KR20170102736A

KR20170102736A - 원심 압축기의 서지 방지 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170102736A
Application number: KR1020160025237A
Authority: KR
Inventors: 이좌형
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-09-12
Also published as: US20170254338A1

Abstract

본 발명은 원심 압축기에서 서지가 발생하는 것을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치는 원심 압축기의 흡입부 및 토출부를 연결하는 리사이클 파이프와, 리사이클 파이프에 배치되는 리사이클 밸브의 개방에 따라 유입되는 압축 가스를 냉각시키는 쿨러와, 쿨러에 의하여 냉각된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬 및 서지 발생 조건을 판단하여 리사이클 밸브 및 버퍼링 베슬의 후단에 배치되는 버퍼 밸브의 개폐를 제어하는 컴프레서 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원심 압축기의 서지 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SURGE PREVENTION FOR CENTIFUGAL COMPRESSOR}

본 발명은 원심 압축기에서 서지가 발생하는 것을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

원심 압축기의 성능은 압축비 대비 유량 곡선으로 나타나는데, 임펠러의 속도가 일정할 경우 토출부에서의 저항을 높이고 입력되는 유량(gas flow rate)을 낮게 하여 원심 압축기의 성능을 최대로 높이는 것이 가능하다.

그러나, 저항이 너무 높고 유량이 저항을 극복하지 못할 정도로 낮아지게 되면, 토출부에 있던 공기나 가스가 역류하여 서지(surge) 현상이 발생되어 임펠러에 무리가 가해져 손상이 발생된다.

이러한 서지 현상을 방지하기 위하여 블로우 오프(blow off) 방식 및 리사이클(recycle) 방식이 제안되었는데, 블로우 오프 방식은 압축 가스 또는 공기를 버리는 것이므로 그 효율이 낮아지는 문제점이 있고, 리사이클 방식은 출력 가스를 압축기로 재입력함에 있어 온도를 낮추는 과정을 거쳐야 하여, 흡입부의 가스 플로우를 증가시키는데 지연이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 리사이클 밸브에 쿨러 및 쿨러에 의하여 온도가 하강된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬을 구비하고, 원심 압축기의 흡입부(suction)로 입력되는 가스의 플로우 및 토출부(discharge)에서 발생되는 저항을 조절하여, 서지가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능한 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치는 원심 압축기의 흡입부 및 토출부를 연결하는 리사이클 파이프와, 리사이클 파이프에 배치되는 리사이클 밸브의 개방에 따라 유입되는 압축 가스를 냉각시키는 쿨러와, 쿨러에 의하여 냉각된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬 및 서지 발생 조건을 판단하여 리사이클 밸브 및 버퍼링 베슬의 후단에 배치되는 버퍼 밸브의 개폐를 제어하는 컴프레서 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법은 리사이클 파이프를 통해 압축 가스를 전달 받아 저장하는 버퍼링 베슬의 레벨값을 확인하는 단계와, 레벨값에 따라 리사이클 밸브의 개폐를 제어하는 단계와, 서지 발생 조건을 판단하는 단계 및 서지 발생 조건이 충족된 것으로 판단한 경우, 버퍼 밸브를 개방시켜 버퍼링 베슬에 저장된 가스를 원심 압축기의 흡입부로 유입시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치 및 방법은 리사이클 밸브에 쿨러 및 쿨러에 의하여 냉각된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬을 구비함으로써, 서지 발생 가능성이 높은 것으로 판단한 경우 흡입부로 입력되는 가스 플로우를 신속히 증가시킴으로써, 서지의 발생을 방지하는 것이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 원심 압축기의 성능을 나타내는 압축비 대비 유량 곡선을 도시한 도면이다.
도 2는 원심 압축기의 정상 상태에서의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은 원심 압축기의 서지 상태에서의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 종래 기술에 따른 리사이클 방식을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래 기술에 따른 리사이클 방식에서 정상 상태에서의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 종래 기술에 따른 리사이클 방식에서 서지 상태에서의 가스 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬에 가스를 저장시키는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼 밸브 개방을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 토출부 압력이 높아지는 경우 리사이클 밸브 및 버퍼 밸브를 개방시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 이하에서는 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경을 먼저 살펴보기로 한다.

공기나 가스를 압축시키는 방법에 따라 여러 종류의 압축기들이 있으며, 사용자는 현장 조건에 따라 압축기를 선택하게 된다.

