KR20120115324A - 미드-스팬 가스 베어링 - Google Patents

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KR20120115324A
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gas
centrifugal compressor
bearing
bearings
gas bearing
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가브리엘 마리오티
마씨모 카마티
버그라 한 에르타스
세르지오 팔롬바
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누보 피그노네 에스피에이
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Abstract

원심 압축기(200)는 샤프트(220) 및 복수의 임펠러(230, 239)를 구비하는 로터 어셈블리(220, 230, 239); 상기 샤프트(220)의 단부들에 위치되고 상기 로터 어셈블리(220, 230, 239)를 지지하도록 구성된 베어링(250, 255); 상기 로터 어셈블리(220, 230, 239)와 상기 베어링(250, 255) 사이에 배치된 밀봉 메커니즘(280, 285); 및 상기 복수의 임펠러(230, 239) 사이에 배치되어 상기 샤프트(220)를 지지하는 가스 베어링(290)을 포함하며, 이 가스 베어링(290)은, 당해 가스 베어링(290)의 위치로부터 하류의 임펠러(230)로부터 동작 가스를 받아들인다.

Description

미드-스팬 가스 베어링{MID-SPAN GAS BEARING}
예시적인 실시형태는 전체적으로 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다단 압축기에 있어서의 미드-스팬 가스 베어링에 관한 것이다.
압축기는, 기계적 에너지의 사용을 통해, 가스 등의 압축가능한 유체의 압력을 증대시키는 기계이다. 다수의 상이한 어플리케이션에서, 그리고 발전, 천연 가스 액화 및 기타의 프로세스를 포함하는 다수의 산업 프로세스에서 압축기를 사용하고 있다. 이러한 프로세스 및 프로세스 플랜트에서 사용되는 각종 형태의 압축기 중에는, 예컨대 원심 임펠러를 회전시킴으로써, 원심 가속을 통해 압축기에 입력된 가스에 기계적 에너지가 작용하는, 소위 원심 압축기가 있다.
원심 압축기는 단일의 임펠러와 결합하여, 즉 단일 스테이지 구성으로 될 수도 있고, 혹은 일련의 복수의 원심 스테이지로 구성될 수도 있는데, 이 경우에는 종종 다단 압축기라고 불린다. 원심 압축기의 스테이지 각각은, 전형적으로는, 압축하려는 가스에 대한 인렛 볼루트(volute), 입력된 가스에 운동 에너지를 제공가능한 로터, 임펠러를 떠나는 가스의 운동 에너지를 압력 에너지로 변환하는 디퓨저를 포함한다.
도 1은 다단 압축기(100)를 도시한다. 압축기(100)는 샤프트(120)와 복수의 임펠러(130~136)를 포함한다(7개의 임펠러 중 3개만 레이블되어 있다). 샤프트(120)와 임펠러(130~136)는, 베어링(150 및 155)에 의해 지지되는 로터 어셈블리에 포함된다.
순차적으로 배열된 임펠러(130~136) 각각은, 프로세스 가스의 압력을 증가시킨다. 즉, 임펠러(130)는 인렛 덕트(160) 내의 가스의 압력으로부터 그 압력을 증가시키고, 임펠러(131)는 임펠러(130)로부터의 가스의 압력을 증가시키고, 임펠러(132)는 임펠러(131)로부터의 가스의 압력을 증가시킬 수 있는 등이다. 이들 임펠러(130~136) 각각을, 다단 압축기(100)의 하나의 스테이지인 것으로 간주할 수 있다.
다단 원심 압축기(100)는, 입력 압력(Pin)에서 인렛 덕트(160)로부터 입력 프로세스 가스를 취하고, 로터 어셈블리의 동작을 통해 프로세스 가스 압력을 증가시키고, 다음으로, 그 입력 압력보다 높은 출력 압력(Pout1)에서 아웃렛 덕트(170)를 통해 프로세스 가스를 배출하도록 작동한다. 상기 프로세스 가스는, 예컨대 이산화탄소, 황화수소, 부탄, 메탄, 에탄, 프로판, 액화 천연 가스 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
상기 기계 내(임펠러(130)와 임펠러(136) 사이)의 가압된 동작 유체는, 시일(180 및 185)을 사용하여 베어링(150 및 155)으로부터 밀봉된다. 드라이 가스 시일은 사용가능한 시일의 일례가 될 수 있다. 시일(180 및 185)은, 프로세스 가스가 상기 어셈블리를 거쳐 베어링(150 및 155)으로 흘러서 대기 중으로 누설되는 것을 방지한다. 압축기의 케이싱(110)은, 베어링과 시일의 모두를 덮고, 압축기(100)로부터 가스의 탈출을 방지하도록 구성된다.
