JP2022106106A - Compressor unit and compressor unit control program - Google Patents

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Abstract

To provide a compressor unit which can make a gas supply quantity from a compressor easily coincide with a gas requirement quantity of a demander.SOLUTION: A compressor unit comprises a first reciprocation compressor, a second reciprocation compressor which is connected to the first reciprocation compressor in parallel therewith, and a control unit. The first reciprocation compressor includes a first check valve, a first pressure sensor, a first bypass flow passage, and a first bypass valve. The second reciprocation compressor includes a second check valve, a second pressure sensor, a second bypass flow passage, and a second bypass valve. The control unit includes an opening control unit which controls an opening of the first bypass valve so that the detection pressure of the first pressure sensor reaches a first set value, and controls an opening of the second bypass valve so that the detection pressure of the second pressure sensor reaches a second set value which is lower than the first set value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧縮機ユニット及び圧縮機ユニット制御用プログラムに関する。 The present invention relates to a compressor unit and a program for controlling the compressor unit.

従来、液化天然ガスの運搬船等において、貯蔵タンク内での液化ガスの蒸発によって発生するボイルオフガスを圧縮するために用いられる圧縮機ユニットが知られている。この圧縮機ユニットとしては、多段式の圧縮機が並列に設置されたものがあり、各圧縮機から吐出されたガスがエンジン等の需要先に供給される。 Conventionally, a compressor unit used for compressing boil-off gas generated by evaporation of liquefied gas in a storage tank in a carrier of liquefied natural gas or the like is known. As this compressor unit, there is one in which multi-stage compressors are installed in parallel, and the gas discharged from each compressor is supplied to a demand destination such as an engine.

この種の技術が特許文献１～３に記載されている。特許文献１には、ＬＮＧ船等に搭載された蒸発ガス圧縮機であって、往復動型圧縮機と遠心型圧縮機が並列に設けられたものが記載されている。特許文献２には、ＬＮＧ運搬船の蒸発ガス処理システムにおいて、主圧縮部と、当該主圧縮部の使用不能時に代替的に使用するための予備圧縮部と、を設けることが記載されている。特許文献３には、特許文献２と同様に、ＬＮＧ運搬船においてガス圧縮機を並列に設置し、その一方を予備として運用することが記載されている。 This type of technique is described in Patent Documents 1-3. Patent Document 1 describes an evaporative gas compressor mounted on an LNG carrier or the like, in which a reciprocating compressor and a centrifugal compressor are provided in parallel. Patent Document 2 describes that in an evaporative gas treatment system of an LNG carrier, a main compression unit and a precompression unit for alternative use when the main compression unit cannot be used are provided. Similar to Patent Document 2, Patent Document 3 describes that gas compressors are installed in parallel on an LNG carrier and one of them is operated as a spare.

特表２０１８－５１８４１５号公報Special Table 2018-518415 特表２０１８－５３４２０６号公報Japanese Patent Publication No. 2018-534206 特開２０１９－１１７３５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-11735

特許文献１の蒸発ガス圧縮機から需要先にガスを供給する場合、並列に設置された各圧縮機のガス処理量（ガス供給量）の合計が需要先のガス要求量を満たす必要がある。ここで、需要先のガス要求量が変動すると、圧縮機からのガス供給量がガス要求量と合わなくなり、その結果、圧縮機の吐出圧力が変動する。具体的には、ガス要求量が増加した場合には吐出圧力が低下し、ガス要求量が低下した場合には吐出圧力が上昇する。 When gas is supplied from the evaporative gas compressor of Patent Document 1 to a demand destination, the total gas processing amount (gas supply amount) of each compressor installed in parallel needs to satisfy the gas demand amount of the demand destination. Here, if the gas demand amount of the demand destination fluctuates, the gas supply amount from the compressor does not match the gas demand amount, and as a result, the discharge pressure of the compressor fluctuates. Specifically, when the gas requirement increases, the discharge pressure decreases, and when the gas requirement decreases, the discharge pressure increases.

これに対し、吐出圧力が所定の設定圧力に維持されるように各圧縮機を制御することにより、圧縮機からのガス供給量を変動後のガス要求量に合わせることが考えられる。しかし、各圧縮機の吐出圧力の設定値（目標値）を同じとした場合には、吐出側（需要側）の圧力情報に基づいて両方の圧縮機のガス処理量を調整する必要があり、制御が煩雑となる（圧力制御の精度が悪くなる場合もあり、万一圧縮機からのガス供給量を需要先のガス要求量に合わせるのが困難になることもある）。 On the other hand, by controlling each compressor so that the discharge pressure is maintained at a predetermined set pressure, it is conceivable to adjust the gas supply amount from the compressor to the changed gas demand amount. However, if the set value (target value) of the discharge pressure of each compressor is the same, it is necessary to adjust the gas processing amount of both compressors based on the pressure information on the discharge side (demand side). The control becomes complicated (the accuracy of the pressure control may deteriorate, and it may be difficult to match the gas supply amount from the compressor with the gas demand amount of the demand destination).

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機からのガス供給量を需要先のガス要求量に容易に合わせることが可能な圧縮機ユニット及び圧縮機ユニット制御用プログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is for compressor unit and compressor unit control capable of easily adjusting the gas supply amount from the compressor to the gas demand amount of the demand destination. To provide a program.

本発明の一局面に係る圧縮機ユニットは、船舶内に設置され、前記船舶のＬＮＧ貯槽から吸い込んだボイルオフガスである対象ガスを圧縮する圧縮機ユニットである。この圧縮機ユニットは、複数の圧縮ステージを有し、前記対象ガスを圧縮して需要先に供給する第１往復動圧縮機と、複数の圧縮ステージを有し、前記対象ガスを圧縮して前記需要先に供給するように前記第１往復動圧縮機と並列に接続された第２往復動圧縮機と、前記第１往復動圧縮機及び前記第２往復動圧縮機の駆動を制御する制御部と、を備える。前記第１往復動圧縮機は、最終の圧縮ステージよりも下流に設けられた第１逆止弁と、前記最終の圧縮ステージと前記第１逆止弁との間に設けられた第１圧力センサと、少なくとも前記最終の圧縮ステージをバイパスする第１バイパス流路と、前記第１バイパス流路に設けられた第１バイパス弁と、を含む。前記第２往復動圧縮機は、最終の圧縮ステージよりも下流に設けられた第２逆止弁と、前記最終の圧縮ステージと前記第２逆止弁との間に設けられた第２圧力センサと、少なくとも前記最終の圧縮ステージをバイパスする第２バイパス流路と、前記第２バイパス流路に設けられた第２バイパス弁と、を含む。前記圧縮機ユニットは、前記第２往復動圧縮機から吐出された対象ガスと、前記第１往復動圧縮機から吐出された対象ガスとが、前記第１逆止弁および前記第２逆止弁よりも下流側の流路にて合流するように構成されている。前記制御部は、前記第１圧力センサの検知圧力が第１設定値になるように前記第１バイパス弁の開度を制御すると共に、前記第２圧力センサの検知圧力が前記第１設定値よりも低い第２設定値になるように前記第２バイパス弁の開度を制御する開度制御部を含む。 The compressor unit according to one aspect of the present invention is a compressor unit installed in a ship and compresses a target gas which is a boil-off gas sucked from the LNG storage tank of the ship. This compressor unit has a first reciprocating compressor that has a plurality of compression stages and compresses the target gas and supplies it to a demand destination, and has a plurality of compression stages and compresses the target gas. A control unit that controls the drive of a second reciprocating compressor connected in parallel with the first reciprocating compressor so as to supply to a demand destination, the first reciprocating compressor, and the second reciprocating compressor. And prepare. The first reciprocating compressor is a first check valve provided downstream of the final compression stage, and a first pressure sensor provided between the final compression stage and the first check valve. And at least a first bypass flow path that bypasses the final compression stage and a first bypass valve provided in the first bypass flow path. The second reciprocating compressor is a second check valve provided downstream of the final compression stage, and a second pressure sensor provided between the final compression stage and the second check valve. And at least a second bypass flow path that bypasses the final compression stage and a second bypass valve provided in the second bypass flow path. In the compressor unit, the target gas discharged from the second reciprocating compressor and the target gas discharged from the first reciprocating compressor are the first check valve and the second check valve. It is configured to merge in the flow path on the downstream side. The control unit controls the opening degree of the first bypass valve so that the detected pressure of the first pressure sensor becomes the first set value, and the detected pressure of the second pressure sensor is higher than the first set value. It also includes an opening degree control unit that controls the opening degree of the second bypass valve so as to have a low second set value.

