KR20120092417A - Compression testing apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A compression testing apparatus is provided to test the performance of a compressor safely and efficiently and composing the test conditions equal to the real operation state. CONSTITUTION: A compression testing apparatus(1) comprises a compressor(100), an expansion unit(200), a first line(L1), a second line(L2), and a first valve(V1). The expansion unit expands the fluid flowed through the compressor. The expanded fluid by the expansion unit is returned to the first line. The second line flows the fluid to a cryogenic cooler and restores the fluid to the compressor. The first valve selectively flows the fluid flowed through the expansion unit to the first line or the second line.

Description

압축 시험 장치 {compression testing Apparatus}Compression Testing Apparatus

본 발명은 압축기의 성능을 시험하기 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for testing the performance of a compressor.

폭발의 위험성이 있는 가스, 예컨대 메탄가스 또는 천연가스 등을 압축하는데 사용되는 압축기의 성능을 시험하기 위한 방법으로, 폭발성이 있는 가스 대신에 폭발성이 없는 공기를 이용하여 모사 시험을 하는 방법이 일반적으로 사용된다. 이와 같이 공기를 이용하여 모사 시험을 수행하면 압축기 성능시험에 있어서 발생할 수 있는 폭발의 위험성이 제거될 수 있다. In order to test the performance of a compressor used to compress a gas that is potentially explosive, such as methane gas or natural gas, a simulation test using non-explosive air instead of an explosive gas is generally performed. Used. Performing a simulation test using air in this way can eliminate the risk of explosion that may occur in compressor performance tests.

그런데 이러한 모사 시험으로는 압축기의 실제 가동조건과는 차이가 있을 수 있기 때문에, 실제 가동조건에서의 압축기의 성능을 정확하게 평가하기 어렵다. 따라서 실제 압축기의 가동조건에서와 같이 폭발성이 있는 가스를 이용하여 압축기의 성능 시험을 수행할 필요가 있다.However, the simulation test may be different from the actual operating conditions of the compressor, so it is difficult to accurately evaluate the performance of the compressor under the actual operating conditions. Therefore, it is necessary to perform the performance test of the compressor using explosive gas as in the actual operation condition of the compressor.

실제 압축기의 가동조건에서 압축기의 성능시험을 수행하기 위해서 실제 압축기가 설치되는 설비와 유사한 시험 설비를 제작하고 이를 이용하는 방법이 있으나, 이러한 방법은 많은 비용과 시간이 소요되는 문제가 있다. 또한, 압축기가 설치될 설비가 달라지면 시험 설비를 다시 사용하기 곤란할 수도 있다.In order to perform the performance test of the compressor under the actual operating condition of the compressor, there is a method of manufacturing a test facility similar to the facility where the actual compressor is installed and using the same, but this method has a problem of costly and time-consuming. In addition, it may be difficult to use the test equipment again if the equipment to which the compressor is installed is different.

본 발명의 일 측면은, 폭발성 있는 가스를 사용하여 실제 압축기가 사용될 가동조건과 동일한 조건에서 압축 시험을 수행할 수 있으며, 안전성과 효율성이 우수한 압축 시험 장치를 제공함에 목적이 있다. An aspect of the present invention is to provide a compression test apparatus that can perform a compression test under the same conditions as the operating conditions under which an actual compressor is to be used using explosive gas, and has excellent safety and efficiency.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 시험 장치는, 압축기와, 상기 압축기에서 유출된 유체를 팽창시키는 팽창기와, 상기 팽창기에서 유출된 유체를 상기 압축기로 다시 유입시킬 수 있는 제1라인과, 상기 팽창기에서 유출된 유체를 극저온 냉각기로 유입시킨 다음 상기 극저온 냉각기에서 유출된 유체를 상기 압축기로 다시 유입시키는 제2라인과, 상기 팽창기에서 유출된 유체를 상기 제1라인 또는 제2라인으로 선택적으로 유입시킬 수 있는 제1밸브를 구비한다. In order to achieve the above object, the compression test apparatus according to an embodiment of the present invention, the compressor, an expander for expanding the fluid discharged from the compressor, and the fluid discharged from the expander can be introduced back into the compressor. And a second line for introducing the fluid discharged from the expander into the cryogenic cooler and then introducing the fluid discharged from the cryogenic cooler back into the compressor, and the fluid discharged from the expander in the first line or It is provided with a first valve that can selectively flow into the second line.

본 발명의 일 측면에 따른 압축기 시험 장치에 의하면, 폭발성 있는 가스를 사용하여 실제 압축기가 사용될 가동조건과 동일한 조건에서 압축 시험을 수행할 수 있으며, 안전하고 효율적으로 압축기의 성능시험을 수행할 수 있다. According to the compressor test apparatus according to an aspect of the present invention, it is possible to perform the compression test under the same conditions as the operating conditions under which the actual compressor is to be used using explosive gas, it is possible to perform the performance test of the compressor safely and efficiently .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 시험 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 6은 도 1의 압축 시험 장치의 일부 작동 예들을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a compression test apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 6 schematically illustrate some operation examples of the compression test apparatus of FIG. 1.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 시험 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a compression test apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축 시험 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a compression test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)는 유체 저장조(400), 냉매 저장조(500), 압축기(100), 팽창기(200), 극저온 냉각기(300), 열 교환기(600), 제1 내지 제8라인(L1~L8), 제1 내지 제7밸브(V1~V7), 연소기(800)를 구비한다. Referring to FIG. 1, the compression test apparatus 1 according to the present embodiment includes a fluid reservoir 400, a refrigerant reservoir 500, a compressor 100, an expander 200, a cryogenic cooler 300, and a heat exchanger 600. ), First to eighth lines L1 to L8, first to seventh valves V1 to V7, and a combustor 800.

