JPH10196900A - 圧縮空気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時に、圧
縮空気系の配管等の内部に滞留する湿り空気や凝縮水
と、錆発生による各部機能の劣化促進及び弁固着による
不用意な予備系起動等を防止した圧縮空気発生装置を提
供する。 【解決手段】請求項１記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、空気圧縮機４の計装用空気圧縮機吐出配管５に計
装用空気除湿装置13の出口側配管である計装用空気供給
配管14から除湿弁34を介挿した除湿配管35を接続すると
共に、計装用空気圧縮機吐出配管５にドレン弁36を介挿
したドレン配管37を接続して、空気圧縮機４の運転停止
あるいは無負荷運転時に空気圧縮機４の運転制御信号と
空気貯槽の圧力制御信号により除湿弁34とドレン弁36を
制御して、計装用空気圧縮機吐出配管５等の内部の湿り
空気及び凝縮水を乾き空気と置換することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種プラント内に
圧縮空気を供給する圧縮空気系に係り、特に圧縮空気系
における除湿を行う圧縮空気発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、沸騰水型原子力発電プラントに
おいては、空気作動弁や計装制御機器の円滑な作動源
と、各種タンクやフィルタ及び脱塩器等の逆洗と撹拌
用、さらに空気作動工具等の動力源として、必要な圧力
と容量を備えた空気を供給する圧縮空気発生装置が設置
されている。

【０００３】この圧縮空気発生装置には、図５の系統構
成図に示すように、主に前記空気作動弁や計装制御機器
等に除湿及び除塵された圧縮空気を供給する計装用圧縮
空気系１と、前記空気作動工具等に除塵された圧縮空気
を供給する所内用圧縮空気系２により構成されていて、
一般に所内用圧縮空気系２の設備は、計装用圧縮空気系
１に比べて小容量としている。

【０００４】前記計装用圧縮空気系１は、並列に２系列
の空気圧縮機系及び除湿系を設置し、このうち一系列を
常用機の常用系に、他の一系列を予備機の予備系として
運転を行っている。

【０００５】この２系列のそれぞれは、吸入フィルタ兼
消音器３ａ，３ｂを備えた計装用空気圧縮機４ａ，４ｂ
と、この計装用空気圧縮機４ａ，４ｂの図示しない本体
付きの吐出弁に接続した、計装用空気圧縮機４ａ，４ｂ
の吐出側配管である計装用空気圧縮機吐出配管５ａ，５
ｂを介して、計装用後部冷却器６ａ，６ｂと計装用気水
分離器７ａ，７ｂが接続されている。

【０００６】さらに、前記計装用気水分離器７ａ，７ｂ
と接続した逆止弁８ａ，８ｂの下流側では、併合配管９
により一括されて計装用空気貯槽10と接続している。ま
た、この計装用空気貯槽10には、逆止弁11を介した計装
用空気貯槽下流配管12が吸着材を用いた計装用空気除湿
装置13ａ，13ｂと接続していて、この計装用空気除湿装
置13ａ，13ｂの下流側は、出口側配管である計装用空気
供給配管14により一括されて前記各種の計装負荷15に接
続して構成されている。

【０００７】なお、前記計装用空気貯槽10には計装用空
気圧縮機４ａ，４ｂの自動運転のための圧力スイッチ16
が設けられており、計装用空気貯槽10における所定の圧
力範囲において、前記計装用空気圧縮機４ａ，４ｂを負
荷運転あるいは無負荷運転するように構成している。

【０００８】前記計装用圧縮空気系１においては、例え
ば計装用空気圧縮機４ｂ側を予備機として停止させ、常
用機として計装用空気圧縮機４ａを運転する場合には、
計装用空気圧縮機４ａの運転により、吸入フィルタ兼消
音器３ａより吸入された圧縮機設置室内の空気は、計装
用空気圧縮機４ａにおいて圧縮される。

【０００９】この吸入された空気は、圧縮されることに
より空気中に含まれた水分により高圧湿り空気となり、
図示しない空気圧縮機本体付きの吐出弁から、計装用空
気圧縮機吐出配管５ａに吐出される。さらに、高圧湿り
空気は計装用後部冷却器６ａで冷却されることで、水分
が凝縮されると共に計装用気水分離器７ａにて水分を除
去された後に、逆止弁22ａを経由して計装用空気貯槽10
に貯溜される。

【００１０】計装用空気貯槽10内の圧縮空気は、逆止弁
11を介挿した計装用空気貯槽下流配管12を経て、計装用
空気除湿装置13ａにおいて除湿され、乾き空気となって
計装用空気供給配管14を経由して、前記計装機器用とし
て圧縮空気を使用する計装負荷15に供給される。

【００１１】この時の計装用空気圧縮機４ａにおいて
は、前記計装用空気貯槽10に設置された計装用圧力スイ
ッチ16により検知された計装用空気貯槽10内の空気圧力
が、一定の範囲となるように計装用圧力スイッチ16から
の圧力制御信号により、負荷運転あるいは無負荷運転制
御が自動的に行われる。

【００１２】なお、ここで運転中の前記計装用空気圧縮
機４ａ及び計装用空気除湿装置13ａを、それぞれ故障や
定期点検等により停止させる場合には、予め前記予備機
として待機させている計装用空気圧縮機４ｂ及び計装用
空気除湿装置13ｂに切り替えて、前記常用機と同様にし
て運転させることにより、計装用圧縮空気系１の機能を
停止させることなく、計装用圧縮空気の供給が継続して
行われる。

【００１３】前記所内用圧縮空気系２についても、並列
に２系列の空気圧縮機系及び除湿系を設置し、このうち
一系列を常用機に、他の一系列を予備機として運転を行
っている。

