GR1010277B

GR1010277B - Μοναδα συμπιεστη και προγραμμα ελεγχου μοναδας συμπιεστη

Info

Publication number: GR1010277B
Application number: GR20210100621A
Authority: GR
Inventors: Kohei Wakida; Kohji Shintani
Original assignee: Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.),
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2022-08-05
Also published as: KR102355150B1; GR20210100621A; NO20211183A1; CN113653629A; CN113653629B; JP2022106106A; JP6850403B1

Abstract

Μια μονάδα συμπιεστή περιλαμβάνει έναν πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή, έναν δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή συνδεδεμένο παράλληλα με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή και μια μονάδα ελέγχου. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια πρώτη αντεπιστροφή βαλβίδα, έναν πρώτο αισθητήρα πίεσης, ένα πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης και μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια δεύτερη αντεπιστροφή βαλβίδα, έναν δεύτερο αισθητήρα πίεσης, ένα δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης και μια δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης. Η μονάδα ελέγχου ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης να ισούται με την πρώτη τιμή ρύθμισης και ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης να ισούται με τη δεύτερη τιμή ρύθμισης που είναι μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης.

Description

ΜΟΝΑΔΑ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ ΚΑΙ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΥΜΠΙΕΣΤΗ

Τεχνικό πεδίο

[0001]

Η παρούσα εφεύρεση σχετίζεται με μια μονάδα συμπιεστή και ένα πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή.

Τεχνική υπόβαθρου

[0002]

Συμβατικά, μια μονάδα συμπιεστή είναι γνωστό ότι χρησιμοποιείται για τη συμπίεση των απωλειών εξάτμισης που δημιουργούνται από την εξάτμιση ενός υγροποιημένου αερίου σε μια δεξαμενή αποθήκευσης ενός πλοίου μεταφοράς υγροποιημένου φυσικού αερίου (liquefied natural gas ή LNG) ή άλλου παρόμοιου μέσου. Ορισμένες μονάδες συμπιεστή αυτού του τύπου περιλαμβάνουν ένα πλήθος συμπιεστών πολλαπλών σταδίων εγκατεστημένων παράλληλα. Σε αυτή τη μονάδα συμπιεστή, το αέριο που εκκενώνεται από κάθε συμπιεστή παρέχεται σε έναν προορισμό ζήτησης, όπως ένας κινητήρας.

[0003]

Αυτός ο τύπος τεχνολογίας δημοσιοποιείται στην Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα (Laid-Open) Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2018-518415, στην Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2018-534206 και στην Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2019-11735. Η Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2018-518415 δημοσιοποιεί έναν συμπιεστή απωλειών εξάτμισης εγκατεστημένο σε πλοία μεταφοράς LNG και άλλα παρόμοια μέσα. Σε αυτόν τον συμπιεστή απωλειών εξάτμισης, παρέχονται παράλληλα ένας παλινδρομικός συμπιεστής και ένας φυγοκεντρικός συμπιεστής. Η Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ.

2018-534206 δημοσιοποιεί ένα σύστημα επεξεργασίας απωλειών εξάτμισης ενός πλοίου μεταφοράς LNG που περιλαμβάνει μια μονάδα συμπίεσης και μια εφεδρική μονάδα συμπίεσης για εναλλακτική χρήση όταν δεν είναι δυνατή η χρήση της κύριας μονάδας συμπίεσης. Με παρόμοιο τρόπο με την Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2018-534206, η Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2019-11735 δημοσιοποιεί ότι δύο συμπιεστές αερίου εγκαθίστανται παράλληλα σε ένα πλοίο μεταφοράς LNG, ένας από τους οποίους λειτουργεί ως εφεδρικός.

[0004]

Κατά την παροχή αερίου από τον συμπιεστή απωλειών εξάτμισης που δημοσιοποιείται στην Υποβεβλημένη σε Δημοσιότητα Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2018-518415 προς τον προορισμό ζήτησης, η συνολική ποσότητα επεξεργασίας αερίου (ποσότητα παροχής αερίου) των αντίστοιχων συμπιεστών που είναι εγκατεστημένοι παράλληλα πρέπει να ικανοποιεί την ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης. Εδώ, εάν η ποσότητα ζήτησης του προορισμού ζήτησης αυξομειώνεται, η συνολική ποσότητα παροχής αερίου από τους συμπιεστές δεν συμπίπτει με την ποσότητα ζήτησης αερίου και ως αποτέλεσμα, η πίεση εκκένωσης κάθε συμπιεστή αυξομειώνεται. Συγκεκριμένα, όταν αυξάνεται η ποσότητα ζήτησης αερίου, η πίεση εκκένωσης μειώνεται, ενώ όταν μειώνεται η ποσότητα ζήτησης αερίου, η πίεση εκκένωσης αυξάνεται.

[0005]

Αντίθετα, ελέγχοντας κάθε συμπιεστή ώστε η πίεση εκκένωσης να διατηρείται σε μια προκαθορισμένη πίεση ρύθμισης, θεωρείται ότι η ποσότητα παροχής αερίου από τον συμπιεστή συμπίπτει με την αλλαγμένη ποσότητα ζήτησης αερίου. Ωστόσο, εάν οι τιμές ρύθμισης (τιμές στόχου) της πίεσης εκκένωσης των αντίστοιχων συμπιεστών είναι ίδιες, είναι απαραίτητη η προσαρμογή της ποσότητας επεξεργασίας αερίου και των δύο συμπιεστών με βάση τις πληροφορίες πίεσης στην πλευρά εκκένωσης (πλευρά ζήτησης), οδηγώντας σε πολύπλοκο έλεγχο. Δηλαδή, εάν μειωθεί η ακρίβεια του ελέγχου πίεσης, μπορεί να είναι δύσκολο να συμπέσει η ποσότητα παροχής αερίου από τον συμπιεστή με την ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης.

Περίληψη της εφεύρεσης

[0006]

Ένα αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης είναι η παροχή μιας μονάδας συμπιεστή και ενός προγράμματος ελέγχου μονάδας συμπιεστή το οποίο μπορεί εύκολα να αντιστοιχεί την ποσότητα παροχής αερίου από τον συμπιεστή με την ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης.

[0007]

Μια μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με μια άποψη της παρούσας εφεύρεσης είναι μια μονάδα συμπιεστή εγκατεστημένη σε ένα πλοίο και διαμορφωμένη ώστε να συμπιέζει ένα αέριο στόχο το οποίο είναι ένα αέριο απωλειών εξάτμισης που αναρροφάται από μια δεξαμενή αποθήκευσης LNG του πλοίου. Η μονάδα συμπιεστή περιλαμβάνει έναν πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή, έναν δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή και μια μονάδα ελέγχου. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και συμπιέζει και παρέχει το αέριο στόχο προς τον προορισμό ζήτησης. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και συνδέεται παράλληλα με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή ώστε να συμπιέζει και να παρέχει το αέριο στόχο προς τον προορισμό ζήτησης. Η μονάδα ελέγχου είναι διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει την κίνηση του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή και του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης, έναν πρώτο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας, ένα πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης και μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια δεύτερη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης, έναν δεύτερο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας, ένα δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης και μια δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης. Η μονάδα συμπιεστή είναι διαμορφωμένη ώστε το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή και το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή να συγχωνεύονται σε ένα κανάλι ροής κατάντη της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας. Η μονάδα ελέγχου περιλαμβάνει μια μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτο αισθητήρα ανίχνευσης να ισούται με μια πρώτη τιμή ρύθμισης και να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα ανίχνευσης να ισούται με μια δεύτερη τιμή ρύθμισης χαμηλότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης.

