JP6728522B2 - Compressible fluid supply device - Google Patents

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JP6728522B2 JP2016085925A JP2016085925A JP6728522B2 JP 6728522 B2 JP6728522 B2 JP 6728522B2 JP 2016085925 A JP2016085925 A JP 2016085925A JP 2016085925 A JP2016085925 A JP 2016085925A JP 6728522 B2 JP6728522 B2 JP 6728522B2
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Description

本発明は、液化天然ガス(LNG)等の液化ガスやボイルオフガス等の圧縮性流体をその消費設備へ供給する圧縮性流体供給装置に関する。 The present invention relates to a compressible fluid supply device for supplying a liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) or a compressible fluid such as boil-off gas to its consuming facility.

LNG運搬船においては、液化天然ガスを貯留するLNGタンク内で液化天然ガスが自然に気化したボイルオフガスが発生する。ボイルオフガスをそのままにするとLNGタンクの内圧が上昇するため、ボイルオフガスを利用又は処理することでLNGタンクの内圧の上昇を抑制する必要がある。例えば、ボイルオフガスで蒸気を発生させ、蒸気でタービンを駆動し、タービンでプロペラを回転させることで推進力として利用することや、タービンで発電機を駆動し、電気モータでプロペラを回転させることで推進力として利用することが行われている。 In an LNG carrier, boil-off gas generated by spontaneously vaporizing liquefied natural gas is generated in an LNG tank that stores liquefied natural gas. If the boil-off gas is left as it is, the internal pressure of the LNG tank increases, so it is necessary to suppress the increase of the internal pressure of the LNG tank by utilizing or processing the boil-off gas. For example, by generating steam with boil-off gas, driving the turbine with steam, and rotating the propeller with the turbine to use it as propulsion, or driving the generator with the turbine and rotating the propeller with an electric motor. It is used as a driving force.

また、ボイルオフガスを圧縮して高圧の流体とし、高圧の流体をディーゼルエンジンの燃焼室に噴射して燃焼させることで低速ディーゼルエンジンを駆動し、低速ディーゼルエンジンでプロペラを回転させることで推進力とすることも試みられている。一方、燃料の需要が低いときには高圧の流体を液化してLNGタンクへ戻すことも行われている。 In addition, the boil-off gas is compressed into a high-pressure fluid, and the high-pressure fluid is injected into the combustion chamber of the diesel engine to burn and drive the low-speed diesel engine. It has also been tried to do. On the other hand, when the demand for fuel is low, high-pressure fluid is liquefied and returned to the LNG tank.

ボイルオフガスのような圧縮性流体を高圧の流体とするために、多段圧縮機を用いてボイルオフガスを圧縮することが行われる。多段圧縮機は、例えば特許文献1に示すように、直列接続された複数の圧縮機からなる。 In order to turn a compressible fluid such as boil-off gas into a high-pressure fluid, the boil-off gas is compressed using a multistage compressor. The multi-stage compressor is composed of a plurality of compressors connected in series, as shown in Patent Document 1, for example.

一般に、圧縮機は、その吐出圧力を一定に保つように制御される。例えば、圧縮機の出口側から入口側へ繋がる配管にスピルバック弁を設けたスピルバック配管を用いて、吐出圧力が基準値よりも高くなったときに圧縮機の出口側から吐出される流体をスピルバック配管により圧縮機の入口側へ戻すことで、吐出圧力を基準値以下に保つことが行われている(例えば、特許文献2)。 Generally, the compressor is controlled to keep its discharge pressure constant. For example, by using a spillback pipe provided with a spillback valve in the pipe connecting from the outlet side of the compressor to the inlet side, the fluid discharged from the outlet side of the compressor when the discharge pressure becomes higher than a reference value is used. Returning to the inlet side of the compressor through a spillback pipe keeps the discharge pressure below a reference value (for example, Patent Document 2).

特開平8−219088号公報JP-A-8-219088 特開2011−226418号公報JP, 2011-226418, A

しかし、圧縮機の出口側から吐出される圧縮性流体は、断熱圧縮により高温となっている。この高温の流体を圧縮機の入口側へ戻すと、入口側の温度が上昇する。このため、スピルバック配管により入口側へ戻される流体の量が変動すると、入口側の流体の温度が変動し、圧縮機の流量が大きく変動するという問題がある。超臨界状態、特に臨界点付近の流体では、温度や圧力の僅かな変化で流体の物性が大きく変動するため、臨界点付近を経由して流体の圧縮を行う場合、吸入側の流体の温度変化が圧縮機からの流体の吐出量に大きな影響を与える。
特に、船舶のエンジンへ燃料を供給する場合、気象、海流、波や操船に影響されて推進用エンジンの燃料の需要が短時間で変動する。このため、圧縮機の上流側の温度や流量が変動すると、圧縮性流体である燃料の圧力、温度、流量などが非常に不安定になり、圧縮機の上流側や下流側へ悪影響を及ぼすおそれがある。
However, the compressive fluid discharged from the outlet side of the compressor has a high temperature due to adiabatic compression. When this high-temperature fluid is returned to the inlet side of the compressor, the temperature on the inlet side rises. For this reason, if the amount of fluid returned to the inlet side by the spillback pipe changes, the temperature of the fluid on the inlet side changes, and the flow rate of the compressor changes greatly. In the supercritical state, especially in the fluid near the critical point, the physical properties of the fluid change greatly with slight changes in temperature and pressure.Therefore, when compressing the fluid near the critical point, the temperature change of the fluid on the suction side Greatly affects the discharge amount of fluid from the compressor.
In particular, when fuel is supplied to the engine of a ship, the demand for fuel of the propulsion engine fluctuates in a short time due to the influence of weather, ocean currents, waves and marine vessel maneuvering. Therefore, if the temperature or flow rate on the upstream side of the compressor fluctuates, the pressure, temperature, flow rate, etc. of the fuel, which is a compressible fluid, will become extremely unstable, which may adversely affect the upstream or downstream side of the compressor. There is.

本発明の目的は、供給する圧縮性流体の圧力、温度、流量などを安定させることができる圧縮性流体供給装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a compressive fluid supply device capable of stabilizing the pressure, temperature, flow rate, etc. of the supplied compressive fluid.

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様は、圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体供給装置であって、
低圧の圧縮性流体が供給される低圧配管と、
前記低圧配管内の圧縮性流体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体が送出される高温高圧配管と、
前記高温高圧配管内の昇温した圧縮性流体を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する低温高圧配管と、
前記高温高圧配管から前記低圧配管へ昇温した圧縮性流体を戻すための高温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管から前記低圧配管へ冷却された圧縮性流体を戻すための低温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の圧力を計測する圧力計と、
前記高温スピルバック配管の流量を制御する高温スピルバック弁と、
を備え、
前記高温スピルバック弁の開度は、前記圧力計により計測された圧力に応じて調整される、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a compressive fluid supply device for supplying a compressive fluid to a consumption facility that consumes the compressible fluid,
Low-pressure piping to which low-pressure compressible fluid is supplied,
A compressor for compressing the compressive fluid in the low-pressure pipe,
A high-temperature high-pressure pipe to which a compressive fluid heated by being compressed by the compressor is delivered,
A heat exchanger for cooling the heated compressible fluid in the high temperature and high pressure pipe;
A low-temperature high-pressure pipe for supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consumption facility,
A high temperature spillback pipe for returning the compressive fluid heated from the high temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A low temperature spillback pipe for returning the cooled compressible fluid from the low temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A pressure gauge for measuring the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe,
A high temperature spillback valve for controlling the flow rate of the high temperature spillback pipe;
Equipped with
The opening degree of the high temperature spillback valve is adjusted according to the pressure measured by the pressure gauge .