【００１４】この２系列のそれぞれは、吸入フィルタ兼
消音器17ａ，17ｂを備えた所内用空気圧縮機18ａ，18ｂ
と、この所内用空気圧縮機18ａ，18ｂの図示しない本体
付きの吐出弁に接続した、所内用空気圧縮機18ａ，18ｂ
の吐出側配管である所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，19
ｂを介して、所内用後部冷却器20ａ，20ｂと所内用気水
分離器21ａ，21ｂが接続されている。

【００１５】さらに、前記所内用気水分離器21ａ，21ｂ
と接続した逆止弁22ａ，22ｂの下流側では、併合配管23
により一括されて所内用空気貯槽24と接続している。ま
た、この所内用空気貯槽24には、逆止弁25を介した所内
用空気供給配管26により前記各種の所内負荷27と接続し
ており、さらに、この所内用空気供給配管26は、連通逆
止弁28と自動弁29を介挿した連通配管30により、前記所
内用圧縮空気系２の計装用空気貯槽下流配管12と接続し
て構成されている。

【００１６】なお、前記所内用空気貯槽24には所内用空
気圧縮機18ａ，18ｂの自動運転のための所内用圧力スイ
ッチ31が設けられており、所内用空気貯槽24における所
定の圧力範囲において、前記所内用空気圧縮機18ａ，18
ｂを負荷運転あるいは無負荷運転するように構成してい
る。

【００１７】前記所内用圧縮空気系２においては、例え
ば、所内用空気圧縮機18ｂ側を予備機として停止させ、
常用機として所内用空気圧縮機18ａを運転する場合に
は、所内用空気圧縮機18ａの運転により、吸入フィルタ
兼消音器17ａより吸入された圧縮機設置室内の空気は、
所内用空気圧縮機18ａにおいて圧縮される。

【００１８】この吸入された空気は、圧縮されることに
より空気中に含まれた水分により高圧湿り空気となり図
示しない空気圧縮機本体付きの吐出弁から、所内用空気
圧縮機吐出配管19ａに吐出される。さらに、高圧湿り空
気は所内用後部冷却器20ａで冷却されることで、水分が
凝縮されると共に所内用気水分離器21ａにて水分を除去
された後に、逆止弁22ａを経由して所内用空気貯槽24に
貯溜される。

【００１９】所内用空気貯槽24内の圧縮空気は、逆止弁
25を介挿した所内用空気供給配管26を経由して、所内用
として圧縮空気を使用する所内負荷27に供給される。こ
の時の前記所内用空気圧縮機18ａは、前記所内用空気貯
槽24に設置した計装用圧力スイッチ31により検知され
て、所内用空気貯槽24内の空気圧力が一定の範囲となる
ように、所内用圧力スイッチ31からの圧力制御信号によ
り、負荷運転あるいは無負荷運転制御が行われる。

【００２０】なお、前記計装用圧縮空気系１内の圧力
が、万−プラント運転に影響を及ほすような圧力まで低
下した場合には、前記連通配管30に介挿された自動弁29
が自動的に開く。これにより、所内用空気貯槽24に貯溜
された圧縮空気が、逆止弁25と所内用空気供給配管26及
び連通配管30を経由し、計装用空気貯槽下流配管12に流
入することから、前記計装用圧縮空気系１は所内用圧縮
空気系２によりバックアップされる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】圧縮空気発生装置の計
装用圧縮空気系１においては、計装用空気圧縮機４ａ，
４ｂにて圧縮された高圧の湿り空気は、前記各空気圧縮
機の常用系から予備系への運転切替による停止後や無負
荷運転時には、それぞれ空気圧縮機本体付きの吐出弁と
逆止弁８ａ，８ｂとの間で、計装用空気圧縮機吐出配管
５ａ，５ｂと計装用後部冷却器６ａ，６ｂ及び計装用気
水分離器７ａ，７ｂの内部に滞留する。

【００２２】なお、計装用後部冷却器６ａ，６ｂ及び計
装用気水分離器７ａ，７ｂにおいては、内部を湿り空気
が通過しない限り、その冷却共に凝縮水の分離及び除去
が行われないことから、高圧の湿り空気が滞留する。ま
た、所内用圧縮空気系２においても同様に、空気圧縮機
本体付きの吐出弁と逆止弁22ａ，22ｂとの間で、所内用
空気圧縮機吐出配管19ａ，19ｂと所内用後部冷却器20
ａ，20ｂ及び計装用気水分離器21ａ，21ｂの内部に高圧
の湿り空気が滞留する。

【００２３】この滞留した高圧の湿り空気は、滞留時間
が比較的長いと自然放熱により冷却され、空気中の水蒸
気は凝縮されて凝縮水となり、計装用空気圧縮機吐出配
管５ａ，５ｂ及び所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，19ｂ
等の内部に貯溜される。

【００２４】前記計装用空気圧縮機吐出配管５ａ，５ｂ
や所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，19ｂと、各空気圧縮
機本体付きの吐出弁や下流の圧縮空気発生装置を形成し
ている各種機器、及び配管や弁類は一般的に炭素鋼製で
ある。従って、内部に湿り空気が滞留したり凝縮水が貯
溜すると、これら各種機器や配管及び弁類に錆を発生さ
せることから、それぞれの機能劣化を促進させることに
なる。

【００２５】たとえば、圧縮機本体付き吐出弁や逆止弁
８ａ，８ｂ，22ａ，22ｂに錆が発生すると、弁体の固着
を引き起こすことになり、この場合には計装負荷15や所
内負荷27に対して、適切な圧力と流量の圧縮空気が供給
されない支障がある。このために、負荷運転開始時や切
替運転開始時に一時的に空気圧力が低下することから、
不用意に前記予備系が起動する等の不具合があった。