[0008]

Ένα πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με μια άλλη άποψη της παρούσας εφεύρεσης είναι ένα πρόγραμμα αποθηκευμένο σε ένα μέσο αποθήκευσης ενός υπολογιστή και το οποίο ελέγχει τη λειτουργία της μονάδας συμπιεστή και εξαναγκάζει τον υπολογιστή που απαρτίζει τη μονάδα ελέγχου να λειτουργεί ως η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος η οποία ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης και εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης να ισούται με την πρώτη τιμή ρύθμισης, ενώ ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης και εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης να ισούται με τη δεύτερη τιμή ρύθμισης.

Σύντομη περιγραφή των σχεδιαγραμμάτων

[0009]

Το Σχ. 1 είναι ένα σχηματικό διάγραμμα μιας μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με υλοποιήσεις,

Το Σχ. 2 είναι ένα λειτουργικό διάγραμμα βαθμιδών μιας μονάδας ελέγχου σε μια πρώτη υλοποίηση,

Το Σχ. 3 είναι ένα διάγραμμα ροής για την περιγραφή του ελέγχου βαθμού ανοίγματος μιας πρώτης βαλβίδας παράκαμψης,

Το Σχ. 4 είναι ένα διάγραμμα ροής για την περιγραφή του ελέγχου βαθμού ανοίγματος μιας δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης, και

Το Σχ. 5 είναι ένα λειτουργικό διάγραμμα βαθμιδών μιας μονάδας ελέγχου σε μια δεύτερη υλοποίηση.

Περιγραφή των υλοποιήσεων

[0010]

(Πρώτη υλοποίηση)

Μια μονάδα συμπιεστή και ένα πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με μια υλοποίηση θα περιγραφούν λεπτομερώς παρακάτω αναφορικά με τα σχεδιαγράμματα. Το Σχ. 1 είναι ένα σχηματικό διάγραμμα μιας μονάδας συμπιεστή 100.

Η μονάδα συμπιεστή 100 είναι εγκατεστημένη σε ένα πλοίο (δε δείχνεται) που περιλαμβάνει μια δεξαμενή αποθήκευσης υγροποιημένου φυσικού αερίου (liquified natural gas ή LNG) 101 εντός της οποίας αποθηκεύεται ένα αέριο LNG. Η μονάδα συμπιεστή 100 είναι διαμορφωμένη ώστε να αναρροφά ένα αέριο στόχο, το οποίο είναι ένα αέριο απωλειών εξάτμισης που δημιουργείται στη δεξαμενή αποθήκευσης LNG 101 και να συμπιέζει το αέριο στόχο που αναρροφάται. Περαιτέρω, η μονάδα συμπιεστή 100 είναι διαμορφωμένη ώστε να παρέχει το συμπιεσμένο αέριο στόχο προς έναν προορισμό ζήτησης 501 (για παράδειγμα, κινητήρα). Στην ακόλουθη περιγραφή, οι όροι “ανάντη” και “κατάντη” χρησιμοποιούνται με βάση την κατεύθυνση ροής του αερίου στόχου.

[0012]

Η μονάδα συμπιεστή 100 περιλαμβάνει έναν πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300, έναν δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400 και μια μονάδα ελέγχου 420. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 συμπιέζει και παρέχει το αέριο στόχο προς τον προορισμό ζήτησης 501. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 συνδέεται παράλληλα με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 ώστε να συμπιέζει και να παρέχει το αέριο στόχο προς τον προορισμό ζήτησης 501. Η μονάδα ελέγχου 420 ελέγχει την κίνηση του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 και του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 και ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 έχουν σε βασικές γραμμές την ίδια κατασκευή.

[0013]

Η μονάδα συμπιεστή 100 περιλαμβάνει ένα κανάλι ροής 102 το οποίο εξαναγκάζει το αέριο στόχο, το οποίο είναι ένα αέριο απωλειών εξάτμισης που δημιουργείται στη δεξαμενή αποθήκευσης LNG 101, ώστε να ρέει προς τον προορισμό ζήτησης 501. Το κανάλι ροής 102 συνδέει μεταξύ τους τη δεξαμενή αποθήκευσης LNG 101 και τον προορισμό ζήτησης 501 ώστε να επιτρέπει στο αέριο στόχο να παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501. Το κανάλι ροής 102 περιλαμβάνει ένα πρώτο κανάλι ροής 110 το οποίο εξαναγκάζει το αέριο στόχο να ρέει διαμέσου του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 και ένα δεύτερο κανάλι ροής 210 το οποίο συνδέεται με το πρώτο κανάλι ροής 110 και εξαναγκάζει το αέριο στόχο να ρέει διαμέσου του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400. Το δεύτερο κανάλι ροής 210 διακλαδώνεται από το πρώτο κανάλι ροής 110 σε μια περιοχή μεταξύ της δεξαμενής αποθήκευσης LNG 101 και του πρώτου σταδίου συμπίεσης 201 που περιγράφεται παρακάτω στο πρώτο κανάλι ροής 110. Το δεύτερο κανάλι ροής 210 συνδέεται επίσης με το πρώτο κανάλι ροής 110 κατάντη του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 που περιγράφεται αργότερα (τελικό στάδιο συμπίεσης).

[0014]

Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 περιλαμβάνει το πρώτο στάδιο συμπίεσης 201 έως το έκτο στάδιο συμπίεσης 206 τα οποία αυξάνουν διαδοχικά την πίεση του αερίου στόχου, ένα πλήθος ψυκτών 281 έως 285 και μια μονάδα κίνησης (δε δείχνεται). Η μονάδα κίνησης περιλαμβάνει μια πηγή κίνησης (ηλεκτροκινητήρας, κινητήρας ή άλλη παρόμοια μηχανή) και έναν μηχανισμό στρόφαλου ο οποίος μεταδίδει την ισχύ της πηγής κίνησης στο πρώτο στάδιο συμπίεσης 201 έως το έκτο στάδιο συμπίεσης 206.

[0015]

Τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201 παρέχονται στο πρώτο κανάλι ροής 110. Το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202 έως το έκτο στάδιο συμπίεσης 206 παρέχονται σε βάση ένα-ένα στο πρώτο κανάλι ροής 110. Ας σημειωθεί ότι η υλοποίηση δεν περιορίζεται σε μια διαμόρφωση στην οποία τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201 παρέχονται παράλληλα μεταξύ τους. Η υλοποίηση μπορεί να έχει μια διαμόρφωση στην οποία παρέχεται ένα πρώτο στάδιο συμπίεσης 201.

[0016]

Το πρώτο κανάλι ροής 110 περιλαμβάνει ένα κανάλι ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111, ένα πλήθος καναλιών ροής σύνδεσης σταδίων 115 έως 119 και ένα κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114.

[0017]

Το κανάλι ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111 περιλαμβάνει ένα ανάντη άκρο συνδεδεμένο με τη δεξαμενή αποθήκευσης LNG 101 και ένα κατάντη άκρο συνδεδεμένο με το πρώτο στάδιο συμπίεσης 201 της μονάδας συμπιεστή 100. Λεπτομερέστερα, το κανάλι ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111 περιλαμβάνει έναν κύριο σωλήνα 121 και σωλήνες διακλάδωσης 122 και 123. Ο κύριος σωλήνας 121 εκτείνεται από ένα επάνω τμήμα της δεξαμενής αποθήκευσης LNG 101. Οι σωλήνες διακλάδωσης 122 και 123 είναι διχαλωτοί στο κατάντη άκρο του κύριου σωλήνα 121 και συνδέονται με τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201. Δηλαδή, τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201 συνδέονται με το κανάλι ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111 ώστε να είναι παράλληλα μεταξύ τους.

