JP5727741B2

JP5727741B2 - オーバーハング軸流圧縮機、反応装置、及びその方法

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Publication number: JP5727741B2
Application number: JP2010216528A
Authority: JP
Inventors: ジョセフ・クルックシャンク; マッシモ・カマッティ; ロナルド・ジョン・デグルート
Original assignee: ヌオーヴォピニォーネソシエタペルアチオニ
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: EP2312167B1; US20110076201A1; CN102032201B; ES2389764T3; US8361407B2; ITCO20090037A1; CN102032201A; RU2539219C2; IT1395718B1; EP2312167A1; JP2011074919A; RU2010139632A

Description

本明細書で開示される主題の実施形態は、全体的に方法及びシステムに関し、より詳細には、流体を加圧するための機構及び技術に関する。

ここ数年の間、種々の化学製品に対する需要が増えている。１つのこのような実施例は、例えば、プラスチック産業、多相パイプライン産業、その他で使用される、ポリエチレン及びポリプロピレンに対する需要である。その結果として、これらの製品の製造も増大している。ポリエチレン及びポリプロピレン製品を生産するためのプラント（反応装置）で使用される機械的構成要素の１つは、遠心圧縮機である。

圧縮機は一般に、容積式圧縮機と動圧縮機とに分けられる。容積式圧縮機は、往復動圧縮機及び回転圧縮機を含み、本明細書では検討しない。動圧縮機は、とりわけ、遠心圧縮機、軸流圧縮機、及び斜流圧縮機を含む。

遠心圧縮機の実施例が図１に示されている。図１は、シャフト１４に接続されたインペラ１２を有する遠心圧縮機１０を示す。シャフト１４は、軸受１６及び１８により支持される。インペラ１２は、ハブ部分２０とブレード部分２２とを有する。流体は、流入方向Ａに沿って入口２４にて圧縮機１０に流入する。流体がインペラ１２に達すると、ここでその運動エネルギーが増大され、流れ方向が変更された後、方向Ｂに沿って出口２６から吐出される。インペラ１２は、軸受１６及び１８間でシャフト１４上に支持されないので、この配列は、インペラが軸受間で支持される「軸受間」設計とは異なる「オーバーハング」圧縮機と呼ばれる。加えて、インペラ１２により生成される遠心力を用いて、圧縮機１０に流入する流体を加速させるので、図１に示す圧縮機は、オーバーハング遠心圧縮機と呼ばれる。

オーバーハング遠心圧縮機は、化学及び石油化学産業で広く用いられている。しかしながら、この圧縮機の欠点は、処理パラメータ（例えば、流れパラメータ）の所与のセットについてそのサイズが大きいことである。例えば、図２は、圧縮機のヘッド係数とその流量係数のグラフを示す。ヘッド係数は、圧縮機の出力圧力及びその無次元係数に関連する。流量係数は、圧縮機を通る流体の体積流量に関連する。図２は、ポリエチレン／ポリプロピレン産業用に開発された既存の圧縮機のヘッド係数及び流量係数の時間のばらつきを示しており、左側の点は、右側の点よりも時間的に早い。このグラフは、長期間にわたってプラントのオペレータが必要としているのは、より小さなヘッド係数とより大きな流量係数であることを示している。この傾向によれば、遠心圧縮機（基本的にケーシング）の重量は、平均で２０トンから４０トンにまで過去１０年で増加しており、インペラ直径は、４５ｃｍから９０ｃｍ超にまで増加している。圧縮機の重量及びサイズが増加していることにより、関連の構成部品（すなわち、ディフューザ、その他）の重量及びサイズも増加してきた。

