KR102153768B1

KR102153768B1 - Multi gas Compressor Systems

Info

Publication number: KR102153768B1
Application number: KR1020160057485A
Authority: KR
Inventors: 김영훈; 남기일; 박상민
Original assignee: 한국조선해양 주식회사
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2016-05-11
Publication date: 2020-09-09
Also published as: KR20170127588A

Abstract

본 발명은 병렬식 가스 압축기 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가스 압축기의 서지 현상 발생시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있도록 운전의 안정성을 향상시킨 병렬식 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 복수개의 가스 압축기가 병렬 구조로 이루어진 병렬식 가스 압축기 시스템에 있어서, 가스가 유입되는 흡입관에 설치되고 흡입관으로 흡입되어 이송되는 가스의 압력을 조절하는 압력조절밸브와 상기 압력조절밸브에서 이송된 가스의 유량을 제어하기 위한 흡입밸브를 포함하는 흡입부; 상기 흡입부에서 이송되는 가스를 압축하고 압축된 가스를 냉각하기 위한 압축부; 상기 압축부에서 이송된 가스를 이상 고압 발생 시 배출시키고, 정상 압력일 경우에는 가스 사용처로 배출하기 위한 배출부; 및 가스 압축기에서 서지 현상 발생 시 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하여 서지 현상으로부터 회복시키기 위한 제1안티서지부;를 포함하는 각 개별적인 가스 압축기 복수개가 병렬 배치되며, 각각의 가스 압축기와 연계되어 각각의 가스 압축기로부터 토출되는 압축가스를 다시 각 가스 압축기로 재순환시켜 서지 현상으로부터 회복하는 데 소요되는 시간을 단축시키기 위한 제2안티서지부;를 포함하는 병렬식 가스 압축기 시스템을 제공한다.The present invention relates to a parallel-type gas compressor system, and more particularly, to a parallel-type gas compressor system in which operation stability is improved so that a normal state can be restored within a short time when a gas compressor surge occurs.
To this end, in a parallel gas compressor system in which a plurality of gas compressors have a parallel structure, a pressure control valve that is installed in a suction pipe through which gas is introduced and is sucked into the suction pipe to control the pressure of the transferred gas, and the pressure control valve is transferred from the pressure control valve. A suction unit including a suction valve for controlling the flow rate of the generated gas; A compression unit for compressing the gas transferred from the suction unit and cooling the compressed gas; A discharge unit for discharging the gas transferred from the compression unit when abnormal high pressure is generated, and for discharging the gas transferred from the compression unit to a gas use place when the pressure is normal; And a first anti-surge unit for recovering from the surge by recirculating the gas pressure when a surge occurs in the gas compressor to maintain the normal pressure; a plurality of individual gas compressors including a plurality of gas compressors are arranged in parallel, and are connected with each gas compressor And a second anti-surge unit for reducing the time required to recover from the surge phenomenon by recirculating compressed gas discharged from each gas compressor back to each gas compressor.

Description

Parallel Gas Compressor Systems {Multi gas Compressor Systems}

본 발명은 병렬식 가스 압축기 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 가스 압축기의 서지 현상 발생시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있도록 운전의 안정성을 향상시킨 병렬식 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a parallel gas compressor system, and more particularly, to a parallel gas compressor system in which operation stability is improved so that a normal state can be restored within a short time when a gas compressor surge occurs.

일반적으로, 가스나 공기의 압력을 높이는 기계로써, 연결 장치의 저항에 대하여 밀도가 높은 가스를 내보내어 압축 공기 기구, 착암기 따위를 운전하거나 공기 구동 장치의 압력 원천으로 한다.In general, as a machine to increase the pressure of gas or air, a gas having a high density against the resistance of a connecting device is discharged to drive a compressed air device, a rock drill, or the like, or as a pressure source of an air drive device.

가스 압축기의 종류에는 왕복동, 원심형, 축류, 기어식, 스크류 방식이 있다.Types of gas compressors include reciprocating, centrifugal, axial, gear, and screw types.

이러한 가스 압축기는 운전 상황에 따라, 서지(Surge) 현상이 발생하게 된다.In such a gas compressor, a surge phenomenon occurs according to the operating conditions.

서지(Surge) 현상이란 압축기를 통과하는 불안정 공기 흐름의 상태를 의미하는 것으로, 정격유량의 범위보다 낮은 흐름이 유지될 경우 압축기의 토출압(Discharge Pressure)이 부 배관 내의 압력보다 상대적으로 감소하게 되어 압축기 내로 역 흐름(reverse Flow)이 형성되고, 시간이 지남에 따라 배출부의 흐름 양이 감소하게 되어 다시 흐름이 정 방향으로 흐르게 되는 순서가 빠른 속도록 반복하게 되며, 이로 인해 소음 및 진동이 발생하게 되고 압축기에 기계적 손상을 가져오게 되는 현상을 말한다.Surge refers to the state of unstable air flow passing through the compressor.If a flow lower than the rated flow rate is maintained, the discharge pressure of the compressor decreases relative to the pressure in the auxiliary pipe. A reverse flow is formed in the compressor, and the amount of flow in the discharge section decreases over time, and the sequence in which the flow flows in the forward direction is repeated at a high speed, resulting in noise and vibration. It is a phenomenon that causes mechanical damage to the compressor.

따라서, 상기와 같이 가스 압축기의 기계적 손상을 방지하기 위해 가스 압축기 시스템에는 서지 현상을 방지하기 위한 서지 방지 시스템을 구비하고 있다.Accordingly, in order to prevent mechanical damage to the gas compressor as described above, the gas compressor system is provided with a surge prevention system for preventing a surge phenomenon.

한편, 가스 압축기에 있어 복수개의 가스 압축기를 병렬 배치하여 효율성을 향상시킨 병렬식 가스 압축기가 널리 사용되고 있다.Meanwhile, in gas compressors, a parallel gas compressor in which a plurality of gas compressors are arranged in parallel to improve efficiency is widely used.

도 1은 종래의 병렬식 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a conventional parallel gas compressor system.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 병렬식 가스 압축기 시스템은 복수개의 가스 압축기가 병렬 구조로 배치되고, 수요처에서 요구하는 압축가스를 각각의 가스 압축기(1)에서 분배되어 생성한 후 토출되는 압축가스를 최종적으로 수요처로 공급하는 구조로 구성된다.Referring to FIG. 1, in a conventional parallel gas compressor system, a plurality of gas compressors are arranged in a parallel structure, and compressed gas required by a customer is distributed and generated by each gas compressor 1, and then discharged. It consists of a structure that finally supplies gas to the consumer.

도 2는 종래의 병렬식 가스 압축기 중 하나의 가스 압축기를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing one of the conventional parallel gas compressors.

도 2를 참조하여 설명하면, 종래의 병렬식 가스 압축기 시스템의 개별 가스 압축기(1)는 크게, 흡입부(10), 압축부(20), 배출부(30), 안티서지부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the individual gas compressor 1 of the conventional parallel gas compressor system includes a suction unit 10, a compression unit 20, a discharge unit 30, and an anti-surge unit 40. Include.

상기 흡입부(10)는 공급 가스가 유입되는 흡입관(11), 상기 흡입관(11)에 설치된 제1차단밸브(12), 흡입관(11)으로부터 유입된 가스의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브(13), 상기 압력조절밸브(13)를 거쳐 이송된 가스의 유량을 제어하기 위한 흡입밸브(14)를 포함하여 구성된다.The suction unit 10 includes a suction pipe 11 through which a supply gas is introduced, a first shut-off valve 12 installed in the suction pipe 11, and a pressure control valve for adjusting the pressure of the gas introduced from the suction pipe 11 ( 13), and a suction valve 14 for controlling a flow rate of the gas transferred through the pressure control valve 13.

