KR102268315B1 - 압축기 유닛의 정지 제어 방법 및 압축기 유닛 - Google Patents

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사토시 데즈카
가츠히로 세야마
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

본 출원은, 압축기 유닛의 정지 제어 방법을 개시한다. 정지 제어 방법은, 무급유식의 제1 압축부와 급유식의 제2 압축부를 정지시키는 정지 신호에 따라서 개폐 밸브를 폐쇄하는 폐쇄 공정과, 개폐 밸브의 하류측의 대상 가스를 배출하는 제1 배출 공정과, 개폐 밸브와 제2 압축부 사이의 대상 가스의 압력이 제1 압축부와 개폐 밸브 사이의 대상 가스의 압력보다도 낮아진 후에 개폐 밸브 및 수요처 공급 유로로부터 분기한 배출 유로에 마련된 배출 밸브를 개방하여, 개폐 밸브의 상류측의 대상 가스를, 배출 유로를 통하여 배출하는 제2 배출 공정을 구비하고 있다.

Description

압축기 유닛의 정지 제어 방법 및 압축기 유닛{STOPPING CONTROL METHOD OF COMPRESSOR UNIT AND COMPRESSOR UNIT}
본 발명은, 선박의 LNG 저장조로부터 보일 오프 가스인 대상 가스를 수요처에 공급하는 압축기 유닛과, 이 압축기 유닛을 정지시키기 위한 제어 방법에 관한 것이다.
LNG(Liquefied Natural Gas: 액화 천연 가스)로부터 발생한 보일 오프 가스를 승압하여, 엔진 등의 수요처에 공급하는 압축기 유닛이 개발되어 있다(일본 특허 제6371930호 공보를 참조). 일본 특허 제6371930호 공보의 압축기 유닛은, 보일 오프 가스를 순차 승압하도록 배치된 5개의 압축 스테이지를 갖고 있다. 이들 중 상류측의 3개의 압축 스테이지는, 윤활유의 공급 없이 구동되도록 구성되어 있는 한편(즉, 무급유식), 나머지 2개의 압축 스테이지는, 윤활유의 공급하에서 구동되도록 구성되어 있다(즉, 급유식).
그런데, 압축기 유닛을 정지할 때, 압축기 유닛 내에 잔존하는 고압의 보일 오프 가스의 배출(소위, 탈압)을 하고자 하면, 하류측의 압축 스테이지에서 사용된 윤활유가 약간 역류하여, 무급유식으로 구동되는 상류측의 압축 스테이지에 유입될 우려가 있다. 또한, 윤활유의 역류를 방지하기 위해서, 상류측의 압축 스테이지와 하류측의 압축 스테이지의 사이에 역지 밸브를 배치하는 방법도 생각되지만, 역지 밸브에 문제가 발생한 경우에는 윤활유가 역류해버릴 가능성이 있다.
본 발명은, 압축기 유닛의 정지 시에 있어서, 무급유식으로 구동되는 압축부에 윤활유가 유입됨을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 국면에 따른 정지 제어 방법은, 선박 내에 설치되고, 상기 선박의 LNG 저장조로부터 흡입한 보일 오프 가스인 대상 가스를 압축해서 수요처 공급 유로를 통과하여 수요처에 공급하는 압축기 유닛에 대해서 이용 가능하다. 상기 압축기 유닛은, 무급유식의 제1 압축부와 상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 중간 역지 밸브와, 상기 제1 압축부와 중간 역지 밸브의 사이에 배치된 개폐 밸브를 구비하고 있다. 정지 제어 방법은, 상기 압축기 유닛을 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 폐쇄 공정과, 상기 수요처 공급로로부터 분기하는 배출 유로에 마련된 배출 밸브를 개방함으로써, 상기 개폐 밸브의 하류측의 대상 가스를 배출하는 제1 배출 공정과, 상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부 사이의 대상 가스의 압력이 상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브 사이의 대상 가스의 압력보다도 낮아진 후에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 개폐 밸브의 상류측의 대상 가스를, 상기 배출 유로를 통하여 배출하는 제2 배출 공정을 구비하고 있다.