前記圧縮性流体供給装置は、
前記低圧配管内の前記圧縮機に取り込まれるときの圧縮性流体の温度を計測する第1の温度計と、
前記低温スピルバック配管の流量を制御する低温スピルバック弁と、を備え、
前記低温スピルバック弁の開度は、前記第1の温度計により計測された温度に応じて調整されることが好ましい。
The compressive fluid supply device,
A first thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid when taken into the compressor in the low-pressure pipe;
A low temperature spillback valve for controlling the flow rate of the low temperature spillback pipe,
The opening degree of the low temperature spillback valve is preferably adjusted according to the temperature measured by the first thermometer .

本発明の第2の態様は、圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体供給装置であって、
低圧の圧縮性流体が供給される低圧配管と、
前記低圧配管内の圧縮性流体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体が送出される高温高圧配管と、
前記高温高圧配管内の昇温した圧縮性流体を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する低温高圧配管と、
前記高温高圧配管から前記低圧配管へ昇温した圧縮性流体を戻すための高温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管から前記低圧配管へ冷却された圧縮性流体を戻すための低温スピルバック配管と、
前記低圧配管内の前記圧縮機に取り込まれるときの圧縮性流体の温度を計測する第1の温度計と、
前記低温スピルバック配管の流量を制御する低温スピルバック弁と、を備え、
前記低温スピルバック弁の開度は、前記第1の温度計により計測された温度に応じて調整される、ことを特徴とする
A second aspect of the present invention is a compressive fluid supply device for supplying a compressible fluid to a consumption facility that consumes the compressible fluid,
Low-pressure piping to which low-pressure compressible fluid is supplied,
A compressor for compressing the compressive fluid in the low-pressure pipe,
A high-temperature high-pressure pipe to which a compressive fluid heated by being compressed by the compressor is delivered,
A heat exchanger for cooling the heated compressible fluid in the high temperature and high pressure pipe;
A low-temperature high-pressure pipe for supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consumption facility,
A high temperature spillback pipe for returning the compressive fluid heated from the high temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A low temperature spillback pipe for returning the cooled compressible fluid from the low temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A first thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid when taken into the compressor in the low-pressure pipe;
A low temperature spillback valve for controlling the flow rate of the low temperature spillback pipe,
The opening degree of the low temperature spillback valve is adjusted according to the temperature measured by the first thermometer .

前記熱交換器を通さずに前記高温高圧配管内の圧縮性流体を前記低温高圧配管へ供給するバイパス配管と、
前記バイパス配管の流量を制御するバイパス弁と、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の温度を計測する第2の温度計と、
をさらに備え、
前記バイパス弁の開度は、前記第2の温度計により計測された温度に応じて調整されることが好ましい。
Bypass piping that supplies the compressive fluid in the high-temperature high-pressure piping to the low-temperature high-pressure piping without passing through the heat exchanger,
A bypass valve for controlling the flow rate of the bypass pipe,
A second thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe;
Further equipped with,
The opening degree of the bypass valve is preferably adjusted according to the temperature measured by the second thermometer.

前記低圧配管の前記低温スピルバック配管との接続部および前記高温スピルバック配管との接続部よりも上流側に、第1の逆止弁を備えることが好ましい。 It is preferable that a first check valve is provided on the upstream side of the connection portion of the low-pressure pipe with the low-temperature spillback pipe and the connection portion with the high-temperature spillback pipe.

前記低温高圧配管の前記低温スピルバック配管との接続部よりも下流側に、第2の逆止弁を備えることが好ましい。 It is preferable that a second check valve is provided on the downstream side of the connection portion of the low-temperature high-pressure pipe with the low-temperature spillback pipe.

本発明の第の態様は、圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体の供給方法であって、
低圧の圧縮性流体を圧縮機で圧縮する工程と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体を熱交換器で冷却する工程と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する工程と、
を有し、
前記圧縮機よりも下流および前記熱交換器よりも上流から高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すとともに、
前記熱交換器よりも下流から低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すことにより、
前記圧縮機の上流側の圧縮性流体の温度を調整
前記高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の圧力に応じて調整される、ことを特徴とする。
その際、前記低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、前記圧縮機に取り込まれるときの前記低圧の圧縮性流体の温度に応じて調整される、ことが好ましい。
本発明の第4の態様は、圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体の供給方法であって、
低圧の圧縮性流体を圧縮機で圧縮する工程と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体を熱交換器で冷却する工程と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する工程と、
を有し、
前記圧縮機よりも下流および前記熱交換器よりも上流から高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すとともに、
前記熱交換器よりも下流から低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すことにより、
前記圧縮機の上流側の圧縮性流体の温度を調整し、
前記低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、
前記圧縮機に取り込まれるときの前記低圧の圧縮性流体の温度に応じて調整される、
ことを特徴とする。
A third aspect of the present invention is a method for supplying a compressive fluid to a consumer facility that consumes the compressible fluid,
Compressing a low pressure compressible fluid with a compressor,
Cooling the compressible fluid heated by being compressed by the compressor with a heat exchanger,
Supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consuming facility,
Have
While returning a part of the high temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the compressor and the upstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
By returning a portion of the low temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
Adjust the temperature of the compressed fluid upstream of the compressor,
The flow rate of the compressive fluid when returning a part of the high-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is
It is adjusted according to the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe .
At that time, the flow rate of the compressive fluid when returning a part of the low-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is adjusted according to the temperature of the low-pressure compressible fluid when being taken into the compressor. Preferably.
A fourth aspect of the present invention is a method for supplying a compressive fluid to a consumer facility that consumes the compressible fluid,
Compressing a low pressure compressible fluid with a compressor,
Cooling the compressible fluid heated by being compressed by the compressor with a heat exchanger,
Supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consuming facility,
Have
While returning a part of the high temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the compressor and the upstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
By returning a portion of the low temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
Adjusting the temperature of the compressive fluid on the upstream side of the compressor,
The flow rate of the compressive fluid when returning part of the low-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is
Adjusted according to the temperature of the low pressure compressible fluid as it is taken into the compressor,
It is characterized by

本発明によれば、圧縮機よりも下流側の高温高圧配管から圧縮機の上流側の低圧配管へ高温の圧縮性流体を戻す高温スピルバック配管と、熱交換器よりも下流側の低温高圧配管から低圧配管へ低温の圧縮性流体を戻す低温スピルバック配管と、を備えるため、圧縮機の上流側の低圧配管内の圧縮性流体の温度を調整することができる。このため、圧縮機の流量を安定させることができ、消費設備に供給される圧縮性流体の圧力、温度、流量などを安定させることができる。 According to the present invention, a high-temperature spillback pipe for returning a high-temperature compressive fluid from a high-temperature high-pressure pipe downstream of a compressor to a low-pressure pipe upstream of the compressor, and a low-temperature high-pressure pipe downstream of a heat exchanger. From the low pressure pipe to the low pressure pipe, the temperature of the compressive fluid in the low pressure pipe on the upstream side of the compressor can be adjusted. Therefore, the flow rate of the compressor can be stabilized, and the pressure, temperature, flow rate, etc. of the compressive fluid supplied to the consumption equipment can be stabilized.