추가의 스테이지에 의하면 입력 압력에 대한 출력 압력(즉, 인렛(160)과 아웃렛(170) 사이)의 비를 증가시킬 수 있지만, 보다 높은 비를 얻도록 스테이지의 수를 단순히 증가시킬 수는 없다.
원심 압축기에 있어서 스테이지 수의 증가는 다수의 문제를 일으킨다. 샤프트를 지지하는 베어링은 임펠러를 포함하는 밀봉된 영역 외부에 있다. 스테이지 수의 증가는 보다 긴 샤프트를 필요로 한다. 보다 긴 샤프트는, 샤프트 길이가 증가함에 따라 더욱 이격되어 샤프트를 보다 플렉서블하게 만드는, 상기 베어링들에 의해서는 동일한 작동 속도에 대해 안전하게 지지될 수 없다.
로터 어셈블리가 길어짐에 따라, 샤프트는 플렉서블하게 되어 로터 고유 주파수를 저하시킨다. 고속으로 동작할 경우, 로터 어셈블리의 기본 고유 주파수에 있어서의 하향은, 그 시스템을 로터-다이나믹 불안정성에 대해 보다 민감하게 만드는 경향이 있고, 이것이 당해 기계의 동작 속도 및 출력을 제한할 수 있다.
다른 문제는 동기하는 로터 불균형에 기인한 강제 응답이다. 해당 기계는, 동작 속도가 로터 고유 주파수와 일치하는 경우에, 임계 속도에서 작동하고 있는 것으로 규정되고, 이것은 로터 뷸균형의 결과이다. 압축기는, 설계 작동 속도에 도달하기 전에, 수 개의 이들 고유 주파수 또는 임계 속도를 지나쳐야 한다.
압축기가 임계 속도를 지나감에 따라, 로터의 진동 진폭은 베어링으로부터의 댐핑에 의해 억제되어야 한다. 그러나, 긴 샤프트를 사용하면, 로터-다이나믹 에너지의 대부분이 베어링에서의 에너지 발산 대신에, 로터를 구부리도록 전환된다. 이렇게 되면, 케이싱과 임펠러 쓸림 및 심지어는 당해 기계의 재앙적인 고장을 일으킬 수 있는 로터 공진에서의 낮은 감쇄 로터 모드 및 높은 증폭률(amplification factor)를 초래한다.
로터 임계 속도를 지난 고속에서는, 로터 어셈블리와 케이싱 사이에 유체 유도력(즉, 유체 유도 로터 다이나믹 뷸안정성)이 발생된다. 유체력으로부터 유래하는 이들 맥동은, 적절히 감쇄되지 않을 경우, 파괴적이거나 혹은 심지어 대재앙적인 진동을 여기할 수 있다. 로터-다이나믹 불안정성은 임계 속도 또는 불균형 응답과는 상이한 메커니즘이며, 취급하기가 훨씬 곤란한 경우가 보통이다.
해당 기계의 크기 및 비용을 크게 변화시킬지도 모르는 샤프트의 직경 및 다른 설계 파라미터의 증대 없이, 추가의 스테이지를 포함하는 다단 원심 압축기를 설계 및 제공할 것이 요구된다.
이들 예시적인 실시형태에 따른 시스템 및 방법은, 원심 압축기에 있어서의 스테이지의 수의 증대와 전형적으로 관련된 문제를 극복하며, 원심 압축기에 있어서의 스테이지의 수를 증대시킬 수 있다.
일 예시적인 실시형태에 따르면, 원심 압축기는, 샤프트 및 복수의 임펠러를 포함하는 로터 어셈블리; 상기 샤프트의 단부들에 위치되고 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 구성된 한 쌍의 베어링; 상기 로터 어셈블리와 상기 베어링 사이에 배치된 밀봉 메커니즘; 및 상기 복수의 임펠러 사이에 배치되고 상기 샤프트를 지지하도록 구성된 제1 가스 베어링을 포함한다. 상기 제1 가스 베어링은 당해 제1 가스 베어링의 위치로부터 하류에 위치된 임펠러로부터 동작 가스를 받아들인다.