다음으로, 압축부(20)는 상기 흡입부(10)에서 이송된 가스가 이송하는 압축관(21), 상기 압축관(21)으로 이송하는 가스를 압축하는 압축기(22), 상기 압축기(22)에서 압축되어 배출된 가스를 냉각하기 위한 쿨러(23)를 포함하여 구성된다.Next, the compression unit 20 is a compression tube 21 to which the gas transferred from the suction unit 10 is transferred, a compressor 22 for compressing the gas transferred to the compression tube 21, and the compressor 22 ) Is configured to include a cooler 23 for cooling the compressed gas discharged.

다음으로, 배출부(30)는 상기 압축부(20)에서 압축되어 배출된 가스를 수요처로 이송하기 위한 배출관(31), 상기 배출관(31)에 설치되어 가스 압축기 내의 정상 압력 이상으로 고압이 발생 시 배출하기 위한 릴리프밸브(32), 상기 배출관(31)에서 이송되는 가스가 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(33), 상기 배출관(31)에 설치되는 제2차단밸브(34)를 포함하여 구성된다.Next, the discharge unit 30 is installed in the discharge pipe 31 and the discharge pipe 31 for transporting the gas compressed and discharged by the compression unit 20 to a consumer, so that a high pressure is generated above the normal pressure in the gas compressor. Including a relief valve (32) for discharging the city, a check valve (33) for preventing the gas transferred from the discharge pipe (31) from flowing backward, and a second shut-off valve (34) installed in the discharge pipe (31). Is composed.

다음으로, 안티서지부(40)는 서지현상 발생 시 압축부(20)에서 압축된 가스를 재순환시키기 위해 압축관(21)에 설치되는 순환관(41), 상기 순환관(41)으로 유입되어 이송하는 가스의 흐름을 제어하는 안티서지밸브(42), 상기 안티서지밸브(42), 상기 안티서지밸브(42)를 제어하는 안티서지 컨트롤러(43), 상기 압축관(21)에 설치되어 압축관(21)으로 이송되는 유량을 측정하는 유량측정기(44)를 포함하여 구성된다.Next, the anti-surge unit 40 is introduced into the circulation pipe 41 installed in the compression pipe 21 and the circulation pipe 41 to recirculate the gas compressed in the compression unit 20 when a surge phenomenon occurs. An anti-surge valve 42 that controls the flow of gas to be transferred, the anti-surge valve 42, an anti-surge controller 43 that controls the anti-surge valve 42, and is installed in the compression pipe 21 to compress It is configured to include a flow meter 44 for measuring the flow rate transferred to the pipe (21).

상기와 같이 종래의 가스 압축기 시스템은 흡입부(10)를 통해 가스를 공급받아 가스의 압력을 조절한 뒤 압축부(20)로 보내 가스를 압축하고 냉각한 후 수요처로 배출하는 구조로 형성된다.As described above, in the conventional gas compressor system, the gas is supplied through the suction unit 10, the pressure of the gas is adjusted, sent to the compression unit 20, compresses the gas, cools it, and discharges it to the customer.

이때, 가스 압축기의 운전 시 서지 현상이 발생하게 되면, 고압이 형성될 경우 릴리프밸브(32)를 통해 가스를 배출하고, 저압이 형성될 경우 안티서지부(40)의 안티서지밸브(42)가 작동하여 압축가스를 다시 흡입부(10)로 재순환되도록 시스템을 구성하여 서지 현상에 대응하고 있다.At this time, when a surge occurs during operation of the gas compressor, gas is discharged through the relief valve 32 when a high pressure is formed, and when a low pressure is formed, the anti-surge valve 42 of the anti-surge unit 40 is The system is configured to operate and recycle the compressed gas back to the suction unit 10 to respond to the surge phenomenon.

하지만, 종래의 병렬식 가스 압축기 시스템은 서지현상이 발생하게 되면 안티서지밸브(42)를 개방하여 압력을 일정 수준으로 상승시켜 서지상황을 벗어나고 있지만, 안티서지밸브(42)의 반응 속도에 따라 신속하게 서지상황으로부터 벗어나기까지 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.However, in the conventional parallel gas compressor system, when a surge occurs, the anti-surge valve 42 is opened and the pressure is raised to a certain level to escape the surge situation, but it is rapidly released according to the reaction speed of the anti-surge valve 42. There is a problem that it takes a lot of time to escape from the surge situation.

또한, 급격한 유량 변화에 따른 서지상황이 발생할 경우에는 단일 안티서지밸브(42)로는 서지상황에서 벗어나지 못하고 정상운전 상태로 회복되지 못하는 문제가 발생하기도 한다.In addition, when a surge situation occurs due to a sudden change in flow rate, the single anti-surge valve 42 may not escape from the surge situation and may not recover to a normal operation state.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서지현상 발생 시 수요처로 보내지는 압축가스 일부를 재순환되도록 하여 복수개의 가스 압축기로 구성되는 병렬식 가스 압축기 시스템의 각각의 가스 압축기에서 필요로 하는 가스의 압력만큼 신속하게 재공급함으로써 서지 현상 발생 시 빠른 시간 내에 정상의 운전 상태로 회복할 수 있도록 한 병렬식 가스 압축기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and in each gas compressor of a parallel type gas compressor system composed of a plurality of gas compressors by recirculating a part of compressed gas sent to a customer when a surge occurs. It is an object of the present invention to provide a parallel gas compressor system capable of recovering to a normal operating state within a short time when a surge occurs by quickly resupplying the required gas pressure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 복수개의 가스 압축기가 병렬 구조로 이루어진 병렬식 가스 압축기 시스템에 있어서, 가스가 유입되는 흡입관에 설치되고 흡입관으로 흡입되어 이송되는 가스의 압력을 조절하는 압력조절밸브와 상기 압력조절밸브에서 이송된 가스의 유량을 제어하기 위한 흡입밸브를 포함하는 흡입부; 상기 흡입부에서 이송되는 가스를 압축하고 압축된 가스를 냉각하기 위한 압축부; 상기 압축부에서 이송된 가스를 이상 고압 발생 시 배출시키고, 정상 압력일 경우에는 가스 사용처로 배출하기 위한 배출부; 및 가스 압축기에서 서지 현상 발생 시 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하여 서지 현상으로부터 회복시키기 위한 제1안티서지부;를 포함하는 각 개별적인 가스 압축기 복수개가 병렬 배치되며, 각각의 가스 압축기와 연계되어 각각의 가스 압축기로부터 토출되는 압축가스를 다시 각 가스 압축기로 재순환시켜 서지 현상으로부터 회복하는 데 소요되는 시간을 단축시키기 위한 제2안티서지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As a technical idea of the present invention for achieving the above object, in a parallel gas compressor system in which a plurality of gas compressors have a parallel structure, the pressure of the gas that is installed in the suction pipe through which gas is introduced and sucked into the suction pipe and transferred A suction unit including a pressure control valve for adjusting the pressure control valve and a suction valve for controlling a flow rate of the gas transferred from the pressure control valve; A compression unit for compressing the gas transferred from the suction unit and cooling the compressed gas; A discharge unit for discharging the gas transferred from the compression unit when abnormal high pressure is generated, and for discharging the gas transferred from the compression unit to a gas use place when the pressure is normal; And a first anti-surge unit for recovering from the surge by recirculating the gas pressure when a surge occurs in the gas compressor to maintain the normal pressure; a plurality of individual gas compressors including a plurality of gas compressors are arranged in parallel, and are connected with each gas compressor And a second anti-surge unit for reducing the time required to recover from the surge phenomenon by recirculating the compressed gas discharged from each gas compressor back to each gas compressor.