공기 압축기는 압축 방식에 따라 왕복동 압축기, 로타리 압축기(스크류 압축기), 터보 압축기로 분류되며, 터보 압축기는 원심 압축기 및 축형 압축기로 나뉘어 진다.

원심 압축기는 흡입부(suction)로 흡입된 가스나 공기를 임펠러(impeller)로 회전시켜 운동 에너지를 전달하며, 토출부(discharge)에서의 저항에 따라 운동 에너지를 압력으로 변화시켜 유체를 압축시키는 장치이다.

이러한 원심 압축기의 성능은 도 1에 도시한 바와 같이, 압축비 대비 유량 곡선으로 나타낼 수 있다.

원심 압축기의 압축비는 임펠러의 속도(Speed N)가 빠를수록, 토출부에서의 저항(R)이 클수록, 입력되는 유량(gas flow rate, Q)이 적을수록 증가한다.

임펠러의 속도가 일정할 경우, 토출부에서의 저항을 높이고 입력되는 유량(gas flow rate)을 낮게 하여 원심 압축기의 성능을 최대로 높이는 것이 가능한데, 저항이 너무 높고 유량이 저항을 극복하지 못할 정도로 낮아지게 되면, 토출부에 있던 공기나 가스가 역류하는 서지(surge) 현상이 발생되어 임펠러에 무리가 가해지고 손상이 발생된다.

정상 상태(가스 플로우가 토출부의 압력보다 큰 경우)에서의 가스 흐름은 도 2에 도시한 바와 같고, 서지 상태(가스 플로우보다 토출부의 압력이 큰 경우)에서의 가스 흐름은 도 3에 도시한 바와 같다.

서지가 발생할 가능성이 있는 상태를 서지 제한 라인(Surge Limit Line, SLL)이라고 하며, 원심 압축기의 성능 상태가 서지 제한 라인에 접근하게 되면 서지가 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 방안이 필요하다.

서지 현상을 방지하기 위하여 블로우 오프(blow off) 방식 및 리사이클(recycle) 방식이 제안되었는데, 블로우 오프 방식은 토출부에서의 저항을 조절하기 위해 토출부에 밸브(BOV, Blow off Valve)를 설치하고, 서지가 발생할 가능성이 높아질 경우 밸브를 열어 가스를 외부로 방출하는 방식이다.

종래 기술에 따른 블로우 오프 방식은 원심 압축기에서 압축한 공기 또는 가스를 외부로 방출하여 버림으로써, 토출부에서의 저항을 낮추는 것은 가능하나, 원심 압축기에서 압축한 가스 또는 공기의 일부를 버리는 것이기 때문에 효율이 낮아지며, 가스를 생산하는 시스템의 경우 생산량이 감소하는 문제점이 있다.

이러한 블로우 오프 방식의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 종래 기술에 따른 리사이클 방식은 도 4에 도시한 바와 같다.

리사이클 방식은 토출부에서 출력되는 가스를 외부로 방출하는 것이 아니라, 압축기로 다시 입력시키는 방식으로서, 도 4를 참조하면, 쿨러(10), 흡입부(20)에 배치되는 플로우 센서(21) 및 압력 센서(22), 토출부(40)에 배치되는 압력 센서(41), 리사이클 파이프(60) 및 이에 배치되는 리사이클 밸브(61), 리사이클 밸브(61)의 개폐를 제어하는 컴프레서 제어부(50)를 포함하여 구성된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 흡입부(20)의 가스 플로우가 토출부(40)의 압력보다 큰 경우, 정상 상태로서 가스가 흐르게 되며, 리사이클 파이프(60)를 통한 출력 가스의 입력은 이루어지지 않는다.

도 6에 도시한 바와 같이, 리사이클 방식은 서지 발생 가능성이 높은 경우 출력되는 가스를 압축기(30)에 입력함으로써, 토출부(40)의 저항을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 압축기(30)로 입력되는 가스의 플로우(flow)를 높일 수 있기 때문에, 서지를 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

이러한 리사이클 방식은 전술한 바와 같이, 출력 가스를 압축기(30)로 재입력함으로써 외부로 버리는 가스가 없어 블로우 오프 방식에 대비하여 보면 생산량이 감소되지 않는 장점이 있지만, 쿨러(10)를 이용하여 가스의 온도를 낮추는 과정을 거쳐야 한다.

