KR102249975B1

KR102249975B1 - 가스 압축기 시스템

Info

Publication number: KR102249975B1
Application number: KR1020150152451A
Authority: KR
Inventors: 김영훈; 남기일; 박상민
Original assignee: 한국조선해양 주식회사
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2021-05-10
Also published as: KR20170051750A

Abstract

본 발명은 가스 압축기 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용처의 요구 압력 이하로 압력이 떨어질 경우를 대비하여 가스를 저장하여 비상상황시 사용처의 요구 압력으로 신속하게 대응하고, 서지 현상 발생시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있도록 운전의 안정성을 향상시킨 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 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 사용처로 배출하기 위한 배출부; 가스 압축기에서 서지 현상 발생 시 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하여 서지 현상으로부터 회복시키기 위한 안티서지부;를 포함하고, 상기 압축부에서 압축된 가스를 공급받아 상시 가스를 저장하여 사용처의 요구 압력 이하로 떨어질 경우 저장된 가스를 신속하게 공급하여 정상 압력 상태로 전환하기 위한 비상공급부;를 더 포함하는 가스 압축기 시스템을 제공한다.

Description

가스 압축기 시스템{Gas Compressor Systems}

본 발명은 가스 압축기 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 사용처의 요구 압력 이하로 압력이 떨어질 경우를 대비하여 가스를 저장하여 비상상황시 사용처의 요구 압력으로 신속하게 대응하고, 서지 현상 발생시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있도록 운전의 안정성을 향상시킨 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.

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.

가스 압축기의 종류에는 왕복동, 원심형, 축류, 기어식, 스크류 방식이 있다.

이러한 가스 압축기는 운전 상황에 따라, 서지(Surge) 현상이 발생하게 된다.

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.

따라서, 상기와 같이 가스 압축기의 기계적 손상을 방지하기 위해 가스 압축기 시스템에는 서지 현상을 방지하기 위한 서지 방지 시스템을 구비하고 있다.

도 1은 종래의 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 가스 압축기 시스템은 크게, 흡입부(10), 압축부(20), 배출부(30), 안티서지부(40)를 포함한다.

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)에서 이송하는 가스의 유량을 제어하기 위한 흡입밸브(14)를 포함하여 구성된다.

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.

다음으로, 배출부(30)는 상기 압축부(20)에서 압축되어 배출된 가스를 사용처로 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.

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)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 종래의 가스 압축기 시스템은 흡입부(10)를 통해 가스를 공급받아 가스의 압력을 조절한 뒤 압축부(20)로 보내 가스를 압축하고 냉각한 후 사용처로 배출하는 구조로 형성된다.

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.

이러한, 종래의 가스 압축기 시스템은 상기 구성으로 이루어진 하나의 가스 압축기 시스템유닛(10, 20, 30, 40)이 복수개로 구성되어 사용처에서 요구하는 대량의 압축가스를 생산하게 된다.

하지만, 복수개로 구성되는 가스 압축기 시스템유닛(10, 20, 30, 40) 중 어느 하나가 고장날 경우 사용처에서 요구하는 압력을 맞추기 어렵고, 정상 압력까지 도달하는데 많은 시간이 소요되어 사용처의 장비 운용이 중단되는 문제가 발생한다.

또한, 서지 현상 발생 시 정상의 운전상태로 회복되는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상시 가스를 저장하고 사용처의 요구 압력 이하로 떨어지는 비상상황시 저장된 가스를 활용하여 신속하게 대처하고, 서지 현상 발생 시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있는 가스 압축기 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 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 사용처로 배출하기 위한 배출부; 가스 압축기에서 서지 현상 발생 시 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하여 서지 현상으로부터 회복시키기 위한 안티서지부;를 포함하고, 상기 압축부에서 압축된 가스를 공급받아 상시 가스를 저장하여 사용처의 요구 압력 이하로 떨어질 경우 저장된 가스를 신속하게 공급하여 정상 압력 상태로 전환하기 위한 비상공급부;를 더 포함하는 것을 특징 한다.