유체 저장조(400)는 압축 시험에 사용하고자 하는 유체를 저장하기 위한 것이다. 유체 저장조(400)에 저장될 수 있는 시험 대상 유체(G)로는 폭발성이 있는 메탄, 액화 천연 가스, 액화 석유 가스 등이 사용될 수 있다. The fluid reservoir 400 is for storing a fluid to be used for the compression test. Explosive methane, liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, etc. may be used as the test object fluid G that may be stored in the fluid reservoir 400.

유체 저장조(400)의 입구는 제3라인(L3)에 연결되어 있으며, 제3라인(L3)의 개폐는 제2밸브(V2)에 의해서 제어된다. 제2밸브(V2)가 개방되면, 유체 저장조(400)에 저장된 시험 대상 유체(G)는 제8라인(L8)으로 유입된다. The inlet of the fluid reservoir 400 is connected to the third line (L3), the opening and closing of the third line (L3) is controlled by the second valve (V2). When the second valve V2 is opened, the test object fluid G stored in the fluid reservoir 400 flows into the eighth line L8.

냉매 저장조(500)는 극저온 냉각기(300)의 냉매(N)로 사용될 수 있는 유체를 저장하기 위한 것이다. 냉매 저장조(500)에 저장될 수 있는 유체로는 액체 질소 등과 같이 폭발성이 없는 불활성의 기체가 사용될 수 있다. 냉매 저장조(500)의 유출구에는 냉매(N)의 유출을 제어할 수 있도록 제7밸브(V7)가 배치된다. The refrigerant reservoir 500 is for storing a fluid that can be used as the refrigerant N of the cryogenic cooler 300. As a fluid that may be stored in the refrigerant reservoir 500, an inert gas such as liquid nitrogen, which is not explosive, may be used. A seventh valve V7 is disposed at the outlet of the coolant storage tank 500 to control the outflow of the coolant N.

냉매 저장조(500)에서 유출된 냉매(N)는 제4라인(L4)과 제5라인(L5)으로 선택적으로 유입될 수 있다. 제4라인(L4)은 제8라인(L8)과 연결되며, 제5라인(L5)은 극저온 냉각기(300)로 유입된다. 냉매(N)가 제4라인(L4) 또는 제5라인(L5) 중 어느 하나로 선택적으로 유입될 수 있도록, 제3밸브(V3)가 마련된다. 즉, 제5라인(L5)에 배치된 제3밸브(V3)가 개방되고 제8라인(L8)에 배치된 제3밸브(V3)가 폐쇄되면 냉매(N)는 극저온 냉각기(300)로 유입되며, 이와는 반대로 제5라인(L5)에 배치된 제3밸브(V3)가 폐쇄되고 제8라인(L8)에 배치된 제3밸브(V3)가 개방되면 냉매(N)는 제8라인(L8)을 거쳐 압축기(100)로 유입될 수 있다. 한편, 제5라인(L5)을 거쳐 극저온 냉각기(300)를 통과한 냉매(N)는 소음기(silencer-510)을 지나 대기로 방출될 수 있다. The coolant N flowing out of the coolant storage tank 500 may be selectively introduced into the fourth line L4 and the fifth line L5. The fourth line L4 is connected to the eighth line L8 and the fifth line L5 flows into the cryogenic cooler 300. The third valve V3 is provided to selectively allow the refrigerant N to flow into either the fourth line L4 or the fifth line L5. That is, when the third valve V3 disposed in the fifth line L5 is opened and the third valve V3 disposed in the eighth line L8 is closed, the refrigerant N flows into the cryogenic cooler 300. On the contrary, when the third valve V3 disposed in the fifth line L5 is closed and the third valve V3 disposed in the eighth line L8 is opened, the refrigerant N is the eighth line L8. It may be introduced into the compressor 100 through the). Meanwhile, the refrigerant N passing through the cryogenic cooler 300 through the fifth line L5 may be discharged through the silencer 510 to the atmosphere.

제3라인(L3) 및 제4라인(L4)과 연결된 제8라인(L8)은 압축기(100)의 유입구와 연결되며, 기화기(910), 혼합기(920), 제3 및 제6밸브(V3,V6)를 통과한다. The eighth line L8 connected to the third line L3 and the fourth line L4 is connected to the inlet of the compressor 100, and the vaporizer 910, the mixer 920, the third and sixth valves V3. , V6).

기화기(910)는 액체 상태의 유체를 증발시켜 기체화시키기 위한 것이다. The vaporizer 910 is for vaporizing the fluid in the liquid state to vaporize.

혼합기(920)는 시험 대상 유체(G)와 냉매(N)를 혼합시키기 위한 것이다. 혼합기(920)를 이용하면 시험 대상 유체(G)와 냉매(N)를 적절한 비율로 섞어 혼합 기체를 형성할 수 있으므로, 다양한 조성비를 가지는 혼합 기체를 이용하여 압축 시험을 수행할 수 있다. The mixer 920 is for mixing the test object fluid G and the refrigerant N. Since the mixer 920 may mix the test object fluid G and the refrigerant N at an appropriate ratio to form a mixed gas, a compression test may be performed using a mixed gas having various composition ratios.