【００２６】本発明の目的とするところは、空気圧縮機
の運転停止後や無負荷運転時に、圧縮空気発生装置の配
管等の内部に滞留する湿り空気や凝縮水と、これに伴う
錆発生による各部機能の劣化促進を防止すると共に、弁
の固着による不用意な予備系の起動等を防止した圧縮空
気発生装置を提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る圧縮空気発生装置は、プラン
ト内に圧縮空気を供給する空気圧縮機と空気貯槽及び空
気除湿装置を備えた圧縮空気発生装置において、前記空
気圧縮機の吐出側配管に前記空気除湿装置の出口側配管
から除湿弁を介挿した除湿配管を接続すると共に、前記
吐出側配管にドレン弁を介挿したドレン配管を接続し
て、前記空気圧縮機の運転停止あるいは無負荷運転時に
空気圧縮機の運転制御信号と前記空気貯槽の圧力制御信
号により前記除湿弁とドレン弁を制御して、前記空気圧
縮機の吐出側配管等の内部の湿り空気及び凝縮水を乾き
空気と置換することを特徴とする。

【００２８】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時
に、空気圧縮機の吐出側配管等に対して、除湿弁を介し
て除湿配管により空気除湿装置から乾き空気が導入され
るので、前記吐出側配管等に滞留した湿り空気と、この
湿り空気の冷却により生じた凝縮水は、ドレン弁を介し
てドレン配管から系外に排出されると共に、内部は前記
乾き空気により置換される。

【００２９】請求項２記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、プラント内に圧縮空気を供給する空気除湿装置を
備えた圧縮空気発生装置と併設した空気圧縮機と空気貯
槽を備えた圧縮空気発生装置において、前記空気圧縮機
の吐出側配管に前記空気除湿装置を備えた圧縮空気発生
装置における空気除湿装置の出口側配管から除湿弁を介
挿した除湿配管を接続すると共に、前記吐出側配管にド
レン弁を介挿したドレン配管を接続して、前記空気圧縮
機の運転停止あるいは無負荷運転時に空気圧縮機の運転
制御信号と前記空気貯槽の圧力制御信号により前記除湿
弁とドレン弁を制御して、前記空気圧縮機の吐出側配管
等の内部の湿り空気及び凝縮水を乾き空気と置換するこ
とを特徴とする。

【００３０】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時
に、空気圧縮機の吐出側配管等に対して、別系の圧縮空
気発生装置に設置された空気除湿装置から除湿弁を介し
て除湿配管により乾き空気が導入される。これにより、
前記吐出側配管等に滞留した湿り空気と、この湿り空気
の冷却により生じた凝縮水は、ドレン弁を介してドレン
配管から系外に排出されると共に、内部は前記乾き空気
により置換される。

【００３１】請求項３記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、プラント内に圧縮空気を供給する空気圧縮機と空
気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前記空気圧
縮機の吐出側配管に前記空気貯槽と接続した空気供給配
管から配管空気除湿装置を介して除湿弁を介挿した除湿
配管を接続すると共に、前記吐出側配管にドレン弁を介
挿したドレン配管を接続して、前記空気圧縮機の運転停
止あるいは無負荷運転時に空気圧縮機の運転制御信号と
前記空気貯槽の圧力制御信号により前記除湿弁とドレン
弁を制御して、前記空気圧縮機の吐出側配管等の内部の
湿り空気及び凝縮水を乾き空気と置換することを特徴と
する。

【００３２】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時
に、空気圧縮機の吐出側配管等に対して、空気供給配管
から配管空気除湿装置と除湿弁を介挿した除湿配管によ
り乾き空気が導入される。これにより、前記吐出側配管
等に滞留した湿り空気と、この湿り空気の冷却により生
じた凝縮水は、ドレン弁を介してドレン配管から系外に
排出されると共に、内部は前記乾き空気により置換され
る。

【００３３】請求項４記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、プラント内に圧縮空気を供給する空気圧縮機と空
気貯槽及び空気除湿装置を備えた圧縮空気発生装置にお
いて、前記空気供給配管と接続した配管空気除湿装置を
中空糸膜ドライヤとしたことを特徴とする。

【００３４】中空糸膜ドライヤによる配管空気除湿装置
においては、空気貯槽の空気が空気供給配管から中空糸
膜内を通過する間に、水分が空気より分離されることか
ら、空気圧縮機の吐出側配管等に対しては乾き空気とな
って導入される。これにより、前記吐出側配管等に滞留
した湿り空気と、この湿り空気の冷却により生じた凝縮
水は、ドレン弁を介してドレン配管から系外に排出され
ると共に、内部は前記乾き空気により置換される。

【００３５】請求項５記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、プラント内に圧縮空気を供給する空気圧縮機と空
気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前記空気圧
縮機の吐出側配管に除湿弁を介挿した除湿配管とドレン
弁を介挿したドレン配管を接続すると共に、前記除湿弁
に不活性ガス系と接続された乾きガス配管に接続して、
前記空気圧縮機の運転停止あるいは無負荷運転時に空気
圧縮機の運転制御信号と空気貯槽の圧力制御信号により
前記除湿弁とドレン弁を制御して、前記空気圧縮機の吐
出側配管等の内部の湿り空気及び凝縮水を乾きガスと置
換することを特徴とする。

【００３６】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時
に、空気圧縮機の吐出側配管等に対して、不活性ガス系
から乾きガス配管を介して不活性ガスが、除湿弁を介挿
した除湿配管により導入される。これにより、前記吐出
側配管等に滞留した湿り空気と、この湿り空気の冷却に
より生じた凝縮水は、ドレン弁を介してドレン配管から
系外に排出されると共に、内部は前記不活性ガスにより
置換される。

【００３７】請求項６記載の発明に係る圧縮空気発生装
置は、プラント内に圧縮空気を供給する空気圧縮機と空
気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前記除湿弁
と接続された乾きガス配管に窒素ガスボンベを接続する
ことを特徴とする。