따라서, 흡입부(20)로 입력되는 가스 플로우를 증가시키는 데 있어 지연이 발생하는 단점이 있고, 서지가 발생할 가능성이 높은 경우에도 즉각적인 대응이 용이하지 않은 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치는 도 7에 도시한 바와 같다.

원심 압축기에서 서지가 발생하는 것을 방지하기 위하여 흡입부(200)로 입력되는 유량을 높이거나, 토출부(400)에서 발생하는 저항을 낮추어야 하는데, 본 발명은 리사이클 파이프(600)에 쿨러(620) 및 쿨러(620)에 의하여 온도가 하강된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬(630)을 구비함으로써, 서지가 발생할 것으로 예상되는 경우 즉각적인 대응이 가능한 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따르면 흡입부(200) 앞에 쿨러(620) 및 버퍼링 베슬(630)을 설치하여, 압축 가스를 냉각하여 버퍼링 베슬(630)에 저장한 후, 필요에 따라 버퍼 밸브(640)를 개방함으로써, 전술한 종래 기술에 따른 리사이클 방식의 지연시간 발생 문제를 해결하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치는 원심 압축기의 흡입부(200) 및 토출부(400)를 연결하는 리사이클 파이프(600)를 포함한다.

또한, 리사이클 파이프(600)의 후단부에 배치되어, 리사이클 파이프(600)의 전단부에 배치된 리사이클 밸브(400)가 열림에 따라 원심 압축기에 의한 압축 가스의 온도를 낮추는 쿨러(620)를 포함한다.

또한, 쿨러(620)에 의하여 냉각된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬(630) 및 서지 발생 조건을 판단하여 리사이클 밸브(610) 및 버퍼링 베슬(630)의 후단에 배치된 버퍼 밸브(640)의 개폐를 제어하는 컴프레서 제어부(500)를 포함한다.

쿨러(620)는 토출부(400)로 출력되는 압축 가스를 리사이클 파이프(600)를 통해 입력 받아, 온도를 낮추는 구성이다.

버퍼링 베슬(630)은 쿨러(620)에 의하여 냉각된 가스를 저장하고 있다가, 흡입부(200)의 유량이 낮아져 서지가 발생할 가능성이 높아지는 경우 저장된 가스를 흡입부(200)로 전달하여, 흡입부(200)의 유량을 증가시킴으로써 서지 발생을 방지한다.

컴프레서 제어부(500)는 흡입부(200)에 배치되는 플로우 센서(210) 및 제1 압력 센서(220)와, 토출부(400)에 배치되는 제2 압력 센서(410)로부터 센싱값을 수신하여 서지 발생 조건을 판단하고, 리사이클 밸브(610) 및 버퍼 밸브(640)의 개폐를 제어한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치의 버퍼링 베슬에 가스를 저장하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 컴프레서 제어부(500)는 버퍼링 베슬(630)에 배치된 레벨 센서(631)를 통해, 버퍼링 베슬(630)에 저장된 가스량을 파악한다.

컴프레서 제어부(500)는 버퍼링 베슬(630)에 저장된 가스량이 기설정값보다 낮아, 버퍼링 베슬(630)에 여유 공간이 있는 것으로 판단한 경우, 리사이클 밸브(610)를 개방시키고, 버퍼링 베슬(630)은 쿨러(620)를 통해 냉각된 가스를 저장한다.

이후, 컴프레서 제어부(500)는 레벨 센서(631)의 센서값을 모니터링하여 버퍼링 베슬(630)에 저장된 가스량이 기설정값 이상이 되면(또는 버퍼링 베슬이 가득 차는 경우), 리사이클 밸브(610)를 잠근다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치의 버퍼 밸브 개방을 나타내는 도면이다.

버퍼 밸브(640)는 버퍼링 베슬(630)로부터 흡입부(200)로의 가스 입력을 제어하는 구성이다.

컴프레서 제어부(500)는 흡입부(200)로 입력되는 유량(gas flow rate)이 낮아져 서지가 발생할 가능성이 높아지는 경우, 버퍼 밸브(640)를 개방시킨다.

버퍼 밸브(640)의 개방에 따라, 버퍼링 베슬(630)에 저장되어있던 가스는 흡입부(200)로 유입되어, 흡입부(200)의 유량을 증가시킨다.

