JPS6260902A - Slide valve type screw expander with side stream - Google Patents
Slide valve type screw expander with side streamInfo
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- JPS6260902A JPS6260902A JP20012985A JP20012985A JPS6260902A JP S6260902 A JPS6260902 A JP S6260902A JP 20012985 A JP20012985 A JP 20012985A JP 20012985 A JP20012985 A JP 20012985A JP S6260902 A JPS6260902 A JP S6260902A
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- gas
- slide valve
- pressure equalizing
- outlet side
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- Pending
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、膨張機によって駆動される従動機の負荷変動
(過負荷を含む)に対して、高効率かつ容易に膨張機の
出力調節をすることができるサイドストリーム付スライ
ド弁形スクリュ膨張機に関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is capable of easily and efficiently adjusting the output of an expander in response to load fluctuations (including overload) of a driven machine driven by the expander. This invention relates to a slide valve type screw expander with a side stream that can be used as a side stream.
従来よりスクリュ圧縮機には、容量調節のためのスライ
ド弁を備えたものが提案されている。このスライド弁付
の圧縮機は、第3図に示したように、圧縮機のケーシン
グ1内に雌雄一対のロータ2が回動自在に支承されてい
る。圧縮機の内部には、ガス吸込口3から上記ロータ2
の歯溝によって形成される図示しない圧縮室を経てガス
吐出口4へ至るガス経路が形成されている。ロータ2の
ガス吸込口側には、ガス吸込口3との均圧部5が形成さ
れており、ケーシング1内の吸込過程部から上記均圧部
5を経てガス吸込口3に至るバイパス経路が形成されて
いる。上記均圧部5は、スライド弁駆動軸6により駆動
されるスライド弁7により開閉自在となるように構成さ
れている。Conventionally, screw compressors equipped with a slide valve for capacity adjustment have been proposed. As shown in FIG. 3, this compressor with a slide valve has a pair of male and female rotors 2 rotatably supported within a casing 1 of the compressor. Inside the compressor, the rotor 2 is connected from the gas suction port 3.
A gas path is formed that reaches the gas discharge port 4 through a compression chamber (not shown) formed by tooth grooves. A pressure equalizing part 5 with the gas suction port 3 is formed on the gas suction port side of the rotor 2, and a bypass path from the suction process part in the casing 1 to the gas suction port 3 via the pressure equalizing part 5 is formed. It is formed. The pressure equalizing section 5 is configured to be openable and closable by a slide valve 7 driven by a slide valve drive shaft 6.
そして、容!調節時には、第4図に示すように、スライ
ド弁7を吸込側から吐出側へ移動させて、吸込ガスの一
部が前記バイパス経路より吸込側へ戻され被圧縮ガス量
が削減される。このスライド弁7による被圧縮ガス量の
調節によって、不必要な圧縮は行われず、第5図に示す
ようGこ、圧縮機の所要動力は減少されるガス容積に比
例して効果的に減少させることができ、これにより運転
費の節約、更には起動時の負荷を最小に抑制することが
できる。And Yong! At the time of adjustment, as shown in FIG. 4, the slide valve 7 is moved from the suction side to the discharge side, and a portion of the suction gas is returned to the suction side through the bypass path, thereby reducing the amount of gas to be compressed. By adjusting the amount of gas to be compressed by the slide valve 7, unnecessary compression is not performed, and as shown in FIG. 5, the power required for the compressor is effectively reduced in proportion to the reduced gas volume. This makes it possible to save operating costs and to minimize the load at startup.
一方、上記のスライド弁付スクリュ圧縮機を膨張機とし
て使用する場合には、スライド弁だけでは内部膨張比を
変化させることしかできないので、上記膨張機によって
駆動される従動機の過負荷に対して十分に対応すること
ができない。そこで、第6図に示すように、従来のスク
リュ膨張機41においては、図示しない従動機の過負荷
をも含めた負荷変動に対して、ガス入口ライン42に設
けた調節弁43による入口側ガス条件の変更によって、
その対応がなされている。しかしながら、この調節弁4
3による対応は必ずしも容易で番よなく、また効果的で
ないといった問題点を有してG)る。On the other hand, when using the above-mentioned screw compressor with a slide valve as an expander, the slide valve alone can only change the internal expansion ratio. unable to respond adequately. Therefore, as shown in FIG. 6, in the conventional screw expander 41, the inlet side gas is controlled by the control valve 43 provided in the gas inlet line 42 in response to load fluctuations including overload of the driven machine (not shown). By changing the conditions,
Correspondence is being taken. However, this control valve 4
3) has the problem that it is not always easy, reliable, or effective.