本発明の実施形態に係る圧縮性流体供給装置10の概略図である。1 is a schematic diagram of a compressive fluid supply device 10 according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の燃料供給装置10を適用した燃料供給システムを示す図である。It is a figure which shows the fuel supply system to which the fuel supply apparatus 10 of this embodiment is applied.

以下、本発明の圧縮性流体供給装置の実施形態について図1に基づいて説明する。
本実施形態の圧縮性流体供給装置は、圧縮性流体である燃料を圧縮し、燃料を消費する内燃機関の燃焼室(圧縮性流体を消費する消費設備)に供給する燃料供給装置10である。図1に示すように、燃料供給装置10は、例えばLNGタンク1から発生するボイルオフガスを圧縮して推進用エンジン2へ搬送するLNG船のボイルオフガス利用システムに燃料供給装置10を用いることができる。
Hereinafter, an embodiment of the compressive fluid supply device of the present invention will be described based on FIG.
The compressible fluid supply apparatus of the present embodiment is a fuel supply apparatus 10 that compresses fuel that is a compressible fluid and supplies the compressed fuel to a combustion chamber (a consumption facility that consumes the compressible fluid) of an internal combustion engine that consumes the fuel. As shown in FIG. 1, the fuel supply device 10 can be used in a boil-off gas utilization system of an LNG ship that compresses boil-off gas generated from the LNG tank 1 and conveys it to the propulsion engine 2, for example. ..

LNGタンク1には、LNG船により運搬される貨物である液化天然ガスが貯留される。ここで、天然ガスは、天然に産する化石燃料である炭化水素ガス、又は、原油精製プラントから生まれるガスであり、メタン、エタン、プロパン等の炭素化合物を含む。液化天然ガスは天然ガスを冷却して液化したものである。なお、図1では球型のタンクが図示されているが、本実施形態はこれに限らず、メンブレン方式のタンクであってもよい。
本明細書において、「ボイルオフガス」は、LNGタンク1内において気化した天然ガスであり、LNGタンク1内において気化した天然ガスを圧縮して液化したもの、および、圧縮して超臨界流体となったものを含む。
The LNG tank 1 stores liquefied natural gas, which is a cargo carried by an LNG ship. Here, the natural gas is a hydrocarbon gas that is a fossil fuel that is naturally produced, or a gas that is produced from a crude oil refining plant, and includes carbon compounds such as methane, ethane, and propane. Liquefied natural gas is liquefied by cooling natural gas. Although a spherical tank is shown in FIG. 1, the present embodiment is not limited to this, and a membrane type tank may be used.
In the present specification, the “boil-off gas” is a natural gas vaporized in the LNG tank 1, a natural gas vaporized in the LNG tank 1 being compressed and liquefied, and a compressed supercritical fluid. Including those

ボイルオフガスは、燃料供給装置10により圧縮され、内燃機関である推進用エンジン2に燃料として供給される。推進用エンジン2は圧縮性流体(燃料)を消費する消費設備であり、供給された燃料を燃焼室で燃焼させて動力を取り出し、主軸3およびプロペラ4を回転させる。推進用エンジン2には、例えば2ストロークサイクルの低速ディーゼルエンジンを用いることができる。 The boil-off gas is compressed by the fuel supply device 10 and supplied as fuel to the propulsion engine 2 which is an internal combustion engine. The propulsion engine 2 is a consumption facility that consumes a compressive fluid (fuel), burns the supplied fuel in a combustion chamber to take out power, and rotates the main shaft 3 and the propeller 4. As the propulsion engine 2, for example, a 2-stroke cycle low-speed diesel engine can be used.

図1に示すように、燃料供給装置10は、低圧配管11と、圧縮機12と、高温高圧配管13と、熱交換器14と、低温高圧配管15と、高温スピルバック配管16と、低温スピルバック配管17と、等を備える。 As shown in FIG. 1, the fuel supply device 10 includes a low pressure pipe 11, a compressor 12, a high temperature and high pressure pipe 13, a heat exchanger 14, a low temperature and high pressure pipe 15, a high temperature spillback pipe 16, and a low temperature spill. The back pipe 17 and the like are provided.

低圧配管11は、圧縮機12の吸入側(上流側)に設けられる。低圧配管11には、LNGタンク1からオフガス等の低圧の圧縮性流体(燃料)が供給される。ここで「低圧」とは、圧縮機12から送出される圧縮後の流体と比較して低圧であるという意味である。
なお、低圧配管11には、図示しない緩衝タンク(吸入スナッバ)が設けられていることが好ましい。また、低圧配管11には、内部の圧縮性流体の温度を計測する温度計T1が設けられていてもよい。温度計T1は低圧配管11内の圧縮性流体の温度を計測し、計測信号を温度制御部T1Cへ出力する。
圧縮機12は、モータ12a等の動力で回転するクランク軸12bにより駆動され、低圧配管11内の圧縮性流体を圧縮し高温高圧配管13へ送出する。圧縮機12には、例えば、圧縮室内の可動部(プランジャ又はピストン)が直線交番運動をすることによって気体を吸い込み圧縮する、往復圧縮機を用いることができる。
The low-pressure pipe 11 is provided on the suction side (upstream side) of the compressor 12. A low-pressure compressive fluid (fuel) such as off-gas is supplied to the low-pressure pipe 11 from the LNG tank 1. Here, “low pressure” means that the pressure is lower than that of the compressed fluid delivered from the compressor 12.
The low-pressure pipe 11 is preferably provided with a buffer tank (suction snubber) not shown. Further, the low-pressure pipe 11 may be provided with a thermometer T1 that measures the temperature of the compressive fluid inside. The thermometer T1 measures the temperature of the compressive fluid in the low-pressure pipe 11 and outputs a measurement signal to the temperature control unit T1C.
The compressor 12 is driven by a crankshaft 12b that rotates with power of a motor 12a or the like, compresses the compressive fluid in the low-pressure pipe 11 and sends it to the high-temperature high-pressure pipe 13. The compressor 12 may be, for example, a reciprocating compressor that sucks and compresses gas by a linear alternating motion of a movable part (plunger or piston) in the compression chamber.