이때, 상기 비상공급부는, 압축부의 압축가스가 이송하는 압축관 일측에 설치되는 제1유입관; 상기 제1유입관에 설치되는 릴리프밸브; 압축부의 압축가스가 이송하는 압축관 타측에 설치되는 제2유입관; 상기 제2유입관에 설치되는 제2압력조절밸브; 상기 제1유입관과 제2유입관이 연결되도록 설치되고, 제1유입관과 제2유입관으로부터 이송된 가스를 저장하는 버퍼탱크; 상기 버퍼탱크 일측에 설치되고, 버퍼탱크에 저장된 가스를 압축부의 압축관으로 재순환시키기 위한 서지관; 상기 서지관에 설치되어 서지관으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하는 제2안티서지밸브; 상기 버퍼탱크 타측에 설치되고, 버퍼탱크에 저장된 가스를 사용처로 이송하기 위한 공급관; 및 상기 공급관에 설치되어 공급관으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하는 공급밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 릴리프밸브는, 가스 압축기 내에서 이상 고압이 발생할 경우 자동으로 개방되어 배출된 가스를 버퍼탱크에 저장되도록 하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제2압력조절밸브는, 버퍼탱크의 압력이 기설정된 압력 이하일 경우 버퍼탱크로부터 압력 신호를 전달받아 개방되어 압축기를 통해 압축된 가스를 버퍼탱크에 저장되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2안티서지밸브는, 서지 현상 발생 시 우선적으로 작동되어 버퍼탱크에 저장되어 있는 가스를 신속하게 공급받아 압축기로 순환될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

가스 압축기 내에서 이상 고압이 발생할 경우 릴리프밸브가 개방되어 가스가 버퍼탱크에 저장되고, 버퍼탱크에 기설정된 압력 이하로 압력이 떨어질 경우 제2압력조절밸브가 개방되어 압축기로부터 가스를 공급받아 버퍼탱크에 저장하며, 버퍼탱크에 저장된 가스는 사용처에서 요구하는 압력을 맞추기 위해 공급관으로 가스를 보내고, 서지 현상 발생 시 제2안티서지밸브가 개방되어 압축기로 가스가 재순환되도록 할 수 있게 된다.

이에 따라, 버퍼탱크에 저장된 가스를 비상상황 또는 서지 현상 발생 시 신속하게 대응할 수 있어, 비상상황 또는 서지 현상 발생 시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.

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.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템은 크게, 흡입부(100), 압축부(200), 배출부(300), 안티서지부(400), 비상공급부(500)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 가스 압축기 시스템은 사전에 압축가스를 저장하고 사용처에서 요구하는 압력 이하로 압력이 떨어질 경우 또는 서지 현상 발생 시 저장된 가스를 신속하게 공급하여 비상상황 또는 서지 현상 발생 시에는 빠른 시간 내에 정상 운전 상태로 전환되도록 하는 가스 압축기 시스템에 관한 것이다.

한편, 상기 흡입부(100), 압축부(200), 배출부(300), 안티서지부(400), 비상공급부(500)를 포함하여 구성된 하나의 가스 압축기 시스템유닛으로서, 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템은 상기 가스 압축기 시스템유닛이 복수개 설치되어 구성된 전체 시스템을 포함한다.

즉, 흡입부(100), 압축부(200), 배출부(300), 안티서지부(400), 비상공급부(500)를 포함하는 구성은 하나의 가스 압축기 시스템유닛을 의미하고, 상기 가스 압축기 시스템유닛이 복수개로 구성된 것은 본 발명에 따른 가스 압축기 시스템을 의미한다.

따라서, 복수개의 가스 압축기 시스템유닛에서 생산된 압축가스는 개별적으로 운용되어 최종적으로 사용처로 보내져 사용되게 된다.

먼저, 흡입부(100)는 가스 압축기의 작동유체로 사용되는 가스를 공급받는 부분이다.

상기 흡입부(100)는 가스공급원(미도시)으로부터 상기 가스들을 공급받는 흡입관(110)이 구성된다.

상기 흡입부(100)는 흡입관(110) 상에 제1차단밸브(120), 압력조절밸브(130), 흡입밸브(140) 순으로 배치되어 설치될 수 있다.

이때, 상기 흡입관(110)에는 흡입관(110)으로 가스가 유입되는 것을 차단하기 위해 제1차단밸브(120)가 설치되는데, 후술하는 제2차단밸브(340)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.

또한, 상기 제1차단밸브(120)는 솔레노이드 방식의 밸브로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 흡입관(110)에는 제1차단밸브(120) 다음으로 압력조절밸브(130)가 설치된다.