遠心圧縮機の別の欠点は、流量係数が一定点を上回って増大すると、圧縮機のポリトロープ効率が低下することである。流量係数があまりに大きくなったときの遠心圧縮機の障害に対処するために、斜流圧縮機が使用されてきた。しかしながら、これらの圧縮機はまた、効率及び所要の重量の点でその限界に達しており、現在のところ遠心圧縮機と同じ問題を生じる。斜流圧縮機は、遠心圧縮機と類似しているが、流体が、圧縮機の長手方向軸線に対してある角度で排出される。換言すると、流出流体の方向は、図１に示す方向Ａ及びＢの間であり、軸方向（方向Ａ）及び半径方向（方向Ｂ）のいずれでもない。

図３は、所与のポリトロープヘッド要件についての回転速度に対するインペラ直径（斜流圧縮機用）の変動を示す。また、所与の流量要件についてのインペラ回転速度（曲線３２）に対する流量係数がプロットされている。４１インチ直径のインペラ（ポイント３４）では、対応する流量係数はほぼ０．１７２（ポイント３６）であり、一般には、斜流インペラにおいて望ましい範囲は約０．２５未満である。しかしながら、２７インチ（ポイント３８）までインペラのサイズを低減しようとすると、これは約３５％のサイズ低減であり、流量係数が０．４まで上昇し、良好な効率を得るための望ましい範囲の外になる。

軸流圧縮機が図４に示されている。軸流圧縮機４２は、複数の翼形部４６が接続されるシャフト４４を有する。流体が入口４８に流入し、流体が出口５０から排出されるまで、軸方向Ｃに沿って複数の翼形部４６を通り加速される。しかしながら、流体内の塵埃粒子に起因して、翼形部４６上、並びに圧縮機４２のケーシング５２上に堆積物が形成される可能性がある。翼形部及びケーシングを清浄化するため、清浄化されることになる部品にアクセスできるように、圧縮機の上部（図示せず）が取り外される。水平平面に沿った軸流圧縮機からのケーシング５２のこの分割により、この圧縮機が水平方向分割ケーシング軸流圧縮機になる。また、典型的な軸流圧縮機は、軸受により支持されるシャフト４４の両端部５４を有し、翼形部４６は、軸受支持シャフト４４間に配置される。

軸流圧縮機は、遠心／斜流圧縮機よりも良好な流量係数及びより小さなサイズのインペラ（翼形部）、すなわち小さな重量及びサイズを達成する。しかしながら、既存の軸流圧縮機の欠点は、翼形部が閉塞したときに、ポリエチレン／ポリプロピレン産業で見られるような汚れたプロセスガス条件下で使用される場合に軸流圧縮機を維持すること、軸流圧縮機の開発及びその構成部品の清浄化に時間がかかり高価であるなどの問題があることである。

従って、上述の問題及び欠点が回避された圧縮機及びその方法を提供することが望ましいことになる。

１つの例示的な実施形態によれば、内部へのアクセスのために垂直軸（７２）に沿って垂直方向に分割されるよう構成されたケーシングと、取り外し可能カートリッジとを含むオーバーハング軸流圧縮機である。取り外し可能カートリッジは、ケーシングの内部に固定され且つ該ケーシングに脱着可能に取り付けられるよう構成されており、該カートリッジは、垂直軸と実質的に垂直の水平軸に沿って配置され、水平軸の周りを回転するよう構成されたシャフトと、取り外し可能カートリッジに取り付けられ且つシャフトの第１の端部を回転可能に支持するよう構成された軸受システムと、シャフトの第２の端部がケーシング内部に懸架されるように、該第２の端部に向けて配置された複数のブレードと、を含む。圧縮機はまた、取り外し可能カートリッジに接続するよう構成され、且つ複数のブレードへの流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構を含む。