【００３８】空気圧縮機の運転停止後や無負荷運転時
に、空気圧縮機の吐出側配管等に対して、窒素ガスボン
ベから乾きガス配管を介して窒素ガスが、除湿弁を介挿
した除湿配管により導入される。これにより、前記吐出
側配管等に滞留した湿り空気と、この湿り空気の冷却に
より生じた凝縮水は、ドレン弁を介してドレン配管から
系外に排出されると共に、内部は前記窒素ガスにより置
換される。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ
構成部分については、同一符号を付して詳細な説明を省
略する。第１実施の形態は請求項１及び請求項２に係
り、図１の系統構成図に示すように圧縮空気発生装置
は、主に前記空気作動弁や計装制御機器等に除湿及び除
塵された圧縮空気を供給する計装用圧縮空気系32と、前
記空気作動工具等に除塵された圧縮空気を供給する所内
用圧縮空気系33により構成されていて、一般に所内用圧
縮空気系33の設備は、計装用圧縮空気系32に比べて小容
量としている。

【００４０】前記計装用圧縮空気系32は、並列に２系列
の空気圧縮機系及び除湿系を設置し、この内一系列を常
用機の常用系に、他の一系列を予備機の予備系として運
転を行っている。

【００４１】この２系列のそれぞれは、吸入フィルタ兼
消音器３ａ，３ｂを備えた計装用空気圧縮機４ａ，４ｂ
と、この計装用空気圧縮機４ａ，４ｂの図示しない本体
付きの吐出弁に接続した、計装用空気圧縮機４ａ，４ｂ
の吐出側配管である計装用空気圧縮機吐出配管５ａ，５
ｂを介して、計装用後部冷却器６ａ，６ｂと計装用気水
分離器７ａ，７ｂが接続されている。

【００４２】さらに、前記計装用気水分離器７ａ，７ｂ
と接続した逆止弁８ａ，８ｂの下流側では、併合配管９
により一括されて計装用空気貯槽10と接続している。ま
た、この計装用空気貯槽10には、逆止弁11を介した計装
用空気貯槽下流配管12が吸着材を用いた計装用空気除湿
装置13ａ，13ｂと接続していて、この計装用空気除湿装
置13ａ，13ｂの下流側は、出口側配管である計装用空気
供給配管14により一括されて前記各種の計装負荷15に接
続している。

【００４３】なお、前記計装用空気貯槽10には計装用空
気圧縮機４ａ，４ｂの自動運転のための計装用圧力スイ
ッチ16が設けられており、計装用空気貯槽10における所
定の圧力範囲において、前記計装用空気圧縮機４ａ，４
ｂを負荷運転あるいは無負荷運転するように構成してい
る。

【００４４】さらに、前記計装用空気圧縮機吐出配管５
ａ，５ｂと計装用空気供給配管14との間には、それぞれ
前記計装用圧力スイッチ16の圧力制御信号及び計装用空
気圧縮機４ａ，４ｂの運転制御信号によって開閉される
除湿弁34ａ，34ｂを介挿した除湿配管35ａ，35ｂが接続
されている。

【００４５】また、前記計装用空気圧縮機吐出配管５
ａ，５ｂには、それぞれ前記計装用圧力スイッチ16の圧
力制御信号及び計装用空気圧縮機４ａ，４ｂの運転制御
信号により開閉されるドレン弁36ａ，36ｂを介挿して、
末端が大気開放されたドレン配管37ａ，37ｂを接続して
構成されている（請求項１）。前記所内用圧縮空気系33
についても、並列に２系列の空気圧縮機系及び除湿系を
設置し、このうち一系列を常用機に、他の一系列を予備
機として運転を行っている。

【００４６】この２系列のそれぞれは、吸入フィルタ兼
消音器17ａ，17ｂを備えた所内用空気圧縮機18ａ，18ｂ
と、この所内用空気圧縮機18ａ，18ｂの図示しない本体
付きの吐出弁に接続した、所内用空気圧縮機18ａ，18ｂ
の吐出側配管である所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，19
ｂを介して、所内用後部冷却器20ａ，20ｂと所内用気水
分離器21ａ，21ｂが接続されている。さらに、前記所内
用気水分離器21ａ，21ｂと接続した逆止弁22ａ，22ｂの
下流側では、併合配管23により一括されて所内用空気貯
槽24と接続している。

【００４７】また、この所内用空気貯槽24には、逆止弁
25を介した所内用空気供給配管26により前記各種の所内
負荷27と接続しており、さらに、この所内用空気供給配
管26は、連通逆止弁28と自動弁29を介挿した連通配管30
により、前記所内用圧縮空気系２の計装用空気貯槽下流
配管12と接続している。

【００４８】なお、前記所内用空気貯槽24には所内用空
気圧縮機18ａ，18ｂの自動運転のための所内用圧力スイ
ッチ31が設けられており、所内用空気貯槽24における所
定の圧力範囲において、前記所内用空気圧縮機18ａ，18
ｂを負荷運転あるいは無負荷運転するように構成してい
る。

【００４９】さらに、前記所内用空気圧縮機吐出配管19
ａ，19ｂと、計装用空気供給配管14との間には、それぞ
れ前記所内用圧力スイッチ31の指令により開閉される除
湿弁38ａ，38ｂを介挿した除湿配管39ａ，39ｂが接続さ
れている。また、前記所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，
19ｂには、それぞれ前記所内用圧力スイッチ31の指令に
より開閉されるドレン弁40ａ，40ｂを介挿して、末端が
大気開放されたドレン配管41ａ，41ｂを接続した構成と
している（請求項２）。

【００５０】次に、上記構成による作用について説明す
る。前記計装用圧縮空気系32においては、例えば計装用
空気圧縮機４ｂ側を予備機として停止させ、常用機とし
て計装用空気圧縮機４ａを運転した場合には、計装用空
気圧縮機４ａの運転により、吸入フィルタ兼消音器３ａ
より吸入された圧縮機設置室内の空気は、計装用空気圧
縮機４ａにおいて圧縮される。