이때, 상기 제2안티서지부는, 각 가스 압축기로부터 부피유량 신호를 전달받아 서지상황을 판단하는 제2안티서지 컨트롤러; 상기 각 가스 압축기로부터 상기 제2안티서지 컨트롤러로 부피 유량 신호를 전송하기 위한 제1신호라인; 상기 각 가스 압축기의 배출관을 통해 배출되는 유량을 우회시켜 재순환되도록 하기 위한 분기관; 상기 제2안티서지 컨트롤러의 동작 지시에 따라 제어되어 각 가스 압축기로 보내지는 유량의 흐름을 제어하는 리사이클밸브; 상기 흡입부의 흡입관에 일측이 연결되고, 상기 리사이클밸브를 통해 각 가스 압축기로 유량을 공급하기 위한 공급관; 상기 제2안티서지 컨트롤러가 상기 리사이클밸브를 제어하기 위해 제어신호를 전송하기 위한 제2신호라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In this case, the second anti-surge unit may include a second anti-surge controller configured to receive a volume flow rate signal from each gas compressor to determine a surge condition; A first signal line for transmitting a volume flow signal from each of the gas compressors to the second anti-surge controller; A branch pipe for recirculating by bypassing the flow rate discharged through the discharge pipe of each gas compressor; A recycling valve that is controlled according to an operation instruction of the second anti-surge controller to control a flow of a flow rate sent to each gas compressor; A supply pipe having one side connected to the suction pipe of the suction unit and supplying a flow rate to each gas compressor through the recycling valve; And a second signal line for transmitting a control signal to the second anti-surge controller to control the recycling valve.

또한, 상기 제2안티서지 컨트롤러는, 수요처와 연계되어, 서지상황 발생 시 재조정된 토출 유량값 신호를 수요처로 전달하는 제3신호라인을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second anti-surge controller includes a third signal line that is linked to the consumer and transmits the readjusted discharge flow rate signal to the consumer when a surge situation occurs.

또한, 서지상황이 발생되면, 최초에 상기 제1안티서지부가 작동하고, 상기 제1안티서지부로 제어가 불가능한 상황으로 전개되면 즉시 상기 제2안티서지부가 작동되는 것이 바람직하다.In addition, when a surge condition occurs, it is preferable that the first anti-surge unit is first operated, and the second anti-surge unit is immediately operated when the first anti-surge unit develops into a situation where control is impossible.

또한, 서지상황이 발생되면, 최초에 상기 제2안티서지부가 작동하고, 상기 제2안티서지부로 제어가 불가능한 상황으로 전개되면 즉시 상기 제1안티서지부가 작동되는 것이 바람직하다.In addition, when a surge condition occurs, it is preferable that the second anti-surge unit is first operated, and the first anti-surge unit is operated immediately when the situation is uncontrollable by the second anti-surge unit.

한편, 서지상황이 발생되면, 상기 제1안티서지부와 상기 제2안티서지부가 동시에 작동되는 것이 바람직하다.On the other hand, when a surge situation occurs, it is preferable that the first anti-surge unit and the second anti-surge unit operate simultaneously.

상기와 같은 본 발명에 따른 병렬식 가스 압축기 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The parallel gas compressor system according to the present invention as described above has the following effects.

서지상황이 발생하게 되면 1차적으로 제1안티서지부를 통해 안티서지밸브가 작동하여 유량을 압축기로 재순환시키고, 극저압 또는 급격히 저유량 상황이 발생하게 되면 유량측정기를 통해 압축기로 유입되기 전 유량을 측정한 후 서지상황이라고 판단되면 서진상황에 대한 이상신호를 제2안티서지 컨트롤러로 전달하고, 상기 제2안티서지 컨트롤러는 각 가스 압축기마다 연결되도록 설치된 리사이클밸브의 동작을 제어하여, 압축가스가 수요처로 이송되는 배출관에 설치된 분기관을 통해 재순환되는 압축가스를 각 가스 압축기마다 필요한 유량만큼 분배하여 공급할 수 있게 된다.When a surge situation occurs, the anti-surge valve is operated primarily through the first anti-surge unit to recirculate the flow rate to the compressor, and when an extremely low pressure or sudden low flow situation occurs, the flow rate before flowing into the compressor is measured through a flow meter. If it is determined that there is a surge condition after measurement, the abnormal signal for the surge condition is transmitted to the second anti-surge controller, and the second anti-surge controller controls the operation of the recycling valve installed to be connected to each gas compressor, and Compressed gas recirculated through the branch pipe installed in the discharge pipe to be transferred to each gas compressor can be distributed and supplied as much as a required flow rate.

이에 따라, 서지 상황 발생 시 또는 수요처의 급격한 로드 변경 상황 발생 시 제1안티서지부와 제2안티서지부가 독립적으로 또는 동시에 동작하여 급격한 로드 변화에 따른 서지현상 발생 시 신속하게 정상의 운전 상태로 빠르게 회복할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the first anti-surge unit and the second anti-surge unit operate independently or simultaneously in the event of a surge situation or a sudden load change situation of the customer, and quickly return to the normal operating state in the event of a surge phenomenon caused by a sudden load change. There is an effect to recover.

도 1은 종래의 병렬식 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2는 종래의 병렬식 가스 압축기 중 하나의 가스 압축기를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 병렬식 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 병렬식 가스 압축기 중 하나의 가스 압축기를 나타낸 개략도.1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a conventional parallel gas compressor system.
Figure 2 is a schematic diagram showing one gas compressor of the conventional parallel type gas compressor.
3 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a parallel gas compressor system according to the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing one gas compressor of the parallel type gas compressor of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in this specification and claims are not limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 3 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4.

도 3은 본 발명에 따른 병렬식 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도, 도 4는 본 발명의 병렬식 가스 압축기 중 하나의 가스 압축기를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic diagram schematically showing the configuration of a parallel gas compressor system according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing one gas compressor among the parallel gas compressors of the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 본 발명에 따른 병렬식 가스 압축기 시스템은 복수개의 가스 압축기가 병렬 배치되고, 각각의 개별적인 가스 압축기는 크게, 흡입부(110), 압축부(120), 배출부(130), 제1안티서지부(140)를 포함하며, 각각의 가스 압축기와 연계되도록 제2안티서지부(150)를 더 포함한다.Referring to FIG. 3, in the parallel gas compressor system according to the present invention, a plurality of gas compressors are arranged in parallel, and each individual gas compressor is largely a suction unit 110, a compression unit 120, and a discharge unit. (130), including a first anti-surge unit 140, and further includes a second anti-surge unit 150 to be connected to each gas compressor.

이러한 본 발명에 따른 병렬식 가스 압축기 시스템은 서지현상 발생 시 수요처로 보내지는 압축가스 일부를 재순환되도록 하여 복수개의 가스 압축기로 구성되는 병렬식 가스 압축기 시스템의 각각의 가스 압축기에서 필요로 하는 가스의 압력만큼 신속하게 재공급함으로써 서지 현상 발생 시 빠른 시간 내에 정상의 운전 상태로 회복할 수 있도록 한 병렬식 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.The parallel gas compressor system according to the present invention allows a part of the compressed gas sent to the customer to be recirculated when a surge occurs, so that the gas pressure required by each gas compressor of the parallel gas compressor system composed of a plurality of gas compressors The present invention relates to a parallel gas compressor system capable of recovering to a normal operating state within a short time when a surge occurs by resupplying as quickly as possible.

먼저, 흡입부(110)는 가스 압축기의 작동유체로 사용되는 LNG, CO2, N2, H2S 등의 가스를 공급받는 부분이다.First, the suction unit 110 is a part that receives gas such as LNG, CO2, N2, H2S, etc. used as a working fluid of a gas compressor.

상기 흡입부(110)는 가스공급원(미도시)으로부터 상기 가스들을 공급받는 흡입관(111)이 구성된다.The suction unit 110 includes a suction pipe 111 receiving the gases from a gas supply source (not shown).