상기 압력조절밸브(130)는 제1차단밸브(120)를 거쳐 이송된 가스의 압력을 조절하기 위한 부분으로 흡입관(110)에 설치된다.

상기 압력조절밸브(130)는 가스 압축기 내의 가스 압력을 일정하게 유지하거나 최고 압력을 제어하기 위한 것으로, 과부하 방지 역할을 겸한다.

한편, 상기 흡입밸브(140)는 압력조절밸브(130) 다음 위치의 흡입관(110)에 설치된다.

상기 흡입밸브(140)는 압력조절밸브(130)로부터 이송된 가스의 유량을 제어하기 위한 부분이다.

이러한 상기 흡입밸브(140)는 밸브의 개방 정도에 따라 흡입밸브(140)를 통과하는 가스의 양을 설정할 수 있다.

이렇게 상기 흡입부(100)는 가스를 공급받아 압력을 조절하고 유량을 제어하여 후술하는 압축부(200)로 보내는 역할을 수행한다.

다음으로, 압축부(200)는 상기 흡입부에서 이송되는 가스를 압축하기 위한 부분이다.

상기 압축부(200)는 흡입부(100)의 흡입관(110) 끝단에 연결되도록 압축관(210)이 설치된다.

상기 압축관(210)에는 압축기(220)가 설치되고, 상기 압축기(230) 다음으로 쿨러(230)가 배치되도록 설치된다.

상기 압축기(220)는 흡입밸브(150)를 통해 유량이 제어된 가스를 고압의 상태로 압축하기 위한 부분이다.

상기 압축기(220)는 압축관(210)을 통해 이송된 가스를 압축하는 것으로, 기계적 에너지를 통해 가스를 고압으로 생성하여 공급하기 위한 것이다.

상기 압축기(220)의 작동 방식에 따라 왕복동, 원심형, 축류, 스크류 방식이 적용될 수 있다.

한편, 상기 압축기(220)를 통해 압축된 가스를 저온으로 냉각시기키 위해 압축관(210)에는 쿨러(230)가 설치된다.

상기 쿨러(230)는 압축기(220)에서 이송되어 고온 상태로 전환된 압축된 가스를 저온 상태로 냉각하기 위한 것이다.

즉, 상기 쿨러(230)를 통해 최적의 온도를 갖는 압축된 가스로 열교환하게 되는 것이다.

이때, 상기 쿨러(230) 다음으로 상기 압축기(220)가 더 설치될 수도 있다.

즉, 압축관(210) 상에 먼저 압축기(220)가 배치되고, 그 다음 쿨러(230)가 배치되며, 다시 압축기(220)가 배치되도록 하여, 압축기(220)에서 압축된 가스를 쿨러(230)에서 냉각시킨 후 다시 압축기(220)를 통해 다시 한 번 압축하는 과정으로 가스를 압축할 수도 있다.

다음으로, 배출부(300)는 압축부(200)에서 압축된 가스가 이송되어 사용처로 배출되기 위한 부분이다.

상기 배출부(300)는 상기 압축관(210)과 연결되도록 배출관(310)이 설치된다.

여기서, 상기 배출관(310)에는 배출관(310)으로 이송되는 가스가 압력차에 의해 역류하는 것을 방지하기 위해 체크밸브(320)가 설치된다.

상기 체크밸브(320)는 서지 현상 발생시 배출관(310) 내의 압력의 변화에 따라 압력관(210)이 위치된 역방향으로 가스가 역류하여 흐르는 것을 방지한다.

한편, 상기 배출관(310)에는 체크밸브(320) 다음으로 제2차단밸브(330)가 설치된다.

상기 제2차단밸브(330)는 상기 설명한 흡입부(100)의 제1차단밸브(120)와 연동하여 흡입관(110)으로부터 배출관(310)까지 가스가 유입되거나 배출되지 못하도록 차단하기 위한 역할을 한다.

즉, 가스가 유입되는 입구에 해당하는 흡입관(110)과 가스가 배출되는 배출관(310) 사이를 차단함으로써 개별적인 하나의 가스 압축기 시스템유닛을 유지보수 작업이 필요로 할 때 상기 제1차단밸브(120)와 제2차단밸브(340)를 통해 가스의 유입 및 배출을 차단할 수 있게 된다.

다음으로, 안티서지부(400)는 가스 압축기 시스템에서 서지 현상 발생 시 이를 정상의 운전 상태로 회복시키기 위한 부분으로, 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하는 역할을 한다.