高温高圧配管13には、圧縮機12により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体(燃料)が送出される。ここで「高圧」とは圧縮機12に吸入される圧縮前の流体と比較して高圧であるという意味である。また、「高温」とは、圧縮機12により圧縮されることにより昇温することで圧縮前の流体と比較して高温であるという意味である。
なお、高温高圧配管13には、図示しない緩衝タンク(吐出スナッバ)が設けられていることが好ましい。
The compressive fluid (fuel) that has been heated by being compressed by the compressor 12 is sent to the high temperature and high pressure pipe 13. Here, “high pressure” means that the pressure is higher than that of the fluid before being compressed which is sucked into the compressor 12. Further, the “high temperature” means that the temperature of the fluid is higher than that of the fluid before being compressed by being compressed by the compressor 12 and thus being heated.
It is preferable that a buffer tank (discharge snubber) (not shown) is provided in the high temperature and high pressure pipe 13.

熱交換器14は、高温高圧配管13内の昇温した圧縮性流体を冷却する。熱交換器14で冷却された圧縮性流体は低温高圧配管15へと排出される。
低温高圧配管15は、熱交換器14により冷却された圧縮性流体を推進用エンジン2へ送出する。ここで、「低温」とは、熱交換器14により冷却される前の圧縮性流体と比較して低温であるという意味である。
低温高圧配管15には、内部の圧縮性流体の圧力を計測する圧力計Pが設けられていてもよい。圧力計Pは低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力を計測し、計測信号を圧力制御部PCへ出力する。
また、低温高圧配管15には、内部の圧縮性流体の温度を計測する温度計T2が設けられていてもよい。温度計T2は低温高圧配管15内の圧縮性流体の温度を計測し、計測信号を温度制御部T2Cへ出力する。
The heat exchanger 14 cools the heated compressible fluid in the high-temperature high-pressure pipe 13. The compressive fluid cooled in the heat exchanger 14 is discharged to the low temperature/high pressure pipe 15.
The low-temperature high-pressure pipe 15 delivers the compressive fluid cooled by the heat exchanger 14 to the propulsion engine 2. Here, “low temperature” means that the temperature is lower than that of the compressive fluid before being cooled by the heat exchanger 14.
The low-temperature high-pressure pipe 15 may be provided with a pressure gauge P that measures the pressure of the compressive fluid inside. The pressure gauge P measures the pressure of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15 and outputs a measurement signal to the pressure control unit PC.
Further, the low temperature/high pressure pipe 15 may be provided with a thermometer T2 for measuring the temperature of the compressive fluid inside. The thermometer T2 measures the temperature of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe 15 and outputs a measurement signal to the temperature control unit T2C.

高温スピルバック配管16は、高温高圧配管13内の圧縮性流体を低圧配管11へ戻すための配管である。高温スピルバック配管16には、高温スピルバック弁V1が設けられていてもよい。高温スピルバック弁V1は、その開度を圧力制御部PCにより制御され、圧力制御部PCは圧力計Pにより計測した低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力に応じて高温スピルバック弁V1の開度を調節する。 The high temperature spillback pipe 16 is a pipe for returning the compressive fluid in the high temperature high pressure pipe 13 to the low pressure pipe 11. A high temperature spillback valve V1 may be provided in the high temperature spillback pipe 16. The opening of the high temperature spillback valve V1 is controlled by the pressure control unit PC, and the pressure control unit PC controls the high temperature spillback valve V1 according to the pressure of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15 measured by the pressure gauge P. Adjust the opening.

例えば、低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力が目標値よりも高い場合には、高温スピルバック弁V1の開度を大きくすることで、高温高圧配管13内の圧縮性流体が低圧配管11へ戻る量を増やし、低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力上昇を抑制することができる。 For example, when the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe 15 is higher than the target value, the compressive fluid in the high-temperature high-pressure pipe 13 is changed to the low-pressure pipe 11 by increasing the opening degree of the high-temperature spillback valve V1. It is possible to increase the amount of returning to the low temperature high pressure pipe 15 and suppress the pressure rise of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15.

低温スピルバック配管17は、低温高圧配管15内の圧縮性流体を低圧配管11へ戻すための配管である。低温スピルバック配管17には、低温スピルバック弁V2が設けられていてもよい。低温スピルバック弁V2は、その開度を温度制御部T1Cにより制御され、温度制御部T1Cは温度計T1により計測した低圧配管11内の圧縮性流体の温度に応じて低温スピルバック弁V2の開度を調節する。
例えば、高温スピルバック配管16により高温の圧縮性流体が低圧配管11に戻る量が多く、低圧配管11内の圧縮性流体の温度が上昇したときには、低温スピルバック弁V2の開度を大きくすることで、低温高圧配管15内の低温の圧縮性流体が低圧配管11に戻る量を増やし、低圧配管11内の圧縮性流体の温度上昇を抑制することができる。
The low temperature spillback pipe 17 is a pipe for returning the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15 to the low pressure pipe 11. The low temperature spillback valve V2 may be provided in the low temperature spillback pipe 17. The opening degree of the low temperature spillback valve V2 is controlled by the temperature control unit T1C, and the temperature control unit T1C opens the low temperature spillback valve V2 according to the temperature of the compressive fluid in the low pressure pipe 11 measured by the thermometer T1. Adjust the degree.
For example, when the high temperature spillback pipe 16 returns a large amount of high temperature compressible fluid to the low pressure pipe 11 and the temperature of the compressible fluid in the low pressure pipe 11 rises, the opening degree of the low temperature spillback valve V2 should be increased. Thus, the amount of the low temperature compressible fluid in the low temperature high pressure pipe 15 returning to the low pressure pipe 11 can be increased, and the temperature rise of the compressive fluid in the low pressure pipe 11 can be suppressed.

また、高温高圧配管13と低温高圧配管15とを接続し、熱交換器14を通さずに高温高圧配管13内の圧縮性流体を低温高圧配管15へ供給するためのバイパス配管18を設けてもよい。バイパス配管18には、バイパス配管18内の圧縮性流体の流量を制御するためのバイパス弁V3が設けられている。バイパス弁V3は、その開度を温度制御部T2Cにより制御され、温度制御部T2Cは温度計T2により計測した低温高圧配管15内の圧縮性流体の温度に応じてバイパス弁V3の開度を調節する。
例えば、低温高圧配管15内の圧縮性流体の温度が下がりすぎた場合には、バイパス弁V3の開度を大きくすることで、熱交換器14によって冷却される前の高温高圧配管13内の高温の圧縮性流体が低温高圧配管15に直接供給される量を増やし、低温高圧配管15内の圧縮性流体の温度低下を抑制することができる。
Further, the high-temperature high-pressure pipe 13 and the low-temperature high-pressure pipe 15 may be connected to each other, and a bypass pipe 18 may be provided for supplying the compressive fluid in the high-temperature high-pressure pipe 13 to the low-temperature high-pressure pipe 15 without passing through the heat exchanger 14. Good. The bypass pipe 18 is provided with a bypass valve V3 for controlling the flow rate of the compressive fluid in the bypass pipe 18. The opening degree of the bypass valve V3 is controlled by the temperature control section T2C, and the temperature control section T2C adjusts the opening degree of the bypass valve V3 according to the temperature of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15 measured by the thermometer T2. To do.
For example, when the temperature of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe 15 is too low, the opening degree of the bypass valve V3 is increased to increase the high temperature in the high temperature high pressure pipe 13 before being cooled by the heat exchanger 14. It is possible to increase the amount of the compressive fluid directly supplied to the low-temperature high-pressure pipe 15 and suppress the temperature decrease of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe 15.