상기 흡입부(110)는 흡입관(111) 상에 제1차단밸브(112), 압력조절밸브(113), 흡입밸브(114) 순으로 배치되어 설치될 수 있다.The suction unit 110 may be disposed on the suction pipe 111 in the order of a first shut-off valve 112, a pressure control valve 113, and a suction valve 114.

이때, 상기 흡입관(111)에는 흡입관(111)으로 가스가 유입되는 것을 차단하기 위해 제1차단밸브(112)가 설치되는데, 후술하는 제2차단밸브(134)와 연동하여 가스 압축기 내로 가스가 유입되거나 배출되지 못하도록 차단하는 역할을 하며, 이는 일시적으로 가스 압축기의 작동을 멈춰 유지보수 작업을 수행하기 위해 가스 압축기로 가스가 유입되거나 배출되지 못하도록 하기 위함이다.At this time, the suction pipe 111 is provided with a first shut-off valve 112 to block the gas from flowing into the suction pipe 111, and the gas flows into the gas compressor in conjunction with the second shut-off valve 134 to be described later. This is to prevent gas from entering or discharging into the gas compressor in order to perform maintenance work by temporarily stopping the operation of the gas compressor.

또한, 상기 제1차단밸브(112)는 솔레노이드 방식의 밸브로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first shut-off valve 112 is configured as a solenoid type valve.

한편, 상기 흡입관(111)에는 제1차단밸브(112) 다음으로 제1차단밸브(112)를 통해 이송된 가스의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브(113)가 흡입관(111)에 설치된다.On the other hand, in the suction pipe 111, a pressure control valve 113 for adjusting the pressure of the gas transferred through the first shut-off valve 112 after the first shut-off valve 112 is installed in the suction pipe 111.

상기 압력조절밸브(113)는 가스 압축기 내의 가스 압력을 일정하게 유지하거나 최고 압력을 제어하기 위한 것으로, 과부하 방지 역할을 겸한다.The pressure control valve 113 is for maintaining a constant gas pressure in the gas compressor or controlling the maximum pressure, and also serves to prevent overload.

한편, 상기 흡입밸브(114)는 상기 압력조절밸브(113) 다음 위치의 흡입관(111)에 설치된다.Meanwhile, the suction valve 114 is installed in the suction pipe 111 at a position next to the pressure control valve 113.

상기 흡입밸브(114)는 흡입관(111)으로 이송되는 가스의 유량을 제어하기 위한 것이다.The suction valve 114 is for controlling the flow rate of gas transferred to the suction pipe 111.

이러한 상기 흡입밸브(114)는 밸브의 개방 정도에 따라 흡입밸브(114)를 통과하는 가스의 양을 설정할 수 있으며, 후술하는 제1안티서지밸브(142) 및 리사이클밸브(154) 개방 정도와 연동하여 개방되거나 폐쇄된 상태가 될 수 있다.The intake valve 114 may set the amount of gas passing through the intake valve 114 according to the degree of opening of the valve, and is linked with the degree of opening of the first anti-surge valve 142 and the recycling valve 154 to be described later. Thus, it can be opened or closed.

이렇게 상기 흡입부(110)는 가스를 공급받아 압력을 조절하고 유량을 제어하여 후술하는 압축부(120)로 보내는 역할을 수행한다.In this way, the suction unit 110 serves to receive the gas, adjust the pressure, control the flow rate, and send it to the compression unit 120 to be described later.

다음으로, 압축부(120)는 상기 흡입부에서 이송되는 가스를 압축하기 위한 부분이다.Next, the compression unit 120 is a part for compressing the gas transferred from the suction unit.

상기 압축부(120)는 흡입부(110)의 흡입관(111) 끝단에 연결되도록 압축관(121)이 설치된다.The compression unit 120 is provided with a compression pipe 121 to be connected to the end of the suction pipe 111 of the suction unit 110.

상기 압축관(121)에는 압축기(122)가 설치되고, 상기 압축기(122) 다음으로 쿨러(123)이 배치되도록 설치된다.A compressor 122 is installed in the compression pipe 121, and a cooler 123 is installed next to the compressor 122.

상기 압축기(122)는 흡입밸브(114)를 통해 유량이 제어된 가스를 고압의 상태로 압축하기 위한 부분이다.The compressor 122 is a part for compressing the gas whose flow rate is controlled through the suction valve 114 to a high pressure state.

상기 압축기(122)는 압축관(121)을 통해 이송된 가스를 압축하는 것으로, 기계적 에너지를 통해 가스를 고압으로 생성하여 공급하기 위한 것이다.The compressor 122 compresses the gas transferred through the compression pipe 121, and generates and supplies the gas at high pressure through mechanical energy.

상기 압축기(122)의 작동 방식에 따라 왕복동, 원심형, 축류, 스크류 방식이 적용될 수 있다.The reciprocating, centrifugal, axial, and screw methods may be applied according to the operation method of the compressor 122.

한편, 상기 압축기(122)를 통해 압축된 가스를 저온으로 냉각시기키 위해 압축관(121)에는 쿨러(123)가 설치된다.Meanwhile, a cooler 123 is installed in the compression pipe 121 to cool the gas compressed through the compressor 122 to a low temperature.

상기 쿨러(123)는 압축기(122)에서 이송되어 고온 상태로 전환된 압축된 가스를 저온 상태로 냉각하기 위한 것이다.The cooler 123 is for cooling the compressed gas transferred from the compressor 122 and converted to a high temperature state to a low temperature state.

즉, 상기 쿨러(123)를 통해 최적의 온도를 갖는 압축된 가스로 열교환하게 되는 것이다.That is, heat exchange is performed with compressed gas having an optimum temperature through the cooler 123.

다음으로, 배출부(130)는 압축부(120)에서 압축된 가스가 이송되어 사용처로 배출되기 위한 부분이다.Next, the discharge part 130 is a part for conveying the gas compressed by the compression part 120 and discharging it to a use place.

상기 배출부(130)는 상기 압축관(121)과 연결되도록 배출관(131)이 설치된다.The discharge part 130 is provided with a discharge pipe 131 to be connected to the compression pipe 121.

또한, 상기 배출관(131)에는 가스 압축기 시스템에서 과도한 압력이 발생할 경우 가스를 외부로 배출시키기 위해 릴리프밸브(132)가 설치된다.In addition, a relief valve 132 is installed in the discharge pipe 131 to discharge gas to the outside when excessive pressure occurs in the gas compressor system.

상기 릴리프밸브(132)는 배출관(131)으로 이송되는 가스가 이상 고압으로 형성될 경우 자동으로 개방되어 정상의 압력을 유지할 때까지 개방된 상태를 유지시킨다.The relief valve 132 is automatically opened when the gas transferred to the discharge pipe 131 is formed at an abnormal high pressure to maintain the opened state until the normal pressure is maintained.

이러한 상기 릴리프밸브(132)는 가스의 기설정 압력에 반응하여 기계식으로 동작하는 기계식 밸브일 수 있다.The relief valve 132 may be a mechanical valve that operates mechanically in response to a preset pressure of gas.

그 다음, 상기 배출관(131)에는 배출관(131)으로 이송되는 가스가 압력차에 의해 역류하는 것을 방지하기 위해 체크밸브(133)가 설치된다.Next, a check valve 133 is installed in the discharge pipe 131 to prevent the gas transferred to the discharge pipe 131 from flowing back due to a pressure difference.

상기 체크밸브(133)는 서지 현상 발생시 배출관(131) 내의 압력의 변화에 따라 압력관(121)이 위치된 역방향으로 가스가 역류하여 흐르는 것을 방지한다.The check valve 133 prevents gas from flowing backward in a direction in which the pressure pipe 121 is located according to a change in pressure in the discharge pipe 131 when a surge occurs.