別の例示的な実施形態によれば、化学物質を処理するための化学反応装置がある。化学反応装置は、圧力下で化学物質を提供する第１のパイプと、第１のパイプに接続された入口を有し且つ化学物質を加圧するよう構成された圧縮機と、圧縮機の出口に接続され且つ加圧された化学物質を受け取るよう構成された第２のパイプと、を含む。圧縮機は、ケーシングの内部にアクセスするために垂直軸に沿って垂直方向に分割するよう構成されたケーシングと、ケーシングの内部に固定され且つケーシングに脱着可能に取り付けられた取り外し可能カートリッジとを含み、該取り外し可能カートリッジが、水平軸に沿って配置され、垂直軸に実質的に垂直で且つ水平軸の周りを回転するよう構成されたシャフトを含む。圧縮機はまた、取り外し可能カートリッジに取り付けられ且つシャフトの第１の端部を回転可能に構成された軸受システムと、シャフトの第２の端部がケーシングの内部に懸架されるように第２の端部に向けて配置される複数のブレードとを含む。圧縮機はまた、取り外し可能カートリッジに接続するよう構成され、複数のブレードへの流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構を含む。

更に別の例示的な実施形態によれば、オーバーハング軸流圧縮機を製造する方法がある。本方法は、ケーシングの内部にアクセスするため垂直軸に沿って垂直に分割するよう構成された取り外し可能カートリッジをケーシングに挿入する段階を含む。取り外し可能カートリッジは、垂直軸に実質的に垂直な水平軸に沿って配置され、水平軸の周りを回転するよう構成されたシャフトと、取り外し可能カートリッジに取り付けられ、且つシャフトの第１の端部を回転可能に支持するよう構成された軸受システムと、シャフトの第２の端部がケーシング内部にあるように該第２の端部に向けて配置された複数のブレードとを含む。本方法はまた、複数のブレードへの流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構を取り外し可能カートリッジに接続する段階を含む。

斜流インペラを備えた従来の遠心圧縮機の概略図。ポリエチレン／ポリプロピレン産業の圧縮機において流量係数の件数としてヘッド係数のばらつきを示すグラフ。所与のポリトロープヘッド及び流量についての圧縮機のインペラの直径と回転速度（毎分回転数）との間の関係を示すグラフ。従来の軸流圧縮機の概略図。例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の図。例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の別の図。例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の断面図。別の例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の断面図。更に別の例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の種々の構成部品の断面図。更に別の例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の種々の構成部品の断面図。図９及び図１０に示す組み立てられたオーバーハング軸流圧縮機の断面図。例示的な実施形態による剪断リング接続部の概略図。例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機を含む化学反応装置の概略図。例示的な実施形態によるオーバーハング軸流圧縮機の製造方法のステップを示すフローチャート。

本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。

好ましい実施形態の以下の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。異なる図面における同じ参照符号は、同じ又は類似の要素を示している。以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。実際に、本発明の範囲は、添付の請求項によって定義される。以下の実施形態では、簡単にするために、半径方向入口及び軸方向出口のオーバーハング軸流圧縮機の用語及び構造に関して検討している。しかしながら、次に検討される実施形態は、これらのシステムに限定されず、例えば、軸方向入口及び半径方向出口を有するオーバーハング及び軸流圧縮機の場合の他のシステムにも適用することができる。

本明細書を通して「一実施形態」又は「実施形態」として言及することは、実施形態に関連して説明される具体的な特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体を通じて様々な箇所で表現「１つの実施形態では」又は「ある実施形態では」が出現するが、必ずしも同じ実施形態について言及している訳ではない。更に、具体的な特徴、構造、又は特性は、１つ又はそれ以上の実施形態においてあらゆる好適な様態で組み合わせてもよい。

例示的な特定の実施形態によれば、所望の流量係数（約０．２よりも大きい）及び低ポリトロープヘッド応用においてより小さな重量及びサイズを達成するために、垂直分割ケーシングを有するオーバーハング軸流圧縮機が使用される。