なお、LNGタンク1と燃料供給装置10との間に、燃料供給装置10からLNGタンク1への燃料の逆流を防ぐ逆止弁CV1を設けてもよい。また、LNGタンク1と燃料供給装置10との間に、1又は複数の圧縮機を設けてもよい。
また、燃料供給装置10と推進用エンジン2との間に、推進用エンジン2側から燃料供給装置10への燃料の逆流を防ぐ逆止弁CV2を設けてもよい。また、燃料供給装置10と推進用エンジン2との間に、1又は複数の圧縮機を設けてもよい。
A check valve CV1 may be provided between the LNG tank 1 and the fuel supply device 10 to prevent the fuel from flowing backward from the fuel supply device 10 to the LNG tank 1. In addition, one or more compressors may be provided between the LNG tank 1 and the fuel supply device 10.
Further, a check valve CV2 may be provided between the fuel supply device 10 and the propulsion engine 2 to prevent a backflow of fuel from the propulsion engine 2 side to the fuel supply device 10. In addition, one or more compressors may be provided between the fuel supply device 10 and the propulsion engine 2.

図2は本実施形態の燃料供給装置10を適用した燃料供給システムを示す図である。図2に示す燃料供給システムにおいては、図1のLNGタンク1と燃料供給装置10との間に、4つの圧縮機C1〜C4が設けられている。
圧縮機C1〜C4には、例えば無給油式の圧縮機を用いることができる。具体的には、圧縮室内の可動部(プランジャ又はピストン)が直線交番運動をすることによって気体を吸い込み圧縮する、往復圧縮機を用いることができる。圧縮機C1〜C4は燃料供給装置10の圧縮機12と同一のモータ12aの動力で回転するクランク軸12bにより連動して駆動させてもよい。
圧縮機C1〜C4および圧縮機12において、それぞれ同程度の圧縮率で圧縮されることで、LNGタンク1から供給されるボイルオフガスは圧縮率の5乗まで圧縮される。例えば、圧縮機C1〜C4および圧縮機12のそれぞれにおいて約3.15倍に圧縮することで、ボイルオフガスは3.15の5乗の310倍まで圧縮される。例えば、圧縮機C1の入口側におけるボイルオフガスの圧力が0.1MPaであれば、圧縮機C1の出口側の圧力は約0.32MPa、圧縮機C2の出口側の圧力は約0.99MPa、圧縮機C3の出口側の圧力は約3.13MPa、圧縮機C4の出口側の圧力は約9.85MPa、圧縮機12の出口側の圧力は約31.0MPaである。
FIG. 2 is a diagram showing a fuel supply system to which the fuel supply device 10 of the present embodiment is applied. In the fuel supply system shown in FIG. 2, four compressors C1 to C4 are provided between the LNG tank 1 and the fuel supply device 10 of FIG.
As the compressors C1 to C4, for example, oilless compressors can be used. Specifically, it is possible to use a reciprocating compressor in which a movable portion (plunger or piston) in the compression chamber makes a linear alternating motion to suck and compress gas. The compressors C1 to C4 may be driven in an interlocking manner by a crankshaft 12b that rotates with the same power of a motor 12a as the compressor 12 of the fuel supply device 10.
In the compressors C1 to C4 and the compressor 12, the boil-off gas supplied from the LNG tank 1 is compressed to the fifth power of the compression rate by being compressed at the same compression rate. For example, by compressing the boil-off gas by about 3.15 times in each of the compressors C1 to C4 and the compressor 12, the boil-off gas is compressed by 3.15 to 310 times. For example, if the pressure of the boil-off gas on the inlet side of the compressor C1 is 0.1 MPa, the pressure on the outlet side of the compressor C1 is about 0.32 MPa, and the pressure on the outlet side of the compressor C2 is about 0.99 MPa. The pressure on the outlet side of the machine C3 is about 3.13 MPa, the pressure on the outlet side of the compressor C4 is about 9.85 MPa, and the pressure on the outlet side of the compressor 12 is about 31.0 MPa.

圧縮機C1〜C4の入口側(吸引側)および出口側(吐出側)には、圧縮機12と同様に、図示しない緩衝タンク(スナッバ)が設けられていることが好ましい。また、圧縮機C1〜C4の出口側(吐出側)には、圧縮されることで温度が上昇したボイルオフガスを冷却する図示しないガスクーラが設けられていることが好ましい。 Like the compressor 12, a buffer tank (snubber) not shown is preferably provided on the inlet side (suction side) and the outlet side (discharge side) of the compressors C1 to C4. Further, it is preferable that a gas cooler (not shown) that cools the boil-off gas whose temperature has risen due to compression is preferably provided on the outlet side (discharge side) of the compressors C1 to C4.

LNGタンク1の上端部と圧縮機C1の入口側とは、配管21により接続されている。LNGタンク1内で発生するボイルオフガスは圧縮機C1により吸引され、配管21を通じてLNGタンク1から送出される。 The upper end of the LNG tank 1 and the inlet side of the compressor C1 are connected by a pipe 21. The boil-off gas generated in the LNG tank 1 is sucked by the compressor C1 and sent from the LNG tank 1 through the pipe 21.

圧縮機C1の出口側と圧縮機C2の入口側とは、配管22により接続されている。圧縮機C1で圧縮されたボイルオフガスは配管22を通じて圧縮機C2により吸引され、さらに圧縮されて配管23に排出される。配管21と配管22とはスピルバック配管31により接続されている。スピルバック配管31にはスピルバック弁V4が設けられており、配管22内のボイルオフガスの圧力に応じて配管22側から配管21側へボイルオフガスが戻される。 The outlet side of the compressor C1 and the inlet side of the compressor C2 are connected by a pipe 22. The boil-off gas compressed by the compressor C1 is sucked by the compressor C2 through the pipe 22, further compressed, and discharged to the pipe 23. The pipe 21 and the pipe 22 are connected by a spillback pipe 31. The spillback valve V4 is provided in the spillback pipe 31, and the boil-off gas is returned from the pipe 22 side to the pipe 21 side according to the pressure of the boil-off gas in the pipe 22.