【００５１】この圧縮された高圧の湿り空気は、図示し
ない空気圧縮機本体付きの吐出弁から、計装用空気圧縮
機吐出配管５ａに吐出され、計装用後部冷却器６ａで冷
却される。これにより空気温度は低下すると共に水蒸気
が凝縮されて凝縮水となるが、この水分は計装用気水分
離器７ａにて除去された後に、逆止弁８ａと併合配管９
を経由して計装用空気貯槽10に貯溜される。

【００５２】計装用空気貯槽10内の圧縮空気は、逆止弁
11を介挿した計装用空気貯槽下流配管12を経て計装用空
気除湿装置13ａにおいて除湿され、乾き空気となって計
装用空気供給配管14を経由して、前記計装機器用として
圧縮空気を使用する計装負荷15に供給される。

【００５３】この時の計装用空気圧縮機４ａは、前記計
装用空気貯槽10に設置された計装用圧力スイッチ16によ
り検知された、計装用空気貯槽10内の空気圧力が一定の
範囲となるように、計装用圧力スイッチ16からの圧力制
御信号により、負荷運転あるいは無負荷運転制御が自動
的に行われる。

【００５４】ここで運転中の前記計装用空気圧縮機４ａ
及び計装用空気除湿装置13ａを、故障や定期点検等によ
り停止させる場合には、予め前記予備機である計装用空
気圧縮機４ｂ及び計装用空気除湿装置13ｂに切り替え
て、前記常用機と同様にして運転させることにより、計
装用圧縮空気系32の機能を停止させることなく、計装用
圧縮空気の供給が継続して行われる。

【００５５】なお、このように運転中の前記計装用空気
圧縮機４ａが停止、あるいは無負荷運転となった時に
は、前記のように計装用空気圧縮機吐出配管５ａ内に湿
り空気の滞留や凝縮水が貯溜し易くなる。しかしなが
ら、前記計装用圧力スイッチ16からの圧力制御信号及び
計装用空気圧縮機４ａからの運転制御信号により、前記
除湿弁34ａとドレン弁36ａが所定時間だけ開かれる。

【００５６】従って、計装用空気貯槽10内の圧縮空気
で、計装用空気除湿装置13ａ又は計装用空気除湿装置13
ｂで除湿された乾き空気の一部が、計装用空気供給配管
14と除湿弁34ａ及び除湿配管35ａを経由して、停止ある
いは無負荷運転となった前記計装用空気圧縮機吐出配管
５ａ内等に流れ込む。これにより、前記計装用空気圧縮
機吐出配管５ａ内等に滞留していた湿り空気や凝縮水
が、流入した乾き空気により押し出されて、前記ドレン
弁36ａを介してドレン配管37ａから大気中の系外に排出
される。

【００５７】また、計装用空気圧縮機吐出配管５ａと、
これに連通する図示しない空気圧縮機本体付きの吐出弁
や計装用後部冷却器６ａ、さらに、計装用気水分離器７
ａ及び逆止弁８ａ等の内部は、前記置換された乾き空気
により充填されるので、錆が発生することがないので各
部の機能劣化がなく、計装負荷15に対して適切な圧縮空
気の供給が行なわれる。

【００５８】なお、前記常用系と別の予備系とした計装
用空気圧縮機吐出配管５ｂに対しても、前記計装用空気
圧縮機吐出配管５ａの場合と同様の作用と効果が得られ
るものである。また、前記所内用圧縮空気系33において
は、例えば、所内用空気圧縮機18ｂ側を予備機として停
止させ、常用機として所内用空気圧縮機18ａを運転する
場合には、所内用空気圧縮機18ａの運転により、吸入フ
ィルタ兼消音器17ａより吸入された圧縮機設置室内の空
気は、所内用空気圧縮機18ａにおいて圧縮される。

【００５９】この吸入された空気は、圧縮されることに
より空気中に含まれた水分により高圧湿り空気となり図
示しない空気圧縮機本体付きの吐出弁から、所内用空気
圧縮機吐出配管19ａに吐出される。さらに、高圧湿り空
気は所内用後部冷却器20ａで冷却されることで、水分が
凝縮されると共に所内用気水分離器21ａにて水分を除去
された後に、逆止弁22ａを経由して所内用空気貯槽24に
貯溜される。

【００６０】所内用空気貯槽24内の圧縮空気は、逆止弁
25を介挿した所内用空気供給配管26を経由して、所内用
として圧縮空気を使用する前記各種機器による所内負荷
27に供給される。この時の前記所内用空気圧縮機18ａ
は、前記所内用空気貯槽24に設置した所内用圧力スイッ
チ31により検知されて、所内用空気貯槽10内の空気圧力
が一定の範囲となるように、所内用圧力スイッチ31から
の圧力制御信号により、負荷運転あるいは無負荷運転制
御が行われる。

【００６１】なお、前記計装用圧縮空気系32内の圧力が
万−プラント運転に影響を及ほすような圧力まで低下し
た場合は、前記連通配管30に介挿された自動弁29が自動
的に開く。これにより、所内用空気貯槽24に貯溜された
圧縮空気が、逆止弁25と所内用空気供給配管26及び連通
配管30を経由して、計装用空気貯槽下流配管12に流入す
ることにより、前記計装用圧縮空気系32は所内用圧縮空
気系33によりバックアップされる。

【００６２】また、所内用圧縮空気系33においても前記
計装用圧縮空気系32と同様に、運転中の前記所内用空気
圧縮機18ａが停止、あるいは無負荷運転となった時に
は、前記所内用圧力スイッチ31からの圧力制御信号及び
計装用空気圧縮機18ａからの運転制御信号により、前記
除湿弁38ａとドレン弁40ａが所定時間だけ開かれる。