本発明は、以上の問題点を考慮してなされたものであっ
て、従来の圧縮機におけるスライド弁機構による被膨張
ガス量の調節に加え、従動機の過負荷に対しては、ロー
タ室の膨張過程部に外部ガス供給用経路から未だエネル
ギーを充分に保有しているガスを流入させることができ
る構成とすることにより、従動機の過負荷対応時には、
膨張機による動力回収の効率を向上させると共に、従動
機の負荷変動への対応が効果的かつ容易にできるサイド
ストリーム付スライド弁形スクリュ膨張機の提供を目的
とするものである。The present invention has been made in consideration of the above problems, and in addition to adjusting the amount of gas to be expanded using a slide valve mechanism in a conventional compressor, the present invention has been developed to adjust the amount of gas to be expanded using a slide valve mechanism in a conventional compressor. By adopting a configuration that allows gas that still has sufficient energy to flow into the expansion process section from the external gas supply path, when dealing with an overload of the driven machine,
It is an object of the present invention to provide a slide valve type screw expander with a side stream that improves the efficiency of power recovery by the expander and can effectively and easily respond to load fluctuations of a driven machine.
本発明のサイドストリーム付スライド弁形スクリュ膨張
機は、ケーシング内のガス出口側に、ガス出口と連通ず
るガス出口側均圧部を設けると共に、ガス膨張過程部に
、外部ガス供給用のガス経路と接続した膨張過程均圧部
を設け、定常運転時におけるガス出口側均圧部の所定開
閉位置と、過負荷時におけるガス出口側均圧部の全閉位
置との2つの位置設定をなし得る可変固定弁機構と、定
常運転時においてガス出口側均圧部の開閉調節をなし、
かつ過負荷時において膨張過程均圧部の開閉調節をなし
得るスライド弁機構とを備えて、スライド弁方式の過負
荷時におけるガス膨張過程部へのガス流入によって、膨
張機により駆動される従動機の負荷変動に容易かつ効果
的に対応し得るように構成したことを特徴とするもので
ある。The slide valve type screw expander with side stream of the present invention is provided with a gas outlet side pressure equalizing part communicating with the gas outlet on the gas outlet side in the casing, and a gas path for external gas supply in the gas expansion process part. An expansion process pressure equalizing section connected to the gas outlet side pressure equalizing section is provided, and two positions can be set: a predetermined open/close position of the gas outlet side pressure equalizing section during steady operation, and a fully closed position of the gas outlet side pressure equalizing section during overload. Variable fixed valve mechanism and opening/closing adjustment of the gas outlet side pressure equalizing part during steady operation.
and a slide valve mechanism capable of opening and closing the expansion process pressure equalizing part during overload, and is driven by the expander by gas flowing into the gas expansion process part during overload of the slide valve type. The present invention is characterized in that it is configured so that it can easily and effectively cope with load fluctuations.
本発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。An embodiment of the present invention will be described below based on FIGS. 1 and 2.
スクリュ膨張機のケーシング20内には、雌雄一対のロ
ータ22を回動自在に支承してなるロータ室21が形成
され、ロータ室21の一端に連通ずるガス人口23が形
成されると共に、同ロータ室21の他端に連通ずるガス
出口24が形成されている。ロータ室21のガス膨張過
程部には膨張過程均圧部25が形成され、この均圧部2
5は膨張途中からの戻し弁又は過負荷用弁26を介して
外部ガス供給用経路27に接続されている。上記均圧部
25のガス出口24側に隣接して、ガス出口側均圧部2
8が形成され、この均圧部28はガス出口24に接続さ
れている。前記均圧部25及び上記均圧部28には、ス
ライド弁29が設けられている。このスライド弁29は
、スライド弁駆動部30によりスライド弁駆動軸31を
介して、前記均圧部25及び均圧部28の開閉調節が自
在となるように構成されている。更に上記スライド弁2
9に隣接して可変固定弁32が設けられ、この可変固定
弁32は;可変固定弁駆動部33により可変固定弁駆動
軸34を介して、ガス出口側均圧部28の開閉調節が自
在となるように構成されている。A rotor chamber 21 that rotatably supports a pair of male and female rotors 22 is formed in the casing 20 of the screw expander. A gas outlet 24 communicating with the other end of the chamber 21 is formed. An expansion process pressure equalizing part 25 is formed in the gas expansion process part of the rotor chamber 21, and this pressure equalizing part 2
5 is connected to an external gas supply path 27 via a return valve during expansion or an overload valve 26. Adjacent to the gas outlet 24 side of the pressure equalizing section 25, the gas outlet side pressure equalizing section 2
8 is formed, and this pressure equalizing section 28 is connected to the gas outlet 24. A slide valve 29 is provided in the pressure equalizing section 25 and the pressure equalizing section 28 . The slide valve 29 is configured such that the pressure equalizing section 25 and the pressure equalizing section 28 can be opened and closed by a slide valve drive section 30 via a slide valve drive shaft 31 . Furthermore, the above slide valve 2
A variable fixed valve 32 is provided adjacent to 9, and this variable fixed valve 32 can freely adjust the opening and closing of the gas outlet side pressure equalizing section 28 by a variable fixed valve drive section 33 via a variable fixed valve drive shaft 34. It is configured to be.