제3밸브(V3)는 앞서 설명한 바와 같이 냉매(N)가 제4라인(L4)에서 제8라인(L8)으로 유입되는 것을 허용 또는 차단함과 함께, 시험 대상 유체(G)가 제8라인(L8)을 지나 압축기(100)로 유입되는 것을 허용 또는 차단할 수 있다. 또한, 제3밸브(V3)는 기화기(910)의 유출구에 배치되어 있으므로 유체가 기화기(910)에서 충분히 기화가 이루어진 다음 제8라인(L8)을 통과하도록 할 수 있다.As described above, the third valve V3 allows or blocks the refrigerant N to flow from the fourth line L4 to the eighth line L8, and the test object fluid G is connected to the eighth line. Passing through (L8) may be allowed or blocked to flow into the compressor (100). In addition, since the third valve V3 is disposed at the outlet of the vaporizer 910, the fluid may be sufficiently vaporized in the vaporizer 910 and then passed through the eighth line L8.

제6밸브(V6)는 제3밸브(V3)와 마찬가지로 시험 대상 유체(G) 또는 냉매(N)가 압축기(100)로 유입되는 것을 허용 또는 차단할 수 있다. 또한, 제6밸브(V6)는 혼합기(920)에서 유체의 혼합이 충분히 이루어진 다음, 제8라인(L8)을 통과하도록 그 흐름을 제어할 수 있다. Like the third valve V3, the sixth valve V6 may allow or block the fluid G or the refrigerant N to be introduced into the compressor 100. In addition, the sixth valve V6 may control the flow to pass through the eighth line L8 after sufficient mixing of the fluid in the mixer 920.

제8라인(L8)을 통과한 유체는 버퍼 탱크(930)와 유량계를 지나 압축기(100)로 유입된다. The fluid passing through the eighth line L8 is introduced into the compressor 100 through the buffer tank 930 and the flow meter.

버퍼 탱크(930)는 유체를 임시적으로 저장함으로써, 압축기(100)로 유입되는 유체의 유량을 일정한 수준으로 유지시키는 역할을 한다. 즉, 임시적으로 유체를 저장해 둠으로써 버퍼 탱크(930)로 유입되는 유체의 유량의 변동이 있더라도 일정한 유량을 압축기(100)로 보낼 수 있다. The buffer tank 930 temporarily stores the fluid, thereby maintaining a constant flow rate of the fluid flowing into the compressor 100. That is, by temporarily storing the fluid, even if there is a variation in the flow rate of the fluid flowing into the buffer tank 930, it is possible to send a constant flow rate to the compressor 100.

유량계(940)는 이를 통과하는 유체의 유량을 계측하기 위한 것으로, 압축기(100)의 유입구 측에 연결된 유량계(940)는 압축기(100)로 유입되는 유체의 유량을 측정할 수 있다. The flow meter 940 measures the flow rate of the fluid passing therethrough, and the flow meter 940 connected to the inlet side of the compressor 100 may measure the flow rate of the fluid flowing into the compressor 100.

압축기(100)는 다단으로 연결된 제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)를 구비한다. The compressor 100 includes first to third compressors 110, 120, and 130 connected in multiple stages.

제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)는 직렬로 연결되며, 유체를 단계적으로 압축시키는 역할을 한다. 즉, 유체는 제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)를 거치면서 점차적으로 압축된다. 제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)의 사이에는 압축되면서 온도가 상승한 유체를 냉각시키기 위한 인터쿨러(700)가 배치된다. 인터쿨러(700)는 제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)에 사이에 각각 대응되도록 다단의 인터쿨러(710,720)로 이루어지며, 저류조(702)에 저장된 냉매, 예컨대 냉각수를 이용하여 압축기(100)의 각 단을 통과한 유체를 냉각시킨다.The first to third stage compressors 110, 120, and 130 are connected in series and serve to compress the fluid step by step. That is, the fluid is gradually compressed while passing through the first to third stage compressors 110, 120, and 130. An intercooler 700 is disposed between the first to third stage compressors 110, 120, and 130 to cool the fluid whose temperature has risen while being compressed. The intercooler 700 is composed of multi-stage intercoolers 710 and 720 so as to correspond to the first to third stage compressors 110, 120, and 130, respectively, and uses the refrigerant stored in the storage tank 702, for example, the coolant. Cool the fluid through the stage.

압축기(100)의 유출구와 압축기(100)의 유입구는 제6라인(L6)에 의해서 연결된다. 제6라인(L6) 압축기(100)의 실속을 방지하기 위한 것으로, 제4밸브(V4)에 의해서 개폐가 제어된다. 또한 제1 내지 제3단 압축기(110,120,130)의 사이에도 각 단의 압축기(100)의 실속을 방지하기 위한 라인(L6a,L6b)이 배치된다. The outlet of the compressor 100 and the inlet of the compressor 100 are connected by a sixth line L6. The sixth line (L6) is for preventing stall of the compressor 100, the opening and closing is controlled by the fourth valve (V4). In addition, lines L6a and L6b are disposed between the first to third stage compressors 110, 120, and 130 to prevent stall of the compressor 100 in each stage.

