定フィルム剛性のうちの少なくとも2つに基づいて少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度を調節し、少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度の調節が回転リングと静止リング間の軸線方向分離を調節するステップとを含む乾式ガスシールの回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御する方法であって、乾式ガスシールが、回転デバイスへの又はそこからのガス又は他の流体の漏れを制限する上記方法。
2.ガス又は他の流体の少なくとも1つの特質が、圧力、温度、組成、粘性、密度、速度、露点、及び蒸発分率から選択される段落1の方法。
3.ガス又は他の流体の温度が、ガス又は流体の露点よりも低い段落1の方法。
4.ガス又は他の流体の温度が、ガス又は流体の露点よりも高いか又はそれに等しい段落1の方法。
5.少なくとも1つの磁気デバイスが、少なくとも1つの電磁石である段落1〜4のうちのいずれか1つの方法。
6.少なくとも1つの電磁石を外部供給源から給電するステップを更に含む段落5の方法。
7.電力を発生するエネルギ収穫システムから少なくとも1つの電磁石を給電するステップを更に含む段落5の方法。
8.少なくとも1つの磁気デバイスが、少なくとも1つの受動磁石デバイスである段落1の方法。
9.少なくとも1つの磁気デバイスが、第1、第2、及び第3の磁気デバイスを含み、方法が、回転デバイスの回転要素の円周周りに第1、第2、及び第3の磁気デバイスを配置するステップを更に含む段落1〜8のうちのいずれか1つの方法。
10.第1、第2、及び第3の磁気デバイスの各々が、独立に制御可能な電磁デバイスであり、方法が、1よりも多い角度位置で回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御するために第1、第2、及び第3の磁気デバイスのうちの少なくとも1つを独立に調節するステップを更に含む段落9の方法。
11.少なくとも1つの検出デバイスが、第1、第2、及び第3の検出デバイスを含む段落1〜10のうちのいずれか1つの方法。
12.磁場強度を調節するステップが、回転リングと静止リング間の軸線方向分離が密封要素の円周周りで可変であるように振動様式で磁場強度を調節するステップを含む段落1〜11のうちのいずれか1つの方法。
13.シャフトの円周周りに配置され、ガス又は他の流体の少なくとも1つの特質を測定し、及び/又は回転リングと静止リング間の軸線方向分離及び軸線方向分離の時間変化率のうちの少なくとも一方を測定するように構成された少なくとも1つのセンサと、少なくとも1つのセンサに接続され、かつ少なくとも1つのセンサから信号を受信するように構成されたコントローラと、コントローラに接続されてコントローラによって発生された制御信号を増幅する電力増幅器と、電力増幅器からの増幅された制御信号を受信する少なくとも1つの電磁石であって、制御信号が、少なくとも1つの電磁石を調節して乾式ガスシールの回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御するように構成される上記少なくとも1つの電磁石とを含む、回転シャフトの周りに配置された乾式ガスシールを制御するシステム。
14.少なくとも1つのセンサが、圧力センサ、温度センサ、組成センサ、粘性センサ、密度センサ、速度センサ、露点センサ、及びガス蒸発分率センサのうちの1つである段落13のシステム。
15.少なくとも1つのセンサが、回転リングと静止リング間のクリアランスを検出する位置センサである段落13又は14のシステム。
16.コントローラ、少なくとも1つのセンサ、電力増幅器、及び電磁石のうちの少なくとも1つを給電する外部電源を更に含む段落13〜15のうちのいずれか1つのシステム。
17.コントローラ、少なくとも1つのセンサ、電力増幅器、及び電磁石のうちの少なくとも1つのための電力を発生するように構成された1又は2以上のエネルギ収穫デバイスを更に含む段落13〜16のうちのいずれか1つのシステム。
18.コントローラによって発生された出力モニタ信号を更に含む段落13〜17のうちのいずれか1つのシステム。
19.a)少なくとも1つの検出デバイスを用いて、i.回転リングと静止リング間の軸線方向分離及びii.軸線方向分離の時間変化率を検出するステップと、b)少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度を調節するために検出軸線方向分離及び軸線方向分離の検出時間変化率を使用するステップであって、少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度の調節が、回転リングと静止リング間の軸線方向分離を調節する上記ステップとを含む乾式ガスシールの回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御する方法であって、乾式ガスシールが、回転デバイスへの又はそこからのガス又は他の流体の漏れを制限する上記方法。
Claims (19)
- 乾式ガスシールが回転デバイスへの又はそこからのガス又は他の流体の漏れを制限する乾式ガスシールの回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御する方法であって、
a)前記ガス又は他の流体の少なくとも1つの特質を検出するステップと、
b)少なくとも1つの検出デバイスを用いて、
i)前記回転リングと前記静止リング間の前記軸線方向分離、及び
ii)前記軸線方向分離の時間変化率、
のうちの少なくとも一方を検出するステップと、
c)ガス又は流体を含む前記回転リングと前記静止リング間のフィルムの剛性を推定するステップと、