상기 안티서지부(400)는 크게, 순환관(410), 제1안티서지밸브(420)를 포함하여 구성된다.

상기 순환관(410)은 일측은 압축부(200)와 배출부(300) 사이에 배치된 압축관(210)과 연결되도록 설치되고, 타측은 상기 흡입부(100)의 흡입밸브(160) 후단(後段)에 연결되도록 설치된다.

상기 순환관(410)은 압축부(200)에서 이송된 압축가스를 흡입부(100)와 압축부(200) 사이에 배치된 압축관(210)으로 재순환시키는 역할을 한다.

이때, 상기 순환관(410)에는 순환관(410)으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하기 위해 제1안티서지밸브(420)가 설치된다.

즉, 상기 순환관(410)을 통해 유입되어 이송되는 가스가 제1안티서지밸브(420)의 개폐에 따라 흡입부(100)와 압축부(200) 사이에 배치된 압축관(210)으로 재순환될 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 순환관(410)을 통해 압축관(210)으로 가스를 재순환시킴으로써, 압축관(210)으로 이송하는 가스의 압력을 일정 수준으로 올릴 수 있게 되는 것이다.

다음으로, 비상공급부(500)는 상기 압축부(200)에서 압축된 가스를 공급받아 저정하고, 비상상황시 저정된 가스를 공급하기 위한 부분이다.

상기 비상공급부(500)는 압축부(200)에서 압축된 가스를 공급받아 상시 가스를 저장하여 사용처의 요구 압력 이하로 떨어질 경우 저장된 가스를 신속하게 공급하여 정상 압력 상태로 전환하기 위한 역할을 한다.

상기 비상공급부(500)는 크게, 제1유입관(510), 릴리프밸브(520), 제2유입관(530), 제2압력조절밸브(540), 버퍼탱크(550), 서지관(560), 제2안티서지밸브(570), 공급관(580), 공급밸브(590)를 포함한다.

먼저, 상기 제1유입관(510)은 압축관(210) 일측에 설치된다.

이때, 상기 제1유입관(510)은 일측이 압축기(220)에서 압축된 가스가 쿨러(230)에서 냉각된 후 이송하는 압축관(210) 부분에 설치되고, 타측은 후술하는 버퍼탱크(550)에 연결되도록 설치되어, 압축기(220)에서 압축된 가스가 버퍼탱크(550)까지 이송하기 위한 통로역할을 한다.

한편, 상기 제1유입관(510)에는 가스 압축기 시스템에서 과도한 압력이 발생할 경우 가스를 버퍼탱크(550)로 배출시키기 위해 릴리프밸브(520)가 설치된다.

상기 릴리프밸브(520)는 가스 압축기 시스템에서 과도한 압력이 발생 시 압력관(210으로 이송되는 가스 중 일부를 버퍼탱크(570)로 배출시키기 위해 개방되며, 정상의 압력을 유지할 때까지 개방된 상태를 유지시킨다.

이러한 상기 릴리프밸브(520)는 가스의 기설정 압력에 반응하여 기계식으로 동작하는 기계식 밸브일 수 있다.

한편, 상기 제2유입관(530)은 압축관(210) 타측에 설치된다.

이때, 상기 제2유입관(530)은 일측이 압축기(220)에서 압축된 가스가 쿨러(230)에서 냉각된 후 이송하는 압축관(210) 부분에 설치되고, 타측은 후술하는 버퍼탱크(550)에 연결되도록 설치되어, 압축기(220)에서 압축된 가스가 버퍼탱크(550)까지 이송하기 위한 통로역할을 한다.

한편, 상기 제2유입관(530)에는 버퍼탱크(550)의 압력상태에 따라 버퍼탱크(550)로 가스를 보내기 위해 제2압력조절밸브(540)가 설치된다.

상기 제2압력조절밸브(540)는 버퍼탱크(550)의 압력이 기설정된 압력 이하일 경우 버퍼탱크(550)로부터 압력 신호를 전달받아 개방되어 압축기(220)를 통해 압축된 가스를 버퍼탱크(550)에 저장되도록 한다.

즉, 버퍼탱크(550)의 압력에 따라 수시로 제2압력조절밸브(540)가 개방되어 상시 버퍼탱크(550) 내에 기설정된 가스가 저장될 수 있게 된다.