【００６３】これにより、前記所内用空気圧縮機吐出配
管19ａ内等に、前記計装用圧縮空気系32の計装用空気除
湿装置13ａにおいて除湿された乾き空気が流入する。こ
の乾き空気により押し出されて、所内用空気圧縮機吐出
配管19ａ内等に滞留していた湿り空気や凝縮水は、前記
ドレン弁40ａを介してドレン配管41ａから大気中の系外
に排出される。

【００６４】従って、所内用空気圧縮機吐出配管19ａ
と、これに連通する各部においては、錆が発生せず機能
変化がないことから、所内負荷27に対して適切な圧縮空
気の供給が行なわれる。なお、前記常用系と別の予備系
とした所内用空気圧縮機吐出配管19ｂ等に対しても、前
記所内用空気圧縮機吐出配管19ａ等の場合と同様の作用
と効果が得られることから説明は省略する。

【００６５】また、所内用圧縮空気系43より計装用圧縮
空気系42に対し、乾き空気を供給する構成が簡易であ
り、特に所内用圧縮空気系43が計装用圧縮空気系42の近
くにある場合には、連通する配管工事も容易に行える。
さらに本第１実施の形態は、圧縮空気発生装置として計
装用圧縮空気系32と所内用圧縮空気系33とを組み合わせ
た構成により説明しているが、本発明は計装用圧縮空気
系32、あるいは所内用圧縮空気系33について、それぞれ
単独に適用できるものである。

【００６６】第２実施の形態は請求項１と請求項３及び
請求項４に係り、上記第１実施の形態の他の実施例で、
所内用圧縮空気系に配管空気除湿装置を備えたものであ
る。従って、上記第１実施の形態と同様の構成と作用及
び効果については説明を省略し、異なる部分について重
点に説明する。

【００６７】図２の系統構成図に示すように圧縮空気発
生装置は、主に前記空気作動弁や計装制御機器等に除湿
及び除塵された圧縮空気を供給する計装用圧縮空気系42
と、前記空気作動工具等に除塵された圧縮空気を供給す
る所内用圧縮空気系43により構成されていて、一般に所
内用圧縮空気系43の設備は、計装用圧縮空気系42に比べ
て小容量としている。

【００６８】また、前記計装用圧縮空気系42の構成は、
上記第１実施の形態と同様であり（請求項１）、また、
所内用圧縮空気系43についても、ほぼ同様であるが、所
内用空気圧縮機18ａ，18ｂの図示しない本体付きの吐出
弁に接続した、吐出側配管である所内用空気圧縮機吐出
配管19ａ，19ｂのそれぞれに、除湿弁38ａ，38ｂの一端
と接続した除湿配管39ａ，39ｂを接続している。

【００６９】さらに、前記除湿弁38ａ，38ｂの他端は併
合配管44と接続し、この併合配管44は配管空気除湿装置
45を介挿し、所内用空気供給配管26に接続して構成され
ている（請求項３）。なお、前記配管空気除湿装置45に
は中空糸膜ドライヤを使用している。この中空糸膜ドラ
イヤは、たとえばポリイミド樹脂製の中空糸状のガス分
離膜が、極めて水蒸気を透過し易く、かつ空気の透過が
困難な性質であることから、数百乃至数千本の前記中空
糸膜を束ねて構成したものである（請求項４）。

【００７０】この中空糸膜の中空の一端より湿り空気を
流すと、中空糸膜内を通過する過程で湿り空気中の水蒸
気が中空糸膜内部に拡散し、外側へ選択的に透過して排
出されることから、中空糸膜の中空の他端においては、
前記水蒸気が奪われた乾き空気を得ることができる。

【００７１】さらに、この中空糸膜の中空の他端におい
て得られた乾き空気の一部を、前記中空糸膜に外側にパ
ージすることで、より低露点の空気を得ることができる
ので、前記パージ流量を可変することにより、得られる
乾き空気の露点を変化させることができる。また、中空
糸膜ドライヤは水分の除去機能に優れると共に、構造が
簡単であることから、設置と保全が容易な特徴を備えて
いる。

【００７２】なお、所内用圧縮空気系43においては、前
記計装用圧縮空気系42に比べて所内負荷27に供給する空
気量が小さいことから、配管空気除湿装置45も小型で良
く、特に前記計装用圧縮空気系42と距離が離れている場
合等には、中空糸膜ドライヤの配管空気除湿装置45を適
用することにより、設置及び配管と共に保全が簡易にな
る利点がある。また、その他の作用と効果については、
上記第１実施の形態と同様である。

【００７３】第３実施の形態は請求項５に係り、上記第
１実施の形態と別の実施例で、乾き空気の代わりに空気
圧縮機吐出配管等に不活性ガスを供給するものである。
従って、上記第１実施の形態と同様の構成と作用及び効
果については説明を省略し、異なる部分について重点に
説明する。

【００７４】図３の系統構成図に示すように圧縮空気発
生装置は、主に前記空気作動弁や計装制御機器等に除湿
及び除塵された圧縮空気を供給する計装用圧縮空気系46
と、前記空気作動工具等に除塵された圧縮空気を供給す
る所内用圧縮空気系47により構成されていて、一般に所
内用圧縮空気系47の設備は、計装用圧縮空気系46に比べ
て小容量としている。

【００７５】また、前記計装用圧縮空気系46及び所内用
圧縮空気系47の構成は、上記第１実施の形態とほぼ同様
であるが、計装用圧縮空気系46における計装用空気圧縮
機４ａ，４ｂの、吐出側配管である計装用空気圧縮機吐
出配管５ａ，５ｂと、所内用圧縮空気系47における所内
用空気圧縮機18ａ，18ｂの、吐出側配管である所内用空
気圧縮機吐出配管19ａ，19ｂのそれぞれに、除湿配管35
ａ，35ｂと除湿配管39ａ，39ｂの一端が接続している。