[0018]

Τα κανάλια ροής σύνδεσης σταδίων 115 έως 119 συνδέονται μεταξύ τους με σωλήνες ώστε να επιτρέπεται στο αέριο στόχο να ρέει από το ένα στάδιο συμπίεσης στο επόμενο στάδιο συμπίεσης. Το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 115 είναι διαμορφωμένο ώστε να επιτρέπει στο αέριο στόχο να ρέει από τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201 προς το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202. Δηλαδή, το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 115 περιλαμβάνει έναν κύριο σωλήνα 124 και σωλήνες διακλάδωσης 125 και 126. Ο κύριος σωλήνας 124 εκτείνεται από το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202 προς το πρώτο στάδιο συμπίεσης 201. Οι σωλήνες διακλάδωσης 125 και 126 είναι διχαλωτοί στο ανάντη άκρο του κύριου σωλήνα 124 και συνδέονται με τα δύο πρώτα στάδια συμπίεσης 201. Το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 116 συνδέει μεταξύ τους το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202 και το τρίτο στάδιο συμπίεσης 203. Το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 117 συνδέει μεταξύ τους το τρίτο στάδιο συμπίεσης 203 και το τέταρτο στάδιο συμπίεσης 204. Το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 118 συνδέει μεταξύ τους το τέταρτο στάδιο συμπίεσης 204 και το πέμπτο στάδιο συμπίεσης 205. Το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 119 συνδέει μεταξύ τους το πέμπτο στάδιο συμπίεσης 205 και το έκτο στάδιο συμπίεσης 206.

[0019]

Το κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 είναι ένα κανάλι ροής το οποίο συνδέει το έκτο στάδιο συμπίεσης 206 με τον προορισμό ζήτησης 501.

[0020]

Οι ψύκτες 281 έως 285 είναι διαμορφωμένοι ώστε να ανταλλάσουν θερμότητα μεταξύ του αερίου στόχου και του νερού ψύξης που έχει χαμηλότερη θερμοκρασία από το αέριο στόχο. Ο ψύκτης 281 παρέχεται στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 116 για την ψύξη του αερίου στόχου που εκκενώνεται από το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202. Ο ψύκτης 282 παρέχεται στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 117 για την ψύξη του αερίου στόχου που εκκενώνεται από το τρίτο στάδιο συμπίεσης 203. Ο ψύκτης 283 παρέχεται στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 118 για την ψύξη του αερίου στόχου που εκκενώνεται από το τέταρτο στάδιο συμπίεσης 204. Ο ψύκτης 284 παρέχεται στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 119 για την ψύξη του αερίου στόχου που εκκενώνεται από το πέμπτο στάδιο συμπίεσης 205. Ο ψύκτης 285 παρέχεται στο κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 για την ψύξη του αερίου στόχου που εκκενώνεται από το έκτο στάδιο συμπίεσης 206.

[0021]

Η μονάδα συμπιεστή 100 (πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300) περιλαμβάνει κανάλια ροής παράκαμψης 411 έως 413 και 414Αγια την προσαρμογή της πίεσης του αερίου στόχου στο πρώτο κανάλι ροής 110. Τα κανάλια ροής παράκαμψης 411 έως 413 είναι διαμορφωμένα ώστε να επιστρέφουν τουλάχιστον ένα τμήμα του αερίου στόχου προς την ανάντη πλευρά από τα μέρη διακλάδωσης 311 έως 313 στα κανάλια ροής σύνδεσης σταδίων 116, 117 και 119, αντίστοιχα. Τα μέρη διακλάδωσης 311 έως 313 βρίσκονται κατάντη των ψυκτών 281, 282 και 284, αντίστοιχα.

[0022]

Το κανάλι ροής παράκαμψης 411 συνδέεται με τον κύριο σωλήνα 121 του καναλιού ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111 κατά την παράκαμψη του πρώτου σταδίου συμπίεσης 201 και του δεύτερου σταδίου συμπίεσης 202. Το κανάλι ροής παράκαμψης 412 συνδέεται με το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 116 σε ένα μέρος σύνδεσης 315 κατάντη του μέρους διακλάδωσης 311 και ανάντη του τρίτου σταδίου συμπίεσης 203 κατά την παράκαμψη του τρίτου σταδίου συμπίεσης 203. Το κανάλι ροής παράκαμψης 413 συνδέεται με το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 117 κατάντη του μέρους διακλάδωσης 312 και ανάντη του τέταρτου σταδίου συμπίεσης 204 κατά την παράκαμψη του τέταρτου σταδίου συμπίεσης 204 και του πέμπτου σταδίου συμπίεσης 205. Το κανάλι ροής παράκαμψης 414Α (πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης) είναι διαμορφωμένο ώστε να επιστρέφει τουλάχιστον ένα τμήμα του αερίου στόχου στην ανάντη πλευρά από ένα τμήμα διακλάδωσης 314 του καναλιού ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 που βρίσκεται κατάντη του ψύκτη 285.

Δηλαδή, το κανάλι ροής παράκαμψης 414Α είναι το πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης. Το κανάλι ροής παράκαμψης 414Α συνδέεται με το κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 119 κατάντη του τμήματος διακλάδωσης 313 και ανάντη του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 κατά την παράκαμψη του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 (τελικό στάδιο συμπίεσης).

[0023]

Οι βαλβίδες παράκαμψης 421Α, 422Α, 423Α και 424Α είναι προσαρτημένες στα κανάλια ροής παράκαμψης 411 έως 413 και 414Α, αντίστοιχα. Η βαλβίδα παράκαμψης 424Α που παρέχεται στο κανάλι ροής παράκαμψης 414Α αντιστοιχεί σε μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης.

[0024]

Αισθητήρες πίεσης 431 έως 433 και 434Α είναι τοποθετημένοι στο πρώτο κανάλι ροής 110 και αντιστοιχούν στα κανάλια ροής παράκαμψης 411 έως 413 και 414Α, αντίστοιχα. Ο αισθητήρας πίεσης 431 είναι προσαρτημένος στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 116 κατάντη του ψύκτη 281 και ανάντη του τμήματος διακλάδωσης 311 για την ανίχνευση της πίεσης εκκένωσης η οποία είναι η πίεση του αερίου που εκκενώνεται από το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202. Ο αισθητήρας πίεσης 432 είναι προσαρτημένος στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 117 κατάντη του ψύκτη 282 και ανάντη του τμήματος διακλάδωσης 312 για την ανίχνευση της πίεσης εκκένωσης η οποία είναι η πίεση του αερίου που εκκενώνεται από το τρίτο στάδιο συμπίεσης 203. Ο αισθητήρας πίεσης 433 είναι προσαρτημένος στο κανάλι ροής σύνδεσης σταδίων 119 κατάντη του ψύκτη 284 και ανάντη του τμήματος διακλάδωσης 313 για την ανίχνευση της πίεσης εκκένωσης η οποία είναι η πίεση του αερίου που εκκενώνεται από το πέμπτο στάδιο συμπίεσης 205. Ο αισθητήρας πίεσης 434Α (πρώτος αισθητήρας πίεσης) είναι προσαρτημένος στο κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 κατάντη του ψύκτη 285 και κατάντη του τμήματος διακλάδωσης 314 για την ανίχνευση της πίεσης εκκένωσης η οποία είναι η πίεση του αερίου που εκκενώνεται από το έκτο στάδιο συμπίεσης 206 και χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της πίεσης παροχής προορισμού ζήτησης.

[0025]

Μια πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα 451 παρέχεται κατάντη του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 στο πρώτο κανάλι ροής 110. Συγκεκριμένα, η πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα 451 παρέχεται κατάντη του τμήματος διακλάδωσης 314 στο κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114. Η πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα 451 εμποδίζει την ανάστροφη ροή του αερίου στόχου από την πλευρά του προορισμού ζήτησης 501 προς την πλευρά του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 και την ανάστροφη ροή από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400.