이러한 방식을 통해, 쿨러(620)를 통해 냉각되어 버퍼링 베슬(630)에 저장되어 있던 가스는 서지가 발생할 가능성이 높은 것으로 판단된 즉시 흡입부(200)로 유입되어, 흡입부(200)의 유량을 증가시킴으로써 서지의 발생에 조속한 대응을 수행하는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치의 토출부 압력이 높아지는 경우 리사이클 밸브 및 버퍼 밸브를 개방시킨 상태를 나타내는 도면이다.

흡입부(200)를 통해 압축기(300)로 입력되는 유량을 높이더라도, 토출부(400)에서의 압력이 너무 높아져 서지가 발생될 가능성이 있는 경우, 컴프레서 제어부(500)는 리사이클 밸브(610)를 개방시켜 토출부(400)에 있는 압축 가스가 리사이클 파이프(600) 및 쿨러(620)를 통해 버퍼링 베슬(630)에 저장되도록 제어함으로써, 토출부(400)의 압력을 낮추게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 흡입부(200)의 유량 및 압력과, 토출부(400)의 압력을 모니터링하여, 리사이클 밸브(610) 및 버퍼 밸브(640)의 개폐를 제어함으로써, 흡입부(200)로 입력되는 유량을 높이고, 토출부(400)에서 발생하는 저항을 낮추어 서지 발생을 방지하는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 버퍼링 베슬(630)에 여유 공간이 있는 경우, 리사이클 밸브(610)를 개방시켜 리사이클 파이프(600)를 통해 압축 가스를 유입시키고, 쿨러(620)를 통해 이를 냉각시킨 후 버퍼링 베슬(630)에 저장하며, 흡입부(200)의 유량이 낮아 서지가 발생할 가능성이 높아지는 경우 버퍼 밸브(640)를 개방하여 버퍼링 베슬(630)에 저장된 가스를 흡입부(200)로 신속히 유입시키는 것이 가능하다.

또한, 흡입부(200)로 입력되는 가스의 유량을 높임에도 불구하고, 토출부(400)의 큰 압력에 의하여 서지 발생 가능성이 여전히 예상되는 경우, 리사이클 밸브(610)를 개방하여 토출부(400)의 저항을 감소시키는 것이 가능하다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법은 먼저, 리사이클 밸브 및 버퍼 밸브를 잠근다(S100).

다음으로, 버퍼링 베슬에 배치된 레벨 센서로부터 센서값을 읽어와서, 버퍼링 베슬의 레벨값을 확인한다(S200).

확인 결과, 버퍼링 베슬에 가스가 충분히 저장된 경우, 리사이클 밸브의 잠금 상태를 유지하고, 버퍼링 베슬에 여유 공간이 있는 경우에는 리사이클 밸브를 개방시켜 토출부의 압축 가스를 저장한다(S300).

이 때, 버퍼링 베슬에 압축 가스를 저장하기에 앞서, 리사이클 밸브를 통하여 입력 받은 압축 가스를 쿨러를 이용하여 냉각시킨다.

S400 단계는 서지 발생 가능성을 1차적으로 판단하는 단계로서, 흡입부에 배치된 플로우 센서 및 제1 압력 센서로부터 입력 받은 유량 및 흡입부의 압력, 토출부에 배치된 제2 압력 센서로부터 입력 받은 토출부의 압력을 이용하여 서지가 발생할 가능성을 판단한다.

S400 단계에서 서지 발생 가능성이 낮은 것으로 판단한 경우, 버퍼링 베슬의 레벨값을 확인하는 단계(S200)로 돌아가게 된다.

반면, S400 단계에서 서지 발생 가능성이 높은 것으로 판단한 경우, 버퍼 밸브를 개방시켜, 버퍼링 베슬에 저장된 가스를 흡입부로 유입시킴으로써, 흡입부의 유량을 증가시킨다(S500).

앞서 서술한 바와 같이, 버퍼링 베슬에 저장되는 가스는 저장에 앞서 쿨러를 통해 냉각되는 바, S500 단계는 지연시간 없이 흡입부의 유량을 증가시키는 것이 가능하다.

버퍼 밸브를 개방시킴에 이어서, 서지 발생 가능성을 2차적으로 모니터링하고(S600), 모니터링 결과 서지 발생 가능성이 낮은 것으로 판단된 경우에는 버퍼링 베슬의 레벨값을 확인하는 단계(S200)로 돌아간다.

