JP6397403B2 - 湿潤ガス圧縮機および方法 - Google Patents
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Description
3 遠心圧縮機
5 圧縮機段
7 圧縮機インペラ
9 共通のロータシャフト
11 ケーシング
13 湿潤ガス流
15 スクラバ
17 液体または凝縮物パイプ
19 乾燥ガスパイプ
19A 入口流路
21 吐出パイプ
23 ポンプ
25 送出パイプ
27 湿潤流吐出パイプ
31 拡散器
33 ケーシングベンド
35 戻り流路
37 ベンド
100 インペラ、シュラウド付きインペラ
100X 第1のインペラ
100Y 第2のインペラ
103 インペラハブ
105 インペラシュラウド
107 インペラアイ
109 ブレード
109A 前縁、入口端部
109B 後縁、出口端部
109P 正圧側
109R 翼根部部分
109S 負圧側
109T 先端部分
111 インペラ入口
113 インペラ出口、インペラ吐出部
120 液滴ダイバータ
122 中間補助ブレード
125 溝
130 第1の圧縮機段
131 第2の圧縮機段
133 圧縮機ケーシング
135 ロータブレード
137 シャフト
140 螺旋状の入口流路
150 入口ダクト
152 固定ブレード
200 圧縮機
201 電気モータ
203 駆動シャフト
205 入口ダクト
207 二相流量計
209 線
211 速度コントローラ
213 トルクメータ
Claims (27)
- 液相および気相を含む湿潤ガスを処理するための遠心圧縮機であって、
ケーシングと、
前記ケーシング内に回転可能に配置され、インペラハブおよび複数のインペラブレードが設けられた少なくとも1つのインペラを備える少なくとも1つの圧縮機段であって、各インペラブレードが負圧側および正圧側を有する、少なくとも1つの圧縮機段と、
を備え、
前記少なくとも1つの圧縮機段が、前記圧縮機段を通って流れる液滴の分裂を促進するように構成された少なくとも1つの液滴分裂構成を備え、
前記少なくとも1つの液滴分裂構成が、前記インペラブレードの前記正圧側に配置された液滴ダイバータを備え、
前記液滴ダイバータが、前記インペラブレードの前記正圧側に沿って移動する液滴に、前記インペラを横切る湿潤ガス流の主要な流れの速度方向に対して横断方向に向かう速度成分を付与し、
前記インペラハブが、連続するインペラブレード間に前記インペラハブ上に配置された複数の溝を備え、
前記溝が、前記液滴をそれぞれのインペラブレードの前記正圧側に向けて導くように構成されている、
遠心圧縮機。 - 前記液滴分裂構成が、前記少なくとも1つの圧縮機段を通って流れる前記湿潤ガス内の前記気相の速度に対して前記液相の速度を変更するように構成された、請求項1に記載の遠心圧縮機。
- 前記液滴分裂構成が、前記気相の速度方向に対して前記液相の速度方向を修正するように構成された、請求項1または2に記載の遠心圧縮機。
- 前記液滴ダイバータが、前記インペラの入口と前記インペラの出口との間に、少なくとも、前記インペラブレードの半径方向の延長線に沿って配置された、請求項1乃至3のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記液滴ダイバータが、少なくとも、前記インペラブレードのインペラ出口端部に配置された、請求項1乃至4のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記少なくとも1つの液滴分裂構成が、インペラ外径の変化により構成される、請求項1乃至5のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 各インペラブレードが、翼根部部分と、先端部分と、前記インペラの出口における後縁とを有し、
前記後縁が、前記先端部分から前記翼根部部分まで半径方向内側に傾斜している、
請求項1乃至6のいずれかに記載の遠心圧縮機。 - 前記インペラが、インペラシュラウドを備え、
前記インペラシュラウドが、前記インペラハブの直径よりも大きい直径を有し、
前記インペラブレードが、出口シュラウド端部から出口ハブ端部まで延在する後縁を有し、
前記インペラブレードの前記後縁が、前記インペラシュラウドから前記インペラハブまで、インペラ軸に向かって傾斜している、
請求項1乃至7のいずれかに記載の遠心圧縮機。 - 複数の圧縮機段を備え、
各圧縮機段が、それぞれのインペラを備え、