この圧縮機ユニットでは、第１往復動圧縮機の吐出圧力が第１設定値に制御されると共に、第２往復動圧縮機の吐出圧力が第１設定値よりも低い第２設定値に制御される。２つの往復動圧縮機を併用運転しようとする場合、本発明の比較例として、それぞれの最終の圧縮ステージにおける吐出圧力の設定値を同じにする吐出圧制御が考えられる。しかし、このような吐出圧制御では、第１および第２バイパス弁の開度が常に同じになるようにする必要があるため、需要先の圧力変動が生じた場合には変動に追従して両バイパス弁の開度を同じ量だけ変更する必要がある。このため、圧縮機ユニットの吐出圧制御が煩雑となってしまう。これに対して、本発明では、最終の圧縮ステージの吐出圧力の設定値に差が設けられる。これにより、需要先のガス要求量に変動が生じた場合には、両往復動圧縮機から対象ガスが供給される状態から、第１往復動圧縮機のみにより対象ガスが供給される状態に切り替わる。すなわち、上記比較例に係る吐出圧制御を行わずとも、容易に需要先の要求量に見合った量の対象ガスを需要先に供給することができる。 In this compressor unit, the discharge pressure of the first reciprocating compressor is controlled to the first set value, and the discharge pressure of the second reciprocating compressor is controlled to the second set value lower than the first set value. To. When two reciprocating compressors are to be operated in combination, as a comparative example of the present invention, a discharge pressure control in which the set value of the discharge pressure in each final compression stage is the same can be considered. However, in such discharge pressure control, it is necessary to make the opening degrees of the first and second bypass valves always the same. Therefore, when the pressure fluctuation of the demand destination occurs, both of them follow the fluctuation. It is necessary to change the opening degree of the bypass valve by the same amount. Therefore, the discharge pressure control of the compressor unit becomes complicated. On the other hand, in the present invention, a difference is provided in the set value of the discharge pressure of the final compression stage. As a result, when the gas demand amount of the demand destination fluctuates, the state in which the target gas is supplied from both reciprocating compressors is switched to the state in which the target gas is supplied only by the first reciprocating compressor. .. That is, the target gas can be easily supplied to the demand destination in an amount corresponding to the demand amount of the demand destination without performing the discharge pressure control according to the comparative example.

上記圧縮機ユニットにおいて、前記第２設定値は、前記第１設定値の９９％以上１００％未満の値であってもよい。 In the compressor unit, the second set value may be 99% or more and less than 100% of the first set value.

この構成によれば、第２設定値が第１設定値に対して僅かに小さい値であるため、第１往復動圧縮機からのガス供給量が不足した時に、第１往復動圧縮機の吐出圧力が第２設定値に直ぐに到達する。このため、第１往復動圧縮機からのガス供給量の不足時に第２往復動圧縮機から需要先へのガス供給を速やかに開始することができる。 According to this configuration, since the second set value is slightly smaller than the first set value, the discharge of the first reciprocating compressor is performed when the gas supply amount from the first reciprocating compressor is insufficient. The pressure reaches the second set value immediately. Therefore, when the gas supply amount from the first reciprocating compressor is insufficient, the gas supply from the second reciprocating compressor to the demand destination can be started promptly.

上記圧縮機ユニットにおいて、前記制御部は、前記需要先から前記対象ガスの要求圧力を受け付ける要求圧力受付部と、前記要求圧力受付部が受け付けた前記要求圧力に基づいて、前記第１設定値及び前記第２設定値を決定する設定値決定部と、をさらに含んでいてもよい。前記設定値決定部は、前記要求圧力の変更に基づいて、前記第１設定値と前記第２設定値との差を維持しつつ前記第１設定値及び前記第２設定値を変更してもよい。 In the compressor unit, the control unit has the required pressure receiving unit that receives the required pressure of the target gas from the demand destination, and the first set value and the first set value based on the required pressure received by the required pressure receiving unit. It may further include a set value determining unit that determines the second set value. The set value determining unit may change the first set value and the second set value while maintaining the difference between the first set value and the second set value based on the change in the required pressure. good.

この構成によれば、需要先の要求圧力の変更に応じて第１設定値及び第２設定値を変更する場合に両設定値の差を維持することにより、設定値の変更前と同様に、第１往復動圧縮機からのガス供給量の不足時に第２往復動圧縮機からのガス供給を速やかに開始することが可能になる。 According to this configuration, when the first set value and the second set value are changed according to the change of the required pressure of the demand destination, the difference between the two set values is maintained, so that the same as before the change of the set value is maintained. When the gas supply amount from the first reciprocating compressor is insufficient, the gas supply from the second reciprocating compressor can be started promptly.

上記圧縮機ユニットにおいて、前記第１往復動圧縮機及び前記第２往復動圧縮機は、同数の前記圧縮ステージを有していてもよい。 In the compressor unit, the first reciprocating compressor and the second reciprocating compressor may have the same number of compression stages.

上記圧縮機ユニットにおいて、前記制御部は、前記需要先が負荷遮断した場合、前記第１往復動圧縮機から吐出された対象ガスの全量が、前記第１往復動圧縮機の前記最終の圧縮ステージよりも下流側の流路から戻るようにするため、前記第１バイパス弁の開度を強制的に増大させ、前記第２往復動圧縮機から吐出された対象ガスの全量が、前記第２往復動圧縮機の前記最終の圧縮ステージよりも下流側の流路から戻るようにするため、前記第２バイパス弁の開度を強制的に増大させ、前記第１バイパス弁の開度の増大幅は、前記第２バイパス弁よりも大きくしてもよい。 In the compressor unit, in the control unit, when the demand destination cuts off the load, the total amount of the target gas discharged from the first reciprocating compressor is the final compression stage of the first reciprocating compressor. In order to return from the flow path on the downstream side, the opening degree of the first bypass valve is forcibly increased, and the total amount of the target gas discharged from the second reciprocating compressor is the second reciprocating valve. In order to return from the flow path on the downstream side of the final compression stage of the dynamic compressor, the opening degree of the second bypass valve is forcibly increased, and the increase width of the opening degree of the first bypass valve is increased. , May be larger than the second bypass valve.

この構成によれば、第１及び第２往復動圧縮機から負荷遮断した状態の需要先に対象ガスが供給されてしまうことを防止することができる。 According to this configuration, it is possible to prevent the target gas from being supplied from the first and second reciprocating compressors to the demand destination in the state where the load is cut off.

本発明の他の局面に係る圧縮機ユニット制御用プログラムは、上記圧縮機ユニットの運転を制御するプログラムであって、前記制御部を構成するコンピュータを、前記第１圧力センサの検知圧力が前記第１設定値になるように前記第１バイパス弁の開度を制御すると共に、前記第２圧力センサの検知圧力が前記第２設定値になるように前記第２バイパス弁の開度を制御する開度制御部として機能させるものであり、前記コンピュータの記憶媒体に記憶されたものである。 The compressor unit control program according to another aspect of the present invention is a program that controls the operation of the compressor unit, and the detection pressure of the first pressure sensor is the first of the computers constituting the control unit. Opening that controls the opening degree of the first bypass valve so as to be 1 set value and controls the opening degree of the second bypass valve so that the detected pressure of the second pressure sensor becomes the second set value. It functions as a degree control unit and is stored in the storage medium of the computer.

このプログラムを用いてコンピュータを動作させることにより、通常時は第１往復動圧縮機からのみ需要先に対象ガスが供給されるため、２台の圧縮機から需要先に常時ガスを供給する場合と異なり、圧力制御の精度の悪化を抑制することができる。 By operating a computer using this program, the target gas is normally supplied to the demand destination only from the first reciprocating compressor, so there is a case where the gas is constantly supplied from the two compressors to the demand destination. Unlike this, deterioration of the accuracy of pressure control can be suppressed.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、圧縮機からのガス供給量を需要先のガス要求量に容易に合わせることが可能な圧縮機ユニット及び圧縮機ユニット制御用プログラムを提供することができる。 As is clear from the above description, the present invention provides a compressor unit and a compressor unit control program capable of easily adjusting the gas supply amount from the compressor to the gas demand amount of the demand destination. be able to.

圧縮機ユニットの概略図である。It is a schematic diagram of a compressor unit. 実施形態１における制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control part in Embodiment 1. FIG. 第１バイパス弁の開度制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the opening degree control of the 1st bypass valve. 第２バイパス弁の開度制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the opening degree control of the 2nd bypass valve. 実施形態２における制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control part in Embodiment 2. FIG.

（実施形態１）
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る圧縮機ユニット及び圧縮機ユニット制御用プログラムを詳細に説明する。図１は、圧縮機ユニット１００の概略図である。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the compressor unit and the compressor unit control program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of the compressor unit 100.

圧縮機ユニット１００は、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ：液化天然ガス）が貯留されたＬＮＧ貯槽１０１を有している船舶（図示せず）内に設置されている。圧縮機ユニット１００は、ＬＮＧ貯槽１０１内で生じたボイルオフガスである対象ガスを吸い込み、吸い込まれた対象ガスを圧縮するように構成されている。さらに、圧縮機ユニット１００は、圧縮された対象ガスを需要先５０１（たとえば、エンジン）に供給するように構成されている。以下の説明において、対象ガスの流れ方向を基準に、「上流」および「下流」との用語が用いられる。 The compressor unit 100 is installed in a ship (not shown) having an LNG storage tank 101 in which LNG (Liquefied Natural Gas) is stored. The compressor unit 100 is configured to suck in the target gas, which is the boil-off gas generated in the LNG storage tank 101, and compress the sucked target gas. Further, the compressor unit 100 is configured to supply the compressed target gas to the demand destination 501 (for example, an engine). In the following description, the terms "upstream" and "downstream" are used with respect to the flow direction of the target gas.