한편, 상기 배출관(131)에는 체크밸브(133) 다음으로 제2차단밸브(134)가 설치된다.Meanwhile, a second shut-off valve 134 is installed in the discharge pipe 131 after the check valve 133.

상기 제2차단밸브(134)는 상기 설명한 흡입부(110)의 제1차단밸브(112)와 연동하여 흡입관(111)으로부터 배출관(131)까지 가스가 유입되거나 배출되지 못하도록 차단하기 위한 역할을 한다.The second shut-off valve 134 interlocks with the first shut-off valve 112 of the intake unit 110 described above to block gas from being introduced or discharged from the suction pipe 111 to the discharge pipe 131. .

즉, 가스가 유입되는 입구에 해당하는 흡입관(111)과 가스가 배출되는 배출관(131) 사이를 차단함으로써 복수개의 가스 압축기 중 어느 하나의 유지보수 작업이 필요로 할 때 상기 제1차단밸브(112)와 제2차단밸브(134)를 통해 가스의 유입 및 배출을 차단할 수 있게 된다.That is, by blocking between the suction pipe 111 corresponding to the inlet through which gas is introduced and the discharge pipe 131 through which the gas is discharged, the first shut-off valve 112 is required when any one of a plurality of gas compressors needs maintenance work. ) And the second shut-off valve 134 to block the inflow and outflow of gas.

다음으로, 제1안티서지부(140)는 가스 압축기 시스템에서 서지 현상 발생 시 이를 정상의 운전 상태로 회복시키기 위한 부분으로, 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하는 역할을 한다.Next, the first anti-surge unit 140 is a part for restoring a surge to a normal operating state when a surge occurs in the gas compressor system, and serves to maintain the normal pressure by recirculating the gas pressure.

상기 제1안티서지부(140)는 크게, 순환관(141), 안티서지밸브(142), 안티서지 컨트롤러(143), 유량측정기(144)를 포함하여 구성된다.The first anti-surge unit 140 largely includes a circulation pipe 141, an anti-surge valve 142, an anti-surge controller 143, and a flow meter 144.

상기 순환관(141)은 일측이 압축부(120)와 배출부(130) 사이에 배치된 압축관(121)과 연결되도록 설치되고, 타측은 상기 흡입부(110)의 흡입밸브(113) 후단(後段), 즉 유체가 흐르는 진행방향을 기준으로 흡입밸브(113, 213) 뒤쪽에 해당하는 위치에 연결되도록 설치된다.The circulation pipe 141 is installed so that one side is connected to the compression pipe 121 disposed between the compression unit 120 and the discharge unit 130, and the other side is a rear end of the suction valve 113 of the suction unit 110 (後段), that is, it is installed to be connected to a position corresponding to the rear of the suction valves (113, 213) based on the direction in which fluid flows.

상기 순환관(141)은 압축부(120)에서 이송된 압축가스를 흡입부(110)와 압축부(120) 사이에 배치된 압축관(121)으로 재순환시키는 역할을 한다.The circulation pipe 141 serves to recirculate the compressed gas transferred from the compression unit 120 to the compression pipe 121 disposed between the suction unit 110 and the compression unit 120.

이때, 상기 순환관(141)에는 순환관(141)으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하기 위해 안티서지밸브(142)가 설치된다.At this time, an anti-surge valve 142 is installed in the circulation pipe 141 to control the flow of gas transferred to the circulation pipe 141.

즉, 상기 순환관(141)을 통해 유입되어 이송되는 가스가 안티서지밸브(142)의 개폐에 따라 흡입부(110)와 압축부(120) 사이에 배치된 압축관(121)으로 재순환될 수 있는 것이다.That is, the gas introduced and transferred through the circulation pipe 141 may be recirculated to the compression pipe 121 disposed between the suction unit 110 and the compression unit 120 according to the opening and closing of the anti-surge valve 142. There is.

이와 같이, 상기 순환관(141)을 통해 압축관(121)으로 가스를 재순환시킴으로써, 압축관(121)으로 이송하는 가스의 압력을 일정 수준으로 올릴 수 있게 되는 것이다.In this way, by recirculating the gas to the compression pipe 121 through the circulation pipe 141, the pressure of the gas transferred to the compression pipe 121 can be raised to a certain level.

한편, 상기 흡입밸브(113)과 압축기(122) 사이의 흡입관(111)에는 상기 안티서지밸브(142)를 제어하기 위한 안티서지 컨트롤러(143)가 설치되고, 상기 안티서지 컨트롤러(143)는 상기 유량측정기(144)로부터 부피유량 정보를 전달 받는다.On the other hand, an anti-surge controller 143 for controlling the anti-surge valve 142 is installed in the suction pipe 111 between the suction valve 113 and the compressor 122, and the anti-surge controller 143 Volume flow rate information is received from the flow meter 144.

여기서, 상기 유량측정기(144)로부터 측정된 부피유량 정보는 상기 안티서지 컨트롤러(143)로 전달되어 상기 흡입밸브(114)을 통해 유입된 가스의 유량 또는 압력을 측정하여 안티서지밸브(142)를 제어하게 된다.Here, the volume flow rate information measured from the flow rate meter 144 is transmitted to the anti-surge controller 143 to measure the flow rate or pressure of the gas introduced through the intake valve 114, and the anti-surge valve 142 Control.

상기 유량측정기(144)는 압축기(122)로 보내지는 유량의 흐름을 측정하여 서지상황인지를 판단하기 위한 기준이 되는 정보를 제공하게 된다.The flow meter 144 measures the flow of the flow rate sent to the compressor 122 and provides information as a reference for determining whether there is a surge condition.

즉, 상기 유량측정기(144)를 통해 측정된 부피유량 신호는 안티서지 컨트롤러(143)로 보내지고, 안티서지 컨트롤러(143)는 기설정된 서지상황에 대한 기준이 되는 설정 비교값과 비교하여, 기준 설정치 대비 실제 압축관(121)으로 흐르는 유량의 부피가 작을 경우 서지상황으로 판단할 수 있게 된다.That is, the volume flow rate signal measured through the flow meter 144 is sent to the anti-surge controller 143, and the anti-surge controller 143 compares the set comparison value as a reference for a preset surge situation, When the volume of the actual flow rate flowing through the compression pipe 121 is small compared to the set value, it can be determined as a surge situation.

따라서, 상기 유량측정기(144)에서 측정된 정보를 바탕으로 안티서지밸브(142)의 개방 여부를 결정하여 제어하게 된다.Accordingly, it is controlled by determining whether the anti-surge valve 142 is opened based on the information measured by the flow meter 144.

따라서, 안티서지 컨트롤러(143)를 통해 안티서지밸브(142)를 제어하여 수요처에서 요구하는 각각의 가스 압축기에 할당된 로드 신호에 대응할 수 있게 된다.Accordingly, by controlling the anti-surge valve 142 through the anti-surge controller 143, it is possible to respond to the load signal allocated to each gas compressor requested by the customer.

또한, 상기 유량측정기(144)는 후술하는 제2안티서지부(150)로도 부피유량 신호를 전달한다.In addition, the flow meter 144 also transmits a volume flow rate signal to the second anti-surge unit 150 to be described later.

다음으로, 제2안티서지부(150)는 압축가스를 다시 각 가스 압축기로 재순환시켜 서지 현상으로부터 회복하는 데 소요되는 시간을 단축시키기 위한 역할을 한다.Next, the second anti-surge unit 150 serves to reduce the time required to recover from the surge phenomenon by recirculating the compressed gas back to each gas compressor.