図５に示す例示的な実施形態によれば、オーバーハング軸流圧縮機５８は、ケーシング６０及び取り外し可能カートリッジ６２を含む。ケーシング６０は、カートリッジ６２が取り外し可能に取り付けられる内部６４を有する。圧縮機５８はまた、ディフューザ６７に接続されたガイドベーン機構６６を含み、該ディフューザ６７は圧縮機５８の出口６８に接続される。圧縮機５８は、垂直軸線７２に沿って流体を取り外し可能カートリッジ６２に導く入口７０を有する。流体が通路（図１１に示す１２０）に流入し、その方向がガイドベーン６６を用いて制御される。次に、流体は、ガイドベーンの直後に回転ブレード（図９に示す９０）によって加圧される。図６は、出口６８から水平軸７４に沿って見たときの圧縮機５８を示す。圧縮機５８は、脚部７６により支持することができる。

図７は、ケーシング６０から完全に取り外された取り外し可能カートリッジ６２を示す。図７の実施形態では、カートリッジ６２は、ガイドベーン機構６６を含む。しかしながら、図８に示す別の例示的な実施形態によれば、カートリッジ６２は、ガイドベーン機構６６を含まない場合がある。図８の実施形態では、ガイドベーン機構６６は、ディフューザ６７への接続を維持し、従って、ガイドベーン機構６６が２トン前後の重量になるように、カートリッジ６２をより軽量にする。

別の例示的な実施形態によれば、図９は、圧縮機５８のケーシング６０から取り外されたカートリッジ６２を示している。カートリッジ６２は、シャフト９２に接続された１つ又はそれ以上のブレード９０を含むことができ、水平軸７４の周りを回転するよう構成される。ブレード９０は、図４に示す複数の翼形部４６を含むことができ、ブレード９０は、シャフト９２の第１の端部９４に配置される。ブレード９０はブリスクとすることができる。シャフト９２は、軸受システム９８により第２の端部９６に支持される。従って、図９に示す軸流圧縮機は、オーバーハング軸流圧縮機であり、ブレード９０がシャフト９２の第１の端部９４で懸架されて軸受システム９８から分離され、これは、ブレードが軸受システムの軸受間に配置される従来の軸流圧縮機とは異なる点である。軸受システム９８は、チルトパッド軸受１００及び他の軸受１０２を含むことができる。カートリッジ６２は、入口７０に流入する流体が大気に逃げるのを阻止するよう構成された乾式ガスシール１０４を含むことができる。従って、この例示的な実施形態によれば、圧縮機の全ての可動部品は、圧縮機の保守整備作業を容易にするカートリッジ６２内に含められる。

図１０は、図９に示すカートリッジ６２を受けるよう構成されたケーシング６０を示している。この例示的な実施形態によれば、ケーシング６０はバッファシステム１１０を含む。バッファシステム１１０は、第１のバッファキャビティ１１２及び第２のバッファキャビティ１１４を含む。第１のバッファキャビティ１１２は、出口６８の中央部分に設けられ、シャフト９２と半径方向に整列する。導管１１６は、第１のバッファキャビティ１１２内部領域１１８を清浄ガス供給源（図示せず）に接続し、第１のバッファキャビティ１１２内部に清浄ガスを提供する。第１のバッファキャビティ１１２内部の清浄ガスの圧力は、ブレード９０により排出される流体の圧力よりも高くなるように制御され、ブレード９０により加圧される汚れた流体が第１のバッファキャビティ１１２に流入しないようにする。バッファガスは、種々のキャビティにおいてより高い圧力を提供し、従って、プロセスガスが粒子と共にキャビティ又はスペース内部に流入し蓄積するのを阻止する。第２のバッファキャビティ１１４は、ガイドベーン機構が、作動を妨げる可能性がある蓄積が無い状態に維持するのを保証する。