圧縮機C2の出口側と圧縮機C3の入口側とは、配管23により接続されている。圧縮機C2で圧縮されたボイルオフガスは配管23を通じて圧縮機C3により吸引され、さらに圧縮されて配管24に排出される。配管22と配管23とはスピルバック配管32により接続されている。スピルバック配管32にはスピルバック弁V5が設けられており、配管23内のボイルオフガスの圧力に応じて配管23側から配管22側へボイルオフガスが戻される。 The outlet side of the compressor C2 and the inlet side of the compressor C3 are connected by a pipe 23. The boil-off gas compressed by the compressor C2 is sucked by the compressor C3 through the pipe 23, further compressed, and discharged to the pipe 24. The pipe 22 and the pipe 23 are connected by a spillback pipe 32. A spillback valve V5 is provided in the spillback pipe 32, and the boiloff gas is returned from the pipe 23 side to the pipe 22 side according to the pressure of the boiloff gas in the pipe 23.

圧縮機C3の出口側と圧縮機C4の入口側とは、配管24により接続されている。圧縮機C3で圧縮されたボイルオフガスは配管24を通じて圧縮機C4により吸引され、さらに圧縮されて配管25に排出される。配管23と配管24とはスピルバック配管33により接続されている。スピルバック配管33にはスピルバック弁V6が設けられており、配管24内のボイルオフガスの圧力に応じて配管24側から配管23側へボイルオフガスが戻される。 The outlet side of the compressor C3 and the inlet side of the compressor C4 are connected by a pipe 24. The boil-off gas compressed by the compressor C3 is sucked by the compressor C4 through the pipe 24, further compressed, and discharged to the pipe 25. The pipe 23 and the pipe 24 are connected by a spillback pipe 33. A spillback valve V6 is provided in the spillback pipe 33, and the boiloff gas is returned from the pipe 24 side to the pipe 23 side according to the pressure of the boiloff gas in the pipe 24.

圧縮機C4の出口側は、配管25の一端に接続されており、配管25の他端は逆止弁CV1の上流側に接続されている。逆止弁CV1の下流側は燃料供給装置10の低圧配管11に接続されている。圧縮機C4で圧縮されたボイルオフガスは配管25、逆止弁CV1および低圧配管11を通じて圧縮機12により吸引される。配管24と配管25とはスピルバック配管34により接続されている。スピルバック配管34にはスピルバック弁V7が設けられており、配管25内のボイルオフガスの圧力に応じて配管25側から配管24側へボイルオフガスが戻される。
なお、圧縮機C3、C4にそれぞれスピルバック配管33、34を独立させて設ける代わりに、圧縮機C4により圧縮されたボイルオフガスを圧縮機C4の出口側から圧縮機C3の入口側に戻すスピルバック配管を設けてもよい。
The outlet side of the compressor C4 is connected to one end of the pipe 25, and the other end of the pipe 25 is connected to the upstream side of the check valve CV1. The downstream side of the check valve CV1 is connected to the low pressure pipe 11 of the fuel supply device 10. The boil-off gas compressed by the compressor C4 is sucked by the compressor 12 through the pipe 25, the check valve CV1 and the low pressure pipe 11. The pipe 24 and the pipe 25 are connected by a spillback pipe 34. A spillback valve V7 is provided in the spillback pipe 34, and the boil-off gas is returned from the pipe 25 side to the pipe 24 side according to the pressure of the boil-off gas in the pipe 25.
It should be noted that instead of independently providing the spillback pipes 33 and 34 to the compressors C3 and C4, respectively, the spillback that returns the boil-off gas compressed by the compressor C4 from the outlet side of the compressor C4 to the inlet side of the compressor C3. Piping may be provided.

以上説明したように、本実施形態によれば、圧縮機12よりも下流側の高温高圧配管13から圧縮機12の上流側の低圧配管11へ高温の圧縮性流体(燃料)を戻す高温スピルバック配管16と、熱交換器14よりも下流側の低温高圧配管15から低圧配管11へ低温の圧縮性流体を戻す低温スピルバック配管17と、を備えるため、圧縮機12の上流側の低圧配管11内の圧縮性流体の温度を調整することができる。このため、圧縮機12の流量を安定させることができ、消費設備(内燃機関である推進用エンジン2)に供給される圧縮性流体の圧力、温度、流量などを安定させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the high temperature spillback for returning the high temperature compressive fluid (fuel) from the high temperature/high pressure pipe 13 downstream of the compressor 12 to the low pressure pipe 11 upstream of the compressor 12. Since the pipe 16 and the low-temperature spillback pipe 17 for returning the low-temperature compressible fluid from the low-temperature high-pressure pipe 15 downstream of the heat exchanger 14 to the low-pressure pipe 11 are provided, the low-pressure pipe 11 upstream of the compressor 12 is provided. The temperature of the compressible fluid therein can be adjusted. Therefore, the flow rate of the compressor 12 can be stabilized, and the pressure, temperature, flow rate, etc. of the compressive fluid supplied to the consumption facility (the propulsion engine 2 which is an internal combustion engine) can be stabilized.

また、低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力を計測する圧力計Pと、高温スピルバック配管16の流量を制御する高温スピルバック弁V1を設け、高温スピルバック弁V1の開度を、圧力計Pにより計測された圧力に応じて調整することで、低温高圧配管15内の圧縮性流体の圧力を消費設備が要求する圧縮性流体の圧力に対応するように調整することができる。 Further, a pressure gauge P for measuring the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe 15 and a high-temperature spillback valve V1 for controlling the flow rate of the high-temperature spillback pipe 16 are provided, and the opening degree of the high-temperature spillback valve V1 is set to By adjusting according to the pressure measured by the meter P, the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe 15 can be adjusted so as to correspond to the pressure of the compressive fluid required by the consuming facility.

また、低圧配管11内の圧縮性流体の温度を計測する第1の温度計T1と、低温スピルバック配管17の流量を制御する低温スピルバック弁V2とを設け、低温スピルバック弁V2の開度を、第1の温度計T1により計測された温度に応じて調整することで、低圧配管11内の圧縮性流体の温度を所定の範囲に調整することができる。 Further, a first thermometer T1 for measuring the temperature of the compressive fluid in the low pressure pipe 11 and a low temperature spillback valve V2 for controlling the flow rate of the low temperature spillback pipe 17 are provided, and the opening degree of the low temperature spillback valve V2 is set. Is adjusted according to the temperature measured by the first thermometer T1, so that the temperature of the compressive fluid in the low-pressure pipe 11 can be adjusted within a predetermined range.

また、熱交換器14を通さずに高温高圧配管13内の圧縮性流体を低温高圧配管15へ供給するバイパス配管18と、バイパス配管18の流量を制御するバイパス弁V3と、低温高圧配管15内の圧縮性流体の温度を計測する第2の温度計T2と、をさらに設け、バイパス弁V3の開度を、第2の温度計T2により計測された温度に応じて調整することで、低温高圧配管15内の温度を、消費設備が要求する圧縮性流体の温度に対応するように調整することができる。 Further, the bypass pipe 18 that supplies the compressive fluid in the high-temperature high-pressure pipe 13 to the low-temperature high-pressure pipe 15 without passing through the heat exchanger 14, the bypass valve V3 that controls the flow rate of the bypass pipe 18, and the low-temperature high-pressure pipe 15 And a second thermometer T2 for measuring the temperature of the compressive fluid, and the opening degree of the bypass valve V3 is adjusted according to the temperature measured by the second thermometer T2. The temperature in the pipe 15 can be adjusted to correspond to the temperature of the compressive fluid required by the consuming equipment.