圧縮機ユニット１００は、対象ガスを圧縮して需要先５０１に供給する第１往復動圧縮機３００と、対象ガスを圧縮して需要先５０１に供給するように第１往復動圧縮機３００と並列に接続された第２往復動圧縮機４００と、第１往復動圧縮機３００および第２往復動圧縮機４００の駆動を制御する制御部４２０とを有している。第１往復動圧縮機３００と第２往復動圧縮機４００とは基本的に同様の構造である。 The compressor unit 100 is in parallel with a first reciprocating compressor 300 that compresses a target gas and supplies it to a demand destination 501, and a first reciprocating dynamic compressor 300 that compresses a target gas and supplies it to a demand destination 501. It has a second reciprocating compressor 400 connected to the first reciprocating compressor 300 and a control unit 420 that controls the drive of the first reciprocating compressor 300 and the second reciprocating compressor 400. The first reciprocating compressor 300 and the second reciprocating compressor 400 have basically the same structure.

第１往復動圧縮機３００は、対象ガスが需要先５０１に向けて流れる流路１１０と、対象ガスを順次昇圧する第１圧縮ステージ２０１～第６圧縮ステージ２０６と、複数のクーラ２８１～２８５と、駆動部（図示省略）とを備えている。駆動部は、駆動源（モータやエンジンなど）と、駆動源の動力を第１圧縮ステージ２０１～第６圧縮ステージ２０６に伝えるクランク機構とを備えている。 The first reciprocating compressor 300 includes a flow path 110 through which the target gas flows toward the demand destination 501, first compression stages 201 to 6th compression stages 206 for sequentially boosting the target gas, and a plurality of coolers 281 to 285. , A drive unit (not shown). The drive unit includes a drive source (motor, engine, etc.) and a crank mechanism that transmits the power of the drive source to the first compression stage 201 to the sixth compression stage 206.

第１圧縮ステージ２０１は、流路１１０上において２つ設けられ、第２圧縮ステージ２０２～第６圧縮ステージ２０６は、流路１１０上においてそれぞれ１つずつ設けられている。 Two first compression stages 201 are provided on the flow path 110, and one second compression stage 202 to one sixth compression stage 206 are provided on the flow path 110.

流路１１０は、ＬＮＧ貯槽１０１内で生じたボイルオフガスを需要先５０１に供給できるように、ＬＮＧ貯槽１０１と需要先５０１とを接続している。流路１１０は、貯槽接続流路１１１と、複数のステージ接続流路１１５～１１９と、需要先供給流路１１４とを含んでいる。 The flow path 110 connects the LNG storage tank 101 and the demand destination 501 so that the boil-off gas generated in the LNG storage tank 101 can be supplied to the demand destination 501. The flow path 110 includes a storage tank connection flow path 111, a plurality of stage connection flow paths 115 to 119, and a demand destination supply flow path 114.

貯槽接続流路１１１は、その上流端がＬＮＧ貯槽１０１に接続され、下流端が圧縮機ユニット１００の第１圧縮ステージ２０１に接続されている。詳細には、貯槽接続流路１１１は、ＬＮＧ貯槽１０１の上部から延設された主管１２１と、主管１２１の下流端において二股に分かれ、２つの第１圧縮ステージ２０１に接続された分岐管１２２，１２３とを有している。すなわち、２つの第１圧縮ステージ２０１は、互いに並列となるように貯槽接続流路１１１に接続されている。 The upstream end of the storage tank connection flow path 111 is connected to the LNG storage tank 101, and the downstream end is connected to the first compression stage 201 of the compressor unit 100. Specifically, the storage tank connection flow path 111 is divided into a main pipe 121 extending from the upper part of the LNG storage tank 101 and a branch pipe 122 connected to two first compression stages 201 at the downstream end of the main pipe 121. It has 123 and. That is, the two first compression stages 201 are connected to the storage tank connection flow path 111 so as to be parallel to each other.

ステージ接続流路１１５～１１９は、１つの圧縮ステージから次段の圧縮ステージへ対象ガスを流すようにそれぞれ配管されている。ステージ接続流路１１５は、２つの第１圧縮ステージ２０１から第２圧縮ステージ２０２へ対象ガスを流すように構成されている。すなわち、ステージ接続流路１１５は、第２圧縮ステージ２０２から第１圧縮ステージ２０１に向けて延設された主管１２４と、主管１２４の上流端で二股に分かれ、２つの第１圧縮ステージ２０１に接続された分岐管１２５，１２６とを含んでいる。ステージ接続流路１１６は、第２圧縮ステージ２０２と第３圧縮ステージ２０３とを接続している。ステージ接続流路１１７は、第３圧縮ステージ２０３と第４圧縮ステージ２０４とを接続している。ステージ接続流路１１８は、第４圧縮ステージ２０４と第５圧縮ステージ２０５とを接続している。ステージ接続流路１１９は、第５圧縮ステージ２０５と第６圧縮ステージ２０６とを接続している。 The stage connection flow paths 115 to 119 are respectively piped so as to flow the target gas from one compression stage to the next compression stage. The stage connection flow path 115 is configured to flow the target gas from the two first compression stages 201 to the second compression stage 202. That is, the stage connection flow path 115 is bifurcated at the upstream end of the main pipe 124 and the main pipe 124 extending from the second compression stage 202 toward the first compression stage 201, and is connected to the two first compression stages 201. It includes the branch pipes 125 and 126 that have been made. The stage connection flow path 116 connects the second compression stage 202 and the third compression stage 203. The stage connection flow path 117 connects the third compression stage 203 and the fourth compression stage 204. The stage connection flow path 118 connects the fourth compression stage 204 and the fifth compression stage 205. The stage connection flow path 119 connects the fifth compression stage 205 and the sixth compression stage 206.

需要先供給流路１１４は、第６圧縮ステージ２０６を需要先５０１に接続する流路である。 The demand destination supply flow path 114 is a flow path that connects the sixth compression stage 206 to the demand destination 501.

クーラ２８１～２８５は、対象ガスを対象ガスよりも低温の冷却水と熱交換するように構成されている。クーラ２８１は、第２圧縮ステージ２０２から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路１１６に設けられている。クーラ２８２は、第３圧縮ステージ２０３から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路１１７に設けられている。クーラ２８３は、第４圧縮ステージ２０４から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路１１８に設けられている。クーラ２８４は、第５圧縮ステージ２０５から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路１１９に設けられている。クーラ２８５は、第６圧縮ステージ２０６から吐出された対象ガスを冷却するように需要先供給流路１１４に設けられている。 The coolers 281 to 285 are configured to exchange heat with the cooling water having a temperature lower than that of the target gas. The cooler 281 is provided in the stage connection flow path 116 so as to cool the target gas discharged from the second compression stage 202. The cooler 282 is provided in the stage connection flow path 117 so as to cool the target gas discharged from the third compression stage 203. The cooler 283 is provided in the stage connection flow path 118 so as to cool the target gas discharged from the fourth compression stage 204. The cooler 284 is provided in the stage connection flow path 119 so as to cool the target gas discharged from the fifth compression stage 205. The cooler 285 is provided in the demand destination supply flow path 114 so as to cool the target gas discharged from the sixth compression stage 206.

圧縮機ユニット１００（第１往復動圧縮機３００）は、流路１１０内の対象ガスの圧力を調整するためバイパス流路４１１～４１３，４１４Ａを有している。バイパス流路４１１～４１３は、ステージ接続流路１１６，１１７，１１９上の分岐部３１１～３１３から対象ガスを上流側に戻すように構成されている。分岐部３１１～３１３は、クーラ２８１，２８２，２８４の下流に位置している。 The compressor unit 100 (first reciprocating compressor 300) has a bypass flow path 411 to 413, 414A for adjusting the pressure of the target gas in the flow path 110. The bypass flow paths 411 to 413 are configured to return the target gas to the upstream side from the branch portions 311 to 313 on the stage connection flow paths 116, 117, 119. The branch portions 311 to 313 are located downstream of the coolers 281,282,284.