다른 예시적인 실시형태에 따르면, 원심 압축기에 있어서의 동작 가스 처리 방법은, 상기 원심 압축기의 인렛 덕트로 상기 동작 가스를 공급하는 단계와; 복수의 압축 스테이지를 거쳐 상기 동작 가스를 처리하는 단계(각 스테이지는 상기 동작 가스를 가속함)와; 상기 압축 스테이지들의 중간 지점으로부터 하류에 있는 스테이지 후에 가속된 상기 동작 가스의 일부를 취출하는 단계와; 취출된 상기 동작 가스를 베어링에 공급하는 단계와; 상기 베어링으로부터의 상기 동작 가스를, 상기 원심 압축기에 흐르는 동작 가스로 재도입하는 단계와; 상기 원심 압축기의 아웃렛 덕트로부터 상기 동작 가스를 배출하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시형태에 따르면, 원심 압축기는, 샤프트 및 복수의 임펠러를 포함하는 로터 어셈블리; 상기 샤프트의 단부들에 위치되고 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 구성된 한 쌍의 베어링; 상기 로터 어셈블리와 상기 베어링 사이에 배치된 밀봉 메커니즘; 및 상기 복수의 임펠러 사이에 배치되고 상기 샤프트를 지지하도록 구성된 복수의 가스 베어링을 포함한다. 상기 가스 베어링 각각은, 당해 가스 베어링의 위치로부터 하류에 위치된 각 임펠러로부터 동작 가스를 받아들인다.
첨부 도면은 예시적인 실시형태를 도시하고 있다.
도 1은 다단 원심 압축기를 나타낸다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 다단 원심 압축기를 나타낸다.
도 3은 예시적인 실시형태에 따른 방법을 나타낸다.
예시적인 실시형태에 관한 이하의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한다. 상이한 도면 사이에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다. 또한, 이하의 상세한 설명은 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부하는 특허청구범위에 의해 규정된다.
예시적인 실시형태에 있어서, 위에서 강조한 임계 속도 문제를 극복하기 위해, 미드-스팬 베어링을 활용하여 보다 긴 샤프트를 구비한 로터 어셈블리에 대해 추가적인 강성을 제공할 수 있다. 이러한 베어링은 로터 어셈블리를 덜 플렉서블하게 하여, (동기하는 로터 불균형력에 기인한) 로터-다이나믹 에너지가 베어링에 전달될 수 있도록 한다.
이러한 "세 개의 베어링" 구성은, 로터가 임계 속도를 지나갈 때, 로터 모드에 있어서의 댐핑을 증가시키고 증폭률을 저하시켜서, 로터 어셈블리의 안전한 작동을 가능하게 한다. 그러므로, 미드-스팬 베어링이, 스테이지의 수의 증가(즉, 보다 긴 샤프트)를 용이하게 하고 로터 다이나믹 불안정성을 극복하기 위해 케이싱 내에 제공될 수 있다.
(샤프트(120)와 같은) 샤프트의 표면 속도는 그 직경의 함수이다. 샤프트의 중간 부분에서의 직경은 단부들에서의 직경보다 크다. 이들 부분간(즉, 중간 부분과 단부간)의 속도차는 2 내지 3배의 오더(order)일 수 있다. 그러므로, 샤프트의 중앙 부분에서의 샤프트의 표면 속도는 그 단부들에서의 표면 속도보다 (2 내지 3의 팩터로) 크다.
도 1의 베어링(150 및 155)과 같은 베어링은, 전형적으로는 오일 베어링일 수 있다. 그러나, 오일 베어링은, 표면 속도가 샤프트의 단부들에서의 표면 속도에 전형적으로 가까운 경우의 용도로 제한된다.
예시적인 실시형태에 따른 미드-스팬 베어링은 가스 베어링(gas bearing)일 수 있다. 가스 베어링은, 표면 속도가 샤프트의 중앙 부분에서의 표면 속도에 가까운 경우에 사용될 수 있다.