[0026]

Στην ακόλουθη περιγραφή, εκτός του καναλιού ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114, μια περιοχή ανάντη της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας 451 (περιοχή στην πλευρά του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300) αναφέρεται ως "πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής συμπιεστή 114Α". Εκτός του καναλιού ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114, μια περιοχή κατάντη της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας 451 αναφέρεται ως "πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D". Εκτός του καναλιού ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 στο δεύτερο κανάλι ροής 210, μια περιοχή ανάντη της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας 452 που περιγράφεται αργότερα (περιοχή στην πλευρά του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400) αναφέρεται ως "δεύτερο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής συμπιεστή 114Β". Εκτός του καναλιού ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 στο δεύτερο κανάλι ροής 210, μια περιοχή κατάντη της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας 452 αναφέρεται ως "δεύτερο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114C". Το δεύτερο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114C συνδέεται με το πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D. Ο αισθητήρας πίεσης 434Α παρέχεται μεταξύ του τμήματος διακλάδωσης 314 και της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας 451 στο πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής συμπιεστή 114Α.

[0027]

Όπως δείχνεται στο Σχ. 1, το ανάντη άκρο του δεύτερου καναλιού ροής 210 συνδέεται με τον κύριο σωλήνα 121 του καναλιού ροής σύνδεσης δεξαμενής αποθήκευσης 111 στο πρώτο κανάλι ροής 110. Στο μεταξύ, το κατάντη άκρο του δεύτερου καναλιού ροής 210 συνδέεται με το κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 στο πρώτο κανάλι ροής 110. Δηλαδή, το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400 διαμέσου του δεύτερου τμήματος καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114C και το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 διαμέσου του πρώτου τμήματος καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D συγχωνεύονται σε μια συμβολή 13.

[0028]

Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 είναι παρόμοιος σε διαμόρφωση με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 (ίδιος αριθμός σταδίων συμπίεσης). Στο Σχ. 1, οι αντίστοιχες διαμορφώσεις μεταξύ του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400 και του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 υποδηλώνονται σε βασικές γραμμές με τα ίδια αριθμητικά αναφοράς. Δηλαδή, ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 περιλαμβάνει το πρώτο έως το έκτο στάδιο συμπίεσης 201 έως 206. Παρέχεται ένα κανάλι ροής παράκαμψης 411 το οποίο παρακάμπτει το πρώτο στάδιο συμπίεσης 201 και το δεύτερο στάδιο συμπίεσης 202, ένα κανάλι ροής παράκαμψης 412 το οποίο παρακάμπτει το τρίτο στάδιο συμπίεσης 203 και ένα κανάλι ροής παράκαμψης 413 το οποίο παρακάμπτει το τέταρτο στάδιο συμπίεσης 204 και το πέμπτο στάδιο συμπίεσης 205. Οι βαλβίδες παράκαμψης 421Β, 422Β και 423Β είναι προσαρτημένες στα κανάλια ροής παράκαμψης 411 έως 413, αντίστοιχα. Επιπλέον, παρέχεται ένα δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης 414Β το οποίο παρακάμπτει το έκτο στάδιο συμπίεσης 206. Μια δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης 424Β είναι προσαρτημένη στο δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης 414Β. Το δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης 414Β είναι ένα κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης.

[0029]

Επιπλέον, ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 περιλαμβάνει τη δεύτερη αντεπίστροφη βαλβίδα 452 και έναν δεύτερο αισθητήρα πίεσης 434Β που παρέχεται κατάντη του έκτου σταδίου συμπίεσης 206. Η δεύτερη αντεπίστροφη βαλβίδα 452 παρέχεται κατάντη του τμήματος διακλάδωσης 314 στο κανάλι ροής παροχής προορισμού ζήτησης 114 στο δεύτερο κανάλι ροής 210 και εμποδίζει την ανάστροφη ροή του αερίου στόχου από την πλευρά του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300. Ο δεύτερος αισθητήρας πίεσης 434Β παρέχεται μεταξύ του έκτου σταδίου συμπίεσης 206 και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας 452, δηλαδή, στο δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Β στο δεύτερο κανάλι ροής 210.

[0030]

Στη μονάδα συμπιεστή 100, ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 και ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 έχουν σε βασικές γραμμές την ίδια κατασκευή, κάνοντας δυνατή την τυποποίηση των τμημάτων που χρησιμοποιούνται σε κάθε συμπιεστή.

[0031]

Όπως δείχνεται στο Σχ. 2, η μονάδα ελέγχου 420 περιλαμβάνει μια μονάδα λήψης ανίχνευσης πίεσης 461, μια μονάδα προσδιορισμού 463, μια μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 και μια μονάδα αποθήκευσης 466.

[0032]

Η μονάδα λήψης ανίχνευσης πίεσης 461 λαμβάνει τα δεδομένα που υποδεικνύουν την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης 434Α και την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης 434Β.

[0033]

Η τιμή ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης στο έκτο στάδιο συμπίεσης 206 του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400 (παρακάτω στο παρόν αναφέρεται ως “δεύτερη τιμή ρύθμισης”) είναι χαμηλότερη από την τιμή ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης στο έκτο στάδιο συμπίεσης 206 του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 (παρακάτω στο παρόν αναφέρεται ως “πρώτη τιμή ρύθμισης"). Η πρώτη τιμή ρύθμισης ορίζεται ίση με την απαιτούμενη πίεση του προορισμού ζήτησης 501. Στην παρούσα υλοποίηση, η δεύτερη τιμή ρύθμισης είναι 99% ή μεγαλύτερη και μικρότερη από 100% της πρώτης τιμής ρύθμισης. Στην ακόλουθη περιγραφή, υποτίθεται ότι η πρώτη τιμή ρύθμισης είναι 30 MPa και η δεύτερη τιμή ρύθμισης είναι 29,9 MPa. Ας σημειωθεί ότι η δεύτερη τιμή ρύθμισης μπορεί να είναι άλλη τιμή ίση ή μεγαλύτερη από 29,7 MPa και μικρότερη από 30 MPa.

[0034]

Η μονάδα προσδιορισμού 463 συγκρίνει την πίεση ανίχνευσης από τον πρώτο αισθητήρα πίεσης 434Α με την πρώτη τιμή ρύθμισης για τον προσδιορισμό της σχέσης μεγέθους μεταξύ τους. Η μονάδα προσδιορισμού 463 συγκρίνει επίσης την πίεση ανίχνευσης από τον δεύτερο αισθητήρα πίεσης 434Β με τη δεύτερη τιμή ρύθμισης για τον προσδιορισμό της σχέσης μεγέθους μεταξύ τους. Η μονάδα προσδιορισμού 463 εξάγει τις πληροφορίες για κάθε αποτέλεσμα προσδιορισμού προς τη μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464.

[0035]

Η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α ώστε η πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης 434Α να γίνει η πρώτη τιμή ρύθμισης. Η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 ελέγχει επίσης τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β ώστε η πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης 434Β να γίνει η δεύτερη τιμή ρύθμισης. Η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 μεταδίδει ένα σήμα αλλαγής βαθμού ανοίγματος (σήμα αύξησης βαθμού ανοίγματος ή σήμα μείωσης βαθμού ανοίγματος) προς την πρώτη βαλβίδα παράκαμψης 424Α και τη δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης 424Β με βάση τις πληροφορίες για τα αποτελέσματα προσδιορισμού που εξάγονται από τη μονάδα προσδιορισμού 463. Λεπτομέρειες αυτού του ελέγχου θα περιγραφούν αργότερα.