バイパス流路４１１は、第１圧縮ステージ２０１および第２圧縮ステージ２０２をバイパスしつつ、貯槽接続流路１１１の主管１２１に接続されている。バイパス流路４１２は、第３圧縮ステージ２０３をバイパスしつつ、分岐部３１１の下流側且つ第３圧縮ステージ２０３の上流側の接続部３１５でステージ接続流路１１６に接続されている。バイパス流路４１３は、第４圧縮ステージ２０４および第５圧縮ステージ２０５をバイパスしつつ、分岐部３１２の下流側且つ第４圧縮ステージ２０４の上流側でステージ接続流路１１７に接続されている。バイパス流路４１４Ａ（第１バイパス流路）は、クーラ２８５の下流側において需要先供給流路１１４に設けられた分岐部３１４から対象ガスを上流側に戻すように構成されている。バイパス流路４１４Ａは、第６圧縮ステージ２０６（最終の圧縮ステージ）をバイパスしつつ、分岐部３１３の下流側且つ第６圧縮ステージ２０６の上流側でステージ接続流路１１９に接続されている。 The bypass flow path 411 is connected to the main pipe 121 of the storage tank connection flow path 111 while bypassing the first compression stage 201 and the second compression stage 202. The bypass flow path 412 is connected to the stage connection flow path 116 at the connection portion 315 on the downstream side of the branch portion 311 and on the upstream side of the third compression stage 203 while bypassing the third compression stage 203. The bypass flow path 413 is connected to the stage connection flow path 117 on the downstream side of the branch portion 312 and on the upstream side of the fourth compression stage 204 while bypassing the fourth compression stage 204 and the fifth compression stage 205. The bypass flow path 414A (first bypass flow path) is configured to return the target gas to the upstream side from the branch portion 314 provided in the demand destination supply flow path 114 on the downstream side of the cooler 285. The bypass flow path 414A is connected to the stage connection flow path 119 on the downstream side of the branch portion 313 and on the upstream side of the sixth compression stage 206 while bypassing the sixth compression stage 206 (final compression stage).

バイパス流路４１１～４１３，４１４Ａには、バイパス弁４２１Ａ，４２２Ａ，４２３Ａ，４２４Ａがそれぞれ取り付けられている。バイパス流路４１４Ａに設けられたバイパス弁４２４Ａは、第１バイパス弁に相当する。 Bypass valves 421A, 422A, 423A, and 424A are attached to the bypass flow paths 411 to 413 and 414A, respectively. The bypass valve 424A provided in the bypass flow path 414A corresponds to the first bypass valve.

バイパス流路４１１～４１３，４１４Ａに対応して、圧力センサ４３１～４３３，４３４Ａが流路１１０に配置されている。圧力センサ４３１は、第２圧縮ステージ２０２からの吐出圧力を検出するように、クーラ２８１の下流側且つ分岐部３１１の上流側においてステージ接続流路１１６に取り付けられている。圧力センサ４３２は、第３圧縮ステージ２０３からの吐出圧力を検出するように、クーラ２８２の下流側且つ分岐部３１２の上流側においてステージ接続流路１１７に取り付けられている。圧力センサ４３３は、第５圧縮ステージ２０５からの吐出圧力を検出するように、クーラ２８４の下流側且つ分岐部３１３の上流側においてステージ接続流路１１９に取り付けられている。圧力センサ４３４Ａ（第１圧力センサ）は、第６圧縮ステージ２０６からの吐出圧力を検出し、かつ、需要先供給圧力を制御するため、クーラ２８５の下流側且つ分岐部３１４の下流側において需要先供給流路１１４に取り付けられている。 Pressure sensors 431 to 433 and 434A are arranged in the flow path 110 corresponding to the bypass flow paths 411 to 413 and 414A. The pressure sensor 431 is attached to the stage connection flow path 116 on the downstream side of the cooler 281 and on the upstream side of the branch portion 311 so as to detect the discharge pressure from the second compression stage 202. The pressure sensor 432 is attached to the stage connection flow path 117 on the downstream side of the cooler 282 and on the upstream side of the branch portion 312 so as to detect the discharge pressure from the third compression stage 203. The pressure sensor 433 is attached to the stage connection flow path 119 on the downstream side of the cooler 284 and on the upstream side of the branch portion 313 so as to detect the discharge pressure from the fifth compression stage 205. The pressure sensor 434A (first pressure sensor) detects the discharge pressure from the sixth compression stage 206 and controls the supply pressure at the demand destination, so that the demand destination is on the downstream side of the cooler 285 and on the downstream side of the branch portion 314. It is attached to the supply flow path 114.

流路１１０のうち第６圧縮ステージ２０６よりも下流には、第１逆止弁４５１が設けられている。具体的には、第１逆止弁４５１は、需要先供給流路１１４のうち分岐部３１４よりも下流に設けられており、需要先５０１側から第６圧縮ステージ２０６側への対象ガスの逆流および第２往復動圧縮機４００からの逆流を阻止する。以下の説明では、需要先供給流路１１４のうち第１逆止弁４５１よりも第１往復動圧縮機３００側の部位を「第１圧縮機側流路部１１４Ａ」といい、後述する第２逆止弁４５２よりも第２往復動圧縮機４００側の部位を「第２圧縮機側流路部１１４Ｂ」という。第１圧縮機側流路部１１４Ａおよび第２圧縮機側流路部１１４Ｂを除く部位を「需要側流路部１１４Ｃ」という。圧力センサ４３４Ａは、第１圧縮機側流路部１１４Ａにおいて、分岐部３１４と第１逆止弁４５１との間に設けられている。 A first check valve 451 is provided downstream of the sixth compression stage 206 in the flow path 110. Specifically, the first check valve 451 is provided downstream of the branch portion 314 of the demand destination supply flow path 114, and the target gas flows back from the demand destination 501 side to the sixth compression stage 206 side. And the backflow from the second reciprocating compressor 400 is blocked. In the following description, the portion of the demand destination supply flow path 114 on the side of the first reciprocating compressor 300 with respect to the first check valve 451 is referred to as a "first compressor side flow path portion 114A", and is described later. The portion on the second reciprocating compressor 400 side of the check valve 452 is referred to as "second compressor side flow path portion 114B". The portion excluding the first compressor side flow path portion 114A and the second compressor side flow path portion 114B is referred to as a “demand side flow path portion 114C”. The pressure sensor 434A is provided between the branch portion 314 and the first check valve 451 in the first compressor side flow path portion 114A.

図１に示すように、第２往復動圧縮機４００の流路１１０の上流端は、第１往復動圧縮機３００の貯槽接続流路１１１の主管１２１に接続されている。また、需要側流路部１１４Ｃにおいて第２往復動圧縮機４００から吐出された対象ガスと、第１往復動圧縮機３００から吐出された対象ガスとが合流点１３にて合流する。 As shown in FIG. 1, the upstream end of the flow path 110 of the second reciprocating compressor 400 is connected to the main pipe 121 of the storage tank connection flow path 111 of the first reciprocating compressor 300. Further, the target gas discharged from the second reciprocating compressor 400 and the target gas discharged from the first reciprocating compressor 300 in the demand-side flow path portion 114C merge at the confluence point 13.

第２往復動圧縮機４００の構成は第１往復動圧縮機３００と同様である（圧縮ステージも同数）。図１では、第２往復動圧縮機４００と第１往復動圧縮機３００との間で対応する構成には基本的に同一の符号を付している。すなわち、第２往復動圧縮機４００は、第１ないし第６圧縮ステージ２０１～２０６を備える。第１圧縮ステージ２０１と第２圧縮ステージ２０２との間、第３圧縮ステージ２０３の間、および、第４圧縮ステージ２０４と第５圧縮ステージ２０５との間をそれぞれバイパスするバイパス流路４１１～４１３が設けられる。これらのバイパス流路４１１～４１３にはそれぞれ、バイパス弁４１１Ｂ，４１２Ｂ，４１３Ｂが取り付けられている。さらに、第６圧縮ステージ２０６の間をバイパスする第２バイパス流路４１４Ｂが設けられる。第２バイパス流路４１４Ｂには第２バイパス弁４２４Ｂが取り付けられている。 The configuration of the second reciprocating compressor 400 is the same as that of the first reciprocating compressor 300 (the number of compression stages is the same). In FIG. 1, the corresponding configurations between the second reciprocating compressor 400 and the first reciprocating compressor 300 are basically the same reference numerals. That is, the second reciprocating compressor 400 includes first to sixth compression stages 201 to 206. Bypass flow paths 411 to 413 that bypass between the first compression stage 201 and the second compression stage 202, between the third compression stage 203, and between the fourth compression stage 204 and the fifth compression stage 205, respectively. It will be provided. Bypass valves 411B, 412B, and 413B are attached to these bypass flow paths 411 to 413, respectively. Further, a second bypass flow path 414B is provided to bypass between the sixth compression stages 206. A second bypass valve 424B is attached to the second bypass flow path 414B.

さらに、第２往復動圧縮機４００は、第６圧縮ステージ２０６よりも下流に設けられた第２逆止弁４５２と、第２圧力センサ４３４Ｂと、を含む。第２逆止弁４５２は、需要先供給流路１１４のうち分岐部３１４よりも下流に設けられており、第１往復動圧縮機３００側からの対象ガスの逆流を阻止する。第２圧力センサ４３４Ｂは第６圧縮ステージ２０６と第２逆止弁４５２との間、すなわち第２圧縮機側流路部１１４Ｂに設けられる。 Further, the second reciprocating compressor 400 includes a second check valve 452 provided downstream of the sixth compression stage 206 and a second pressure sensor 434B. The second check valve 452 is provided downstream of the branch portion 314 of the demand destination supply flow path 114, and blocks the backflow of the target gas from the first reciprocating compressor 300 side. The second pressure sensor 434B is provided between the sixth compression stage 206 and the second check valve 452, that is, in the second compressor side flow path portion 114B.