기존의 시스템에 있어서는, 황화수소 등의 매우 부식성이 높은 동작 유체가 종래의 오일 윤활형 저널 베어링에 손상을 입힐 수 있다. 이러한 손상은, 오일 윤활형 베어링이 부식성 가스에 대해 저항성이 없으므로, 당해 기계의 수명을 크게 제한한다. 그러나, 프로세스 가스 윤활형 베어링(process gas lubricated bearing)은, 그러한 밀봉을 요구하지 않음과 함께, 이러한 부식성 환경에서도 기계의 수명을 유지하면서 작동할 수 있다.
매우 높은 표면 속도 점성 유체 능력을 갖는 것에 더하여, 가스 베어링에 의하면, 오일 베어링에 비해 무시할 수 있을 만한 파워 손실이 있다. 또한, 오일 베어링은, 압축기에 의해 처리 중인 가스로의 오일의 누설을 방지하기 위한 밀봉 시스템도 필요로 한다. 가스 베어링은 밀봉 시스템에 대한 그러한 필요를 제거한다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 압축기를 도시한다. 압축기(200)는 샤프트(220), 복수의 임펠러(230~239)(이들 임펠러 중 일부만이 레이블됨), 베어링(250 및 255), 시일(280 및 285), 입력 압력(Pin)에서 입력 프로세스 가스를 취하기 위한 인렛 덕트(260) 및 출력 압력 (Pout2)에서 프로세스 가스를 배출히기 위한 아웃렛 덕트(270)를 포함한다. 압축기(200)의 케이싱(210)은 상기 베어링과 상기 시일 모두를 커버하고 압축기(200)로부터의 가스의 탈출을 방지한다.
또한, 압축기(200)는 베어링(290)을 포함한다. 예시적인 실시형태에서, 베어링(290)은, 첫 번째 임펠러(230)와 마지막 임펠러(239) 사이의 중간 부근에 위치될 수 있다. 임펠러(230~239)의 수는, 이하 더 설명하는 추가적인 이유로 인해, 예시적인 실시형태에 따른 미드-스팬 베어링에 의해 현재 가능한 수보다 증가될 수 있다.
현재, 압축기에 포함될 수 있는 스테이지 수에 있어서의 제한 팩터는 샤프트의 길이와 직경 사이의 비이다. 이러한 비를 유연도비(flexibility ratio)라고 일컫는다. 효과적으로 작동하기 위해서는, 압축기가 최대의 유연도비를 가져야 한다. 이러한 비는, 예시적인 실시형태에 따른, 보다 긴 샤프트와 미드-스팬 가스 베어링에 의해 증가시킬 수 있다.
가스 베어링(290)에서 사용되는 가스는, 압축기(200)에 의해 처리 중인 가스가 될 수 있다. 가스 베어링(290)의 배치는, 가장 가까운 고유 주파수에 대해 로터 변위(displacement)가 가장 두드러질 수 있는 위치가 될 수 있다. 이러한 위치는 로터 다이나믹 관점에서 최적 효과의 장소일 수 있다.
처리 중의 가스는, 공지의 요소/구성요소 및 방법을 사용하여 가스 베어링(290)으로부터 "하류"의 임펠러의 출력부로부터 "취출(bled)"될 수 있다. 이 경우에 하류라는 용어는, 압축기의 경우에 가스 유동의 방향 및 보다 고압에 관하여 사용되고 있다. 즉, 특정의 장소와 관련하여서, 하류에서는 압력이 보다 높고 상류에서는 압력이 보다 낮다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 가스 베어링(290)은 임펠러(235)에 대해 "상류"이지만, 임펠러(234)에 대해서는 "하류"이다.
베어링(290)으로 들어오는 동작 가스의 압력은, 당해 가스 베어링에 "인접하는" 스테이지 또는 "바운딩(bounding)" 스테이지에 있어서의 동작 가스의 압력보다 고압이어서, 가스 유동이 베어링 패드 안으로의 것이 아니라 베어링 패드 밖으로의 것이어야 한다.