【００７６】さらに、この除湿配管35ａ，35ｂと除湿配
管39ａ，39ｂの他端には、それぞれ除湿弁34ａ，34ｂと
除湿弁38ａ，38ｂが接続され、この除湿弁34ａ，34ｂと
除湿弁38ａ，38ｂの他端は、連通配管48により一括され
ていて、プラント内設備のたとえば、窒素ガスの供給源
である不活性ガス系49が、乾きガス配管50により接続し
て構成されている。

【００７７】なお、前記不活性ガス系49については、原
子力発電プラントでは運転中の原子炉格納容器内を不活
性雰囲気にするために、窒素ガスを供給することを目的
とした不活性ガス系49が設備されているので、これを流
用することができる。

【００７８】次に上記構成による作用について説明す
る。運転中の前記計装用空気圧縮機４ａが停止、あるい
は無負荷運転となった時には、前記のように計装用空気
圧縮機吐出配管５ａ内等に湿り空気が滞留して、凝縮水
が貯溜し易くなる。しかしながら、この時に前記計装用
圧力スイッチ16からの圧力制御信号、及び計装用空気圧
縮機４ａからの運転制御信号により、前記除湿弁34ａと
ドレン弁36ａが所定時間だけ開かれる。

【００７９】従って、不活性ガス系49から、例えば窒素
ガスが乾きガス配管50を経由して、停止あるいは無負荷
運転となった前記計装用空気圧縮機４ａの計装用空気圧
縮機吐出配管５ａ内等に流れ込む。これにより、前記計
装用空気圧縮機吐出配管５ａ内等に滞留していた湿り空
気や凝縮水が、流入した窒素ガスにより押し出され、前
記ドレン弁36ａを介してドレン配管37ａから大気中の系
外に排出される。

【００８０】また、計装用空気圧縮機吐出配管５ａと、
これに連通する図示しない空気圧縮機本体付きの吐出弁
や計装用後部冷却器６ａ、さらに、計装用気水分離器７
ａ及び逆止弁８ａ等の内部は、前記置換された不活性の
窒素ガスが充填されているので、各部において構造物が
水分や空気中の酸素による発錆が抑制される。なお、そ
の他の作用と効果については、上記第１実施の形態と同
様である。

【００８１】第４実施の形態は請求項６に係り、上記第
３実施の形態の変形例で、不活性ガスの供給源を窒素ガ
スボンベとしている。従って、上記第３実施の形態と同
様の構成と作用については説明を省略し、異なる部分に
ついて重点に説明する。

【００８２】図４の系統構成図に示すように圧縮空気発
生装置は、主に前記空気作動弁や計装制御機器等に除湿
及び除塵された圧縮空気を供給する計装用圧縮空気系51
と、前記空気作動工具等に除塵された圧縮空気を供給す
る所内用圧縮空気系52により構成されていて、一般に所
内用圧縮空気系52の設備は、計装用圧縮空気系51に比べ
て小容量としている。

【００８３】また、前記計装用圧縮空気系51及び所内用
圧縮空気系52の構成は、上記第３実施の形態とほぼ同様
であり、前記計装用空気圧縮機４ａ，４ｂの吐出側配管
は計装用空気圧縮機吐出配管５ａ，５ｂで、所内用空気
圧縮機18ａ，18ｂの吐出側配管は所内用空気圧縮機吐出
配管19ａ，19ｂである。

【００８４】これら計装用空気圧縮機吐出配管５ａ，５
ｂ及び所内用空気圧縮機吐出配管19ａ，19ｂと接続し
た、除湿配管35ａ，35ｂ及び除湿配管39ａ，39ｂに接続
された除湿弁34ａ，34ｂ及び除湿弁38ａ，38ｂは、連通
配管48にて一括して接続されている。さらに、この連通
配管48と接続した乾きガス配管50には、窒素ガスボンベ
53を接続して構成されている。

【００８５】従って、上記構成による作用については、
上記第３の実施の形態と同様であるが、前記計装用空気
圧縮機吐出配管５ａ，５ｂ内等、及び所内用空気圧縮機
吐出配管19ａ，19ｂ内等へ供給する不活性ガスである窒
素ガスが、供給源の窒素ガスボンベ53から供給してい
る。従って、前記窒素ガスボンベ53は、市販されていて
可搬が容易なことから、プラント内で前記乾きガス配管
50の末端において、設置と共に接続することが容易なこ
とから、設備と保全が簡便な特徴を備えている。

【００８６】なお、上記第１実施の形態における計装用
空気除湿装置及び配管空気除湿装置を、吸着材を用いた
空気除湿装置とし、第２実施の形態における配管空気除
湿装置45を、中空糸膜ドライヤとして説明したが、いず
れも所定の除湿機能を備えた空気除湿装置であれば良
い。また、上記第３実施の形態と第４実施の形態におい
て、乾き空気の代わりの不活性ガスとして窒素ガスを例
にして説明したが、窒素ガス以外の水分を含まない乾燥
した不活性ガスであっても同様の効果が得られる。

【００８７】さらに、本発明において上記した一実施の
形態は、いずれも計装用圧縮空気系と所内用圧縮空気系
とを組み合わせた構成としているが、計装用圧縮空気系
あるいは所内用圧縮空気系について、それぞれ単独で適
用しても上記と同様の効果が得られるものである。

【００８８】

【発明の効果】以上本発明によれば、各種プラントにお
ける圧縮空気発生装置では、各空気圧縮機の運転停止後
や無負荷運転時において、空気圧縮機に接続された吐出
側配管内等における湿り空気の滞留と凝縮水の貯溜がな
く、置換された乾き空気あるいは不活性ガスが充填され
る。