본 발명의 다른 국면에 따른 압축기 유닛은, 상술한 정지 제어 방법에 사용된다. 압축기 유닛은, 무급유식의 제1 압축부와, 상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부와, 상기 제1 압축부와 상기 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 개폐 밸브와, 상기 제1 압축부 및 상기 제2 압축부를 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 제어부와, 상기 제1압축부와 상기 개폐 밸브의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제1 압력 검출부와, 상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제2 압력 검출부와, 상기 개폐 밸브로부터 상기 제2 압축부로의 유로에 마련된 중간 역지 밸브를 구비하고 있다. 상기 제어부는, 상기 제2 압력 검출부에 의해 검출된 압력이 상기 제1 압력 검출부에 의해 검출된 압력보다도 낮아진 경우에, 상기 개폐 밸브를 개방하도록 구성되어 있다.
상술한 기술에 의하면, 압축기 유닛의 정지 시에 있어서, 무급유식으로 구동되는 압축부에 윤활유가 유입됨을 방지할 수 있다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해 보다 명백해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 압축기 유닛의 개략도이다.
도 2는 압축기 유닛의 정지 시에 행해지는 탈압 제어의 개략적인 흐름도이다.
도 1은, 압축기 유닛(100)의 개략도이다. 도 1을 참조하여, 압축기 유닛(100)을 설명한다.
압축기 유닛(100)은, LNG(Liquefied Natural Gas: 액화 천연 가스)가 저류된 LNG 저장조(101)를 갖고 있는 선박(도시생략) 내에 설치되어 있다. 압축기 유닛(100)은, LNG 저장조(101) 내에서 발생한 보일 오프 가스인 대상 가스를 흡입하고, 흡입된 대상 가스를 압축하도록 구성되어 있다. 상세하게는, 압축기 유닛(100)은, 대상 가스를 약 300barG(30MPaG)까지 승압하고, 승압된 대상 가스를 소정의 수요처(600)로 공급하도록 구성되어 있다. 또한, 이하의 설명에서는, 대상 가스의 흐름 방향을 기준으로 「상류」 및 「하류」라는 용어가 사용된다.
압축기 유닛(100)은, 대상 가스가 수요처(600)를 향해 흐르는 유로(110)와, 유로(110)로부터 분기한 재액화 라인(440)과, 대상 가스를 순차 승압하는 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)와, 복수의 쿨러(281 내지 285)를 구비하고 있다. 또한, 압축기 유닛(100)은, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)를 구동하는 구동부(도시생략)를 구비하고 있다. 구동부는, 구동원(모터나 엔진 등)과, 구동원의 동력을 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)에 전달하는 크랭크 기구를 구비하고 있다. 압축기 유닛(100)에서는, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206), 및 구동부는 일체로 구성되어 있다.
제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206) 각각은, 왕복동형이다. 제1 압축 스테이지(201)는, 유로(110) 상에 있어서 2개 마련되고, 제2 압축 스테이지(202) 내지 제6 압축 스테이지(206)는, 유로(110) 상에 있어서 각각 1개씩 마련되어 있다. 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206) 각각은, 실린더부와, 실린더부 내에 수용된 피스톤과, 피스톤에 설치된 피스톤 링과, 피스톤으로부터 연장 설치되고, 크랭크 기구에 접속된 피스톤 로드를 구비하고 있다.
제1 압축 스테이지(201) 내지 제5 압축 스테이지(205)는, 피스톤 링 및 로드 패킹에 윤활유가 공급되지 않는 무급유식의 압축 스테이지이다. 한편, 제6 압축 스테이지(206)는, 피스톤 링 및 로드 패킹에 윤활유가 공급되는 급유식의 압축 스테이지이다. 이하의 설명에서는, 무급유식의 압축 스테이지와, 급유식의 압축 스테이지를 구별하는 경우에, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제5 압축 스테이지(205)를 총괄해서 무급유식의 「제1 압축부(291)」라고 칭하고, 제6 압축 스테이지(206)를 급유식의 「제2 압축부(292)」라고 칭한다.
크랭크 기구는, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)의 피스톤 로드에 각각 접속된 복수의 크로스헤드를 갖고 있다. 크랭크 기구는, 크랭크 샤프트의 회전을 크로스헤드의 왕복동으로 바꿈으로써, 피스톤 로드 및 피스톤 로드의 선단에 접속된 피스톤을 왕복 이동시키도록 구성되어 있다.
유로(110)는, LNG 저장조(101) 내에서 발생한 보일 오프 가스를 수요처(600)에 공급할 수 있도록, LNG 저장조(101)와 수요처(600)를 접속하고 있다. 유로(110)는, 저장조 접속 유로(111)와, 복수의 스테이지 접속 유로(115 내지 119)와, 수요처 공급 유로(114)를 포함하고 있다.