図１１は、図１０の圧縮機５８のケーシング６０に取り付けられた図９のカートリッジ６２と、加圧される流体の流入方向７２及び加圧流体の流出方向７４とを示している。流動流体の経路１２０には、圧縮機の構成部品上の副産物蓄積を決定付ける１つの要因であるキャビティがほとんどない点に留意されたい。しかしながら、プロセスガスが１１２及び１１４などのスペース内に侵入するあらゆる場所は、このような区域での蓄積を阻止するために清浄ガスで保護される。従って、１つ又はそれ以上の実施形態による新規のオーバーハング軸流圧縮機においてこれらの特徴を用いることにより、副産物蓄積が低減又は排除される。更に、図１１に示す圧縮機５８は、圧縮機のケーシング６０からカートリッジ６２を容易に取り外すことができるので、可動部品に直接アクセスできる。剪断リング接続部１２４が、取り外し可能カートリッジ６２をケーシング６０に接続する。剪断リング接続部１２４は、図１２に詳細に示されている。図１２は、セグメント設計、すなわち、スクリュー１２８を用いて圧縮機５８のケーシング６０に取り付けることができる複数のセグメント１２６を有する剪断リング接続部１２４を示している。このようにして、剪断リング接続部１２４は、取り外し可能カートリッジ６２の取り外しを簡単にすることができる。１つの例示的な実施形態では、剪断リング接続部１２４は、ケーシング６０に取り付けた取り外し可能カートリッジ６２を保持する唯一の要素である（ガイドベーン機構をアクチュエータに接続する接続ロッド（図示せず）は、ケーシング６０に取り付けた取り外し可能カートリッジ６２を保持するものとはみなされない）。

従来の水平分離軸流圧縮機は、その設計固有のものであるポケット区域が多いことに起因して、保守及びサービスが困難である点に留意されたい。図５〜１２に関して検討したオーバーハング垂直分割軸流圧縮機は、流路に沿ったキャビディを低減することにより従来の軸流圧縮機のこれらの欠点を回避する。また、１つ又はそれ以上の例示的な実施形態による、新規のオーバーハング軸流圧縮機は、斜流及び遠心圧縮機よりも良好な流路、並びに性能が向上し且つ重量が軽量化される可能性を達成する。

更に、１つ又はそれ以上の例示的な実施形態による、新規のオーバーハング軸流圧縮機は、新規の圧縮機が反応装置の種々の配管に接続される必要があるので、反応装置配管接続を簡素化するために半径方向入口／軸方向吐出を可能にする。更に、圧縮機のケーシングへのカートリッジのモジュラー組み付けは、従来の圧縮機には存在した配管除去の必要性がない。

この新規のオーバーハング軸流圧縮機は、一定圧力で所要化学成分を提供する化学反応装置で使用することができ、例えば、エチレンオキシド、エチレングリコール、天然ガス、Ｃ３スプリッター、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他など、種々の化学成分は、圧縮機を通じて循環することができる。例示的な実施形態では、１つ又はそれ以上の新規のオーバーハング軸流圧縮機は、所望の流体及び／又はサイクルガス圧縮プロセスに用いることができる。設計に起因して、新規のオーバーハング軸流圧縮機は、比較的小さなヘッド立ち上がりを達成する。しかしながら、化学反応装置でのサイクルガス圧縮プロセスは、高い入力圧力及び低い圧力立ち上がりの圧縮機を必要とする。入力が高圧である理由から、新規の圧縮機は、高い入口及び吐出圧力を扱うのに高圧ケーシングを有するよう構成される。

例示的な実施形態によれば、図１３に示すように、化学反応装置１３０は、上記の実施形態において検討した新規のオーバーハング軸流圧縮機とすることができる圧縮機に化学物質を提供する少なくとも第１のパイプ１３２を含む。圧縮機５８が化学物質を加圧した後、加圧化学物質を第２のパイプ１３４に出力し、該パイプは、加圧化学物質を反応タンク１３６に供給する。接続部１３８は、圧縮機５８と第１及び第２のパイプ１３２、１３４との間の緊密接続を保証する。