상기 제2안티서지부(150)는 각각의 가스 압축기와 연계되어 각각의 가스 압축기로부터 토출되는 압축가스를 다시 각 가스 압축기로 재순환시킨다.The second anti-surge unit 150 is connected to each gas compressor to recirculate the compressed gas discharged from each gas compressor to each gas compressor.

즉, 각 가스 압축기에서 토출되는 압축가스가 한 곳으로 모여 수요처로 보내지는데, 이때, 수요처로 이송되는 배출관(131)에 연결되어 압축가스를 재순환되도록 한다.That is, the compressed gas discharged from each gas compressor is collected in one place and sent to a consumer, and at this time, it is connected to the discharge pipe 131 transferred to the consumer to recirculate the compressed gas.

이러한 상기 제2안티서지부(150)는 크게, 제2안티서지 컨트롤러(151), 제1신호라인(152), 분기관(153), 리사이클밸브(154), 공급관(155), 제2신호라인(156)을 포함한다.The second anti-surge unit 150 is largely a second anti-surge controller 151, a first signal line 152, a branch pipe 153, a recycling valve 154, a supply pipe 155, and a second signal. Includes line 156.

상기 제2안티서지 컨트롤러(151)는 상기 유량측정기(144)로부터 측정된 부피유량 신호를 각 가스 압축기로부터 전달받아 서지상황을 판단하는 부분이다.The second anti-surge controller 151 is a part that receives the volume flow rate signal measured from the flow meter 144 from each gas compressor to determine a surge condition.

상기 제2안티서지 컨트롤러(151)는 상기 제1안티서지 컨트롤러(143)과 동일한 역할을 하는 부분으로, 유량측정기(144)로부터 부피유량 신호를 전달받아 기설정된 서지상황 기준 설정값과 비교하여 서지상황을 판단하기 위한 부분이다.The second anti-surge controller 151 is a part that plays the same role as the first anti-surge controller 143, receives a volume flow rate signal from the flow meter 144 and compares it with a preset surge condition reference setting value This is for judging the situation.

이때, 상기 제1신호라인(152)는 각 가스 압축기(152)와 연계되어 복수개의 가스 압축기의 부피유량 신호를 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)로 전송하게 된다.At this time, the first signal line 152 is connected to each gas compressor 152 to transmit volume flow rate signals of a plurality of gas compressors to the second anti-surge controller 151.

즉, 상기 제1신호라인(152)을 통해 각각의 가스 압축기 부피유량 신호는 제2안티서지 컨트롤러(151)로 보내져 제2안티서지 컨트롤러(151)의 판단에 의해 각 가스 압축기별 서지상황을 판단하게 된다.That is, each gas compressor volume flow rate signal through the first signal line 152 is sent to the second anti-surge controller 151 to determine the surge situation for each gas compressor by the determination of the second anti-surge controller 151. Is done.

분기관(153)은 상기 각 가스 압축기의 배출관(131)을 통해 배출되는 유량을 우회시켜 재순환되도록 하기 위한 부분이다.The branch pipe 153 is a part for recirculation by bypassing the flow rate discharged through the discharge pipe 131 of each gas compressor.

상기 분기관(153)은 각 가스 압축기에서 배출되어 수요처로 이송되는 배출관(131)에 연결되도록 설치된다.The branch pipe 153 is installed to be connected to a discharge pipe 131 discharged from each gas compressor and transferred to a customer.

상기 분기관(153)은 일측이 각 가스 압축기에서 배출되어 수요처로 이송되는 배출관(131)에 설치되고, 타측은 각 가스 압축기의 갯수 만큼 분기되도록 구성된다.One side of the branch pipe 153 is installed in a discharge pipe 131 that is discharged from each gas compressor and transferred to a consumer, and the other side is configured to be branched by the number of each gas compressor.

즉, 상기 분기관(153) 일측을 통해 토출된 압축가스가 우회되고, 각 가스 압축기를 향해 분기된 타측 부분으로 분배되어 각 가스 압축기로 보내지게 된다.That is, the compressed gas discharged through one side of the branch pipe 153 is bypassed, distributed to the other side branched toward each gas compressor, and sent to each gas compressor.

한편, 상기 분기관(153) 타측에는 리사이클밸브(154)가 각각 설치된다.Meanwhile, a recycling valve 154 is installed on the other side of the branch pipe 153, respectively.

상기 리사이클밸브(154)는 각 가스 압축기로 보내지는 유량의 흐름을 제어하기 위한 부분으로, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)의 동작 지시에 따라 제어된다.The recycling valve 154 is a part for controlling the flow of the flow rate sent to each gas compressor, and is controlled according to an operation instruction of the second anti-surge controller 151.

이는, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)가 서지상황으로 판단하면 상기 리사이클밸브(154)를 동작시켜 개방되도록 하여 상기 분기관(153)을 통해 유입된 압축가스가 리사이클밸브(154)로 통과될 수 있게 된다.This is, when the second anti-surge controller 151 determines that a surge situation is determined by operating the recycling valve 154 to open, the compressed gas introduced through the branch pipe 153 will pass through the recycling valve 154. You will be able to.

또한, 상기 공급관(155)은 각 가스 압축기에 있어 상기 흡입부(110)의 흡입관(111)에 일측이 연결되고, 상기 리사이클밸브(154)를 통해 각 가스 압축기로 유량을 공급하기 위한 이송 경로를 제공한다.In addition, the supply pipe 155 has one side connected to the suction pipe 111 of the suction unit 110 in each gas compressor, and provides a transfer path for supplying a flow rate to each gas compressor through the recycling valve 154. to provide.

이러한 상기 리사이클밸브(154)의 동작을 제어하기 위해 제어신호는 제2신호라인(156)을 통해 이루어진다.In order to control the operation of the recycling valve 154, a control signal is provided through the second signal line 156.

상기 제2신호라인(156)은 각각의 가스 압축기별로 설치되는 복수개의 리사이클밸브(154)와 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)가 연결되도록 설치된다.The second signal line 156 is installed to connect a plurality of recycling valves 154 installed for each gas compressor and the second anti-surge controller 151.

이에 따라, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)의 제어에 의해 복수개의 리사이클밸브(154)를 개별적으로 제어할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to individually control the plurality of recycling valves 154 by the control of the second anti-surge controller 151.

여기서 상기 제1신호라인(152)과 제2신호라인(156)은 하드웨어적인 장치로 구성되거나 또는 소프트웨어 로직으로 구성될 수도 있다.Here, the first signal line 152 and the second signal line 156 may be configured as a hardware device or may be configured as software logic.

이와 같이, 상기 제2안티서지부(150)를 통해 수요처로 보내지는 압축가스를 재순환시켜 서지상황을 신속하게 벗어날 수 있게 된다.In this way, by recirculating the compressed gas sent to the customer through the second anti-surge unit 150, it is possible to quickly escape the surge situation.

이때, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)는 수요처와 연계되어 서지상황 발생 시 재조정된 토출 유량값 신호를 수요처로 전달하기 위해 제3신호라인(157)을 포함한다.At this time, the second anti-surge controller 151 includes a third signal line 157 to transmit a discharge flow value signal readjusted when a surge condition occurs in connection with the consumer.

즉, 서지상황이 발생하여 제2안티서지부(150)가 동작하게 되면 수요처로 보내지는 토출압력의 변화가 발생하고, 수요처로 보내지는 토출압력의 차이로 수요처에서 압력 저하로 인한 문제가 발생할 수 있음으로, 서지상황이 발생하게 되면 서지상황을 수요처에서 인지하도록 현재 상태의 유량 신호를 전달하고, 일시적으로 서지상황을 벗어나기 전까지 비상상황으로서 서지상황에 대응하는 토출압력 설정값을 수요처로 전달하여 서지상황에 대한 운전이 이루어질 수 있도록 수요처로 신호를 전달하게 되는 것이다.That is, when a surge condition occurs and the second anti-surge unit 150 operates, a change in the discharge pressure sent to the customer occurs, and a problem due to the pressure drop at the customer may occur due to the difference in the discharge pressure sent to the customer. As a result, when a surge situation occurs, the current flow signal is transmitted to the demand party to recognize the surge situation, and the discharge pressure set value corresponding to the surge situation as an emergency situation is transmitted to the demand party as an emergency before temporarily exiting the surge situation. The signal is transmitted to the consumer so that the situation can be driven.