また、低圧配管11の低温スピルバック配管17との接続部および高温スピルバック配管16との接続部よりも上流側に、第1の逆止弁CV1を設けることで、低圧配管11から上流側への圧縮性流体の逆流を防ぐことができる。例えば、圧縮機12に給油式の圧縮機を用いた場合でも、圧縮性流体に混入した潤滑油により低圧配管11よりも上流側の部分が汚染されることがない。 Further, by providing the first check valve CV1 on the upstream side of the connection portion of the low-pressure pipe 11 with the low-temperature spillback pipe 17 and the connection portion with the high-temperature spillback pipe 16, the low-pressure pipe 11 moves from the low-pressure pipe 11 to the upstream side. It is possible to prevent backflow of the compressive fluid. For example, even when an oil supply type compressor is used as the compressor 12, the lubricating oil mixed in the compressive fluid does not contaminate the upstream side of the low pressure pipe 11.

また、低温高圧配管15の低温スピルバック配管17との接続部よりも下流側に、第2の逆止弁CV2を設けることで、低温高圧配管15の低温スピルバック配管17との接続部よりも下流側からの圧縮性流体の逆流を防ぐことができる。例えば、低温高圧配管15の低温スピルバック配管17との接続部よりも下流側で給油式の圧縮機を用いた場合でも、圧縮性流体に混入した潤滑油が逆流し、低温スピルバック配管17を通じてさらに低圧配管11よりも上流側部分が潤滑油に汚染されることを防ぐことができる。 Further, by providing the second check valve CV2 on the downstream side of the connection portion of the low-temperature high-pressure pipe 15 with the low-temperature spillback pipe 17, the low-temperature high-pressure pipe 15 is connected with the low-temperature spillback pipe 17 more than the connection portion thereof. It is possible to prevent the backflow of the compressive fluid from the downstream side. For example, even when a refueling type compressor is used on the downstream side of the connection portion of the low-temperature high-pressure pipe 15 with the low-temperature spillback pipe 17, the lubricating oil mixed in the compressible fluid flows back and passes through the low-temperature spillback pipe 17. Further, it is possible to prevent the upstream side of the low pressure pipe 11 from being contaminated with the lubricating oil.

なお、上記説明においては、メタン、エタン、プロパン等の炭素化合物を主成分とする天然ガスの運搬船について説明したが、本発明はこれに限らず、常温で気体の燃料を液化した液化ガスの運搬船に本発明を適用することができる。例えば、油田、天然ガス田、製油施設等で生じる副生ガスを精製、液化した液化石油ガス(LPG)の運搬船やガス火力発電所等の消費設備に本発明を適用してもよい。
また、上記説明における温度、圧力は一例であり、本発明はこれに限られるものではない。
In the above description, the carrier for natural gas containing carbon compounds such as methane, ethane and propane as a main component has been described, but the present invention is not limited to this, and a carrier for liquefied gas obtained by liquefying a gaseous fuel at room temperature. The present invention can be applied to. For example, the present invention may be applied to consumption equipment such as a carrier for liquefied petroleum gas (LPG) obtained by refining and liquefying by-product gas generated in an oil field, a natural gas field, an oil refinery, or the like, or a gas thermal power plant.
Moreover, the temperature and pressure in the above description are examples, and the present invention is not limited thereto.

1 LNGタンク
2 推進用エンジン
3 主軸
4 プロペラ
10 燃料供給装置
11 低圧配管
12 圧縮機
12a モータ
12b クランク軸
13 高温高圧配管
14 熱交換器
15 低温高圧配管
16 高温スピルバック配管
17 低温スピルバック配管
18 バイパス配管
21、22、23、24、25 配管
31、32、33、34 スピルバック配管
C1、C2、C3、C4 圧縮機
CV1 第1の逆止弁
CV2 第2の逆止弁
P 圧力計
PC 圧力制御部
T1 第1の温度計
T1C 温度制御部
T2 第2の温度計
T2C 温度制御部
V1 高温スピルバック弁
V2 低温スピルバック弁
V3 バイパス弁
V4、V5、V6、V7 スピルバック弁
1 LNG Tank 2 Propulsion Engine 3 Spindle 4 Propeller 10 Fuel Supply Device 11 Low Pressure Pipe 12 Compressor 12a Motor 12b Crankshaft 13 High Temperature High Pressure Pipe 14 Heat Exchanger 15 Low Temperature High Pressure Pipe 16 High Temperature Spillback Pipe 17 Low Temperature Spillback Pipe 18 Bypass Pipes 21, 22, 23, 24, 25 Pipes 31, 32, 33, 34 Spillback pipes C1, C2, C3, C4 Compressor CV1 First check valve CV2 Second check valve P Pressure gauge PC Pressure control Part T1 First thermometer T1C Temperature control part T2 Second thermometer T2C Temperature control part V1 High temperature spillback valve V2 Low temperature spillback valve V3 Bypass valve V4, V5, V6, V7 Spillback valve

Claims (9)

圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体供給装置であって、
低圧の圧縮性流体が供給される低圧配管と、
前記低圧配管内の圧縮性流体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体が送出される高温高圧配管と、
前記高温高圧配管内の昇温した圧縮性流体を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する低温高圧配管と、
前記高温高圧配管から前記低圧配管へ昇温した圧縮性流体を戻すための高温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管から前記低圧配管へ冷却された圧縮性流体を戻すための低温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の圧力を計測する圧力計と、
前記高温スピルバック配管の流量を制御する高温スピルバック弁と、
を備え、
前記高温スピルバック弁の開度は、前記圧力計により計測された圧力に応じて調整される、圧縮性流体供給装置。
A compressible fluid supply device for supplying a compressible fluid to a consumer facility that consumes the compressible fluid,
Low-pressure piping to which low-pressure compressible fluid is supplied,
A compressor for compressing the compressive fluid in the low-pressure pipe,
A high-temperature high-pressure pipe to which a compressive fluid heated by being compressed by the compressor is delivered,
A heat exchanger for cooling the heated compressible fluid in the high temperature and high pressure pipe;
A low-temperature high-pressure pipe for supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consumption facility,
A high temperature spillback pipe for returning the compressive fluid heated from the high temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A low temperature spillback pipe for returning the cooled compressible fluid from the low temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A pressure gauge for measuring the pressure of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe,
A high temperature spillback valve for controlling the flow rate of the high temperature spillback pipe;
Equipped with
The opening degree of the said high temperature spillback valve is a compressible fluid supply apparatus adjusted according to the pressure measured with the said pressure gauge .
前記低圧配管内の前記圧縮機に取り込まれるときの圧縮性流体の温度を計測する第1の温度計と、A first thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid when taken into the compressor in the low-pressure pipe;
前記低温スピルバック配管の流量を制御する低温スピルバック弁と、を備え、A low temperature spillback valve for controlling the flow rate of the low temperature spillback pipe,
前記低温スピルバック弁の開度は、前記第1の温度計により計測された温度に応じて調整される、請求項1に記載の圧縮性流体供給装置。The compressible fluid supply device according to claim 1, wherein the opening degree of the low-temperature spillback valve is adjusted according to the temperature measured by the first thermometer.
圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体供給装置であって、
低圧の圧縮性流体が供給される低圧配管と、
前記低圧配管内の圧縮性流体を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体が送出される高温高圧配管と、
前記高温高圧配管内の昇温した圧縮性流体を冷却する熱交換器と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する低温高圧配管と、
前記高温高圧配管から前記低圧配管へ昇温した圧縮性流体を戻すための高温スピルバック配管と、
前記低温高圧配管から前記低圧配管へ冷却された圧縮性流体を戻すための低温スピルバック配管と、
前記低圧配管内の前記圧縮機に取り込まれるときの圧縮性流体の温度を計測する第1の温度計と、
前記低温スピルバック配管の流量を制御する低温スピルバック弁と、を備え、
前記低温スピルバック弁の開度は、前記第1の温度計により計測された温度に応じて調整される、圧縮性流体供給装置。
A compressible fluid supply device for supplying a compressible fluid to a consumer facility that consumes the compressible fluid,
Low-pressure piping to which low-pressure compressible fluid is supplied,
A compressor for compressing the compressive fluid in the low-pressure pipe,
A high-temperature high-pressure pipe to which a compressive fluid heated by being compressed by the compressor is delivered,
A heat exchanger for cooling the heated compressible fluid in the high temperature and high pressure pipe;
A low-temperature high-pressure pipe for supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consumption facility,
A high temperature spillback pipe for returning the compressive fluid heated from the high temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A low temperature spillback pipe for returning the cooled compressible fluid from the low temperature high pressure pipe to the low pressure pipe,
A first thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid when taken into the compressor in the low-pressure pipe;
A low temperature spillback valve for controlling the flow rate of the low temperature spillback pipe,
The compressible fluid supply device , wherein the opening degree of the low temperature spillback valve is adjusted according to the temperature measured by the first thermometer .
前記熱交換器を通さずに前記高温高圧配管内の圧縮性流体を前記低温高圧配管へ供給するバイパス配管と、
前記バイパス配管の流量を制御するバイパス弁と、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の温度を計測する第2の温度計と、
をさらに備え、
前記バイパス弁の開度は、前記第2の温度計により計測された温度に応じて調整される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧縮性流体供給装置。
Bypass piping that supplies the compressive fluid in the high-temperature high-pressure piping to the low-temperature high-pressure piping without passing through the heat exchanger,
A bypass valve for controlling the flow rate of the bypass pipe,
A second thermometer for measuring the temperature of the compressive fluid in the low-temperature high-pressure pipe;
Further equipped with,
The compressible fluid supply device according to claim 1, wherein the opening degree of the bypass valve is adjusted according to the temperature measured by the second thermometer.
前記低圧配管の前記低温スピルバック配管との接続部および前記高温スピルバック配管との接続部よりも上流側に、第1の逆止弁を備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧縮性流体供給装置。 5. The first check valve is provided on the upstream side of a connection portion of the low pressure pipe with the low temperature spillback pipe and a connection portion with the high temperature spillback pipe. Compressible fluid supply device. 前記低温高圧配管の前記低温スピルバック配管との接続部よりも下流側に、第2の逆止弁を備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の圧縮性流体供給装置。 The compressive fluid supply device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a second check valve provided on a downstream side of a connection portion of the low-temperature high-pressure pipe with the low-temperature spillback pipe. 圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体の供給方法であって、
低圧の圧縮性流体を圧縮機で圧縮する工程と、
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体を熱交換器で冷却する工程と、
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する工程と、
を有し、
前記圧縮機よりも下流および前記熱交換器よりも上流から高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すとともに、
前記熱交換器よりも下流から低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すことにより、
前記圧縮機の上流側の圧縮性流体の温度を調整
前記高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、
前記低温高圧配管内の圧縮性流体の圧力に応じて調整される、
ことを特徴とする圧縮性流体の供給方法。
A method of supplying a compressive fluid that is supplied to a consumption facility that consumes the compressible fluid,
Compressing a low pressure compressible fluid with a compressor,
Cooling the compressible fluid heated by being compressed by the compressor with a heat exchanger,
Supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consuming facility,
Have
While returning a part of the high temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the compressor and the upstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
By returning a portion of the low temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
Adjust the temperature of the compressed fluid upstream of the compressor,
The flow rate of the compressive fluid when returning a part of the high-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is
Adjusted according to the pressure of the compressive fluid in the low temperature high pressure pipe,
A method for supplying a compressible fluid, which is characterized in that:
前記低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、The flow rate of the compressive fluid when returning part of the low-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is
前記圧縮機に取り込まれるときの前記低圧の圧縮性流体の温度に応じて調整される、請求項7に記載の圧縮性流体の供給方法。The method for supplying a compressive fluid according to claim 7, wherein the method is adjusted according to the temperature of the low-pressure compressible fluid when being taken into the compressor.
圧縮性流体を消費する消費設備へ供給する圧縮性流体の供給方法であって、A method of supplying a compressive fluid that is supplied to a consumption facility that consumes the compressible fluid,
低圧の圧縮性流体を圧縮機で圧縮する工程と、Compressing a low pressure compressible fluid with a compressor,
前記圧縮機により圧縮されることにより昇温した圧縮性流体を熱交換器で冷却する工程と、Cooling the compressible fluid heated by being compressed by the compressor with a heat exchanger,
前記熱交換器により冷却された圧縮性流体を前記消費設備へ供給する工程と、Supplying a compressive fluid cooled by the heat exchanger to the consuming facility,
を有し、Have
前記圧縮機よりも下流および前記熱交換器よりも上流から高温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すとともに、While returning a part of the high temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the compressor and the upstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
前記熱交換器よりも下流から低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すことにより、By returning a portion of the low temperature and high pressure compressible fluid from the downstream of the heat exchanger to the upstream of the compressor,
前記圧縮機の上流側の圧縮性流体の温度を調整し、Adjusting the temperature of the compressive fluid on the upstream side of the compressor,
前記低温高圧の圧縮性流体の一部を前記圧縮機の上流へ戻すときの圧縮性流体の流量は、The flow rate of the compressive fluid when returning part of the low-temperature high-pressure compressible fluid to the upstream of the compressor is
前記圧縮機に取り込まれるときの前記低圧の圧縮性流体の温度に応じて調整される、Adjusted according to the temperature of the low pressure compressible fluid as it is taken into the compressor,
ことを特徴とする圧縮性流体の供給方法。A method for supplying a compressible fluid, which is characterized in that:
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