압축기(100)를 통과한 유체는 애프터쿨러(730)를 지나 재차 냉각된 다음, 팽창기(200)로 유입된다. The fluid passing through the compressor 100 is cooled again after the aftercooler 730 and then flows into the expander 200.

팽창기(200)는 압축된 유체를 원 상태로 팽창시키는 역할을 한다. 팽창기(200)에는 팽창기(200)에서 발생되는 에너지를 소산시키기 위해서 압축기(210)가 연결되며, 이 압축기(210)는 외부 대기의 공기(A)를 압축시킨다. 이 압축기의 유입구 측에는 필터(212)가 배치되며, 유출구 측에는 소음 및 진동 저감을 위해서 소음기(silencer-214)가 배치된다. The expander 200 serves to expand the compressed fluid to its original state. A compressor 210 is connected to the expander 200 to dissipate energy generated by the expander 200, and the compressor 210 compresses air A of the external atmosphere. A filter 212 is disposed on the inlet side of the compressor, and a silencer (silencer-214) is disposed on the outlet side to reduce noise and vibration.

팽창기(200)에서 유출된 유체는 열 교환기(600)로 유입된다. 열 교환기(600)는 팽창에 의해서 온도가 하강된 유체의 온도를 소정의 범위 내로 유지시키는 역할을 한다. 열 교환기(600)는 팽창기(200)에서 유출된 유체와 열교환 매체 사이의 열교환에 의해서 팽창기(200)에서 유출된 유체의 온도를 제어한다. 팽창기(200)에서 유출된 유체의 온도는, 압축기(100)의 성능시험에 있어서 압축기(100)로 유입되는 유체의 온도 조건에 맞추어 결정된다. 예를 들어 압축기(100)로 유입되는 유체의 온도 조건을 상온으로 할 경우에, 열 교환기(600)는 팽창기(200)를 통과한 유체의 온도를 상온으로 제어하도록 구성될 수 있다. Fluid flowing out of the expander 200 flows into the heat exchanger 600. The heat exchanger 600 serves to maintain the temperature of the fluid whose temperature is lowered by expansion within a predetermined range. The heat exchanger 600 controls the temperature of the fluid flowing out of the expander 200 by heat exchange between the fluid flowing out of the expander 200 and the heat exchange medium. The temperature of the fluid flowing out of the expander 200 is determined according to the temperature conditions of the fluid flowing into the compressor 100 in the performance test of the compressor 100. For example, when the temperature condition of the fluid flowing into the compressor 100 is room temperature, the heat exchanger 600 may be configured to control the temperature of the fluid passing through the expander 200 to room temperature.

열 교환기(600)를 지난 유체는 제1라인(L1) 또는 제2라인(L2) 중 어느 하나로 선택적으로 유입될 수 있다. 유체가 제1 또는 제2라인(L2)을 선택적으로 통과할 수 있도록, 제1라인(L1) 및 제2라인(L2) 각각에는 제1밸브(V1)가 마련된다. 즉, 제1라인(L1)에 설치된 제1밸브(V1)가 개방되고 제2라인(L2)에 설치된 제1밸브(V1)가 폐쇄되면 유체는 제1라인(L1)으로 유입되며, 이와는 반대로 제1라인(L1)에 설치된 제1밸브(V1)가 폐쇄되고 제2라인(L2)에 설치된 제2밸브(V2)가 개방되면, 유체는 제2라인(L2)으로 유입된다. The fluid passing through the heat exchanger 600 may be selectively introduced into either the first line L1 or the second line L2. A first valve V1 is provided in each of the first line L1 and the second line L2 so that the fluid can selectively pass through the first or second line L2. That is, when the first valve V1 installed in the first line L1 is opened and the first valve V1 installed in the second line L2 is closed, the fluid flows into the first line L1 and vice versa. When the first valve V1 installed in the first line L1 is closed and the second valve V2 installed in the second line L2 is opened, the fluid flows into the second line L2.

제1라인(L1)은 팽창기(200) 및 열 교환기(600)를 통과한 유체를 다시 압축기(100)로 유입시킬 수 있도록 제8라인(L8)과 연결된다. 따라서 제1라인(L1)이 개방되고, 제2라인(L2)이 폐쇄되며, 제8라인(L8)의 제6밸브(V6)가 폐쇄된 상태에서는, 유체가 압축기(100), 팽창기(200), 열 교환기(600)를 순환하면서 압축과 팽창을 반복할 수 있다. The first line L1 is connected to the eighth line L8 so that the fluid passing through the expander 200 and the heat exchanger 600 can be introduced into the compressor 100 again. Therefore, in the state where the first line L1 is opened, the second line L2 is closed, and the sixth valve V6 of the eighth line L8 is closed, the fluid is compressed by the compressor 100 and the expander 200. ), The compression and expansion may be repeated while circulating the heat exchanger 600.