그러므로, 동작 가스는 가스 베어링(290)의 위치를 지나친 스테이지로부터 취출되어야 한다. 예를 들어, 다섯 개의 스테이지(즉, 임펠러(234)) 후에 베어링(290)이 배치된 경우라면, 여섯 번째 스테이지(즉, 임펠러(235) 후의 스테이지로부터 동작 가스를 취출해야 한다. 바람직한 실시형태에 있어서, 미드-스팬 가스 베어링의 위치로부터 적어도 두 스테이지 하류(즉, 임펠러(236) 뒤)로부터 동작 가스를 취출할 수 있다. 안정된 작동을 위해, 베어링(290)은 고압을 필요로 한다.
소정 실시형태에 있어서는, 하류측 압축 스테이지로부터 취출된 동작 가스는, 필터(240)를 거쳐 처리되어 가스 베어링(290)에 공급될 수 있다. 필터(240)는 처리되는 가스 내의 불순물과 입자를 제거할 수 있다. 로터 어셈블리는, 당해 어셈블리로부터 열을 제거하도록, 가스 베어링(290)을 거친 가스로 플러싱(flush)될 수 있다. 베어링(290)으로 향해 가는 동작 가스 매스 플로우의 백분율은 코어 유동의 0.1% 미만이 될 수 있다.
베어링(29)과 작업 유동 경로 사이에, 작은 보어 채널(bore channel)이 제공될 수 있다. 베어링(290)으로부터의 가스는 이 보어 채널에 의해 적절한 압력으로 이 유동 경로 내로 인도될 수 있다.
샤프트의 길이를 증가시키면, 압축기 번들/케이싱의 직경에 대한 길이의 비가 증가된다. 이와 같이 하면, 동일 케이싱 내에서의 압축 스테이지의 추가를 가능하게 한다.
따라서, 예시적인 실시형태에 따르면, 미드-스팬 가스 베어링을 구비한 다단 압축기에 의한 가스 처리 방법(300)은, 도 3의 흐름도의 방법 단계들을 포함한다. 단계(310)에서, 압축기의 인렛 덕트에 동작 가스가 공급될 수 있다. 단계(320)에서, 동작 가스는 복수의 압축 스테이지에 의해 처리되어 압력(및 속도)이 증가될 수 있다. 단계(330)에서, 다수의 압축 스테이지에 의해 처리된 후에 압축 스테이지를 통한 동작 가스의 유동으로부터, 동작 가스의 일부가 취출될 수 있다. 이 스테이지의 수는 압축기에서의 압축 스테이지의 절반보다 클 수 있다.
단계(340)에서, 로터 어셈블리를 플러싱하여 이로부터 열을 제거하도록, 필터의 상류에 위치하고 있는 가스 베어링에 가스가 공급될 수 있다. 가스 베어링에 공급된 가스는, 단계(350)에서 동작 가스의 유동 내로 재도입될 수 있다. 압축의 최종 스테이지로부터의 가스는, 단계(360)에서 아웃렛 덕트를 통해 배출될 수 있다. 소정 실시형태에 있어서는, 취출된 가스가 가스 베어링에 공급되어지기 전에 불순물이 제거되도록 필터에 의해 처리될 수 있다.
미드-스팬 가스 베어링의 수는 하나보다 많을 수 있다. 상기한 원리를 활용하는 소정의 실시형태에는, 추가의(즉, 복수의) 미드-스팬 가스 베어링이 포함될 수 있다. 또한, 미드-스팬 베어링은 정확히 중앙에 있지 않아도 되고, 홀수의 스테이지를 갖는 등의 특정한 설계 및 사양에 따라 오프셋 되어도 된다. 복수의 가스 베어링 각각은, 하류의 별개의 임펠러로부터 동작 가스를 받아들일 수 있다.
복수의 가스 베어링을 하나의 압축기 내에 실시하는 경우, 입력부와 가스 베어링들 중 첫 번째 가스 베어링 사이의 (압축) 스테이지의 수는, 가스 베어링들 중 최후의 가스 베어링과 출력부 사이의 스테이지의 수와 동일할 수 있다. 또한, 상기 복수의 가스 베어링은 같은 수의 스테이지에 의해 이격되어 있을 수 있다. 따라서, 입력부와 첫 번째 가스 베어링 사이의 스테이지의 수는, 첫 번째 가스 베어링과 두 번째 가스 베어링 사이(및 후속하는 가스 베어링들 각각의 사이)의 스테이지의 수와 동일할 수 있으며, 또한 이것은 최후의 가스 베어링과 출력부 사이 등등의 스테이지의 수와도 동일할 수 있다.