한편, 상기 제1유입관(510)과 제2유입관(530)이 연결되도록 버퍼탱크(550)가 설치된다.

상기 버퍼탱크(550)는 제1유입관(510)과 제2유입관(530)을 통해 유입된 가스를 저장하기 위한 부분으로, 상시 기설정된 압력을 유지하고 가스가 저장한다.

즉, 상황에 따라 상기 릴리프밸브(520)와 제2압력조절밸브(540)가 작동하여 개방됨으로써 버퍼탱크(550)에 가스가 상시 저장될 수 있게 된다.

한편, 상기 버퍼탱크(550) 일측에는 압축부(200)의 압축관(210)으로 가스를 재순환시키기 위한 서지관(560)이 설치된다.

상기 서지관(560)은 버퍼탱크(550)에 저정된 가스가 압축관(210)까지 순환되도록 하는 통로로써, 서지 현상 발생 시 신속하게 버퍼탱크(550)에 저장된 가스를 압축기(220)로 보내기 위함이다.

이때, 상기 서지관(560)에는 서지관(560)에는 서지관(560)으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하기 위한 제2안티서지밸브(570)가 설치된다.

상기 안티서지밸브(570)는 버퍼탱크(550)에 저장된 가스를 압축관(210)으로 보낼 때 가스의 양을 제어할 수 있게 된다.

한편, 상기 버퍼탱크(550)에 저장된 가스를 비상상황시 사용처로 보내기 위해 버퍼탱크(550) 타측에 공급관(580)이 설치된다.

상기 공급관(580)은 일측이 버퍼탱크(550)에 연결되고 타측이 배출부(300)의 배출관(310) 일측에 연결되어 즉시 사용처로 보낼 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 공급관(580)에는 공급관(580)으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하기 위해 공급밸브(590)가 설치된다.

상기 공급밸브(590)는 버퍼탱크(550)에 저장된 가스를 사용처로 보낼 때 가스의 양을 제어할 수 있게 된다.

한편, 초기 시작운전시에는 제1안티서지밸브(420)만 개방된 상태로 되고, 제2안티서지밸브(570)는 폐쇄된 상태로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 서지 현상 발생 시에는 우선적으로 제2안티서지밸브(570)가 작동되어 버퍼탱크에 저장되어 있는 가스를 신속하게 공급받아 압축기로 순환될 수 있도록 하고, 또는 제1안티서지밸브(420)와 제2안티서지밸브(570)가 동시에 개방된 상태로 되어 빠른 시간 내에 서지 현상으로부터 벗어나 정상의 운전 상태로 전환될 수 있도록 한다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상기 설명한 가스 압축기 시스템의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 일반 운전 상황 시 가스 흐름을 알아보면, 흡입관(110)을 통해 작동유체로 사용되는 가스가 유입되고, 유입된 가스는 1차단밸브(120)을 거쳐 압력조절밸브(130)에 의해 설정된 압력으로 조절되어 흡입밸브(140)로 보내지고 유량을 조절된 후 압축부(200)로 보내진다.

그 다음, 흡입밸브(140)에서 이송된 가스는 압축관(210)을 통해 이송되어 압축기(220)로 이송되고 고압으로 압축된 후 쿨러(230)로 보내져 냉각처리된 후 배출관(310)을 이송된다.

그 다음, 배출관(310)으로 이송되는 가스는 체크밸브(320)와 제2차단밸브(330)을 거쳐 사용처로 배출되게 된다.

한편, 가스 압축기 시스템에서 서지 현상 발생 시 또는 비상상황시 가스 흐름을 보면, 가스의 압력이 기설정된 압력 이상으로 과압될 경우 릴리프밸브(520)를 통해 가스가 버퍼탱크(550)로 배출된다.

또한, 버퍼탱크(550)의 가스 압력이 기설정된 압력보다 낮을 경우 이를 감지하여 제2압력조절밸브(540)가 개방되면서 버퍼탱크(550)로 가스가 유입되게 된다.

또한, 서지 현상 발생 시 버퍼탱크(550)에 저장된 가스가 서지관(560)으로 이송되어 제2안티서지밸브(570)가 개방됨에 따라 압축기(220) 방향으로 가스를 공급하게 된다.

또한, 사용처의 요구 압력 이하로 떨어지는 비상상황시 버퍼탱크(550)에 저장된 가스는 공급관(580)을 따라 이송되고 공급밸브(590)가 개방되어 신속하게 사용처로 필요 가스 압력을 보내게 된다.