제2라인(L2)은 팽창기(200) 및 열 교환기(600)를 통과한 유체를 극저온 냉각기(300)로 유입시킨 다음, 극저온 냉각기(300)에서 유출된 유체를 다시 제8라인(L8)으로 유입시킨다. 즉 제1라인(L1)이 폐쇄되고 제2라인(L2)이 개방되면, 유체는 압축기(100), 팽창기(200), 열 교환기(600) 및 극저온 냉각기(300)를 거쳐 순환하면서 압축, 팽창 및 극저온 냉각을 반복할 수 있다. The second line L2 introduces the fluid passing through the expander 200 and the heat exchanger 600 into the cryogenic cooler 300, and then flows the fluid flowing out of the cryogenic cooler 300 back to the eighth line L8. Inflow. That is, when the first line L1 is closed and the second line L2 is open, the fluid is compressed and expanded while circulating through the compressor 100, the expander 200, the heat exchanger 600, and the cryogenic cooler 300. And cryogenic cooling can be repeated.

극저온 냉각기(300)는 냉매 저장조(500)의 냉매(N)와 제2라인(L2)의 유체와의 열교환을 통해서 제2라인(L2)의 유체를 극저온으로 냉각시키는 역할을 한다. 이와 같이 압축기(100)로 유입되는 유체의 온도를 극저온으로 냉각시킬 수 있으므로, 압축기(100)에서 압축하고자 하는 유체가 액화 천연 액화 천연 가스 또는 액화 석유 가스와 같이 극저온의 유체인 경우에도 이를 정확하게 모사할 수 있다. The cryogenic cooler 300 serves to cool the fluid of the second line L2 to cryogenic temperature through heat exchange between the refrigerant N of the refrigerant reservoir 500 and the fluid of the second line L2. As such, since the temperature of the fluid flowing into the compressor 100 can be cooled to cryogenic temperatures, the fluid to be compressed in the compressor 100 can be accurately simulated even when the fluid to be compressed is cryogenic fluid such as liquefied natural liquefied natural gas or liquefied petroleum gas. can do.

다음으로 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)의 사용 방법에 대해 설명한다. Next, the use method of the compression test apparatus 1 which concerns on a present Example with reference to drawings is demonstrated.

도 2는 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)에서, 시험 대상 유체(G)가 압축기(100)로 유입되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 2 is a view schematically illustrating that the test object fluid G flows into the compressor 100 in the compression test apparatus 1 according to the present embodiment.

도 2를 참조하면, 제3라인(L3) 및 제8라인(L8)에 배치된 제2밸브(V2), 제3밸브(V3) 및 제6밸브(V6)는 모두 개방되고, 시험 대상 유체(G)는 유체 저장조(400)로부터 유출되어 기화기(910), 혼합기(920), 버퍼 탱크(930) 및 유량계(940)를 거쳐 압축기(100)로 유입된다. 이때, 제3밸브(V3)는 시험 대상 유체(G)가 충분히 기화된 다음 압축기(100)로 유입될 수 있도록 개폐가 제어될 수 있다. Referring to FIG. 2, the second valve V2, the third valve V3, and the sixth valve V6 disposed in the third line L3 and the eighth line L8 are all opened, and the fluid to be tested. G is discharged from the fluid reservoir 400 and flows into the compressor 100 through the vaporizer 910, the mixer 920, the buffer tank 930, and the flow meter 940. In this case, the third valve V3 may be controlled to open and close so that the test object fluid G is sufficiently vaporized and then introduced into the compressor 100.

도 3은 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)에서, 시험 대상 유체(G) 또는 냉매(N)가 압축기(100)로 유입되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 3 is a view schematically illustrating that the fluid G or the refrigerant N is introduced into the compressor 100 in the compression test apparatus 1 according to the present embodiment.

도 3을 참조하면, 냉매 저장조(500)도 제8라인(L8)과 연결되어 있으므로 냉매(N)도 압축기(100)로 유입될 수 있다. 만일 제2밸브(V2)가 제3라인(L3)을 폐쇄하고, 제7밸브(V7)가 제4라인(L4)을 개방하는 경우에는 시험 대상 유체(G)가 아닌 냉매(N)만이 압축기(100)로 유입될 수 있다. 즉, 냉매(N)는 극저온 냉각기(300)의 냉매(N)로 사용될 수도 있고, 압축기(100)로 유입되어 압축 시험에 사용될 수도 있는 것이다. 3, since the refrigerant storage tank 500 is also connected to the eighth line L8, the refrigerant N may also flow into the compressor 100. If the second valve V2 closes the third line L3 and the seventh valve V7 opens the fourth line L4, only the refrigerant N, not the fluid G under test, is used for the compressor. It may be introduced into (100). That is, the refrigerant N may be used as the refrigerant N of the cryogenic cooler 300, or may be introduced into the compressor 100 and used for a compression test.

또한, 냉매(N)는 시험 대상 유체(G)를 압축기(100)로 유입시키기 전에 압축기(100), 팽창기(200) 등의 장치로 유입됨으로써 그 장치 내에 존재하고 있던 산소 등의 기체를 제거하는데 사용될 수도 있다. 일반적으로 냉매(N)는 질소와 같은 불활성의 기체로 이루어지므로, 냉매(N)가 시험 대상 유체(G)와 반응할 수 있는 산소를 밀어냄으로써 시험 대상 유체(G)를 사용한 압축 시험의 안전성을 효과적으로 상승시킬 수 있다. In addition, the refrigerant N is introduced into a device such as the compressor 100, the expander 200, and the like to remove gas such as oxygen existing in the device before the fluid G to be introduced into the compressor 100. May be used. In general, since the refrigerant (N) is made of an inert gas such as nitrogen, the refrigerant (N) repels oxygen that can react with the test fluid (G), thereby improving the safety of the compression test using the test fluid (G). Can be effectively raised.