ここで、オーバーハング軸流圧縮機５８を形成する方法を図１４に関して検討する。この例示的な実施形態によれば、本方法は、ケーシングの内部にアクセスするため垂直軸に沿って垂直に分割するよう構成された取り外し可能カートリッジをケーシングに挿入するステップ１４０を含む。取り外し可能カートリッジは、垂直軸に実質的に垂直な水平軸に沿って配置され、水平軸の周りを回転するよう構成されたシャフトと、取り外し可能カートリッジに取り付けられ、且つシャフトの第１の端部を回転可能に支持するよう構成された軸受システムと、シャフトの第２の端部がケーシング内部にあるように該第２の端部に向けて配置された複数のブレードとを含む。本方法はまた、複数のブレードへの流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構を取り外し可能カートリッジに接続するステップ１４２を含む。

任意選択的に、本方法は、取り外し可能カートリッジがケーシングに挿入されたときに、該ケーシングにガイドベーン機構を固定する（すなわち、ガイドベーン機構は取り外し可能カートリッジの一部ではない）ステップ、又は、取り外し可能カートリッジがケーシングに挿入されたときに、取り外し可能カートリッジにガイドベーン機構を固定する（すなわち、ガイドベーン機構は取り外し可能カートリッジの一部ではない）ステップを含むことができる。更に、本方法は、取り外し可能カートリッジとケーシングとの間の唯一の接続手段である剪断リング接続部を用いて取り外し可能カートリッジをケーシングに接続する段階、及び／又は、取り外し可能カートリッジからの流出流体を受けるよう構成されたバッファリングシステムをケーシングに取り付ける段階を含むことができる。

開示される例示的な実施形態は、オーバーハング軸流圧縮機、化学反応装置、及び流体を加圧する方法を提供する。本明細書は、本発明を限定する意図はない点を理解されたい。逆に、例示的な実施形態は、添付の請求項によって定義される本発明の技術的思想及び範囲に含まれる、代替形態、修正形態、及び均等形態を保護するものとする。更に、例示的な実施形態の詳細な説明において、請求項に記載の本発明を包括的に理解するために、多数の特定の詳細が記載されている。しかしながら、種々の実施形態は、このような特定の詳細なしに実施できる点を理解されたい。

本発明の例示的な実施形態の特徴部及び要素は、実施形態において特定の組み合わせで記載されるが、各特徴部及び要素は、実施形態の他の特徴部及び要素なしで単独で、或いは、本明細書で開示される他の特徴の有無に関係なく、種々の組み合わせて用いることができる。