가스 베어링들 중 첫 번째 가스 베어링은, 당해 첫 번째 가스 베어링으로부터는 하류가 됨과 함께 가스 베어링들 중 두 번째 가스 베어링으로부터는 상류가 되는 스테이지로부터 압축된 가스를 받아들인다. 즉, 상기 첫 번째 가스 베어링은, 당해 첫 번째 가스 베어링과 상기 두 번째 가스 베어링 사이의 스테이지로부터 압축된 가스를 받아들일 수 있다.
당업자라면, 이상 설명하고 도 2에 도시한 임펠러의 특정 개수는 순전히 예로서 제시되었을 뿐이며, 다른 수의 임펠러를 이용할 수도 있음을 알 수 있다. 어플리케이션에 따라서, 보다 많거나 보다 적은 수의 임펠러일 수 있다. 샤프트는 단일의 샤프트일 수 있다.
본 명세서에서 설명한 예시적인 실시형태는 현재 사용 중인 압축기에 비해 다수의 이점을 제공한다. 압력을 증가시키기 위해 일련의 케이싱을 구비하는 것에 대해, 하나의 케이싱 내에 추가적인 임펠러들(및 보다 긴 로터 어셈블리)이 배치될 수 있다. (예컨대, 보다 긴 로터 어셈블리를 구비한) 각 케이싱 내의 효율도 마찬가지로 증가된다. 입력 압력에 대한 출력 압력의 특정비를 얻기 위한, 압축기에 대한 공간 조건이 축소된다. 유연도비가 증가되어 추가적인 임펠러가 가능하다.
예시적인 실시형태에 따른 압축기(200)의 샤프트(220)의 길이(L2)(도 2)는, 압축기(100)의 샤프트(120)의 길이(L1)(도 1)보다 길다.
또한, 가스 베어링을 사용하면, 오일이 케이싱으로 들어가지 않으므로, 케이싱 내의 정교한 밀봉 시스템에 대한 필요성도 제거된다. 또한, 상술한 바와 같은 설계의 결과로, 비용 역시 현저히 감소된다.
상술한 예시적인 실시형태는, 제한하고자 하는 것이 아니라 본 발명의 모든 점에 있어서 설명하고자 하는 것이다. 따라서, 본 발명은, 당업자에 의해, 본 명세서에 포함된 설명으로부터 유래될 수 있는 구체적인 실시에 있어서의 다수의 변형이 가능하다. 모든 이러한 변형 및 수정은, 이하의 특허청구범위에 의해 규정되는 바와 같은 본 발명의 범위와 사상 내의 것으로 간주된다. 본 발명의 설명에서 사용된 어떠한 요소, 행동 또는 지시도, 명시적으로 표현하지 않았으면, 본 발명에 중요하거나 본질적인 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수의 형태는 하나 또는 하나 이상의 아이템을 포함하고자 의도하는 것이다.

Claims (20)

  1. 원심 압축기에 있어서,
    샤프트 및 복수의 임펠러를 포함하는 로터 어셈블리;
    상기 샤프트의 단부에 위치되고 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 구성된 한 쌍의 베어링;
    상기 로터 어셈블리와 상기 베어링 사이에 배치된 밀봉 메커니즘; 및
    상기 복수의 임펠러 사이에 배치되고 상기 샤프트를 지지하도록 구성된 제1 가스 베어링으로서, 상기 제1 가스 베어링의 위치로부터 하류에 위치된 임펠러로부터 동작 가스를 받아들이는, 상기 제 1 가스 베어링을 포함하는
    원심 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 베어링은 상기 원심 압축기 내의 상기 복수의 임펠러 사이의 중간의 지점에 위치되는
    원심 압축기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 베어링은 상기 원심 압축기 내의 상기 복수의 임펠러 사이의 중간을 넘어선 지점에 위치되는
    원심 압축기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 가스는 이산화탄소, 황화수소, 부탄, 메탄, 에탄, 프로판, 액화 천연 가스 또는 이들의 조합 중 어느 하나인
    원심 압축기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 베어링은 오일 베어링인
    원심 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가스 베어링의 작동면 속도는 상기 오일 베어링의 작동면 속도보다도 높은
    원심 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 베어링의 작동면 속도는 상기 오일 베어링의 작동면 속도의 적어도 2배인
    원심 압축기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 베어링에 의해 상기 동작 가스가 받아들여지기 전에, 상기 동작 가스를 정화하는 필터를 더 포함하는
    원심 압축기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 임펠러 사이에 배치된 제 2 가스 베어링을 더 포함하고,
    상기 제 2 가스 베어링은 상기 제 1 가스 베어링으로부터 하류에 위치된
    원심 압축기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 가스는 상기 제 1 가스 베어링을 넘어선 하나의 압축 스테이지인 임펠러로부터 상기 제 1 가스 베어링에 의해 받아들여지는
    원심 압축기.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동작 가스는 상기 제 1 가스 베어링을 넘어선 적어도 두 개의 압축 스테이지인 임펠러로부터 상기 제 1 가스 베어링에 의해 받아들여지는
    원심 압축기.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 가스 베어링에 의해 받아들여지는 동작 가스는, 당해 압축기를 흐르는 동작 가스의 0.1% 미만인
    원심 압축기.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샤프트는 단일(single) 샤프트인
    원심 압축기.