한편, 서지상황이 발생되면, 최초에 상기 제1안티서지부(140)가 작동하고, 상기 제1안티서지부(140)로 제어가 불가능한 상황으로 전개되면 즉시 상기 제2안티서지부(150)가 작동되도록 구성될 수 있다.On the other hand, when a surge situation occurs, the first anti-surge unit 140 is initially operated, and when the first anti-surge unit 140 develops into a situation where control is impossible, the second anti-surge unit 150 immediately Can be configured to work.

즉, 서지상황 발생 시 제1안티서지부(140)가 작동하더라도 서지상황에서 벗어나기 어려운 상황이거나 정상의 상태로 회복되는데 많은 시간이 소요된다고 판단되면 제2안티서지부(150)가 즉시 동작되도록 구성될 수 있다.That is, even if the first anti-surge unit 140 operates when a surge situation occurs, the second anti-surge unit 150 is configured to operate immediately when it is determined that it is difficult to get out of the surge situation or it takes a lot of time to recover to a normal state. Can be.

또한, 서지상황이 발생되면, 상기 제1안티서지부(140)와 상기 제2안티서지부(150)가 동시에 작동되도록 구성될 수도 있다.In addition, when a surge condition occurs, the first anti-surge unit 140 and the second anti-surge unit 150 may be configured to operate simultaneously.

즉, 서지상황 발생 시 상기 제1안티서지부(140)와 상기 제2안티서지부(150)가 동시에 작동하여 서지상황으로부터 신속하게 정상의 상태로 회복될 수 있게 된다.That is, when a surge condition occurs, the first anti-surge unit 140 and the second anti-surge unit 150 operate at the same time, so that a normal state can be quickly recovered from the surge condition.

이는, 상기 안티서지밸브(142) 및 리사이클밸브(154)의 용량 및 상황별 서지상황에 대응하기 위하여 제1안티서지부(140) 및 제2안티서지부(150)가 동시에 또는 독립적으로 작동되도록 한다.This allows the first anti-surge unit 140 and the second anti-surge unit 150 to operate simultaneously or independently in order to respond to the capacity of the anti-surge valve 142 and the recycling valve 154 and the surge situation by situation. do.

이와 같이, 상기 안티서지밸브(142) 및 리사이클밸브(154)를 통해 일반 운전시 압축 성능을 향상 및 서지 현상 발생 시 서지 현상을 빠른 시간 내에 벗어나 정상 압력 상태를 유지할 수 있도록 한다.In this way, the anti-surge valve 142 and the recycling valve 154 improve compression performance during normal operation and eliminate the surge phenomenon in a short time when a surge phenomenon occurs, and maintain a normal pressure state.

즉, 서지 현상 발생시에는 안티서지밸브(142)와 리사이클밸브(154)를 각각 독립적으로 제어하거나 동시에 개방하여 가스가 순환되도록 하여 상기 안티서지밸브(142) 및 리사이클밸브(154)를 개방함으로써 신속하게 가스가 순환되도록 할 수 있다.That is, when a surge occurs, the anti-surge valve 142 and the recycling valve 154 are independently controlled or simultaneously opened to allow gas to circulate, thereby quickly opening the anti-surge valve 142 and the recycling valve 154. The gas can be circulated.

이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 상기 설명한 병렬식 가스 압축기 시스템의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the above-described parallel gas compressor system will be described with reference to FIGS. 3 to 4.

먼저, 일반 운전 상황 시 가스 흐름을 알아보면, 흡입관(111)을 통해 작동유체로 사용되는 가스가 유입되고, 유입된 가스는 1차단밸브(112)을 거친 후 압력조절밸브(113)에 의해 설정된 압력으로 조절되어 흡입밸브(114)로 보내진다.First, when looking at the gas flow in the normal operation situation, the gas used as the working fluid is introduced through the suction pipe 111, and the introduced gas passes through the first shutoff valve 112 and then set by the pressure control valve 113. It is regulated by pressure and sent to the intake valve 114.

그 다음, 흡입밸브(114)에서 이송된 가스는 압축관(121)을 통해 이송되어 압축기(122)로 이송되고 고압으로 압축된 후 쿨러(123)에 의해 냉각처리 된다.Then, the gas transferred from the suction valve 114 is transferred through the compression pipe 121, transferred to the compressor 122, compressed at high pressure, and then cooled by the cooler 123.

그 다음, 압축관(121)을 통해 배출부(130)의 배출관(131)으로 이송되며, 이때, 가스의 압력이 기설정된 압력 이상으로 과압될 경우 릴리프밸브(132)를 통해 외부로 배출된다.Then, it is transferred to the discharge pipe 131 of the discharge unit 130 through the compression pipe 121, and at this time, when the pressure of the gas is overpressured above a preset pressure, it is discharged to the outside through the relief valve 132.

그 다음, 배출관(131)으로 이송되는 가스는 체크밸브(133)와 제2차단밸브(134)을 거쳐 사용처로 배출되게 된다.Then, the gas transferred to the discharge pipe 131 is discharged to the place of use through the check valve 133 and the second shut-off valve 134.

한편, 가스 압축기 시스템에서 서지 현상 발생 시 가스 흐름을 보면, 압축부(120)를 통해 압축된 가스가 순환관(141)으로 순환되어 안티서지밸브(142)가 개방됨에 따라 흡입밸브(114)의 전단(前段)과 후단(後段)으로 압축가스를 재순환되게 된다.On the other hand, looking at the gas flow when a surge occurs in the gas compressor system, the gas compressed through the compression unit 120 is circulated to the circulation pipe 141 and the anti-surge valve 142 is opened. Compressed gas is recirculated to the front and rear ends.

이때, 상기 유량측정기(144)를 통해 실시간으로 부피유량 정보를 측정하고, 측정된 정보는 제1안티서지 컨트롤러(143)으로 보내져 서지상황을 판단한 후 안티서지밸브(142)를 제어하게 된다.At this time, the volume flow rate information is measured in real time through the flow meter 144, and the measured information is sent to the first anti-surge controller 143 to determine the surge condition, and then control the anti-surge valve 142.

또한, 상기 유량측정기(144)를 통해 실시간으로 부피유량 정보를 측정하고, 측정된 정보는 제2안티서지 컨트롤러(151)로 보내져 서지상황을 판단한 후 라사이클밸브(154)를 제어하게 된다.In addition, volume flow rate information is measured in real time through the flow rate meter 144, and the measured information is sent to the second anti-surge controller 151 to determine the surge condition, and then control the cycle valve 154.

즉, 각 가스 압축기의 유량측정기(144)와 연결된 제1신호라인(152)을 통해 실시간 부피유량 신호가 제2안티서지 컨트롤러(151)로 보내지고, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)에서 기설정된 서지상황 판단 설정값과 비교하여 서지상황을 판단하게 된다.That is, a real-time volume flow rate signal is sent to the second anti-surge controller 151 through the first signal line 152 connected to the flow meter 144 of each gas compressor, and the second anti-surge controller 151 The surge condition is judged by comparing it with the set surge condition judgment set value.