저장조 접속 유로(111)에서는, 그 상류단이 LNG 저장조(101)에 접속되고, 하류단이 압축기 유닛(100)의 제1 압축 스테이지(201)에 접속되어 있다. 상세하게는, 저장조 접속 유로(111)는, LNG 저장조(101)의 상부로부터 연장 설치된 주 관(121)과, 주 관(121)의 하류단에서 두 갈래로 나뉘고, 2개의 제1 압축 스테이지(201)에 접속된 분기관(122, 123)을 갖고 있다. 즉, 2개의 제1 압축 스테이지(201)는, 서로 병렬로 되도록 2개의 분기관(122, 123)에 접속되어 있다.
스테이지 접속 유로(115 내지 119)는, 1개의 압축 스테이지로부터 다음 단의 압축 스테이지로 대상 가스를 흘리도록 각각 배관되어 있다. 스테이지 접속 유로(115)는, 2개의 제1 압축 스테이지(201)로부터 제2 압축 스테이지(202)로 대상 가스를 흘리도록 구성되어 있다. 즉, 스테이지 접속 유로(115)는, 제2 압축 스테이지(202)로부터 제1 압축 스테이지(201)를 향해 연장 설치된 주 관(124)과, 주 관(124)의 상류단에서 두 갈래로 나뉘고, 2개의 제1 압축 스테이지(201)에 접속된 분기관(125, 126)을 포함하고 있다. 스테이지 접속 유로(116)는, 제2 압축 스테이지(202)와 제3 압축 스테이지(203)를 접속하고 있다. 스테이지 접속 유로(117)는, 제3 압축 스테이지(203)와 제4 압축 스테이지(204)를 접속하고 있다. 스테이지 접속 유로(118)는, 제4 압축 스테이지(204)와 제5 압축 스테이지(205)를 접속하고 있다. 스테이지 접속 유로(119)는, 제5 압축 스테이지(205)와 제6 압축 스테이지(206)를 접속하고 있다. 즉, 스테이지 접속 유로(119)는, 무급유식의 제1 압축부(291)와 급유식의 제2 압축부(292)를 연결하는 유로이다.
수요처 공급 유로(114)는, 제6 압축 스테이지(206)를 수요처(600)에 접속하는 유로이다.
재액화 라인(440)은, 후술하는 개폐 밸브(425)보다도 상류측에 있어서 스테이지 접속 유로(119)로부터 분기하고 있다. 재액화 라인(440)은, LNG 저장조(101)에 연결되어 있다. 재액화 라인(440) 상에는, 제5 압축 스테이지(205)로부터 토출된 대상 가스를 액화하기 위한 설비(예를 들어, 열교환기 등)가 배치되어 있다.
쿨러(281 내지 285)는, 대상 가스를 대상 가스보다도 저온의 냉각수와 열교환하도록 구성되어 있다. 쿨러(281)는, 제2 압축 스테이지(202)로부터 토출된 대상 가스를 냉각시키도록 스테이지 접속 유로(116)에 마련되어 있다. 쿨러(282)는, 제3 압축 스테이지(203)로부터 토출된 대상 가스를 냉각시키도록 스테이지 접속 유로(117)에 마련되어 있다. 쿨러(283)는, 제4 압축 스테이지(204)로부터 토출된 대상 가스를 냉각시키도록 스테이지 접속 유로(118)에 마련되어 있다. 쿨러(284)는, 제5 압축 스테이지(205)로부터 토출된 대상 가스를 냉각시키도록 스테이지 접속 유로(119)에 마련되어 있다. 쿨러(285)는, 제6 압축 스테이지(206)로부터 토출된 대상 가스를 냉각시키도록 수요처 공급 유로(114)에 마련되어 있다.
압축기 유닛(100)은, 4개의 바이패스 유로(411 내지 414), 5개의 압력 센서(431 내지 435), 개폐 밸브(425), 배출 밸브(426), 역지 밸브(427), 배출 유로(415), 중간 역지 밸브(428) 및 제어부(420)를 갖고 있다. 바이패스 유로(411 내지 413)는, 무급유식의 제1 압축부(291)의 제2 압축 스테이지(202), 제3 압축 스테이지(203) 및 제5 압축 스테이지로부터 토출된 대상 가스를 상류측으로 되돌리기 위해서 각각 마련되어 있다. 이하, 바이패스 유로(411 내지 413)를 「제1 바이패스 유로(411 내지 413)」라고 칭한다. 바이패스 유로(414)는, 급유식의 제2 압축부(292)에 대응하여 마련되어 있다. 이하, 바이패스 유로(414)를 「제2 바이패스 유로(414)」라고 칭한다.