  14. 원심 압축기에 있어서의 동작 가스 처리 방법에 있어서,
    상기 원심 압축기의 인렛 덕트로 상기 동작 가스를 공급하는 단계와;
    각 압축 스테이지는 상기 동작 가스를 가속하는 복수의 압축 스테이지를 거쳐 상기 동작 가스를 처리하는 단계와;
    상기 압축 스테이지의 중간 지점으로부터 하류에 있는 스테이지 후에 가속된 상기 동작 가스의 일부를 취출하는 단계와;
    취출된 상기 동작 가스를, 상기 복수의 압축 스테이지 사이에 위치된 가스 베어링에 공급하는 단계와;
    상기 가스 베어링으로부터의 상기 동작 가스를, 상기 원심 압축기에 흐르는 동작 가스로 재도입하는 단계와;
    상기 원심 압축기의 아웃렛 덕트로부터 상기 동작 가스를 배출하는 단계를 포함하는
    원심 압축기에 있어서의 동작 가스 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    취출된 상기 동작 가스를 여과하여, 상기 가스 베어링에 공급하기 전에 불순물을 제거하는 단계를 더 포함하는
    원심 압축기에 있어서의 동작 가스 처리 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 가스 베어링으로부터의 가스에 의해, 상기 원심 압축기의 로터 어셈블리를 플러싱하여, 상기 로터 어셈블리로부터 열을 제거하는 단계를 더 포함하는
    원심 압축기에 있어서의 동작 가스 처리 방법.
  17. 원심 압축기에 있어서,
    샤프트 및 복수의 임펠러를 포함하는 로터 어셈블리;
    상기 샤프트의 단부에 위치되고 상기 로터 어셈블리를 지지하도록 구성된 한 쌍의 베어링;
    상기 로터 어셈블리와 상기 베어링 사이에 배치된 밀봉 메커니즘; 및
    상기 복수의 임펠러 사이에 배치되고 상기 샤프트를 지지하도록 구성된 복수의 가스 베어링으로서, 상기 복수의 가스 베어링 각각은 당해 가스 베어링의 위치로부터 하류에 위치된 각 임펠러로부터 동작 가스를 받아들이는, 상기 복수의 가스 베어링을 포함하는
    원심 압축기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 원심 압축기의 입력부와 상기 복수의 가스 베어링 중 첫 번째 가스 베어링 사이의 압축 스테이지의 수는, 상기 복수의 가스 베어링 중 최후의 가스 베어링과 상기 원심 압축기의 출력부 사이의 압축 스테이지의 수와 동일한
    원심 압축기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 베어링 각각의 사이의 압축 스테이지의 수는, 상기 입력부와 상기 복수의 가스 베어링 중 첫 번째 가스 베어링 사이의 압축 스테이지의 수와 동일한
    압축기.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가스 베어링 중 첫 번째 가스 베어링은 당해 첫 번째 가스 베어링의 하류에 있으며 상기 복수의 가스 베어링 중 두 번째 가스 베어링의 상류에 있는 임펠러로부터 동작 가스를 받아들이는
    원심 압축기.
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