圧縮機ユニット１００では、第１往復動圧縮機３００および第２往復動圧縮機４００が基本的に同じ構造とされるため、それぞれに使用される部品の共通化を図ることができる。 In the compressor unit 100, since the first reciprocating compressor 300 and the second reciprocating compressor 400 have basically the same structure, it is possible to standardize the parts used for each.

図２に示すように、制御部４２０は、検知圧力受付部４６１と、判定部４６３と、開度制御部４６４と、記憶部４６６とを含む。 As shown in FIG. 2, the control unit 420 includes a detection pressure receiving unit 461, a determination unit 463, an opening degree control unit 464, and a storage unit 466.

検知圧力受付部４６１は、第１圧力センサ４３４Ａの検知圧力及び第２圧力センサ４３４Ｂの検知圧力のデータをそれぞれ受け付ける。 The detected pressure receiving unit 461 receives data of the detected pressure of the first pressure sensor 434A and the detected pressure of the second pressure sensor 434B, respectively.

第２往復動圧縮機４００の第６圧縮ステージ２０６における吐出圧力の設定値（以下、「第２設定値」と呼ぶ。）は、第１往復動圧縮機３００の第６圧縮ステージ２０６における吐出圧力の設定値（以下、「第１設定値」と呼ぶ。）より低い値である。第１設定値は、需要先５０１の要求圧力と同じに設定されている。本実施形態では、第２設定値は第１設定値の９９％以上１００％未満の値とされる。以下の説明では、第１設定値を３０ＭＰａ、第２設定値を２９．９ＭＰａとして説明する。なお、第２設定値は、２９．７ＭＰａ以上３０ＭＰａ未満の他の値とされてもよい。 The set value of the discharge pressure in the sixth compression stage 206 of the second reciprocating compressor 400 (hereinafter referred to as “second set value”) is the discharge pressure in the sixth compression stage 206 of the first reciprocating compressor 300. It is a value lower than the set value of (hereinafter referred to as "first set value"). The first set value is set to be the same as the required pressure of the demand destination 501. In the present embodiment, the second set value is 99% or more and less than 100% of the first set value. In the following description, the first set value will be 30 MPa and the second set value will be 29.9 MPa. The second set value may be another value of 29.7 MPa or more and less than 30 MPa.

判定部４６３は、第１圧力センサ４３４Ａによる検知圧力を第１設定値と比較してそれらの大小関係を判定すると共に、第２圧力センサ４３４Ｂによる検知圧力を第２設定値と比較してそれらの大小関係を判定する。判定部４６３は、各判定結果の情報を開度制御部４６４に出力する。 The determination unit 463 compares the pressure detected by the first pressure sensor 434A with the first set value to determine the magnitude relationship between them, and compares the pressure detected by the second pressure sensor 434B with the second set value to determine their magnitude. Determine the magnitude relationship. The determination unit 463 outputs the information of each determination result to the opening degree control unit 464.

開度制御部４６４は、第１圧力センサ４３４Ａの検知圧力が第１設定値になるように第１バイパス弁４２４Ａの開度を制御すると共に、第２圧力センサ４３４Ｂの検知圧力が第２設定値になるように第２バイパス弁４２４Ｂの開度を制御する。開度制御部４６４は、判定部４６３から出力された判定結果の情報に基づき、第１バイパス弁４２４Ａ及び第２バイパス弁４２４Ｂに開度変更信号（開度増加信号又は開度減少信号）を送信する。この制御内容については後に詳述する。 The opening control unit 464 controls the opening degree of the first bypass valve 424A so that the detected pressure of the first pressure sensor 434A becomes the first set value, and the detection pressure of the second pressure sensor 434B is the second set value. The opening degree of the second bypass valve 424B is controlled so as to be. The opening control unit 464 transmits an opening change signal (opening increase signal or opening decrease signal) to the first bypass valve 424A and the second bypass valve 424B based on the determination result information output from the determination unit 463. do. The details of this control will be described later.

記憶部４６６には、圧縮機ユニット１００の運転を制御するプログラムが格納されている。この圧縮機ユニット制御用プログラムは、制御部４２０を構成するコンピュータを、検知圧力受付部４６１、判定部４６３及び開度制御部４６４として機能させるものである。すなわち、コンピュータ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が記憶部４６６に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、検知圧力受付部４６１、判定部４６３及び開度制御部４６４の各機能が得られる。記憶部４６６は、各種メモリ等の記憶媒体により構成されており、当該記憶媒体に圧縮機ユニット制御用プログラムが記憶されている。 The storage unit 466 stores a program that controls the operation of the compressor unit 100. This compressor unit control program causes the computer constituting the control unit 420 to function as the detection pressure receiving unit 461, the determination unit 463, and the opening degree control unit 464. That is, each function of the detection pressure receiving unit 461, the determination unit 463, and the opening degree control unit 464 is obtained by reading and executing the program stored in the storage unit 466 by the computer (CPU: Central Processing Unit). The storage unit 466 is composed of storage media such as various memories, and the compressor unit control program is stored in the storage medium.

制御部４２０は、上述と同様の機能構成により、第１往復動圧縮機３００の圧力センサ４３１の検知圧力に基づいてバイパス弁４２１Ａの開度を制御することもできる。同様に、制御部４２０は圧力センサ４３２，４３３の検知圧力に基づいてバイパス弁４２２Ａ，４２３Ａの開度をそれぞれ制御することができる。第２往復動圧縮機４００のバイパス弁４２１Ｂ～４２３Ｂの制御についても同様である。 The control unit 420 can also control the opening degree of the bypass valve 421A based on the detection pressure of the pressure sensor 431 of the first reciprocating compressor 300 by the same functional configuration as described above. Similarly, the control unit 420 can control the opening degrees of the bypass valves 422A and 423A, respectively, based on the detected pressure of the pressure sensors 432 and 433. The same applies to the control of the bypass valves 421B to 423B of the second reciprocating compressor 400.

なお、制御部４２０は、各バイパス弁４２１Ａ～４２４Ａ，４２１Ｂ～４２４Ｂに対応して設けられ、検知圧力受付部４６１、判定部４６３、開度制御部４６４および記憶部４６６に相当する機能を有するコントローラにより構成されてもよい。 The control unit 420 is provided corresponding to each of the bypass valves 421A to 424A and 421B to 424B, and has a function corresponding to the detection pressure receiving unit 461, the determination unit 463, the opening degree control unit 464, and the storage unit 466. May be configured by.

以下、開度制御部４６４による第１バイパス弁４２４Ａ及び第２バイパス弁４２４Ｂの開度制御を、図３及び図４のフローチャートに基づいて説明する。図３は、第１バイパス弁４２４Ａの開度制御を説明するためのフローチャートであり、図４は、第２バイパス弁４２４Ｂの開度制御を説明するためのフローチャートである。 Hereinafter, the opening degree control of the first bypass valve 424A and the second bypass valve 424B by the opening degree control unit 464 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart for explaining the opening degree control of the first bypass valve 424A, and FIG. 4 is a flowchart for explaining the opening degree control of the second bypass valve 424B.

まず、第１バイパス弁４２４Ａの開度制御を、図３に基づいて説明する。はじめに、第１圧力センサ４３４Ａが第１圧縮機側流路部１１４Ａの吐出圧力を検知し、その検知圧力のデータを検知圧力受付部４６１に送信する（ステップＳ１０）。次に、判定部４６３が、第１圧力センサ４３４Ａの検知圧力（以下、第１検知圧力とも称する）と第１設定値とを比較し、当該第１検知圧力が第１設定値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０）。 First, the opening degree control of the first bypass valve 424A will be described with reference to FIG. First, the first pressure sensor 434A detects the discharge pressure of the first compressor side flow path portion 114A, and transmits the detected pressure data to the detection pressure receiving portion 461 (step S10). Next, the determination unit 463 compares the detected pressure of the first pressure sensor 434A (hereinafter, also referred to as the first detected pressure) with the first set value, and whether the first detected pressure is larger than the first set value. It is determined whether or not (step S20).

第１検知圧力が第１設定値よりも大きい場合には（ステップＳ２０のＹＥＳ）、開度制御部４６４がその判定結果の情報を判定部４６３から受け取り、第１バイパス弁４２４Ａの開度を増加させる（ステップＳ３０）。これにより、分岐部３１４から第１バイパス流路４１４Ａに流入する対象ガスの流量が増加するため、第１検知圧力が次第に低下する。一方、第１検知圧力が第１設定値以下である場合には（ステップＳ２０のＮＯ）、開度制御部４６４が第１バイパス弁４２４Ａの開度を増加させず、ステップＳ４０に進む。 When the first detection pressure is larger than the first set value (YES in step S20), the opening control unit 464 receives the information of the determination result from the determination unit 463 and increases the opening degree of the first bypass valve 424A. (Step S30). As a result, the flow rate of the target gas flowing from the branch portion 314 into the first bypass flow path 414A increases, so that the first detection pressure gradually decreases. On the other hand, when the first detection pressure is equal to or less than the first set value (NO in step S20), the opening degree control unit 464 does not increase the opening degree of the first bypass valve 424A and proceeds to step S40.