제1 바이패스 유로(411)는, 제1 압축 스테이지(201) 및 제2 압축 스테이지(202)를 바이패스한다. 제1 바이패스 유로(412)는, 제3 압축 스테이지(203)를 바이패스한다. 제1 바이패스 유로(413)는, 제4 압축 스테이지(204) 및 제5 압축 스테이지(205)를 바이패스한다.
제2 바이패스 유로(414)는, 제6 압축 스테이지(206)를 바이패스한다. 제2 바이패스 유로(414)의 스테이지 접속 유로(119)에 대한 접속부(417)는, 제1 바이패스 유로(413)의 스테이지 접속 유로(119)에 대한 접속부(416)보다도 하류측에 위치하고 있다.
제1 바이패스 밸브(421 내지 423)는, 제1 바이패스 유로(411 내지 413)에 각각 설치되어 있다. 제1 바이패스 밸브(421 내지 423)는, 제어부(420)에 전기적으로 접속되고, 제어부(420)의 제어하에서 개방도를 조정 가능하게 구성되어 있다. 제2 바이패스 밸브(424)는, 제2 바이패스 유로(414)에 설치되어 있다. 제2 바이패스 밸브(424)도, 제어부(420)에 전기적으로 접속되고, 제어부(420)의 제어하에서 개방도를 조정 가능하게 구성되어 있다.
압력 센서(431)는, 스테이지 접속 유로(116)에 설치되어 있다. 압력 센서(432)는, 스테이지 접속 유로(117)에 설치되어 있다. 압력 센서(433)(제1 압력 검출부)는 스테이지 접속 유로(119)에 있어서, 제5 압축 스테이지(205)와 개폐 밸브(425)의 사이에 설치되어 있다. 압력 센서(435)(제2 압력 검출부)는, 스테이지 접속 유로(119)에 있어서, 제6 압축 스테이지(206)와 개폐 밸브(425)의 사이에 설치되어 있다. 압력 센서(434)는, 수요처 공급 유로(114)에 설치되어 있다.
압력 센서(431 내지435)는, 압력 검출값을 나타내는 신호를 출력한다. 압력 센서(431 내지 435)로부터 출력된 신호는, 제어부(420)에 입력된다.
중간 역지 밸브(428)는, 스테이지 접속 유로(119)에 설치되어 있다. 중간 역지 밸브(428)가 스테이지 접속 유로(119)에 마련됨으로써, 제2 압축부(292)로부터 제1 압축부(291)로의 대상 가스의 역류가 방지되는 한편, 제1 압축부(291)로부터 제2 압축부(292)를 향해 대상 가스가 흐르는 것이 허용된다.
개폐 밸브(425)는, 중간 역지 밸브(428)의 상류측에 있어서 스테이지 접속 유로(119)에 설치되어 있다. 또한, 개폐 밸브(425) 및 중간 역지 밸브(428)의 상류측에는, 제1 바이패스 유로(413)의 스테이지 접속 유로(119)에 대한 접속부(416)가 위치하고 있다. 개폐 밸브(425) 및 중간 역지 밸브(428)의 하류측에는, 제2 바이패스 유로(414)의 스테이지 접속 유로(119)에 대한 접속부(417)가 위치하고 있다.
배출 유로(415)는, 제2 바이패스 유로(414)의 접속부(418)보다도 하류측에서 수요처 공급 유로(114)로부터 분기하고, 연소 설비(500)에 접속되어 있다. 배출 밸브(426)는, 배출 유로(415)에 마련되어 있다. 배출 밸브(426) 및 개폐 밸브(425)는, 제어부(420)의 제어하에서 개방되거나 폐쇄되거나 하도록 제어부(420)에 전기적으로 접속되어 있다.
역지 밸브(427)는, 수요처 공급 유로(114)에 있어서 접속부(419)보다도 하류측에 배치되어 있다. 수요처 공급 유로(114)에 역지 밸브(427)가 마련됨으로써, 수요처(600)로부터 상류로의 대상 가스의 역류가 방지되는 한편, 수요처(600)를 향하는 대상 가스의 흐름이 허용된다. 역지 밸브(427)에 의해, 압축기 유닛(100)의 정지 시(탈압 처리 시를 포함함) 등에 있어서, 수요처(600)로부터의 역류가 방지된다.