한편, 시험 대상 유체(G)와 냉매(N)는 혼합되어 압축기(100)로 유입될 수도 있다. 즉 제2밸브(V2)와 제7밸브(V7)가 동시에 개방됨으로써 시험 대상 유체(G)와 냉매(N)가 함께 제8라인(L8)의 혼합기(920)로 유입될 수 있다. 시험 대상 유체(G)와 냉매(N)의 혼합비율은 압축 시험의 조건에 따라서 다양하게 결정될 수 있다. Meanwhile, the test object fluid G and the refrigerant N may be mixed and introduced into the compressor 100. That is, since the second valve V2 and the seventh valve V7 are simultaneously opened, the test object fluid G and the refrigerant N may flow together into the mixer 920 of the eighth line L8. The mixing ratio of the fluid G and the refrigerant N to be tested may be variously determined according to the conditions of the compression test.

도 4는 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)에서, 유체가 제1라인(L1)을 통과하는 폐회로를 개략적으로 도시한 도면이다. 4 schematically shows a closed circuit in which the fluid passes through the first line L1 in the compression test apparatus 1 according to the present embodiment.

도 4을 참조하면, 유체는 압축기(100), 팽창기(200), 열 교환기(600) 및 제1라인(L1)을 통과하여 다시 압축기(100)로 유입되는 형태로 순환된다. 이 경우 폐회로가 형성될 수 있도록 제8라인(L8)의 제6밸브(V6)는 폐쇄된다. 이러한 폐회로를 순환하는 유체로는 냉매(N)가 사용될 수 있다. 압축기(100)로 유입된 유체는 압축기(100)에 의해서 압축된 다음, 팽창기(200) 및 열 교환기(600)를 거쳐 다시 처음의 상태로 되돌아가게 된다. 즉, 일정량의 유체를 순환적으로 사용하여 압축기(100)의 성능시험을 계속적으로 수행할 수 있으므로, 추가적인 유체의 공급이 필요하지 않다. 따라서 압축 시험에 사용되는 유체의 양을 최소화할 수 있다. Referring to FIG. 4, the fluid circulates through the compressor 100, the expander 200, the heat exchanger 600, and the first line L1 and flows back into the compressor 100. In this case, the sixth valve V6 of the eighth line L8 is closed to form a closed circuit. The refrigerant N may be used as the fluid circulating in the closed circuit. The fluid entering the compressor 100 is compressed by the compressor 100 and then returned to its original state through the expander 200 and the heat exchanger 600. That is, since the performance test of the compressor 100 can be continuously performed by using a certain amount of fluid cyclically, supply of additional fluid is not necessary. Therefore, the amount of fluid used for the compression test can be minimized.

도 5는 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)에서, 유체가 제2라인(L2)을 통과하는 폐회로를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 유체는 압축기(100), 팽창기(200), 열 교환기(600), 제2라인(L2) 및 극저온 냉각기(300)를 거쳐 다시 압축기(100)로 유입되는 형태로 순환된다. 이 경우, 폐회로가 형성될 수 있도록 제8라인(L8)의 제6밸브(V6)는 폐쇄되며, 냉매(N)가 극저온 냉각기(300)로 유입될 수 있도록 제7밸브(V7) 및 제5라인(L5)의 제3밸브(V3)는 개방된다. 이러한 폐회로를 순환하는 유체로는 시험 대상 유체(G)가 사용될 수 있다. 압축기(100)로 유입되는 유체는 극저온 냉각기(300)를 거쳐 압축기(100)로 유입되므로, 극저온의 액화 천연 가스 또는 액화 석유 가스 등을 압축하는 압축기(100)의 입구 조건을 효과적으로 모사할 수 있다. 이러한 폐회로의 경우에도 일정량의 유체를 순환적으로 사용하므로, 추가적인 유체의 공급이 필요하지 않다. 따라서 압축 시험에 사용되는 유체의 양을 최소화할 수 있어 비용 절감에도 유리하다. FIG. 5 schematically shows a closed circuit in which the fluid passes through the second line L2 in the compression test apparatus 1 according to the present embodiment. Referring to FIG. 5, the fluid is circulated in the form of flowing back into the compressor 100 through the compressor 100, the expander 200, the heat exchanger 600, the second line L2, and the cryogenic cooler 300. . In this case, the sixth valve V6 of the eighth line L8 is closed to form a closed circuit, and the seventh valve V7 and the fifth to allow the refrigerant N to flow into the cryogenic cooler 300. The third valve V3 of the line L5 is opened. The fluid under test G may be used as the fluid circulating in the closed circuit. Since the fluid flowing into the compressor 100 enters the compressor 100 through the cryogenic cooler 300, the inlet condition of the compressor 100 for compressing the cryogenic liquefied natural gas or the liquefied petroleum gas may be effectively simulated. . Even in such a closed circuit, since a certain amount of fluid is circulated, no additional fluid is required. Therefore, the amount of fluid used in the compression test can be minimized, which is advantageous in terms of cost reduction.