그 다음, 서지상황이라고 판단되면 제2신호라인(156)을 통해 각 가스 압축기별로 설치된 리사이클밸브(154)를 제어하게 되면, 분기관(153)으로 압축가스가 재순환되어 상기 리사이클밸브(154)에 의해 공급관(155)을 통해 다시 압축가스를 공급할 수 있게 된다.Then, when it is determined that there is a surge situation, when the recycling valve 154 installed for each gas compressor is controlled through the second signal line 156, the compressed gas is recirculated to the branch pipe 153 to the recycling valve 154. Accordingly, the compressed gas can be supplied again through the supply pipe 155.

이때, 상기 제3신호라인(157)을 통해 수요처로 서지상황에 대한 로드값(토출압력값)을 전달하여 수요처의 운전상태를 재조정하게 된다.At this time, the load value (discharge pressure value) for the surge situation is transmitted to the customer through the third signal line 157 to readjust the operating state of the customer.

한편, 압축기(220)의 고장 또는 유지 보수를 할 경우, 흡입부(100)의 제1차단밸브(120)와 배출부(300)의 제2차단밸브(340)를 폐쇄하여 가스가 유입되거나 배출되지 못하도록 제어할 수 있게 된다.On the other hand, in case of failure or maintenance of the compressor 220, gas is introduced or discharged by closing the first shut-off valve 120 of the suction unit 100 and the second shut-off valve 340 of the discharge unit 300. You can control it to prevent it.

따라서, 1차적으로 안티서지밸브(142)로 서지상황을 벗어날 수 없거나 응답 속도가 느려 서지상황을 벗어나기까지 오랜 시간이 소요될 경우, 토출 압력가스를 재순환시켜 리사이클밸브(154)를 통해 흡입관(111)으로 공급함으로써 서지상황에서 신속하게 벗어날 수 있게 된다.Therefore, when the anti-surge valve 142 cannot escape the surge situation or the response speed is slow and it takes a long time to exit the surge situation, the discharge pressure gas is recirculated and the suction pipe 111 through the recycling valve 154 By supplying it, you can quickly get out of the surge situation.

상기 설명한 바와 같이, 서지상황이 발생하게 되면 1차적으로 제1안티서지부(140)를 통해 안티서지밸브(142)가 작동하여 유량을 압축기(122)로 재순환시키고, 극저압 또는 급격히 저유량 상황이 발생하게 되면 유량측정기(144)를 통해 압축기(122)로 유입되기 전 유량을 측정한 후 서지상황이라고 판단되면 서진상황에 대한 이상신호를 제2안티서지 컨트롤러(151)로 전달하고, 상기 제2안티서지 컨트롤러(151)는 각 가스 압축기마다 연결되도록 설치된 리사이클밸브(154)의 동작을 제어하여, 압축가스가 수요처로 이송되는 배출관(131)에 설치된 분기관(153)을 통해 재순환되는 압축가스를 각 가스 압축기마다 필요한 유량만큼 분배하여 공급할 수 있게 된다.As described above, when a surge situation occurs, the anti-surge valve 142 is primarily operated through the first anti-surge unit 140 to recirculate the flow rate to the compressor 122, and an extremely low pressure or sudden low flow situation When this occurs, the flow rate before flowing into the compressor 122 is measured through the flow meter 144, and if it is determined that it is a surge condition, an abnormal signal for the surge condition is transmitted to the second anti-surge controller 151, and the 2The anti-surge controller 151 controls the operation of the recycling valve 154 installed to be connected to each gas compressor, and the compressed gas recirculated through the branch pipe 153 installed in the discharge pipe 131 through which the compressed gas is transferred to the customer. It is possible to distribute and supply the required flow rate for each gas compressor.

이에 따라, 서지 상황 발생 시 또는 수요처의 급격한 로드 변경 상황 발생 시 제1안티서지부(140)와 제2안티서지부(150)가 독립적으로 또는 동시에 동작하여 급격한 로드 변화에 따른 서지현상 발생 시 신속하게 정상의 운전 상태로 빠르게 회복할 수 있는 특징이 있는 것이다.Accordingly, the first anti-surge unit 140 and the second anti-surge unit 150 operate independently or at the same time when a surge situation occurs or when a sudden load change situation occurs, so that when a surge phenomenon occurs due to a sudden load change, It has the characteristic that it can quickly recover to its normal driving condition.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out with modifications and variations within the scope not departing from the gist of the present invention, and such modifications and variations are also to be regarded as belonging to the technical spirit of the present invention. .

100: 가스 압축기 110: 흡입부
111: 흡입관 112: 제1차단밸브
113: 압력조절밸브 114: 흡입밸브
121: 압축관 122: 압축기
123: 쿨러 130: 배출부
131: 배출관 132: 릴리프밸브
133: 체크밸브 134: 제2차단밸브
140: 안티서지부 141: 순환관
142: 안티서지밸브 143: 제1안티서지 컨트롤러
144: 유량측정기 150: 제2안티서지부
151: 제2안티서지 컨트롤러 152: 제1신호라인
153: 분기관 154: 리사이클밸브
155: 공급관 156: 제2신호라인
157: 제3신호라인100: gas compressor 110: suction unit
111: suction pipe 112: first shut-off valve
113: pressure control valve 114: suction valve
121: compression pipe 122: compressor
123: cooler 130: discharge unit
131: discharge pipe 132: relief valve
133: check valve 134: second shut-off valve
140: anti-surge unit 141: circulation pipe
142: anti-surge valve 143: first anti-surge controller
144: flow meter 150: second anti-surge unit
151: second anti-surge controller 152: first signal line
153: branch pipe 154: recycling valve
155: supply pipe 156: second signal line
157: third signal line

Claims

In a parallel gas compressor system consisting of a plurality of gas compressors in a parallel structure,
A suction unit including a pressure control valve installed in a suction pipe through which gas is introduced and adjusting a pressure of the gas that is sucked into the suction pipe and transferred and a suction valve for controlling a flow rate of the gas transferred from the pressure control valve;
A compression unit for compressing the gas transferred from the suction unit and cooling the compressed gas;
A discharge unit for discharging the gas transferred from the compression unit when abnormal high pressure is generated, and for discharging the gas transferred from the compression unit to a gas use place when the pressure is normal; And
When a surge occurs in the gas compressor, a plurality of individual gas compressors including a first anti-surge unit for recovering from the surge by recirculating the gas pressure to maintain the normal pressure are arranged in parallel,
And a second anti-surge unit for reducing a time required to recover from a surge phenomenon by recirculating compressed gas discharged from each gas compressor in connection with each gas compressor again to each gas compressor. Parallel gas compressor system.

The method of claim 1,
The second anti-surge unit,
A second anti-surge controller that receives a volume flow rate signal from each gas compressor and determines a surge condition;
A first signal line for transmitting a volume flow signal from each of the gas compressors to the second anti-surge controller;
A branch pipe for recirculating by bypassing the flow rate discharged through the discharge pipe of each gas compressor;
A recycling valve that is controlled according to an operation instruction of the second anti-surge controller to control a flow of a flow rate sent to each gas compressor;
A supply pipe having one side connected to the suction pipe of the suction unit and supplying a flow rate to each gas compressor through the recycling valve;
And a second signal line for transmitting a control signal for the second anti-surge controller to control the recycling valve.

The method of claim 2,
The second anti-surge controller,
A parallel-type gas compressor system comprising a third signal line connected to a consumer and transmitting a readjusted discharge flow value signal to the consumer when a surge occurs.

The method of claim 1,
When a surge condition occurs, the first anti-surge unit operates first, and when the first anti-surge unit develops into a situation where control is not possible, the second anti-surge unit operates immediately. Compressor system.

The method of claim 1,
When a surge condition occurs, the second anti-surge unit is first operated, and the first anti-surge unit is operated immediately when the second anti-surge unit is uncontrollable. Compressor system.

The method of claim 1,
When a surge situation occurs,
The parallel gas compressor system, characterized in that the first anti-surge unit and the second anti-surge unit are operated simultaneously.