[0036]

Η μονάδα αποθήκευσης 466 αποθηκεύει ένα πρόγραμμα για τον έλεγχο της λειτουργίας της μονάδας συμπιεστή 100. Το πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή εξαναγκάζει έναν υπολογιστή που αποτελεί τη μονάδα ελέγχου 420 να λειτουργεί ως η μονάδα λήψης ανίχνευσης πίεσης 461, η μονάδα προσδιορισμού 463 και η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464. Δηλαδή, ο υπολογιστής (κεντρική μονάδα επεξεργασίας ή central processing unit ή CPU)) που αποτελεί τη μονάδα ελέγχου 420 διαβάζει και εκτελεί το πρόγραμμα που είναι αποθηκευμένο στη μονάδα αποθήκευσης 466, υλοποιώντας με αυτό τον τρόπο τις λειτουργίες της μονάδας λήψης ανίχνευσης πίεσης 461, της μονάδας προσδιορισμού 463 και της μονάδας ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464. Η μονάδα αποθήκευσης 466 περιλαμβάνει ένα μέσο αποθήκευσης όπως διάφορες συσκευές μνήμης και το πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή είναι αποθηκευμένο στο μέσο αποθήκευσης.

[0037]

Με την ίδια λειτουργική διαμόρφωση όπως περιγράφεται παραπάνω, η μονάδα ελέγχου 420 μπορεί επίσης να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της βαλβίδας παράκαμψης 421Α με βάση την πίεση ανίχνευσης του αισθητήρα πίεσης 431 του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300. Παρόμοια, η μονάδα ελέγχου 420 μπορεί να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος των βαλβίδων παράκαμψης 422Α και 423Α με βάση την πίεση ανίχνευσης των αισθητήρων πίεσης 432 και 433, αντίστοιχα. Οι βαλβίδες παράκαμψης 421Β έως 423Β του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400 μπορεί να ελέγχεται με παρόμοιο τρόπο.

[0038]

Ας σημειωθεί ότι η μονάδα ελέγχου 420 μπορεί να περιλαμβάνει ένα πλήθος ελεγκτών που παρέχονται σε αντιστοιχία με τις βαλβίδες παράκαμψης 421Α έως 424Ακαι 421Β έως 424Β. Σε αυτή την περίπτωση, οι αντίστοιχοι ελεγκτές έχουν λειτουργίες που αντιστοιχούν στη μονάδα λήψης ανίχνευσης πίεσης 461, στη μονάδα προσδιορισμού 463, στη μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 και στη μονάδα αποθήκευσης 466.

[0039]

Ο έλεγχος του βαθμού ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α και της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β που πραγματοποιείται από τη μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 θα περιγράφει παρακάτω αναφορικά με τα διαγράμματα ροής των Σχ. 3 και 4. Το Σχ. 3 είναι ένα διάγραμμα ροής για την περιγραφή του ελέγχου του βαθμού ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α. Το Σχ. 4 είναι ένα διάγραμμα ροής για την περιγραφή του ελέγχου του βαθμού ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β.

[0040]

Πρώτα, θα περιγράφει ο έλεγχος του βαθμού ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424 Α αναφορικά με το Σχ. 3. Κατ’ αρχήν, ο πρώτος αισθητήρας πίεσης 434Α ανιχνεύει την πίεση αερίου στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Α και μεταδίδει τα δεδομένα που υποδεικνύουν την πίεση ανίχνευσης στη μονάδα λήψης ανίχνευσης πίεσης 461 (βήμα S10). Στη συνέχεια, η μονάδα προσδιορισμού 463 συγκρίνει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης 434Α (παρακάτω στο παρόν, αναφέρεται και ως πρώτη πίεση ανίχνευσης) με την πρώτη τιμή ρύθμισης και προσδιορίζει κατά πόσο η πρώτη πίεση ανίχνευσης είναι μεγαλύτερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης (βήμα S20).

[0041]

Όταν η πρώτη πίεση ανίχνευσης είναι μεγαλύτερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης (ΝΑΙ στο βήμα S20), η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 λαμβάνει πληροφορίες για το αποτέλεσμα του προσδιορισμού από τη μονάδα προσδιορισμού 463 και αυξάνει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α (βήμα S30). Αυτό αυξάνει την παροχή του αερίου στόχου που εισρέει από το τμήμα διακλάδωσης 314 προς το πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης 414Α, ενώ μειώνεται σταδιακά η πίεση που ανιχνεύεται στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Α. Αφετέρου, όταν η πρώτη πίεση ανίχνευσης ισούται με ή είναι μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης (ΟΧΙ στο βήμα S20), η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 δεν αυξάνει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α και η διαδικασία συνεχίζει στο βήμα S40.

[0042]

Στο βήμα S40, η μονάδα προσδιορισμού 463 συγκρίνει την πρώτη πίεση ανίχνευσης με την πρώτη τιμή ρύθμισης για να προσδιορίσει κατά πόσο η πρώτη πίεση ανίχνευσης είναι μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης. Όταν η πρώτη πίεση ανίχνευσης είναι μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης (ΝΑΙ στο βήμα S40), η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 λαμβάνει πληροφορίες για το αποτέλεσμα προσδιορισμού από τη μονάδα προσδιορισμού 463 και μειώνει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α (βήμα S50). Αυτό μειώνει την παροχή του αερίου στόχου που εισρέει από το τμήμα διακλάδωσης 314 προς το πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης 414Α, ενώ αυξάνεται σταδιακά η πίεση που ανιχνεύεται στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Α. Αφετέρου, όταν η πρώτη πίεση ανίχνευσης ισούται με την πρώτη τιμή ρύθμισης (ΟΧΙ στο βήμα S40), η μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος 464 δεν αυξάνει ή μειώνει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α και η διαδικασία επιστρέφει στο βήμα S 10. Επαναλαμβάνοντας τα παραπάνω βήματα S 10 έως S50, η πρώτη πίεση ανίχνευσης που ανιχνεύεται στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114 Α προσεγγίζει την πρώτη τιμή ρύθμισης (για παράδειγμα, 30 MPa).

[0043]

Το Σχ. 4 είναι ένα διάγραμμα ροής που δείχνει τη ροή του ελέγχου βαθμού ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β. Αυτή η ροή ελέγχου είναι ίδια με τη ροή ελέγχου του Σχ. 3 εκτός ότι χρησιμοποιείται ο δεύτερος αισθητήρας πίεσης 434Β αντί του πρώτου αισθητήρα πίεσης 434Α, η δεύτερη τιμή ρύθμισης χρησιμοποιείται αντί της πρώτης τιμής ρύθμισης και ελέγχεται ο βαθμός ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β αντί της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α. Συνεπώς, θα παραλειφθεί η αναλυτική περιγραφή της ροής ελέγχου της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β. Επαναλαμβάνοντας τα βήματα S11 έως S51 στο Σχ. 4, η πίεση που ανιχνεύεται από τον δεύτερο αισθητήρα πίεσης 434Β στο δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Β προσεγγίζει τη δεύτερη τιμή ρύθμισης (για παράδειγμα, 29,9 MPa).

[0044]

Όπως περιγράφεται παραπάνω, ενώ ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 ελέγχεται ώστε η πίεση του αερίου στόχου στο δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Β να γίνει η δεύτερη τιμή ρύθμισης, ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 ελέγχεται ώστε η πίεση του αερίου στόχου στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Α να γίνει η πρώτη τιμή ρύθμισης.

[0045]

Στη μονάδα συμπιεστή 100, όταν η πίεση του αερίου στόχου στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Α και το δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς συμπιεστή 114Β είναι μεγαλύτερη από την πίεση του αερίου στόχου στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114D και το δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114C, το αέριο στόχος παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501 από κάθε έναν από τους συμπιεστές 300 και 400.