도 6은 도 1의 압축 시험 장치에 있어서, 유체가 외부로 유출되는 것을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 압축기(100)를 통과한 유체의 적어도 일부는 제7라인(L7)으로 유출될 수도 있다. 제7라인(L7)은 압축기(100)를 통과하는 유체의 유량을 제어하기 위한 것으로, 압축 시험에 있어서 유량 등의 초기 조건을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 제7라인(L7)의 제5밸브가 개방되면 압축기(100)를 통과한 유체의 일부는 대기로 폐회로를 벗어나 대기로 방출될 수 있다. 특히, 압축 시험에 사용되는 유체가 연소가 가능한 시험 대상 유체(G)인 경우에, 그 유체는 연소기(800)에서 연소된 다음 대기로 방출될 수도 있다. FIG. 6 is a view schematically illustrating a fluid flowing out in the compression test apparatus of FIG. 1. Referring to FIG. 6, at least some of the fluid that has passed through the compressor 100 may flow out to the seventh line L7. The seventh line L7 is for controlling the flow rate of the fluid passing through the compressor 100 and may be used to control initial conditions such as the flow rate in the compression test. When the fifth valve of the seventh line L7 is opened, a part of the fluid passing through the compressor 100 may be discharged to the atmosphere out of the closed circuit. In particular, if the fluid used in the compression test is a test object fluid G that is combustible, the fluid may be combusted in the combustor 800 and then released into the atmosphere.

상기와 같이 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)를 사용하면, 액체 질소와 같은 냉매(N), 액화 천연 가스 또는 액화 석유 가스와 같은 시험 대상 유체(G) 또는 이들의 혼합 유체를 이용하여 압축 시험을 사용할 수 있다. When the compression test apparatus 1 according to the present embodiment is used as described above, a test object fluid G such as a refrigerant N such as liquid nitrogen, a liquefied natural gas or a liquefied petroleum gas, or a mixed fluid thereof is used. Compression tests can be used.

또한, 일정량의 유체를 순환적으로 사용하여 압축 시험을 수행할 수 있으므로, 압축 시험을 수행함에 있어서 계속적인 유체의 공급이 필요하지 않다. 따라서 압축 시험을 수행함에 있어서의 비용을 효과적으로 감소시킬 수 있다. In addition, since a compression test can be performed using a certain amount of fluid circulating, there is no need for continuous supply of fluid in performing the compression test. Thus, the cost of performing the compression test can be effectively reduced.

또한, 압축기(100)의 유입 조건을 상온으로 할 수도 있고 극저온으로 할 수도 있다. 따라서 압축기(100)가 가동될 작동 환경을 효과적으로 모사할 수 있으며, 신뢰성 있는 압축 시험 결과를 얻을 수 있다. In addition, the inflow condition of the compressor 100 may be room temperature, or may be cryogenic. Therefore, it is possible to effectively simulate the operating environment in which the compressor 100 is operated, and obtain a reliable compression test result.

또한, 불활성 냉매(N)를 이용하여 압축 시험 장치(1) 내의 반응성 기체를 제거함으로써 시험 대상 유체(G)가 폭발할 위험성을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 시험 대상 유체(G)의 폭발의 위험성을 감소시키기 위해서 불활성의 냉매(N)를 시험 대상 유체(G)에 첨가할 수도 있다. In addition, by removing the reactive gas in the compression test apparatus 1 using the inert refrigerant N, the risk of explosion of the fluid G under test can be significantly reduced. In addition, in order to reduce the risk of explosion of the fluid G under test, an inert refrigerant N may be added to the fluid G under test.

이와 같이 본 실시예에 따른 압축 시험 장치(1)에 따르면, 폭발성 있는 가스를 사용하여 실제 압축기(100)가 사용될 가동조건과 동일한 조건에서 안전하고 효율적으로 압축기(100)의 성능시험을 수행할 수 있다. As described above, according to the compression test apparatus 1 according to the present embodiment, the performance test of the compressor 100 can be performed safely and efficiently under the same conditions as the operating conditions under which the actual compressor 100 is to be used using explosive gas. have.

이상, 본 발명의 일부 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.As mentioned above, although some embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited thereto and may be embodied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 냉매(N)가 압축기(100)로 유입될 수도 있는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 냉매(N)는 압축기(100)로 유입되지 않으며 시험 대상 유체(G)만이 압축기(100)로 유입되는 형태로 구성될 수 있다. For example, in the above embodiment, the refrigerant N may be introduced into the compressor 100. However, the refrigerant N is not introduced into the compressor 100, and only the fluid G to be tested is the compressor. It may be configured in the form introduced into (100).

또한, 본 발명에서 열 교환기(600)는 팽창기(200)와 제1라인(L1)과 제2라인(L2)의 유입구 사이에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 열 교환기(600)는 제1라인(L1)에만 배치될 수도 있다. 즉, 제1라인(L1)으로 유입된 유체만 열 교환기(600)를 거치고 제2라인(L2)으로 유입되는 유체는 팽창기(200)에서 열 교환기(600)를 거치지 않고 극저온 냉각기(300)로 유입될 수도 있다. In addition, the heat exchanger 600 in the present invention has been described as being disposed between the inflator 200 and the inlet of the first line (L1) and the second line (L2), unlike the heat exchanger 600 is the first line It may be arranged only at L1. That is, only the fluid flowing into the first line L1 passes through the heat exchanger 600 and the fluid flowing into the second line L2 passes from the expander 200 to the cryogenic cooler 300 without passing through the heat exchanger 600. It may be introduced.