d)前記検出軸線方向分離、前記分離の検出時間変化率、及び前記推定フィルム剛性のうちの少なくとも2つに基づいて少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度を調節するステップであって、該少なくとも1つの磁気デバイスの該磁場強度の調節が、前記回転リングと前記静止リング間の該軸線方向分離を調節するステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。 - 前記ガス又は流体の前記少なくとも1つの特質は、圧力、温度、組成、粘性、密度、速度、露点、及び蒸発分率から選択される、
請求項1に記載の方法。 - 前記ガス又は流体の温度が、該ガス又は他の流体の露点よりも低い、
請求項1に記載の方法。 - 前記ガス又は他の流体の温度が、該ガス又は他の流体の露点よりも高いか又はそれに等しい、
請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの磁気デバイスは、少なくとも1つの電磁石である、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの電磁石を外部供給源から給電するステップを更に含む、
請求項5に記載の方法。 - 電力を発生するエネルギ収穫システムから前記少なくとも1つの電磁石を給電するステップを更に含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの磁気デバイスは、少なくとも1つの受動磁石デバイスである、
請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの磁気デバイスは、第1、第2、及び第3の磁気デバイスを含み、
前記方法が、
前記回転デバイスの回転要素の円周の周りに前記第1、第2、及び第3の磁気デバイスを配置するステップ、を更に含む、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1、第2、及び第3の磁気デバイスの各々が、独立に制御可能な電磁デバイスであり、
前記方法が、
1よりも多い角度位置で前記回転リングと前記静止リング間の前記軸線方向分離を制御するために前記第1、第2、及び第3の磁気デバイスのうちの少なくとも1つを独立に調節するステップ、を更に含む、
請求項9に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの検出デバイスは、第1、第2、及び第3の検出デバイスを含む、
請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。 - 前記磁場強度を調節するステップは、前記回転リングと前記静止リング間の前記軸線方向分離が該密封要素の円周の周りで可変であるように振動様式で該磁場強度を調節するステップを含む、
請求項1ないし11のいずれか1項に記載の方法。 - 回転シャフトの周りに配置された乾式ガスシールを制御するシステムであって、
ガス又は他の流体の少なくとも1つの特質を測定し、かつ
回転リングと静止リング間の軸線方向分離、及び
前記軸線方向分離の時間変化率、
のうちの少なくとも一方を測定する、
ように構成され、シャフトの円周の周りに配置された少なくとも1つのセンサと、
前記少なくとも1つのセンサに接続され、かつ該少なくとも1つのセンサから信号を受信するように構成されたコントローラと、
前記コントローラによって発生された制御信号を増幅する該コントローラに接続された電力増幅器と、
前記電力増幅器からの前記増幅された制御信号を受信する少なくとも1つの電磁石であって、該制御信号が、該少なくとも1つの電磁石を調節して前記乾式ガスシールの前記回転リングと前記静止リング間の前記軸線方向分離を制御するように構成される前記少なくとも1つの電磁石と、備えている、
ことを特徴とするシステム。 - 前記少なくとも1つのセンサは、圧力センサ、温度センサ、組成センサ、粘性センサ、密度センサ、速度センサ、露点センサ、及びガス蒸発分率センサのうちの1つである、
請求項13に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つのセンサは、前記回転リングと前記静止リング間のクリアランスを検出する位置センサである、
請求項13又は14に記載のシステム。 - 前記コントローラ、前記少なくとも1つのセンサ、前記電力増幅器、及び前記電磁石のうちの少なくとも1つを給電する外部電源を更に含む、
請求項13ないし15のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記コントローラ、前記少なくとも1つのセンサ、前記電力増幅器、及び前記電磁石のうちの少なくとも1つのための電力を発生するように構成された1又は2以上のエネルギ収穫デバイスを更に含む、
請求項13ないし16のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記コントローラによって発生された出力モニタ信号を更に含む、
請求項13ないし17のいずれか1項に記載のシステム。 - 乾式ガスシールが回転デバイスへの又はそこからのガス又は他の流体の漏れを制限する該乾式ガスシールの回転リングと静止リング間の軸線方向分離を制御する方法であって、
a)少なくとも1つの検出デバイスを用いて、
i.前記回転リングと前記静止リング間の前記軸線方向分離、及び
ii.前記軸線方向分離の時間変化率、
を検出するステップと、
b)前記検出軸線方向分離と前記軸線方向分離の前記検出時間変化率とを使用して少なくとも1つの磁気デバイスの磁場強度を調節するステップであって、該少なくとも1つの磁気デバイスの該磁場強度の調節が、前記回転リングと前記静止リング間の該軸線方向分離を調節する前記調節するステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
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