상기 설명한 바와 같이, 가스 압축기 내에서 이상 고압이 발생할 경우 릴리프밸브(520)가 개방되어 가스가 버퍼탱크(550)에 저장되고, 버퍼탱크(550)에 기설정된 압력 이하로 압력이 떨어질 경우 제2압력조절밸브(540)가 개방되어 압축기(220)로부터 가스를 공급받아 버퍼탱크(550)에 저장하며, 버퍼탱크(550)에 저장된 가스는 사용처에서 요구하는 압력을 맞추기 위해 공급관(580)으로 가스를 보내고, 서지 현상 발생 시 제2안티서지밸브(570)가 개방되어 압축기(220)로 가스가 재순환되도록 할 수 있게 된다.

이에 따라, 버퍼탱크(550)에 저장된 가스를 비상상황 또는 서지 현상 발생 시 신속하게 대응할 수 있어, 비상상황 또는 서지 현상 발생 시 빠른 시간 내에 정상의 상태로 회복할 수 있는 특징이 있는 것이다.

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.

100: 흡입부 110: 흡입관
120: 제1차단밸브 130: 압력조절밸브
140: 흡입밸브 200: 압축부
210: 압축관 220: 압축기
230: 쿨러 300: 배출부
310: 배출관 320: 체크밸브
330: 제2차단밸브 400: 안티서지부
410: 순환관 420: 제1안티서지밸브
500: 비상공급부 510: 제1유입관
520: 릴리프밸브 530: 제2유입관
540: 제2압력조절밸브 550: 버퍼탱크
560: 서지관 570: 제2안티서지밸브
580: 공급관 590: 공급밸브

Claims

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 사용처로 배출하기 위한 배출부;
가스 압축기에서 서지 현상 발생 시 가스 압력을 재순환시켜 정상 압력을 유지하도록 하여 서지 현상으로부터 회복시키기 위한 안티서지부;를 포함하고,
상기 압축부에서 압축된 가스를 공급받아 상시 가스를 저장하여 사용처의 요구 압력 이하로 떨어질 경우 저장된 가스를 신속하게 공급하여 정상 압력 상태로 전환하기 위한 비상공급부;를 더 포함하며,
상기 안티서지부는,
일측이 상기 압축부와 상기 배출부 사이에 연결되도록 설치되고 타측이 상기 흡입부에 연결되도록 설치되어, 상기 압축부에서 이송된 압축가스를 상기 압축부로 재순환시키는 순환관; 및
상기 순환관에 설치되어 상기 순환관으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하는 제1안티서지밸브를 포함하고,
상기 비상공급부는,
상기 압축부에서 압축된 가스를 저장하는 버퍼탱크;
상기 버퍼탱크 일측에 설치되고, 상기 버퍼탱크에 저장된 가스를 상기 압축부로 재순환시키기 위한 서지관; 및
상기 서지관에 설치되어 상기 서지관으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하는 제2안티서지밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 비상공급부는,
압축부의 압축가스가 이송하는 압축관 일측에 설치되는 제1유입관;
상기 제1유입관에 설치되는 릴리프밸브;
압축부의 압축가스가 이송하는 압축관 타측에 설치되는 제2유입관;
상기 제2유입관에 설치되는 제2압력조절밸브;
상기 버퍼탱크 타측에 설치되고, 버퍼탱크에 저장된 가스를 사용처로 이송하기 위한 공급관; 및
상기 공급관에 설치되어 공급관으로 이송되는 가스의 흐름을 제어하는 공급밸브;를 포함하며,
상기 버퍼탱크는, 상기 제1유입관과 제2유입관이 연결되도록 설치되고, 제1유입관과 제2유입관으로부터 이송된 가스를 저장하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 릴리프밸브는,
가스 압축기 내에서 이상 고압이 발생할 경우 자동으로 개방되어 배출된 가스를 버퍼탱크에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 제2압력조절밸브는,
버퍼탱크의 압력이 기설정된 압력 이하일 경우 버퍼탱크로부터 압력 신호를 전달받아 개방되어 압축기를 통해 압축된 가스를 버퍼탱크에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 제2안티서지밸브는,
서지 현상 발생 시 우선적으로 작동되어 버퍼탱크에 저장되어 있는 가스를 신속하게 공급받아 압축기로 순환될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 압축기 시스템.