前記液滴分裂構成を備える前記少なくとも1つの圧縮機段が、前記複数の圧縮機段の最も上流のものである、
請求項1乃至8のいずれかに記載の遠心圧縮機。 - 前記最も上流の圧縮機段の前記インペラが、後続の圧縮機段よりも大きい直径を有する、請求項9に記載の遠心圧縮機。
- 前記少なくとも1つの圧縮機段の前記インペラの入口に配置された、複数のステータ軸ブレードおよび複数のロータ軸ブレードを備える、請求項1乃至10のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記ステータ軸ブレードが、前記湿潤ガスの流れの方向に対して前記ロータ軸ブレードの下流に配置された、請求項11に記載の遠心圧縮機。
- 前記少なくとも1つの圧縮機段の上流に、羽根付き渦巻入口プレナムが配置された、請求項1乃至12のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記少なくとも1つの圧縮機段の前記入口に、前記圧縮機段の前記入口で前記湿潤ガス流中に渦を生成するように構成された湿潤ガス流渦巻構成が設けられた、請求項1乃至13のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記渦巻構成が、接線方向の湿式ガス流入口を備える、請求項14に記載の遠心圧縮機。
- 前記遠心圧縮機を介して送出される湿潤ガス流内の液相の量の関数として、前記遠心圧縮機の回転速度を制御するように構成された速度制御システムを備える、請求項1乃至15のいずれかに記載の遠心圧縮機。
- 前記速度制御システムが、
前記遠心圧縮機に送出される湿潤ガス流内の液相の量を検出するように構成された二相流量計と、
前記湿潤ガス流内の液相の前記検出された量に基づいて、前記遠心圧縮機の前記回転速度を制御するように構成されたコントローラと、
を備える、請求項16に記載の遠心圧縮機。 - 前記コントローラが、前記遠心圧縮機を駆動する可変速電気モータの速度を制御するように構成された、請求項17に記載の遠心圧縮機。
- 前記速度制御システムが、
圧縮機のシャフトに加えられるトルクの関数であるパラメータを検出するためのデバイスと、
前記パラメータに基づいて前記遠心圧縮機の回転速度を制御するように構成されたコントローラと、
を備える、請求項16に記載の遠心圧縮機。 - 前記インペラブレードが、前記ブレードの前記正圧側に第1の流出角を、前記ブレードの前記負圧側に第2の流出角を形成する後縁を有し、
前記第1の流出角および前記第2の流出角が、互いに異なる、
請求項1乃至19のいずれかに記載の遠心圧縮機。 - 湿潤ガスを処理するための遠心圧縮機を動作させる方法であって、
圧縮機ケーシング内に回転可能に配置されたインペラを備える少なくとも1つの圧縮機段内の液相および気相を含む湿潤ガス流を処理するステップであって、前記インペラが、インペラハブおよび複数のインペラブレードを備え、各インペラブレードが、負圧側および正圧側を備え、ステップと、
連続するインペラブレード間に前記インペラハブ上に配置された複数の溝によって、液滴をそれぞれのインペラブレードの前記正圧側に向けて導くステップと、
前記インペラブレードの前記正圧側に沿って移動する前記液滴に、前記インペラを横切る湿潤ガス流の主要な流れの速度方向に対して横断方向に向かう速度成分を付与することによって、前記インペラを通って流れる液相の液滴を分裂させるステップと、
を含む、方法。 - 前記圧縮機段で処理されている前記湿潤ガス流内の前記気相の速度に対して前記液相の速度を変更するステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記気相の速度方向に対して前記液相の速度方向を修正するステップを含む、請求項21または22に記載の方法。
- 前記インペラの入口で前記湿潤ガス流中に渦を生成するステップを含む、請求項21乃至23のいずれかに記載の方法。
- 前記インペラの入口で液滴を分裂させるステップを含む、請求項21乃至24のいずれかに記載の方法。
- 前記少なくとも1つの圧縮機段の入口に羽根付き渦巻入口プレナムを設け、前記圧縮機段で処理される湿潤ガス流中に渦を生成するステップを含む、請求項21乃至25のいずれかに記載の方法。
- 前記湿潤ガス流内の液相の量の関数として前記圧縮機の回転速度を調整し、前記液相の量が増加したとき、前記回転速度を低下させるステップを含む、請求項21乃至26のいずれかに記載の方法。
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