제어부(420)는, 압축기 유닛(100)의 구동 시에 있어서, 압력 센서(431 내지 434)의 압력 검출값에 기초하여, 제1 바이패스 밸브(421 내지 423) 및 제2 바이패스 밸브(424)의 개방도를 조정하도록 구성되어 있다.
다음으로, 압축기 유닛(100)의 동작에 대하여 설명한다. 압축기 유닛(100)의 구동 시에는, 개폐 밸브(425)는 개방되어 있는 한편, 배출 밸브(426)는 폐쇄되어 있다. 이 상태에서, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)가 구동된다. 대상 가스는, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)에 의해 순차 압축된다. 제2 압축 스테이지(202) 내지 제6 압축 스테이지(206)로부터 토출된 대상 가스는, 쿨러(281 내지 285)를 통과함으로써 냉각된다. 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)에 의한 압축 처리 및 쿨러(281 내지 284)에 의한 냉각 처리의 후, 대상 가스는, 수요처 공급 유로(114)를 통하여 수요처(600)에 공급된다.
여기서, 유로(110) 내의 대상 가스의 압력은, 압력 센서(431 내지 434)에 의해 취득된다. 압력 센서(431 내지 434)의 압력 검출값이 미리 설정된 소정의 정상 범위 내인 경우에는, 제1 바이패스 밸브(421 내지 423) 및 제2 바이패스 밸브(424)는 폐쇄된다.
압력 센서(431)의 압력 검출값이 정상 범위를 초과한 경우에는, 제1 바이패스 밸브(421)가 개방되어, 대상 가스가 제2 압축 스테이지(202)의 하류측으로부터 제1 압축 스테이지(201)의 상류측으로 되돌아간다. 이에 의해, 제2 압축 스테이지(202)의 토출측(즉, 하류측)의 압력이 저하된다. 마찬가지로, 압력 센서(432)의 압력 검출값이 정상 범위를 초과한 경우에는, 제1 바이패스 밸브(422)가 개방되어, 대상 가스가 제3 압축 스테이지(203)의 하류측으로부터 상류측으로 되돌아간다.
압력 센서(433)의 압력 검출값이 정상 범위를 초과한 경우에는, 제1 바이패스 밸브(423)가 개방되어, 제5 압축 스테이지(205)의 하류측으로부터 제4 압축 스테이지(204)의 상류측으로 되돌아간다. 또한, 압력 센서(433) 대신에 압력 센서(435)에 기초하여 제1 바이패스 밸브(423)의 개방도가 제어되어도 된다.
또한, 압력 센서(434)의 압력 검출값이 정상 범위를 초과한 경우에는, 제2 바이패스 밸브(424)가 개방되어, 대상 가스가 제6 압축 스테이지(206)의 상류측으로 또한 개폐 밸브(425)의 하류측으로 되돌아간다.
압축기 유닛(100)에서는, 정지를 요구하는 설비로부터 정지 신호가 출력되면, 제어부(420)는, 크랭크 기구의 구동원을 정지시켜 제1 압축 스테이지(201) 내지 제6 압축 스테이지(206)를 정지시킨다. 이때, 유로(110)로부터 대상 가스를 탈 압하기 위한 탈압 제어가 행해진다. 도 2는, 탈압 제어를 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
제어부(420)가 탈압 제어를 지시하는 신호를 수신하면(스텝 S110), 개폐 밸브(425)를 폐쇄하는 폐쇄 공정을 실행한다(스텝 S120). 개폐 밸브(425)가 폐쇄됨으로써, 제1 압축부(291)(즉, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제5 압축 스테이지(205))와 제2 압축부(292)(즉, 제6 압축 스테이지(206))의 사이에 있어서 대상 가스의 이동이 제한된다. 또한, 제1 바이패스 밸브(421 내지 423)는 개방되어, 제1 내지 제5 압축 스테이지(201 내지 205)가 균압화된다. 한편, 제2 바이패스 밸브(424)는 폐쇄된다. 이에 의해, 제2 바이패스 유로(414)를 통하여, 오일이 제2 압축부(292)의 흡입측으로 되돌아가는 것이 방지된다.