上記の構成において、膨張比の大きい定常運転時には、
第1図に示すように可変固定弁32は、スクリュ膨張機
の内部膨張比が実際の膨張比と同一になるようなガス出
口側均圧部28の開放状態となる位置に固定されている
。ガスはガス人口23を経てロータ室21内部で膨張し
たのちガス出口24から吐出される。入口ガス圧のわず
かな変動に対しては、内部膨張比と実際の膨張比とが略
同−となるように、スライド弁29によってガス出口側
均圧部28の開閉が微調節される。このとき、外部ガス
供給用経路27は前記弁26により閉鎖されている。In the above configuration, during steady operation with a large expansion ratio,
As shown in FIG. 1, the variable fixed valve 32 is fixed at a position where the gas outlet side pressure equalizing section 28 is opened so that the internal expansion ratio of the screw expander becomes the same as the actual expansion ratio. The gas passes through the gas port 23 and expands inside the rotor chamber 21, and then is discharged from the gas outlet 24. In response to slight fluctuations in the inlet gas pressure, the slide valve 29 finely adjusts the opening and closing of the gas outlet side pressure equalizing section 28 so that the internal expansion ratio and the actual expansion ratio are approximately the same. At this time, the external gas supply path 27 is closed by the valve 26.
膨張機によって駆動される従動機の負荷が増大した場合
には、第2図に示すように、可変固定弁32は前記駆動
部33により前記駆動軸34を介してガス入口側へ移動
され、ガス出口側均圧部28は全閉される。また、スラ
イド弁29はガス入口側へ移動して、膨張過程均圧部2
5を開放状態とし、外部ガス供給用経路27を通じてロ
ータ室21内の膨張過程部に、この膨張過程部の相当圧
板上の圧力を有するガスが流入される。これによって、
膨張機の出力は増大して従動機の過負荷に十分に対応す
ることができる。When the load on the driven machine driven by the expander increases, as shown in FIG. 2, the variable fixed valve 32 is moved to the gas inlet side by the drive section 33 via the drive shaft The outlet side pressure equalizing section 28 is completely closed. Further, the slide valve 29 moves to the gas inlet side, and the expansion process pressure equalizing section 2
5 is in an open state, and gas having a pressure above the equivalent pressure plate of the expansion process section flows into the expansion process section in the rotor chamber 21 through the external gas supply path 27. by this,
The output of the expander can be increased to sufficiently cope with the overload of the driven machine.
本発明のサイドストリーム付スライド弁形スクリュ膨張
機は、膨張比が大きい定常運転時には・可変固定弁を、
スクリュ膨張機の内部膨張比が上記実際の膨張比と同一
になるような力“ス出ロ側均圧部の開放状態となる位置
に固定すると共に、上記定常状態からの入口ガス圧のわ
ずかの変動に対しては、スライド弁によって内部膨張比
の微調節が可能となるように構成されている。これによ
って、従動機の負荷変動に容易に対応し得ると共に、常
に内部膨張比と実際の膨張比とが略同−の状態で運転す
ることが可能となるのでエネルギー効率を高めることが
できる。更に、従動機の過負荷時において、本発明では
、前記可変固定弁をガス出口側均圧部を閉鎖する状態に
移動し固定すると共に、前記スライド弁による膨張過程
均圧部の開放によって、外部より中圧ガスを流入させ出
力増大をなし得るように構成されている。これによって
、未だ十分にエネルギーを保有しているガスを有効に利
用することができるので、膨張機による動力回収の効率
を高めることができると共に、前記従来例で示した調節
弁による対応に比して、従動機の過負荷への対応が容易
となる等の効果を奏する。The slide valve type screw expander with side stream of the present invention has a variable fixed valve during steady operation with a large expansion ratio.