[0046]

Όπως περιγράφεται παραπάνω, η πρώτη τιμή ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 είναι μεγαλύτερη από τη δεύτερη τιμή ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400. Συνεπώς, ο βαθμός ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης 424Α του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 είναι μικρότερος από τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Β του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα του αερίου στόχου που παρέχεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 προς τον προορισμό ζήτησης 501 είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα που παρέχεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400.

[0047]

Στο μεταξύ, όταν μειώνεται η ποσότητα ζήτησης αερίου από τον προορισμό ζήτησης 501, μειώνεται η κατανάλωση του αερίου στόχου και συνεπώς αυξάνεται η πίεση στο πρώτο τμήμα καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114D και το δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114C. Στη συνέχεια, όταν η πίεση υπερβαίνει τη δεύτερη τιμή ρύθμισης, ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 δεν στέλνει το αέριο στόχο στην κατάντη πλευρά της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας 452. Συνεπώς, το αέριο στόχος παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501 μόνο από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300.

[0048]

Με αυτό τον τρόπο, ορίζοντας τη δεύτερη τιμή ρύθμιση μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης, το αέριο στόχος μπορεί να παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501 με μια ποσότητα ανάλογη της απαιτούμενης ποσότητας του προορισμού ζήτησης 501 χωρίς την πραγματοποίηση ελέγχου για την προσαρμογή του ισοζυγίου παροχής μεταξύ και των δύο συμπιεστών 300 και 400 κάθε φορά που μεταβάλλεται η ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης 501.

[0049]

Με αυτή τη σύνδεση, μια συσκευή του προορισμού ζήτησης 501 μπορεί να αποκόψει το φορτίο λόγω απότομης απενεργοποίησης ή άλλης παρόμοιας αιτίας. Σε αυτή την περίπτωση, για να αποτραπεί η ροή ολόκληρης της ποσότητας του αερίου στόχου που εκκενώνεται και από τους δύο συμπιεστές 300 και 400 προς το δεύτερο τμήμα καναλιού ροής πλευράς ζήτησης 114C, η μονάδα ελέγχου 420 αυξάνει με εξαναγκασμό τον βαθμό ανοίγματος των βαλβίδων παράκαμψης 421Α έως 424Α και 421Β έως 424Β όλων των σταδίων συμπίεσης 201 έως 206. Σε αυτή την περίπτωση, εφόσον η ποσότητα του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 είναι μεγαλύτερη από την ποσότητα του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400, η αύξηση του βαθμού ανοίγματος των βαλβίδων παράκαμψης 421Α έως 424Α στον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 είναι μεγαλύτερη από την αύξηση του βαθμού ανοίγματος των βαλβίδων παράκαμψης 421Β έως 424Β στον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400. Αυτό μπορεί να αποτρέπει την παροχή του αερίου στόχου προς τον προορισμό ζήτησης 501 σε μια κατάσταση κατά την οποία το φορτίο αποκόπτεται και από τους δύο συμπιεστές 300 και 400. Ας σημειωθεί ότι η αύξηση του βαθμού ανοίγματος των βαλβίδων παράκαμψης 421 Α έως 424Ακαι 421Β έως 424Β μπορεί να διορθώνεται λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά κάθε βαλβίδας παράκαμψης.

[0050]

Παραπάνω περιγράφηκε η πρώτη υλοποίηση της παρούσας εφεύρεσης. Ως ένα συγκριτικό παράδειγμα για την πρώτη υλοποίηση όταν οι δύο παλινδρομικοί συμπιεστές 300 και 400 πρόκειται να λειτουργούν ταυτόχρονα, εξετάζεται ο έλεγχος πίεσης εκκένωσης στον οποίο οι τιμές ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης στο τελικό στάδιο συμπίεσης των δύο συμπιεστών είναι ίδιες. Ωστόσο, σε έναν τέτοιο έλεγχο πίεσης εκκένωσης, εφόσον είναι απαραίτητη η πραγματοποίηση ελέγχου ώστε οι βαθμοί ανοίγματος της πρώτης και της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης 424Α και 424Β να είναι πάντα ίδιες, όταν μεταβάλλεται η πίεση του προορισμού ζήτησης 501, είναι απαραίτητη η αλλαγή των βαθμών ανοίγματος και των δύο βαλβίδων παράκαμψης κατά το ίδιο ποσοστό σύμφωνα με τη μεταβολή. Συνεπώς, ο έλεγχος της πίεσης εκκένωσης της μονάδας συμπιεστή 100 γίνεται σύνθετος.

[0051]

Αντίθετα, στη μονάδα συμπιεστή 100 σύμφωνα με την παρούσα υλοποίηση, ορίζεται μια διαφορά στην τιμή ρύθμιση της πίεσης εκκένωσης του έκτου σταδίου συμπίεσης 206, δηλαδή, του τελικού σταδίου συμπίεσης. Ανάλογα, εάν η ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης 501 μεταβάλλεται, μια κατάσταση στην οποία το αέριο στόχος παρέχεται και από τους δύο συμπιεστές 300 και 400 μετάγεται σε μια κατάσταση στην οποία το αέριο στόχος παρέχεται μόνο από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300. Δηλαδή, το αέριο στόχος στην ποσότητα που είναι ίση με την ποσότητα ζήτησης του προορισμού ζήτησης 501 μπορεί να παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501 χωρίς την πραγματοποίηση του ελέγχου πίεσης εκκένωσης σύμφωνα με το συγκριτικό παράδειγμα.

(Δεύτερη υλοποίηση)

Στη συνέχεια, θα περιγράφει μια μονάδα συμπιεστή και ένα πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με μια δεύτερη υλοποίηση αναφορικά με το Σχ. 5. Ας σημειωθεί ότι εφόσον η δεύτερη υλοποίηση είναι σε βασικές γραμμές παρόμοια με την πρώτη υλοποίηση, μόνο οι διαφορές από την πρώτη υλοποίηση θα περιγραφούν στο παρόν.

[0053]

Όπως δείχνεται στο Σχ. 5, μια μονάδα ελέγχου 420 στη δεύτερη υλοποίηση περιλαμβάνει περαιτέρω μια μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 και μια μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης 465. Η μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης 465 λαμβάνει δεδομένα που υποδεικνύουν την απαιτούμενη πίεση του αερίου στόχου από έναν προορισμό ζήτησης 501. Η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 προσδιορίζει μια πρώτη τιμή ρύθμισης και μια δεύτερη τιμή ρύθμισης με βάση την απαιτούμενη πίεση του αερίου στόχου που λαμβάνεται από τη μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης 465. Για παράδειγμα, όταν η απαιτούμενη πίεση του προορισμού ζήτησης 501 είναι 30 MPa, η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 ορίζει την πρώτη τιμή ρύθμισης ίση με 30 MPa, η οποία είναι ίδια με την απαιτούμενη πίεση και ορίζει τη δεύτερη τιμή ρύθμισης ίση με την τιμή 29,7 MPa ή μεγαλύτερη και μικρότερη από 30 MPa.

[0054]

Με βάση την αλλαγή στην απαιτούμενη πίεση από τον προορισμό ζήτησης 501, η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 αλλάζει την πρώτη τιμή ρύθμισης και τη δεύτερη τιμή ρύθμισης διατηρώντας ταυτόχρονα τη διαφορά μεταξύ της πρώτης τιμής ρύθμισης και της δεύτερης τιμής ρύθμισης. Για παράδειγμα, όταν η απαιτούμενη πίεση αλλάζει από 30 MPa σε 25 MPa, τα δεδομένα που υποδεικνύουν την αλλαγμένη απαιτούμενη πίεση εισάγονται από τον προορισμό ζήτησης 501 στη μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης 465. Με βάση αυτά τα δεδομένα εισαγωγής, η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 αλλάζει την πρώτη τιμή ρύθμισης από 30 MPa σε 25 MPa, ενώ αλλάζει τη δεύτερη τιμή ρύθμισης σε μια τιμή μεγαλύτερη από ή ίση με 24,75 MPa και μικρότερη από 25 MPa.