ステップＳ４０では、判定部４６３が、第１検知圧力と第１設定値とを比較し、第１検知圧力が第１設定値未満であるか否かを判定する。第１検知圧力が第１設定値未満である場合には（ステップＳ４０のＹＥＳ）、開度制御部４６４がその判定結果の情報を判定部４６３から受け取り、第１バイパス弁４２４Ａの開度を減少させる（ステップＳ５０）。これにより、分岐部３１４から第１バイパス流路４１４Ａに流入する対象ガスの流量が減少するため、第１検知圧力が次第に上昇する。一方、第１検知圧力が第１設定値と同じである場合には（ステップＳ４０のＮＯ）、開度制御部４６４が第１バイパス弁４２４Ａの開度を増減させず、ステップＳ１０に戻る。以上のステップＳ１０～Ｓ５０を繰り返すことにより、第１圧縮機側流路部１１４Ａにおいて、第１検知圧力が第１設定値（例えば３０ＭＰａ）になるように制御される。 In step S40, the determination unit 463 compares the first detected pressure with the first set value, and determines whether or not the first detected pressure is less than the first set value. When the first detection pressure is less than the first set value (YES in step S40), the opening control unit 464 receives the information of the determination result from the determination unit 463 and reduces the opening degree of the first bypass valve 424A. (Step S50). As a result, the flow rate of the target gas flowing from the branch portion 314 into the first bypass flow path 414A decreases, so that the first detection pressure gradually increases. On the other hand, when the first detection pressure is the same as the first set value (NO in step S40), the opening degree control unit 464 does not increase or decrease the opening degree of the first bypass valve 424A and returns to step S10. By repeating the above steps S10 to S50, the first detection pressure is controlled to be the first set value (for example, 30 MPa) in the first compressor side flow path portion 114A.

図４は、第２バイパス弁４２４Ｂの開度制御のフローを示している。この制御フローは、第１圧力センサ４３４Ａに代えて第２圧力センサ４３４Ｂが用いられ、第１設定値に代えて第２設定値が用いられ、第１バイパス弁４２４Ａに代えて第２バイパス弁４２４Ｂの開度が制御される以外は図３の制御フローと同じであるため、詳細な説明は省略する。図４中のステップＳ１１～Ｓ５１を繰り返すことにより、第２圧縮機側流路部１１４Ｂにおいて、第２圧力センサ４３４Ｂの検知圧力が第２設定値（例えば２９．９ＭＰａ）になるように制御される。 FIG. 4 shows a flow of opening degree control of the second bypass valve 424B. In this control flow, the second pressure sensor 434B is used instead of the first pressure sensor 434A, the second set value is used instead of the first set value, and the second bypass valve 424B is used instead of the first bypass valve 424A. Since the control flow is the same as that shown in FIG. 3 except that the opening degree of the above is controlled, detailed description thereof will be omitted. By repeating steps S11 to S51 in FIG. 4, the detection pressure of the second pressure sensor 434B is controlled to be the second set value (for example, 29.9 MPa) in the second compressor side flow path portion 114B. ..

以上に説明したように、第２往復動圧縮機４００では、第２圧縮機側流路部１１４Ｂの対象ガスの圧力が第２設定値となるよう制御される一方、第１往復動圧縮機３００では、第１圧縮機側流路部１１４Ａの対象ガスの圧力が第１設定値となるように制御される。 As described above, in the second reciprocating compressor 400, the pressure of the target gas in the flow path portion 114B on the second compressor side is controlled to be the second set value, while the first reciprocating compressor 300 Then, the pressure of the target gas of the first compressor side flow path portion 114A is controlled to be the first set value.

圧縮機ユニット１００では、需要側流路部１１４Ｃにおける対象ガスの圧力と比べて、第１圧縮機側流路部１１４Ａおよび第２圧縮機側流路部１１４Ｂの対象ガスの圧力が高い場合は、両圧縮機３００，４００のそれぞれから対象ガスが需要先５０１に供給される。 In the compressor unit 100, when the pressure of the target gas in the first compressor side flow path portion 114A and the second compressor side flow path portion 114B is higher than the pressure of the target gas in the demand side flow path portion 114C, The target gas is supplied to the demand destination 501 from each of the compressors 300 and 400.

上述のように第１往復動圧縮機３００の吐出圧力の第１設定値は、第２往復動圧縮機４００の吐出圧力の第２設定値よりも大きい。このため、第１往復動圧縮機３００の第１バイパス弁４２４Ａの開度は、第２往復動圧縮機４００の第２バイパス弁４２４Ｂの開度よりも小さくされる。その結果、第１往復動圧縮機３００から需要先５０１に供給される対象ガスの量は、第２往復動圧縮機４００よりも多くなる。 As described above, the first set value of the discharge pressure of the first reciprocating compressor 300 is larger than the second set value of the discharge pressure of the second reciprocating compressor 400. Therefore, the opening degree of the first bypass valve 424A of the first reciprocating compressor 300 is made smaller than the opening degree of the second bypass valve 424B of the second reciprocating dynamic compressor 400. As a result, the amount of the target gas supplied from the first reciprocating compressor 300 to the demand destination 501 is larger than that of the second reciprocating compressor 400.

一方、需要先５０１からのガス要求量が減少した場合、対象ガスの消費量が減ることとなるため需要側流路部１１４Ｃにおける圧力が増加する。そして、当該圧力が第２設定値を超えると、第２往復動圧縮機４００は第２逆止弁４５２よりも下流側に対象ガスを送らなくなる。したがって、第１往復動圧縮機３００のみにより需要先５０１に対象ガスが供給される状態となる。 On the other hand, when the gas demand from the demand destination 501 decreases, the consumption amount of the target gas decreases, so that the pressure in the demand side flow path portion 114C increases. Then, when the pressure exceeds the second set value, the second reciprocating compressor 400 does not send the target gas to the downstream side of the second check valve 452. Therefore, the target gas is supplied to the demand destination 501 only by the first reciprocating compressor 300.

このように、第２設定値を第１設定値よりも低くすることにより、需要先５０１のガス要求量に変動が生じた場合に両圧縮機３００，４００の流量バランスを都度調整するような制御を行わずとも、需要先５０１の要求量に見合った量の対象ガスを需要先５０１に供給することができる。 In this way, by making the second set value lower than the first set value, control is performed so that the flow rate balance of both compressors 300 and 400 is adjusted each time when the gas demand amount of the demand destination 501 fluctuates. It is possible to supply the target gas to the demand destination 501 in an amount corresponding to the required amount of the demand destination 501 without performing the above.

ところで、需要先５０１の機器がトリップなどにより負荷遮断することがある。この場合、制御部４２０は、両圧縮機３００，４００が吐出した対象ガスの全量が需要側流路部１１４Ｃに流れないようにするため、全ての圧縮ステージ２０１～２０６のバイパス弁４２１Ａ～４２４Ａ，４２１Ｂ～４２４Ｂの開度を強制的に増大させる。ここで、第１往復動圧縮機３００から吐出される対象ガスの量は、第２往復動圧縮機４００よりも多いことから、第１往復動圧縮機３００におけるバイパス弁４２１Ａ～４２４Ａの開度の増大幅は、第２往復動圧縮機４００のバイパス弁４２１Ｂ～４２４Ｂよりも大きい。これにより、両圧縮機３００，４００から負荷遮断した状態の需要先５０１に対象ガスが供給されてしまうことを防止することができる。なお、バイパス弁４２１Ａ～４２４Ａ，４２１Ｂ～４２４Ｂの開度の増大幅に関して、バイパス弁毎の特性を考慮した補正が行われてもよい。 By the way, the device of the demand destination 501 may cut off the load due to a trip or the like. In this case, the control unit 420 has bypass valves 421A to 424A of all the compression stages 201 to 206 so that the entire amount of the target gas discharged by both compressors 300 and 400 does not flow to the demand side flow path unit 114C. The opening degree of 421B to 424B is forcibly increased. Here, since the amount of the target gas discharged from the first reciprocating compressor 300 is larger than that of the second reciprocating compressor 400, the opening degree of the bypass valves 421A to 424A in the first reciprocating compressor 300 The increase width is larger than that of the bypass valves 421B to 424B of the second reciprocating compressor 400. As a result, it is possible to prevent the target gas from being supplied to the demand destination 501 in a state where the load is cut off from both the compressors 300 and 400. It should be noted that the increase width of the opening degree of the bypass valves 421A to 424A and 421B to 424B may be corrected in consideration of the characteristics of each bypass valve.