반면, S600단계에서 서지 발생 가능성이 여전히 높은 것으로 판단되는 경우, 리사이클 밸브를 개방시켜 토출부에 있는 압축 가스를 쿨러 및 버퍼링 베슬로 입력되도록 하여, 토출부의 저항을 감소시킨다(S700).

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 쿨러 200: 흡입부
210: 플로우 센서 220: 제1 압력 센서
300: 원심 압축기 400: 토출부
410: 제2 압력 센서 500: 컴프레서 제어부
600: 리사이클 파이프 610: 리사이클 밸브
620: 쿨러 630: 버퍼링 베슬
631: 레벨 센서 640: 버퍼 밸브

Claims

원심 압축기의 흡입부 및 토출부를 연결하는 리사이클 파이프;
상기 리사이클 파이프에 배치되는 리사이클 밸브의 개방에 따라 유입되는 압축 가스를 냉각시키는 쿨러;
상기 쿨러에 의하여 냉각된 가스를 저장하는 버퍼링 베슬; 및
서지 발생 조건을 판단하여 상기 리사이클 밸브 및 상기 버퍼링 베슬의 후단에 배치되는 버퍼 밸브의 개폐를 제어하는 컴프레서 제어부
를 포함하는 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 컴프레서 제어부는 상기 흡입부에 배치되는 플로우 센서 및 제1 압력 센서와, 상기 토출부에 배치되는 제2 압력 센서로부터 센싱값을 수신하여 서지 발생 조건을 판단하는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 컴프레서 제어부는 상기 버퍼링 베슬에 배치되는 레벨 센서로부터 센싱값을 수신하여, 상기 리사이클 밸브의 개폐를 제어하는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 컴프레서 제어부는 서지 발생이 예상되는 경우 상기 버퍼 밸브를 개방시켜, 상기 버퍼링 베슬에 저장된 가스를 상기 흡입부로 유입시키는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치.
제4항에 있어서,
상기 컴프레서 제어부는 상기 버퍼 밸브의 개방을 통하여 상기 흡입부의 유량을 높임에도 불구하고, 상기 토출부의 압력에 의하여 서지가 발생할 것으로 예상되는 경우, 상기 리사이클 밸브를 개방시키는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 장치.
(a) 리사이클 파이프를 통해 압축 가스를 전달 받아 저장하는 버퍼링 베슬의 레벨값을 확인하는 단계;
(b) 상기 레벨값에 따라 리사이클 밸브의 개폐를 제어하는 단계;
(c) 서지 발생 조건을 판단하는 단계; 및
(d) 상기 서지 발생 조건이 충족된 것으로 판단한 경우, 버퍼 밸브를 개방시켜 상기 버퍼링 베슬에 저장된 가스를 원심 압축기의 흡입부로 유입시키는 단계
를 포함하는 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제6항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에, 상기 리사이클 밸브 및 상기 버퍼링 베슬의 후단에 배치되는 버퍼 밸브를 잠그는 단계
를 더 포함하는 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제6항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 레벨값이 기설정값 미만인 경우 상기 리사이클 밸브를 개방하여 상기 버퍼링 베슬에 가스를 저장시키고, 상기 레벨값이 기설정값 이상인 경우 상기 리사이클 밸브를 잠그는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제8항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 버퍼링 베슬에 저장되는 가스는 그 저장에 앞서, 쿨러에 의해 냉각되는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제6항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 원심 압축기의 흡입부의 가스 플로우 레이트 및 압력과, 상기 원심 압축기의 토출부의 압력을 이용하여, 서지가 발생할 가능성을 판단하는 것
인 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제6항에 있어서,
상기 (d) 단계 이후, (e) 상기 버퍼 밸브의 개방에도 불구하고 토출부의 압력이 높아 서지 발생 가능성이 있는지 여부를 모니터링하는 단계
를 더 포함하는 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.
제11항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 서지 발생 가능성이 있는 것으로 모니터링 되는 경우, (f) 상기 리사이클 밸브를 개방시켜, 상기 원심 압축기의 토출부에 있는 압축 가스를 상기 버퍼링 베슬로 유입시키는 단계
를 더 포함하는 버퍼링 베슬 기반 원심 압축기의 서지 방지 방법.