이외에도 본 발명은 다양한 형태로 구체화될 수 있다. In addition, the present invention may be embodied in various forms.

1 ... 압축 시험 장치 100 ... 압축기
200 ... 팽창기 300 ... 극저온 압축기
400 ... 유체 저장조 500 ... 냉매 저장조
600 ... 열 교환기 700 ... 인터쿨러
800 ... 연소기 L1 ~ L8 ... 제1 내지 제8라인
V1 ~ V7 ... 제1 내지 제7밸브1 ... compression test device 100 ... compressor
200 ... Inflator 300 ... Cryogenic Compressors
400 ... fluid reservoir 500 ... refrigerant reservoir
600 ... heat exchanger 700 ... intercooler
800 ... combustor L1 to L8 ... first to eighth line
V1 to V7 ... first to seventh valves

Claims (9)

압축기와,
상기 압축기에서 유출된 유체를 팽창시키는 팽창기와,
상기 팽창기에서 유출된 유체를 상기 압축기로 다시 유입시킬 수 있는 제1라인과,
상기 팽창기에서 유출된 유체를 극저온 냉각기로 유입시킨 다음, 상기 극저온 냉각기에서 유출된 유체를 상기 압축기로 다시 유입시키는 제2라인과,
상기 팽창기에서 유출된 유체를 상기 제1라인 또는 제2라인으로 선택적으로 유입시킬 수 있는 제1밸브를 구비하는 압축 시험 장치. With compressor,
An expander for expanding the fluid flowing out of the compressor;
A first line capable of introducing the fluid discharged from the expander back into the compressor;
A second line introducing the fluid discharged from the expander into the cryogenic cooler and then introducing the fluid discharged from the cryogenic cooler back into the compressor;
And a first valve capable of selectively introducing the fluid discharged from the expander into the first line or the second line. 제1항에 있어서,
상기 유체를 저장하는 유체 저장조와,
상기 유체 저장조의 유체를 상기 압축기로 유입시킬 수 있는 제3라인과,
상기 제3라인을 개폐시킬 수 있는 제2밸브를 더 구비하는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
A fluid reservoir for storing the fluid;
A third line through which the fluid in the fluid reservoir is introduced into the compressor;
Compression test apparatus further comprises a second valve for opening and closing the third line. 제1항에 있어서,
상기 극저온 냉각기의 냉매를 저장하는 냉매 저장조와,
상기 냉매 저장조의 상기 냉매를 상기 극저온 냉각기로 유입시키는 제4라인과,
상기 냉매 저장조의 냉매를 상기 압축기로 유입시킬 수 있는 제5라인과,
상기 냉매 저장조의 냉매를 상기 제4라인 또는 상기 제5라인으로 선택적으로 유입시킬 수 있는 제3밸브를 더 구비하는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
A refrigerant storage tank storing the refrigerant of the cryogenic cooler;
A fourth line for introducing the coolant in the coolant reservoir into the cryogenic cooler;
A fifth line through which the refrigerant of the refrigerant reservoir is introduced into the compressor;
And a third valve capable of selectively introducing the refrigerant of the refrigerant reservoir into the fourth line or the fifth line. 제1항에 있어서,
상기 냉각기는,
액체 질소를 포함하는 냉매를 사용하는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
The cooler,
Compression test apparatus using a refrigerant containing liquid nitrogen. 제1항에 있어서,
상기 압축기에서 유출된 후 상기 팽창기로 유입되기 전의 유체 중 적어도 일부를 상기 압축기의 유입부로 다시 유입시킬 수 있는 제6라인과,
상기 제4라인을 개폐시킬 수 있는 제4밸브를 더 구비하는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
A sixth line capable of introducing at least a portion of the fluid flowing out of the compressor and before flowing into the expander into the inlet of the compressor;
Compression test device further comprises a fourth valve for opening and closing the fourth line. 제1항에 있어서,
상기 압축기에서 유출된 후 상기 팽창기로 유입되기 전의 유체 중 적어도 일부를 외부 대기로 배출시킬 수 있는 제7라인과,
상기 제7라인의 개폐를 제어하는 제5밸브를 더 구비하는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
A seventh line capable of discharging at least a portion of the fluid from the compressor before flowing into the expander to the outside atmosphere;
Compression test apparatus further comprises a fifth valve for controlling the opening and closing of the seventh line. 제6항에 있어서,
상기 제7라인으로부터 배출되는 유체를 연소시킬 수 있는 연소기를 더 구비하는 압축 시험 장치.The method of claim 6,
And a combustor capable of combusting the fluid discharged from the seventh line. 제1항에 있어서,
상기 제1라인은,
상기 팽창기에서 유출된 상기 유체의 온도가 소정의 범위로 유지될 수 있도록, 상기 팽창기에 유출된 유체를 열 교환기를 통과시킨 다음 상기 압축기로 유입시키는 압축 시험 장치. The method of claim 1,
The first line is,
And passing the fluid out of the expander through a heat exchanger and then into the compressor so that the temperature of the fluid out of the expander can be maintained within a predetermined range. 제1 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압축기는,
다단으로 연결된 복수 개로 이루어지는 압축 시험 장치.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The compressor includes:
Compression test device consisting of a plurality of stages connected in multiple stages.
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