以上、本発明の実施形態１について説明したが、２つの往復動圧縮機３００，４００を併用運転しようとする場合、実施形態１に対する比較例として、それぞれの最終の圧縮ステージにおける吐出圧力の設定値を同じにする吐出圧制御が考えられる。しかし、このような吐出圧制御では、第１および第２バイパス弁４２４Ａ，４２４Ｂの開度が常に同じになるようにする必要があるため、需要先５０１の圧力変動が生じた場合には変動に追従して両バイパス弁の開度を同じ量だけ変更する必要がある。このため、圧縮機ユニット１００の吐出圧制御が煩雑となってしまう。 Although the first embodiment of the present invention has been described above, when the two reciprocating compressors 300 and 400 are to be operated in combination, the set value of the discharge pressure in each final compression stage is used as a comparative example with respect to the first embodiment. Discharge pressure control that makes the same is conceivable. However, in such discharge pressure control, it is necessary to keep the opening degrees of the first and second bypass valves 424A and 424B always the same, so that if the pressure fluctuation of the demand destination 501 occurs, the fluctuation will occur. It is necessary to follow and change the opening degree of both bypass valves by the same amount. Therefore, the discharge pressure control of the compressor unit 100 becomes complicated.

これに対して、本実施形態に係る圧縮機ユニット１００では、第６圧縮ステージ、すなわち、最終の圧縮ステージの吐出圧力の設定値に差が設けられる。これにより、需要先５０１のガス要求量に変動が生じた場合には、両圧縮機３００，４００から対象ガスが供給される状態から、第１往復動圧縮機３００のみにより対象ガスが供給される状態に切り替わる。すなわち、上記比較例に係る吐出圧制御を行わずとも、容易に需要先５０１の要求量に見合った量の対象ガスを需要先５０１に供給することができる。 On the other hand, in the compressor unit 100 according to the present embodiment, a difference is provided in the set value of the discharge pressure of the sixth compression stage, that is, the final compression stage. As a result, when the gas demand amount of the demand destination 501 fluctuates, the target gas is supplied only by the first reciprocating compressor 300 from the state where the target gas is supplied from both the compressors 300 and 400. Switch to the state. That is, it is possible to easily supply the target gas in an amount corresponding to the required amount of the demand destination 501 to the demand destination 501 without performing the discharge pressure control according to the above comparative example.

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る圧縮機ユニット及び圧縮機ユニット制御用プログラムを、図５に基づいて説明する。なお、実施形態２は基本的に上記実施形態１と同様であるため、上記実施形態１と異なる点についてのみ説明する。 (Embodiment 2)
Next, the compressor unit and the compressor unit control program according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the second embodiment is basically the same as the first embodiment, only the differences from the first embodiment will be described.

図５に示すように、実施形態２における制御部４２０は、設定値決定部４６２と要求圧力受付部４６５とをさらに含む。要求圧力受付部４６５は、需要先５０１から対象ガスの要求圧力のデータを受け付ける。設定値決定部４６２は、要求圧力受付部４６５が受け付けた対象ガスの要求圧力に基づいて、第１設定値及び第２設定値をそれぞれ決定する。例えば、需要先５０１の要求圧力が３０ＭＰａである場合には、設定値決定部４６２は、第１設定値を当該要求圧力と同じ３０ＭＰａに設定すると共に、第２設定値を２９．７ＭＰａ以上３０ＭＰａ未満の値に設定する。 As shown in FIG. 5, the control unit 420 in the second embodiment further includes a set value determining unit 462 and a required pressure receiving unit 465. The required pressure receiving unit 465 receives data on the required pressure of the target gas from the demand destination 501. The set value determination unit 462 determines the first set value and the second set value, respectively, based on the required pressure of the target gas received by the required pressure receiving unit 465. For example, when the required pressure of the demand destination 501 is 30 MPa, the set value determining unit 462 sets the first set value to 30 MPa, which is the same as the required pressure, and sets the second set value to 29.7 MPa or more and less than 30 MPa. Set to the value of.

設定値決定部４６２は、需要先５０１からの要求圧力の変更に基づいて、第１設定値と第２設定値との差を維持しつつ当該第１設定値及び当該第２設定値をそれぞれ変更する。例えば、要求圧力が３０ＭＰａから２５ＭＰａに変更されると、変更後の要求圧力のデータが需要先５０１から要求圧力受付部４６５に入力される。この入力データに基づき、設定値決定部４６２は、第１設定値を３０ＭＰａから２５ＭＰａに変更すると共に、第２設定値を２４．７５ＭＰａ以上２５ＭＰａ未満の値に変更する。 The set value determination unit 462 changes the first set value and the second set value, respectively, while maintaining the difference between the first set value and the second set value, based on the change of the required pressure from the demand destination 501. do. For example, when the required pressure is changed from 30 MPa to 25 MPa, the changed required pressure data is input from the demand destination 501 to the required pressure receiving unit 465. Based on this input data, the set value determination unit 462 changes the first set value from 30 MPa to 25 MPa and the second set value to a value of 24.75 MPa or more and less than 25 MPa.

実施形態２に係る圧縮機ユニット制御用プログラムは、制御部４２０を構成するコンピュータを、設定値決定部４６２及び要求圧力受付部４６５としても機能させるものである。すなわち、ＣＰＵが記憶部４６６に格納された当該プログラムを読み出して実行することにより、設定値決定部４６２及び要求圧力受付部４６５の各機能も得られる。 The compressor unit control program according to the second embodiment also causes the computer constituting the control unit 420 to function as the set value determination unit 462 and the required pressure reception unit 465. That is, by reading and executing the program stored in the storage unit 466 by the CPU, each function of the set value determination unit 462 and the required pressure reception unit 465 can also be obtained.

以上の通り、実施形態２では、需要先５０１の要求圧力の変更に応じて第１設定値及び第２設定値を変更する場合に、両設定値の差が維持される。この場合であっても、需要先５０１のガス要求量に容易に応えられる圧縮機の運転を実現することが可能になる。 As described above, in the second embodiment, when the first set value and the second set value are changed according to the change of the required pressure of the demand destination 501, the difference between the two set values is maintained. Even in this case, it is possible to realize the operation of the compressor that can easily meet the gas demand of the demand destination 501.

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る圧縮機ユニット１００について説明する。第２往復動圧縮機４００の第２設定値は、第１往復動圧縮機３００の第１設定値の９３％（２８ＭＰａ）以上９９％（２９．７ＭＰａ）未満とすることが可能である。この場合、圧縮機ユニット１００の運転時には、通常、第２往復動圧縮機４００から需要先５０１に対象ガスは供給されず、第１往復動圧縮機３００からのみ需要先５０１に対象ガスが供給される。 (Embodiment 3)
Next, the compressor unit 100 according to the third embodiment will be described. The second set value of the second reciprocating compressor 400 can be 93% (28 MPa) or more and less than 99% (29.7 MPa) of the first set value of the first reciprocating compressor 300. In this case, when the compressor unit 100 is in operation, normally, the target gas is not supplied from the second reciprocating compressor 400 to the demand destination 501, and the target gas is supplied to the demand destination 501 only from the first reciprocating dynamic compressor 300. To.

一方、需要先５０１からのガス要求量が増加し、増加後のガス要求量が第１往復動圧縮機３００の最大ガス処理量（最大ガス供給量）を上回ると、第１バイパス弁４２４Ａを全閉にしても需要先５０１へのガス供給量が不足する状態となる。その結果、需要側流路部１１４Ｃにおいて対象ガスの量が減少し、圧力が次第に低下する。 On the other hand, when the gas demand from the demand destination 501 increases and the increased gas demand exceeds the maximum gas processing amount (maximum gas supply amount) of the first reciprocating compressor 300, the first bypass valve 424A is fully used. Even if it is closed, the amount of gas supplied to the demand destination 501 will be insufficient. As a result, the amount of the target gas in the demand-side flow path portion 114C decreases, and the pressure gradually decreases.

そして、需要側流路部１１４Ｃの圧力が第２設定値まで低下すると、第２往復動圧縮機４００により圧縮された対象ガスが合流点１３から需要側流路部１１４Ｃに流入し、需要先５０１に供給される。このようにして、第１往復動圧縮機３００によるガス処理量の不足分を第２往復動圧縮機４００のガス処理量によって補うことが可能であり、増加後の需要先５０１からのガス要求量を満たすことができる。 Then, when the pressure of the demand-side flow path portion 114C drops to the second set value, the target gas compressed by the second reciprocating compressor 400 flows from the confluence 13 into the demand-side flow path portion 114C, and the demand destination 501 Is supplied to. In this way, it is possible to make up for the shortage of the gas processing amount by the first reciprocating compressor 300 by the gas processing amount of the second reciprocating compressor 400, and the gas demand amount from the demand destination 501 after the increase. Can be met.

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。したがって、以下の態様も本発明の範囲に含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Therefore, the following aspects are also included in the scope of the present invention.

上記実施形態では、バイパス機構（バイパス流路及びバイパス弁）のみを用いて対象ガスの圧力を制御する場合を説明したが、これに限定されない。対象ガスの処理量や圧力の制御としては、バイパス機構を用いた制御に加えて、例えばアンローダ制御等の既知の制御をさらに組み合わせてもよい。 In the above embodiment, the case where the pressure of the target gas is controlled by using only the bypass mechanism (bypass flow path and bypass valve) has been described, but the present invention is not limited to this. As the control of the processing amount and the pressure of the target gas, in addition to the control using the bypass mechanism, a known control such as an unloader control may be further combined.