[0055]

Το πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με τη δεύτερη υλοποίηση εξαναγκάζει έναν υπολογιστή που αποτελεί τη μονάδα ελέγχου 420 να λειτουργεί ως μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 όπως και ως μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης 465. Δηλαδή, με την ανάγνωση και εκτέλεση του προγράμματος που αποθηκεύεται σε μια μονάδα αποθήκευσης 466 από μια CPU, είναι δυνατή η απόκτηση των λειτουργιών της μονάδας προσδιορισμού τιμής ρύθμισης 462 και της μονάδας λήψης απαιτούμενης πίεσης 465.

[0056]

Όπως περιγράφεται παραπάνω, στη δεύτερη υλοποίηση, όταν αλλάζουν η πρώτη τιμή ρύθμισης και η δεύτερη τιμή ρύθμισης σε απόκριση της αλλαγής στην απαιτούμενη πίεση του προορισμού ζήτησης 501, η διαφορά μεταξύ των δύο τιμών ρύθμισης διατηρείται. Ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, είναι δυνατή η υλοποίηση της λειτουργίας ενός συμπιεστή η οποία εύκολα μπορεί να καλύπτει την ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης 501.

[0057]

(Τρίτη υλοποίηση)

Στη συνέχεια, θα περιγράφει μια μονάδα συμπιεστή 100 σύμφωνα με μια τρίτη υλοποίηση. Μια δεύτερη τιμή ρύθμισης ενός δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400 μπορεί να είναι μια τιμή ίση με 93% (28 MPa) ή μεγαλύτερη και μικρότερη από 99% (29,7 MPa) μιας πρώτης τιμής ρύθμισης ενός πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300. Σε αυτή την περίπτωση, ενώ η μονάδα συμπιεστή 100 είναι σε λειτουργία, το αέριο στόχος δεν παρέχεται κανονικά από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400 προς έναν προορισμό ζήτησης 501, ενώ το αέριο στόχος παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501 μόνο από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300.

[0058]

Στο μεταξύ, όταν αυξάνεται η ποσότητα ζήτησης αερίου από τον προορισμό ζήτησης 501 και η αυξημένη ποσότητα ζήτησης υπερβαίνει τη μέγιστη ποσότητα επεξεργασίας αερίου (μέγιστη ποσότητα παροχής αερίου) του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300, ακόμη και εάν μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης 424Α είναι πλήρως κλειστή, η ποσότητα παροχής αερίου στον προορισμό ζήτησης 501 είναι ανεπαρκής. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα του αερίου στόχου μειώνεται σε ένα πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D και ένα δεύτερο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114C, ενώ η πίεση μειώνεται σταδιακά.

[0059]

Στη συνέχεια, όταν η πίεση του πρώτου τμήματος καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D και του δεύτερου τμήματος καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114C μειώνεται στη δεύτερη τιμή ρύθμισης, το αέριο στόχος που συμπιέζεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή 400 εισρέει από μια συμβολή 13 στο πρώτο τμήμα καναλιού πλευρικής ροής ζήτησης 114D και παρέχεται στον προορισμό ζήτησης 501. Με αυτό τον τρόπο, είναι δυνατή η αναπλήρωση της έλλειψης της ποσότητας επεξεργασίας αερίου από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή 300 κατά την ποσότητα επεξεργασίας αερίου του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400, ενώ είναι δυνατή η κάλυψη της αυξημένης ποσότητας ζήτησης αερίου από τον προορισμό ζήτησης 501.

[0060]

Οι υλοποιήσεις που δημοσιοποιούνται στο παρόν θα πρέπει να θεωρούνται από κάθε άποψη ως επεξηγηματικές και όχι ως περιοριστικές. Το αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης υποδεικνύεται από τις συνημμένες αξιώσεις παρά από την προηγούμενη περιγραφή, ενώ όλες οι αλλαγές οι οποίες εμπίπτουν στη σημασία και το αντικείμενο των αξιώσεων και των ισοδύναμων έχουν σκοπό επομένως να περικλείονται σε αυτές. Συνεπώς, οι ακόλουθες απόψεις επίσης περιλαμβάνονται στο αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης.

[0061]

Οι παραπάνω υλοποιήσεις περιέγραψαν μια περίπτωση στην οποία ελέγχεται η πίεση του αερίου στόχου χρησιμοποιώντας τον μηχανισμό παράκαμψης (κανάλι ροής παράκαμψης και βαλβίδα παράκαμψης), όμως η υλοποίηση δεν περιορίζεται σε αυτό το παράδειγμα. Ως έλεγχος της ποσότητας επεξεργασίας και της πίεσης του αερίου στόχου, επιπλέον του ελέγχου που χρησιμοποιεί τον μηχανισμό παράκαμψης, για παράδειγμα, είναι δυνατός ο περαιτέρω συνδυασμός ενός γνωστού ελέγχου όπως ένας έλεγχος εκφορτωτή.

[0062]

Οι παραπάνω υλοποιήσεις περιέγραψαν μια περίπτωση στην οποία τόσο ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής 300 όσο και ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής 400 έχουν έξι στάδια συμπίεσης, όμως ο αριθμός των σταδίων συμπίεσης μπορεί να είναι 5 ή μικρότερος ή 7 ή μεγαλύτερος. Επιπλέον, ο αριθμός των σταδίων συμπίεσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή 300 μπορεί να διαφέρει από τον αριθμό των σταδίων συμπίεσης του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή 400.

[0063]

Ο προορισμός ζήτησης 501 δεν περιορίζεται σε έναν κινητήρα, αλλά μπορεί να είναι ένας άλλος ναυτιλιακός εξοπλισμός όπως μια γεννήτρια.

[0064]

Στις παραπάνω υλοποιήσεις, το κανάλι ροής παράκαμψης 414Α (ή το πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης) παρακάμπτει μόνο το τελικό στάδιο συμπίεσης, όμως αντί αυτού του παραδείγματος, το κανάλι ροής παράκαμψης 414Α μπορεί να παρακάμπτει το τελικό στάδιο συμπίεσης και ένα ή περισσότερα στάδια συμπίεσης πριν το τελικό στάδιο συμπίεσης. Το δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης 414Β παρακάμπτει μόνο το τελικό στάδιο συμπίεσης, όμως αντί αυτού του παραδείγματος, το δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης 414Β μπορεί να παρακάμπτει το τελικό στάδιο συμπίεσης και ένα ή περισσότερα στάδια συμπίεσης πριν το τελικό στάδιο συμπίεσης.

[0065]

Εδώ, θα περιγραφούν γενικά οι παραπάνω υλοποιήσεις.

[0066]

(1) Μια μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με τις παραπάνω υλοποιήσεις είναι μια μονάδα συμπιεστή εγκατεστημένη σε ένα πλοίο και διαμορφωμένη ώστε να συμπιέζει ένα αέριο στόχο το οποίο είναι ένα αέριο απωλειών εξάτμισης που αναρροφάται από μια δεξαμενή αποθήκευσης LNG του πλοίου. Η μονάδα συμπιεστή περιλαμβάνει έναν πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή, έναν δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή και μια μονάδα ελέγχου. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και συμπιέζει και παρέχει το αέριο στόχο στον προορισμό ζήτησης. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και συνδέεται παράλληλα με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή ώστε να συμπιέζει και να παρέχει το αέριο στόχο στον προορισμό ζήτησης. Η μονάδα ελέγχου είναι διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει τη λειτουργία του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή και του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή. Ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη ενός τελικού σταδίου συμπίεσης, έναν πρώτο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας, ένα πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης και μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης. Ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει μια δεύτερη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη ενός τελικού σταδίου συμπίεσης, έναν δεύτερο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας, ένα δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης και μια δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης. Η μονάδα συμπιεστή είναι διαμορφωμένη ώστε το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή και το αέριο στόχος που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή να συγχωνεύονται σε ένα κανάλι ροής κατάντη της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας. Η μονάδα ελέγχου περιλαμβάνει μια μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την εξίσωση της πίεσης ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης με μια πρώτη τιμή ρύθμισης και να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την εξίσωση της πίεσης ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης με μια δεύτερη τιμή ρύθμισης μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης.