A force is applied so that the internal expansion ratio of the screw expander becomes the same as the actual expansion ratio mentioned above, and the pressure equalizing part on the outlet side is fixed at a position where the pressure equalizing part is opened. In response to fluctuations, the structure is such that the internal expansion ratio can be finely adjusted using a slide valve.This makes it possible to easily respond to load fluctuations in the driven machine, and to always keep the internal expansion ratio and actual expansion ratio constant. Since it is possible to operate with the ratio substantially the same, energy efficiency can be improved.Furthermore, in the case of an overload of the driven machine, the variable fixed valve is connected to the gas outlet side pressure equalizing part in the present invention. is moved to the closed state and fixed, and by opening the expansion process pressure equalizing section by the slide valve, intermediate pressure gas can flow in from the outside and output can be increased. Since the gas containing energy can be used effectively, the efficiency of power recovery by the expander can be increased, and the overload of the driven machine can be reduced compared to the control valve used in the conventional example. This has the effect of making it easier to handle the load.
第1図は本発明の一実施例における定常運転時の概略構
成説明図、第2図はサイドストリーム使用時における概
略構成説明図、第3図は従来のスライド弁形スクリュ圧
縮機の概略構成説明図、第4図(a) (b) (
c)は第3図のスライド弁の開閉状態に対応するP−V
線図、第5図は第3図の圧縮機による容量調節特性を示
すグラフ、第6図は従来のスクリュ膨張機の概略構成説
明図である。
20はケーシング、23はガス入口、24はガス出口、
25は膨張過程均圧部、27は外部ガス供給用経路、2
8はガス出口側均圧部、29はスライド弁、32は可変
固定弁である。
特許出願人 株式会社 神戸製鋼所1$11
第2図
第3図Fig. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration during steady operation in an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of a schematic configuration when a side stream is used, and Fig. 3 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a conventional slide valve type screw compressor. Figure 4 (a) (b) (
c) is P-V corresponding to the open/closed state of the slide valve in Fig. 3.
FIG. 5 is a graph showing the capacity adjustment characteristics of the compressor of FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the configuration of a conventional screw expander. 20 is a casing, 23 is a gas inlet, 24 is a gas outlet,
25 is an expansion process pressure equalization section, 27 is an external gas supply path, 2
8 is a gas outlet side pressure equalizing section, 29 is a slide valve, and 32 is a variable fixed valve. Patent applicant: Kobe Steel, Ltd. 1$11 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
ガス出口側均圧部を設けると共に、ガス膨張過程部に、
外部ガス供給用のガス経路と接続した膨張過程均圧部を
設け、定常運転時におけるガス出口側均圧部の所定開閉
位置と、過負荷時におけるガス出口側均圧部の全閉位置
との2つの位置設定をなし得る可変固定弁機構と、定常
運転時においてガス出口側均圧部の開閉調節をなし、か
つ過負荷時において膨張過程均圧部の開閉調節をなし得
るスライド弁機構とを備えたことを特徴とするサイドス
トリーム付スライド弁形スクリュ膨張機。1. A gas outlet side pressure equalizing part communicating with the gas outlet is provided on the gas outlet side in the casing, and a gas expansion process part,
An expansion process pressure equalization section connected to a gas path for external gas supply is provided, and a predetermined open/close position of the gas outlet side pressure equalization section during normal operation and a fully closed position of the gas outlet side pressure equalization section during overload are provided. A variable fixed valve mechanism that can set two positions, and a slide valve mechanism that can adjust the opening and closing of the gas outlet side pressure equalizing section during steady operation and can adjust the opening and closing of the expansion process pressure equalizing section during overload. A slide valve type screw expander with a side stream.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20012985A JPS6260902A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Slide valve type screw expander with side stream |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20012985A JPS6260902A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Slide valve type screw expander with side stream |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6260902A true JPS6260902A (en) | 1987-03-17 |
Family
ID=16419291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20012985A Pending JPS6260902A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Slide valve type screw expander with side stream |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6260902A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1985
- 1985-09-10 JP JP20012985A patent/JPS6260902A/en active Pending
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