上記実施形態では、第１往復動圧縮機３００及び第２往復動圧縮機４００がいずれも６段の圧縮ステージを有する場合を説明したが、圧縮ステージの数は５段以下でもよいし、７段以上でもよい。また第１往復動圧縮機３００及び第２往復動圧縮機４００の圧縮ステージの段数が互いに異なっていてもよい。 In the above embodiment, the case where the first reciprocating compressor 300 and the second reciprocating compressor 400 both have six compression stages has been described, but the number of compression stages may be five or less, or seven. The above may be sufficient. Further, the number of stages of the compression stages of the first reciprocating compressor 300 and the second reciprocating compressor 400 may be different from each other.

需要先５０１はエンジンに限定されず、発電機等の他の船舶用設備でもよい。 The demand destination 501 is not limited to the engine, and may be other marine equipment such as a generator.

１００ 圧縮機ユニット
１０１ ＬＮＧ貯槽
２０１ 第１圧縮ステージ
２０２ 第２圧縮ステージ
２０３ 第３圧縮ステージ
２０４ 第４圧縮ステージ
２０５ 第５圧縮ステージ
２０６ 第６圧縮ステージ
３００ 第１往復動圧縮機
４００ 第２往復動圧縮機
４１４Ａ 第１バイパス流路
４１４Ｂ 第２バイパス流路
４２０ 制御部
４２４Ａ 第１バイパス弁
４２４Ｂ 第２バイパス弁
４３４Ａ 第１圧力センサ
４３４Ｂ 第２圧力センサ
４５１ 第１逆止弁
４５２ 第２逆止弁
４６２ 設定値決定部
４６４ 開度制御部
４６５ 要求圧力受付部
５０１ 需要先 100 Compressor unit 101 LNG storage tank 201 1st compression stage 202 2nd compression stage 203 3rd compression stage 204 4th compression stage 205 5th compression stage 206 6th compression stage 300 1st reciprocating compressor 400 2nd reciprocating dynamic compression Machine 414A 1st bypass flow path 414B 2nd bypass flow path 420 Control unit 424A 1st bypass valve 424B 2nd bypass valve 434A 1st pressure sensor 434B 2nd pressure sensor 451 1st check valve 452 2nd check valve 462 setting Value determination unit 464 Opening control unit 465 Requested pressure reception unit 501 Demand destination

Claims (6)

船舶内に設置され、前記船舶のＬＮＧ貯槽から吸い込んだボイルオフガスである対象ガスを圧縮する圧縮機ユニットであって、
複数の圧縮ステージを有し、前記対象ガスを圧縮して需要先に供給する第１往復動圧縮機と、
複数の圧縮ステージを有し、前記対象ガスを圧縮して前記需要先に供給するように前記第１往復動圧縮機と並列に接続された第２往復動圧縮機と、
前記第１往復動圧縮機及び前記第２往復動圧縮機の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記第１往復動圧縮機は、
最終の圧縮ステージよりも下流に設けられた第１逆止弁と、
前記最終の圧縮ステージと前記第１逆止弁との間に設けられた第１圧力センサと、
少なくとも前記最終の圧縮ステージをバイパスする第１バイパス流路と、
前記第１バイパス流路に設けられた第１バイパス弁と、を含み、
前記第２往復動圧縮機は、
最終の圧縮ステージよりも下流に設けられた第２逆止弁と、
前記最終の圧縮ステージと前記第２逆止弁との間に設けられた第２圧力センサと、
少なくとも前記最終の圧縮ステージをバイパスする第２バイパス流路と、
前記第２バイパス流路に設けられた第２バイパス弁と、を含み、
前記第２往復動圧縮機から吐出された対象ガスと、前記第１往復動圧縮機から吐出された対象ガスとが、前記第１逆止弁および前記第２逆止弁よりも下流側の流路にて合流するように構成され、
前記制御部は、前記第１圧力センサの検知圧力が第１設定値になるように前記第１バイパス弁の開度を制御すると共に、前記第２圧力センサの検知圧力が前記第１設定値よりも低い第２設定値になるように前記第２バイパス弁の開度を制御する開度制御部を含む、圧縮機ユニット。 A compressor unit installed inside a ship that compresses the target gas, which is the boil-off gas sucked from the LNG storage tank of the ship.
A first reciprocating compressor having a plurality of compression stages, compressing the target gas and supplying it to a demand destination,
A second reciprocating compressor having a plurality of compression stages and connected in parallel with the first reciprocating compressor so as to compress the target gas and supply it to the demand destination.
A control unit for controlling the drive of the first reciprocating compressor and the second reciprocating compressor is provided.
The first reciprocating compressor is
The first check valve installed downstream of the final compression stage,
A first pressure sensor provided between the final compression stage and the first check valve,
A first bypass flow path that bypasses at least the final compression stage,
Including a first bypass valve provided in the first bypass flow path,
The second reciprocating compressor is
A second check valve located downstream of the final compression stage,
A second pressure sensor provided between the final compression stage and the second check valve,
A second bypass flow path that bypasses at least the final compression stage,
Including a second bypass valve provided in the second bypass flow path,
The target gas discharged from the second reciprocating compressor and the target gas discharged from the first reciprocating compressor flow on the downstream side of the first check valve and the second check valve. It is configured to meet on the road,
The control unit controls the opening degree of the first bypass valve so that the detected pressure of the first pressure sensor becomes the first set value, and the detected pressure of the second pressure sensor is higher than the first set value. A compressor unit including an opening degree control unit that controls the opening degree of the second bypass valve so as to have a low second set value. 前記第２設定値は、前記第１設定値の９９％以上１００％未満の値である、請求項１に記載の圧縮機ユニット。 The compressor unit according to claim 1, wherein the second set value is a value of 99% or more and less than 100% of the first set value. 前記制御部は、
前記需要先から前記対象ガスの要求圧力を受け付ける要求圧力受付部と、
前記要求圧力受付部が受け付けた前記要求圧力に基づいて、前記第１設定値及び前記第２設定値を決定する設定値決定部と、をさらに含み、
前記設定値決定部は、前記要求圧力の変更に基づいて、前記第１設定値と前記第２設定値との差を維持しつつ前記第１設定値及び前記第２設定値を変更する、請求項１又は２に記載の圧縮機ユニット。 The control unit
A demand pressure receiving unit that receives the demand pressure of the target gas from the demand destination,
Further includes a set value determining unit that determines the first set value and the second set value based on the required pressure received by the required pressure receiving unit.
Based on the change in the required pressure, the set value determining unit changes the first set value and the second set value while maintaining the difference between the first set value and the second set value. Item 2. The compressor unit according to item 1 or 2. 前記第１往復動圧縮機及び前記第２往復動圧縮機は、同数の前記圧縮ステージを有している、請求項１～３のいずれか１項に記載の圧縮機ユニット。 The compressor unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the first reciprocating compressor and the second reciprocating compressor have the same number of compression stages. 前記制御部は、前記需要先が負荷遮断した場合、
前記第１往復動圧縮機から吐出された対象ガスの全量が、前記第１往復動圧縮機の前記最終の圧縮ステージよりも下流側の流路から戻るようにするため、前記第１バイパス弁の開度を強制的に増大させ、
前記第２往復動圧縮機から吐出された対象ガスの全量が、前記第２往復動圧縮機の前記最終の圧縮ステージよりも下流側の流路から戻るようにするため、前記第２バイパス弁の開度を強制的に増大させ、
前記第１バイパス弁の開度の増大幅は、前記第２バイパス弁よりも大きくする、請求項１ないし４のいずれかに記載の圧縮機ユニット。 When the demand destination cuts off the load, the control unit may be used.
In order to make the total amount of the target gas discharged from the first reciprocating compressor return from the flow path on the downstream side of the final compression stage of the first reciprocating compressor, the first bypass valve Forcibly increase the opening,
In order to make the total amount of the target gas discharged from the second reciprocating compressor return from the flow path on the downstream side of the final compression stage of the second reciprocating compressor, the second bypass valve Forcibly increase the opening,
The compressor unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the increase width of the opening degree of the first bypass valve is larger than that of the second bypass valve. 請求項１に記載の圧縮機ユニットの運転を制御するプログラムであって、
前記制御部を構成するコンピュータを、前記第１圧力センサの検知圧力が前記第１設定値になるように前記第１バイパス弁の開度を制御すると共に、前記第２圧力センサの検知圧力が前記第２設定値になるように前記第２バイパス弁の開度を制御する開度制御部として機能させるものであり、前記コンピュータの記憶媒体に記憶された、圧縮機ユニット制御用プログラム。 A program for controlling the operation of the compressor unit according to claim 1.
The computer constituting the control unit controls the opening degree of the first bypass valve so that the detected pressure of the first pressure sensor becomes the first set value, and the detected pressure of the second pressure sensor is the said. A compressor unit control program stored in a storage medium of the computer, which functions as an opening degree control unit for controlling the opening degree of the second bypass valve so as to be a second set value.
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