폐쇄 공정 후에, 제어부(420)는 배출 밸브(426)를 개방하여, 제1 배출 공정을 실행한다(스텝 S130). 개폐 밸브(425)보다도 하류측의 대상 가스는, 제6 압축 스테이지(206), 수요처 공급 유로(114) 및 배출 유로(415)를 순차 통과하여, 연소 설비(500)를 향한다. 그 결과, 개폐 밸브(425)의 하류측에서의 대상 가스의 압력은 저하된다. 또한, 개폐 밸브(425)가 폐쇄되어 있기 때문에, 개폐 밸브(425)의 상류측에서의 대상 가스의 압력은 변화하지 않는다.
제어부(420)는, 제5 압축 스테이지(205)의 토출측의 압력을 검출하는 제1 압력 검출부인 압력 센서(433)의 압력 검출값과, 제6 압축 스테이지(206)의 흡입측의 압력을 검출하는 제2 압력 검출부인 압력 센서(435)의 압력 검출값을 비교한다(스텝 S140). 제6 압축 스테이지(206)의 흡입측의 압력(즉, 개폐 밸브(425)보다도 하류측의 압력)이 제5 압축 스테이지(205)의 토출측의 압력(즉, 개폐 밸브(425)보다도 상류측의 압력)과 동일 정도 또는 그 이하로 된 것이 확인되면, 제1 배출 공정이 종료된다(스텝 S140: 예). 이에 의해, 제2 압축부(292)의 탈압이 완료된다.
다음으로, 제어부(420)는, 개폐 밸브(425)를 개방하여 제2 배출 공정을 실행한다(스텝 S150). 개폐 밸브(425)보다도 상류측의 대상 가스는, 제6 압축 스테이지(206), 수요처 공급 유로(114) 및 배출 유로(415)를 순차 통과하여, 연소 설비(500)를 향한다. 이에 의해, 제1 압축부(291)에서의 탈압도 완료된다. 또한, 이때, 제2 바이패스 유로(414)를 개방하여, 대상 가스가 제2 바이패스 유로(414)를 통과할 수 있도록 해도 된다.
이상, 본 발명에 따른 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 개폐 밸브(425)가 폐쇄된 상태에서, 최초로 제2 압축부(292)에서의 탈압이 행해지고, 그 후, 제1 압축부(291)에서의 탈압이 행해진다. 이에 의해, 제1 압축부(291)의 탈압 시에 제2 압축부(292) 및 그 주위에 존재하는 윤활유가 제1 압축부(291)로 역류해버리는 것이 방지된다. 그 결과, 재액화 라인(440)으로의 윤활유의 유입도 억제된다.
제2 배출 공정에서는, 제1 바이패스 밸브(421 내지 423)가 개방되어 있기 때문에, 제1 내지 제5 압축 스테이지(201 내지 205) 내의 고압 가스를 단시간에 배출 할 수 있다.
압축기 유닛(100)에서는, 개폐 밸브(425)에 추가하여 중간 역지 밸브(428)가, 제1 압축부(291)와 제2 압축부(292)를 연결하는 스테이지 접속 유로(119)에 설치되어 있다. 이에 의해, 제2 압축부(292)로부터 제1 압축부(291)로의 대상 가스의 역류가 보다 확실하게 방지되어, 압축기 유닛(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
중간 역지 밸브(428)가 개폐 밸브(425)보다도 하류측에 마련되어 있기 때문에, 윤활유가 개폐 밸브(425)에 부착되는 것이 억제된다. 이에 의해, 제1 압축부(291)에 윤활유가 혼입될 가능성이 보다 저감된다.
금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이지, 제한적인 것은 아니라고 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타내어지고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 제1 압축부(291)는, 제1 압축 스테이지(201) 내지 제5 압축 스테이지(205)에 의해 구성되어 있다. 대체적으로, 제1 압축부(291)는, 5단 미만의 압축 스테이지로 구성되어도 되고, 5단을 초과하는 압축 스테이지로 구성되어도 된다. 제2 압축부(292)는, 1개의 압축 스테이지(제6 압축 스테이지(206))에 의해 구성되어 있다. 대체적으로, 제2 압축부(292)는, 복수단의 압축 스테이지에 의해 구성되어도 된다.
상술한 실시 형태에 관하여, 압축기 유닛(100)은, 2개의 제1 압축 스테이지(201)를 갖고 있다. 대체적으로, 압축기 유닛(100)은, 1개의 제1 압축 스테이지(201)를 갖고 있어도 된다. 상술한 실시 형태의 압축기 유닛(100)은, 공통의 구동부에서 복수의 압축 스테이지(201 내지 206)를 구동하는 구조를 갖고 있지만, 제1 압축부(291)(압축 스테이지(201 내지 205))와 제2 압축부(292)(압축 스테이지(206))가 각각의 구동부에서 구동되도록 구성되어도 된다.