本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。

５８オーバーハング軸流圧縮機
６０ケーシング
６２カートリッジ
６４内部
６６ガイドベーン機構
６７ディフューザ
６８出口
７０入口
７４水平軸

Claims

オーバーハング軸流圧縮機（５８）であって、
内部へのアクセスのために垂直軸（７２）に沿って垂直方向に分割されるよう構成されたケーシング（６０）と、
前記ケーシング（６０）の内部と、
前記ケーシング（６０）の内部に固定され且つ該ケーシング（６０）に脱着可能に取り付けられる取り外し可能カートリッジ（６２）と、
を備え、
前記取り外し可能カートリッジ（６２）が、
前記垂直軸（７２）と実質的に垂直の水平軸（７４）に沿って配置され、前記水平軸（７４）の周りを回転するよう構成されたシャフト（９２）と、
前記取り外し可能カートリッジ（６２）に取り付けられ且つ前記シャフト（９２）の第１の端部（９６）を回転可能に支持するよう構成された軸受システム（９８）と、
前記シャフト（９２）の第２の端部（９４）が前記ケーシング（６０）内部に懸架されるように、前記第２の端部（９４）に向けて配置された複数のブレード（９０）と、
前記複数のブレード（９０）への流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構（６６）と、
を備える、
オーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ガイドベーン機構は、前記取り外し可能カートリッジが前記ケーシングから取り外されたときに該ケーシングに固定される、請求項１に記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ガイドベーン機構が前記取り外し可能カートリッジに固定され、該取り外し可能カートリッジと共に取り外し可能である、請求項１または２に記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ケーシングに接続され、且つ前記垂直軸に沿って前記複数のブレードに流入流体を導くよう構成される入口を更に備える、請求項１から３のいずれかに記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ケーシングに接続され、且つ前記水平軸に沿って流出流体を導くよう構成される、
請求項４に記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ケーシングに前記取り外し可能カートリッジ（６２）を接続し、該取り外し可能カートリッジと前記ケーシングとの間で、前記ケーシングに取り付けた取り外し可能カートリッジを保持する唯一の接続手段である剪断リング接続部を更に備える、請求項１から５のいずれかに記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記ケーシングに設けられ且つ取り付けられ、粒子蓄積がないようにされる所定区域に清浄バッファガスを提供するよう構成されるバッファシステムを更に備える、請求項１から６のいずれかに記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記バッファシステムは、プロセス流体の流入を阻止するため流出流体よりも高い圧力で清浄流体を受けるよう構成された第１のバッファキャビティを含み、該第１のバッファキャビティが前記水平軸に沿って配置され、前記シャフトと半径方向に整列される、請求項７に記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）。
前記バッファシステムが更に、前記第１のバッファキャビティの周りで前記ケーシングの内部円周に沿って配置される第２のバッファキャビティを更に含む、請求項８に記載のオーバーハング軸流圧縮機（５８）
化学物質を処理するための化学反応装置（１３０）であって、
圧力下で化学物質を提供する第１のパイプ（１３２）と、
前記第１のパイプ（１３２）に接続された入口を有し、化学物質を加圧するよう構成された圧縮機（５８）と、
前記圧縮機の出口に接続され、加圧された化学物質を受け取るよう構成された第２のパイプ（１３４）と、
を備え、
前記圧縮機（５８）が、
前記ケーシング（６０）の内部にアクセスするために垂直軸（７２）に沿って垂直方向に分割するよう構成されたケーシング（６０）と、
前記ケーシング（６０）の内部に固定され且つ前記ケーシング（６０）に脱着可能に取り付けられた取り外し可能カートリッジ（６２）と、
を含み、
前記取り外し可能カートリッジ（６２）が、
水平軸（７４）に沿って配置され、前記垂直軸（７２）に実質的に垂直で且つ前記水平軸（７４）の周りを回転するよう構成されたシャフト（９２）と、
前記取り外し可能カートリッジ（６２）に取り付けられ、前記シャフト（９２）の第１の端部（９６）を回転可能に構成された軸受システム（９８）と、
前記シャフト（９２）の第２の端部（９４）が前記ケーシング（６０）の内部に懸架されるように前記第２の端部（９４）に向けて配置される複数のブレード（９０）と、
前記複数のブレード（９０）の流体流を調整するよう構成されたガイドベーン機構（６６）と、
を含む、
化学反応装置（１３０）。
前記ガイドベーン機構は、前記カートリッジが前記ケーシングから取り外されたときに前記ケーシングに固定される、
請求項１０に記載の化学反応装置（１３０）。
前記ガイドベーン機構は、前記取り外し可能カートリッジに固定され、該取り外し可能カートリッジと共に取り外し可能である、
請求項１０または１１に記載の化学反応装置（１３０）。
前記取り外し可能カートリッジを前記ケーシングに接続し、前記取り外し可能カートリッジと前記ケーシングとの間で、前記ケーシングに取り付けられた前記取り外し可能カートリッジを保持する唯一の接続手段である剪断リング接続部を更に備える、請求項１０から１２のいずれかに記載の化学反応装置（１３０）。
前記ケーシングに設けられ且つ取り付けられ、前記取り外し可能カートリッジからプロセス流体を受けるよう構成されたバッファリングシステムを更に備える、請求項１０から１３のいずれかに記載の化学反応装置（１３０）。