【００８９】従って、前記空気圧縮機と連通した配管及
び機器類の内部に錆が発生しないことから、この錆発生
による各部機能の劣化促進が防止されると共に、弁の固
着等による不用意な予備機の起動が防止されるので、圧
縮空気発生装置と共にプラント運転の信頼性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態の圧縮空気発生装
置の系統構成図。

【図２】本発明に係る第２実施の形態の圧縮空気発生装
置の系統構成図。

【図３】本発明に係る第３実施の形態の圧縮空気発生装
置の系統構成図。

【図４】本発明に係る第４実施の形態の圧縮空気発生装
置の系統構成図。

【図５】従来の圧縮空気発生装置の系統構成図。

【符号の説明】 １，32，42，46，51…計装用圧縮空気系、２，33，43，
47，52…所内用圧縮空気系、３ａ，３ｂ，17ａ，17ｂ…
吸入フィルタ兼消音器、４ａ，４ｂ，…計装用空気圧縮
機、５ａ，５ｂ…計装用空気圧縮機吐出配管、６ａ，６
ｂ…計装用後部冷却器、７ａ，７ｂ…計装用気水分離
器、８ａ，８ｂ，11，22ａ，22ｂ，25…逆止弁、９，2
3，44…併合配管、10…計装用空気貯槽、12…計装用空
気貯槽下流配管、13ａ，13ｂ…計装用空気除湿装置、14
…計装用空気供給配管、15…計装負荷、16…計装用圧力
スイッチ、18ａ，18ｂ…所内用空気圧縮機、19ａ，19ｂ
…所内用空気圧縮機吐出配管、20ａ，20ｂ…所内用後部
冷却器、21ａ，21ｂ…所内用気水分離器、24…所内用空
気貯槽、26…所内用空気供給配管、27…所内負荷、28…
連通逆止弁、29…自動弁、30，48…連通配管、31…所内
用圧力スイッチ、34ａ，34ｂ，38ａ，38ｂ…除湿弁、35
ａ，34ｂ，39ａ，39ｂ…除湿配管、36ａ，36ｂ，40ａ，
40ｂ…ドレン弁、37ａ，37ｂ，41ａ，41ｂ…ドレン配
管、45…配管空気除湿装置、49…不活性ガス系、50…乾
きガス配管、53…窒素ガスボンベ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント内に圧縮空気を供給する空気圧
   縮機と空気貯槽及び空気除湿装置を備えた圧縮空気発生
   装置において、前記空気圧縮機の吐出側配管に前記空気
   除湿装置の出口側配管から除湿弁を介挿した除湿配管を
   接続すると共に、前記吐出側配管にドレン弁を介挿した
   ドレン配管を接続して、前記空気圧縮機の運転停止ある
   いは無負荷運転時に空気圧縮機の運転制御信号と前記空
   気貯槽の圧力制御信号により前記除湿弁とドレン弁を制
   御して、前記空気圧縮機の吐出側配管等の内部の湿り空
   気及び凝縮水を乾き空気と置換することを特徴とする圧
   縮空気発生装置。
2. 【請求項２】 プラント内に圧縮空気を供給する空気除
   湿装置を備えた圧縮空気発生装置と併設した空気圧縮機
   と空気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前記空
   気圧縮機の吐出側配管に前記空気除湿装置を備えた圧縮
   空気発生装置における空気除湿装置の出口側配管から除
   湿弁を介挿した除湿配管を接続すると共に、前記吐出側
   配管にドレン弁を介挿したドレン配管を接続して、前記
   空気圧縮機の運転停止あるいは無負荷運転時に空気圧縮
   機の運転制御信号と前記空気貯槽の圧力制御信号により
   前記除湿弁とドレン弁を制御して、前記空気圧縮機の吐
   出側配管等の内部の湿り空気及び凝縮水を乾き空気と置
   換することを特徴とする圧縮空気発生装置。
3. 【請求項３】 プラント内に圧縮空気を供給する空気圧
   縮機と空気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前
   記空気圧縮機の吐出側配管に前記空気貯槽と接続した空
   気供給配管から配管空気除湿装置を介して除湿弁を介挿
   した除湿配管を接続すると共に、前記吐出側配管にドレ
   ン弁を介挿したドレン配管を接続して、前記空気圧縮機
   の運転停止あるいは無負荷運転時に空気圧縮機の運転制
   御信号と前記空気貯槽の圧力制御信号により前記除湿弁
   とドレン弁を制御して、前記空気圧縮機の吐出側配管等
   の内部の湿り空気及び凝縮水を乾き空気と置換すること
   を特徴とする圧縮空気発生装置。
4. 【請求項４】 前記プラント内に圧縮空気を供給する空
   気圧縮機と空気貯槽及び空気除湿装置を備えた圧縮空気
   発生装置において、前記空気供給配管と接続した配管空
   気除湿装置を中空糸膜ドライヤとしたことを特徴とする
   請求項１記載の圧縮空気発生装置。
5. 【請求項５】 プラント内に圧縮空気を供給する空気圧
   縮機と空気貯槽を備えた圧縮空気発生装置において、前
   記空気圧縮機の吐出側配管に除湿弁を介挿した除湿配管
   とドレン弁を介挿したドレン配管を接続すると共に、前
   記除湿弁に不活性ガス系と接続された乾きガス配管に接
   続して、前記空気圧縮機の運転停止あるいは無負荷運転
   時に空気圧縮機の運転制御信号と空気貯槽の圧力制御信
   号により前記除湿弁とドレン弁を制御して、前記空気圧
   縮機の吐出側配管等の内部の湿り空気及び凝縮水を乾き
   ガスと置換することを特徴とする圧縮空気発生装置。
6. 【請求項６】 前記プラント内に圧縮空気を供給する空
   気圧縮機と空気貯槽を備えた圧縮空気発生装置におい
   て、前記除湿弁と接続された乾きガス配管に窒素ガスボ
   ンベを接続することを特徴とする請求項５記載の圧縮空
   気発生装置。