상술한 여러 실시 형태에 관련하여 설명된 압축기 유닛은, 이하의 특징을 주로 구비하고 있다.
상술한 실시 형태의 하나의 국면에 따른 정지 제어 방법은, 선박 내에 설치되고, 상기 선박의 LNG 저장조로부터 흡입한 보일 오프 가스인 대상 가스를 압축해서 수요처 공급 유로를 통과하여 수요처에 공급하는 압축기 유닛에 대해서 이용 가능하다. 상기 압축기 유닛은, 무급유식의 제1 압축부와 상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 중간 역지 밸브와, 상기 제1 압축부와 중간 역지 밸브의 사이에 배치된 개폐 밸브를 구비하고 있다. 정지 제어 방법은, 상기 압축기 유닛을 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 폐쇄 공정과, 상기 수요처 공급 유로로부터 분기하는 배출 유로에 마련된 배출 밸브를 개방함으로써, 상기 개폐 밸브의 하류측의 대상 가스를 배출하는 제1 배출 공정과, 상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부 사이의 대상 가스의 압력이 상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브 사이의 대상 가스의 압력보다도 낮아진 후에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 개폐 밸브의 상류측의 대상 가스를, 상기 배출 유로를 통하여 배출하는 제2 배출 공정을 구비하고 있다.
상기 구성에 의하면, 압축기 유닛을 정지시킬 때, 제1 압축부 및 제2 압축부 사이의 개폐 밸브가 폐쇄되므로(폐쇄 공정), 대상 가스가 제1 압축부로 역류하는 것이 방지된다. 이 상태에서 개폐 밸브의 하류측의 대상 가스가 배출된다(제1 배출 공정). 개폐 밸브와 상기 제2 압축부 사이의 대상 가스의 압력이, 상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브 사이의 대상 가스의 압력보다도 낮아진 후에, 개폐 밸브가 개방된다(제2 배출 공정). 이에 의해, 개폐 밸브의 상류측의 대상 가스는, 배출 유로를 통하여 배출된다. 이상의 공정에 의해, 제2 압축부로부터 제1 압축부로의 오일의 유입을 방지하면서, 압축기 유닛을 탈압할 수 있다. 또한, 중간 역지 밸브가 설치되어 있으므로, 오일이 제1 압축부에 유입되는 것이 보다 확실하게 방지된다.
상기 구성에 관하여, 상기 수요처 공급 유로에는, 상기 배출 유로보다도 하류측에 역지 밸브가 마련되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 압축기 유닛의 정지 제어 시에 있어서는, 수요처로부터의 대상 가스의 역류를 방지하면서, 대상 가스를 배출할 수 있다.
상기 구성에 관하여, 상기 압축기 유닛은, 상기 제2 압축부로부터 토출된 대상 가스를 상기 제2 압축부의 상류측으로 또한 상기 개폐 밸브의 하류측으로 되돌리도록 구성된 제2 바이패스 유로와, 상기 제2 바이패스 유로에 마련된 제2 바이패스 밸브를 구비하고 있어도 된다. 상기 제1 배출 공정에 있어서, 상기 제2 바이패스 밸브가 폐쇄되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 제1 배출 공정에 있어서 제2 바이패스 밸브가 폐쇄되므로, 제2 바이패스 유로를 통하여, 오일이 제2 압축부의 흡입측으로 되돌아가는 것이 방지된다.
상기 구성에 관하여, 상기 제1 압축부는, 대상 가스를 순차 압축하도록 구성된 복수의 압축 스테이지를 포함하고 있어도 된다. 상기 압축기 유닛은, 상기 복수의 압축 스테이지로부터 토출된 대상 가스를 상류측으로 되돌리도록 구성된 1 또는 2 이상의 제1 바이패스 유로와, 상기 제1 바이패스 유로에 마련된 제1 바이패스 밸브를 구비하고 있어도 된다. 상기 제2 배출 공정에 있어서, 상기 제1 바이패스 밸브가 개방되어 있어도 된다.
상기 구성에 의하면, 제1 바이패스 밸브가 개방되므로, 제1 압축부 내의 대상 가스를 신속하게 배출할 수 있다.
상술한 실시 형태의 다른 국면에 따른 압축기 유닛은, 상술한 정지 제어 방법에 사용된다. 압축기 유닛은, 무급유식의 제1 압축부와, 상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부와, 상기 제1 압축부와 상기 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 개폐 밸브와, 상기 제1 압축부 및 상기 제2 압축부를 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 제어부와, 상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제1 압력 검출부와, 상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제2 압력 검출부와, 상기 개폐 밸브로부터 상기 제2 압축부로의 유로에 마련된 중간 역지 밸브를 구비하고 있다. 상기 제어부는, 상기 제2 압력 검출부에 의해 검출된 압력이 상기 제1 압력 검출부에 의해 검출된 압력보다도 낮아진 경우에, 상기 개폐 밸브를 개방하도록 구성되어 있다.
상술한 실시 형태의 기술은, 선박에 탑재된 압축기 유닛에 적절하게 이용된다.

Claims (5)

  1. 선박 내에 설치되고, 상기 선박의 LNG 저장조로부터 흡입한 보일 오프 가스인 대상 가스를 압축해서 수요처 공급 유로를 통과하여 수요처에 공급하는 압축기 유닛의 정지 제어 방법이며,
    상기 압축기 유닛은, 무급유식의 제1 압축부와 상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 중간 역지 밸브와, 상기 제1 압축부와 상기 중간 역지 밸브의 사이에 배치된 개폐 밸브를 구비하고,
    상기 압축기 유닛을 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 폐쇄 공정과,
    상기 수요처 공급 유로로부터 분기하는 배출 유로에 마련된 배출 밸브를 개방함으로써, 상기 개폐 밸브의 하류측의 대상 가스를 배출하는 제1 배출 공정과,
    상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부 사이의 대상 가스의 압력이 상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브 사이의 대상 가스의 압력보다도 낮아진 후에 상기 개폐 밸브를 개방하여, 상기 개폐 밸브의 상류측의 대상 가스를, 상기 배출 유로를 통하여 배출하는 제2 배출 공정
    을 구비하는, 압축기 유닛의 정지 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수요처 공급 유로에는, 상기 배출 유로보다도 하류측에 역지 밸브가 마련되어 있는, 압축기 유닛의 정지 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 압축기 유닛은, 상기 제2 압축부로부터 토출된 대상 가스를 상기 제2 압축부의 상류측으로 또한 상기 개폐 밸브의 하류측으로 되돌리도록 구성된 제2 바이패스 유로와, 상기 제2 바이패스 유로에 마련된 제2 바이패스 밸브를 구비하고,
    상기 제1 배출 공정에 있어서, 상기 제2 바이패스 밸브가 폐쇄되어 있는, 압축 유닛의 정지 제어 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 압축부는, 대상 가스를 순차 압축하도록 구성된 복수의 압축 스테이지를 포함하고,
    상기 압축기 유닛은, 상기 복수의 압축 스테이지로부터 토출된 대상 가스를 상류측으로 되돌리도록 구성된 1 또는 2 이상의 제1 바이패스 유로와, 상기 제1 바이패스 유로에 마련된 제1 바이패스 밸브를 구비하고,
    상기 제2 배출 공정에 있어서, 상기 제1 바이패스 밸브가 개방되어 있는, 압축기 유닛의 정지 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 정지 제어 방법에 사용되는 압축기 유닛이며,
    무급유식의 제1 압축부와,
    상기 제1 압축부에서 압축된 대상 가스를 더욱 압축하는 급유식의 제2 압축부와,
    상기 제1 압축부와 상기 제2 압축부를 연결하는 유로에 마련된 개폐 밸브와,
    상기 제1 압축부 및 상기 제2 압축부를 정지시키는 정지 신호에 따라서 상기 개폐 밸브를 폐쇄하는 제어부와,
    상기 제1 압축부와 상기 개폐 밸브의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제1 압력 검출부와,
    상기 개폐 밸브와 상기 제2 압축부의 사이에서의 대상 가스의 압력을 검출하는 제2 압력 검출부와,
    상기 개폐 밸브로부터 상기 제2 압축부로의 유로에 마련된 중간 역지 밸브를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 제2 압력 검출부에 의해 검출된 압력이 상기 제1 압력 검출부에 의해 검출된 압력보다도 낮아진 경우에, 상기 개폐 밸브를 개방하도록 구성되어 있는, 압축기 유닛.
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