[0067]

Σε αυτή τη μονάδα συμπιεστή, η πίεση εκκένωσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή ελέγχεται στην πρώτη τιμή ρύθμισης, ενώ η πίεση εκκένωσης του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή ελέγχεται στη δεύτερη τιμή ρύθμισης που είναι μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης. Όταν οι δύο παλινδρομικοί συμπιεστές πρόκειται να λειτουργούν ταυτόχρονα, ως ένα συγκριτικό παράδειγμα της παρούσας εφεύρεσης, θα ήταν δυνατή η εξέταση του ελέγχου πίεσης εκκένωσης στον οποίο οι τιμές ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης στα τελικά στάδια συμπίεσης των συμπιεστών είναι ίδιες. Ωστόσο, σε έναν τέτοιο έλεγχο πίεσης εκκένωσης, εφόσον είναι απαραίτητη η πραγματοποίηση ελέγχου ώστε οι βαθμοί ανοίγματος της πρώτης και δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης να είναι πάντα ίδιοι, όταν μεταβάλλεται η πίεση του προορισμού ζήτησης, είναι απαραίτητη η αλλαγή του βαθμού ανοίγματος και των δύο βαλβίδων παράκαμψης κατά το ίδιο ποσοστό σύμφωνα με τη μεταβολή. Συνεπώς, ο έλεγχος της πίεσης εκκένωσης της μονάδας συμπιεστή γίνεται σύνθετος. Αντίθετα, στις παραπάνω υλοποιήσεις, ορίζεται μια διαφορά στις τιμές ρύθμισης της πίεσης εκκένωσης των τελικών σταδίων συμπίεσης. Συνεπώς, εάν μεταβάλλεται η ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης, μια κατάσταση στην οποία το αέριο στόχος παρέχεται και από τους δύο συμπιεστές μετάγεται σε μια κατάσταση στην οποία το αέριο στόχος παρέχεται μόνο από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή. Δηλαδή, το αέριο στόχος στην ποσότητα που είναι ίση με την ποσότητα ζήτησης του προορισμού ζήτησης μπορεί να παρέχεται εύκολα στον προορισμό ζήτησης χωρίς την πραγματοποίηση του ελέγχου πίεσης εκκένωσης σύμφωνα με το συγκριτικό παράδειγμα.

[0068]

(2) Στην παραπάνω μονάδα συμπιεστή, η δεύτερη τιμή ρύθμισης μπορεί να είναι μια τιμή ίση με ή μεγαλύτερη από 99% και μικρότερη από 100% της πρώτης τιμής ρύθμισης.

[0069]

Με αυτή τη διαμόρφωση, εφόσον η δεύτερη τιμή ρύθμισης είναι λίγο μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης, όταν η ποσότητα παροχής αερίου από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή είναι ανεπαρκής, η πίεση εκκένωσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή φτάνει αμέσως τη δεύτερη τιμή ρύθμισης. Συνεπώς, όταν η ποσότητα παροχής αερίου από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή είναι ανεπαρκής, η παροχή αερίου από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή προς τον προορισμό ζήτησης μπορεί να ξεκινάει άμεσα.

[0070]

(3) Στην παραπάνω μονάδα συμπιεστή, η μονάδα ελέγχου μπορεί περαιτέρω να περιλαμβάνει: μια μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης διαμορφωμένη ώστε να λαμβάνει την απαιτούμενη πίεση του αερίου στόχου από τον προορισμό ζήτησης και μια μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης διαμορφωμένη ώστε να προσδιορίζει την πρώτη τιμή ρύθμισης και τη δεύτερη τιμή ρύθμισης με βάση την απαιτούμενη πίεση που λαμβάνεται από τη μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης. Η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης μπορεί να αλλάζει την πρώτη τιμή ρύθμισης και τη δεύτερη τιμή ρύθμισης διατηρώντας ταυτόχρονα μια διαφορά μεταξύ της πρώτης τιμής ρύθμισης και της δεύτερης τιμής ρύθμισης με βάση μια αλλαγή στην απαιτούμενη πίεση.

[0071]

Με αυτή τη διαμόρφωση, όταν η πρώτη τιμή ρύθμισης και η δεύτερη τιμή ρύθμισης αλλάζουν σε απόκριση της αλλαγής στην απαιτούμενη πίεση του προορισμού ζήτησης, διατηρώντας τη διαφορά μεταξύ των δύο τιμών ρύθμισης, όπως πριν την αλλαγή της τιμής ρύθμισης, η παροχή αερίου από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή μπορεί να ξεκινάει αμέσως όταν η ποσότητα παροχής αερίου από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή είναι ανεπαρκής.

[0072]

(4) Στην παραπάνω μονάδα συμπιεστή, ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής και ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής μπορεί να περιλαμβάνουν έναν όμοιο αριθμό σταδίων συμπίεσης.

[0073]

(5) Στην παραπάνω μονάδα συμπιεστή, η μονάδα ελέγχου μπορεί να διαμορφώνεται ώστε: να αυξάνει με εξαναγκασμό τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την επιστροφή της συνολικής ποσότητας του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή από ένα κανάλι ροής κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή και να αυξάνει με εξαναγκασμό τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την επιστροφή της συνολικής ποσότητας του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή από ένα κανάλι ροής κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή, όταν ο προορισμός ζήτησης αποκόπτει ένα φορτίο, όπου μια αύξηση του βαθμού ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης μπορεί να είναι μεγαλύτερη από αυτή της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης.

Με αυτή τη διαμόρφωση, είναι δυνατόν να αποτραπεί η παροχή του αερίου στόχου στον προορισμό ζήτησης σε μια κατάσταση στην οποία το φορτίο αποκόπτεται από τον πρώτο και τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή.

[0075]

(6) Ένα πρόγραμμα ελέγχου μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με τις παραπάνω υλοποιήσεις είναι ένα πρόγραμμα αποθηκευμένο σε ένα μέσο αποθήκευσης ενός υπολογιστή και το οποίο ελέγχει τη λειτουργία της μονάδας συμπιεστή για τον εξαναγκασμό του υπολογιστή που αποτελεί τη μονάδα ελέγχου να λειτουργεί ως μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος η οποία ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης να ισούται με την πρώτη τιμή ρύθμισης και ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης να ισούται με τη δεύτερη τιμή ρύθμισης.

[0076]

Με τη λειτουργία του υπολογιστή με αυτό το πρόγραμμα, το αέριο στόχος παρέχεται κανονικά στον προορισμό ζήτησης μόνο από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή. Συνεπώς, σε αντίθεση με την περίπτωση στην οποία παρέχεται συνεχώς αέριο από τους δύο συμπιεστές προς τον προορισμό ζήτησης, είναι δυνατόν να αποτραπεί η μείωση της ακρίβειας του ελέγχου πίεσης.

[0077]

Όπως είναι προφανές από την παραπάνω περιγραφή, η ποσότητα παροχής αερίου από τους συμπιεστές μπορεί εύκολα να αντιστοιχείται με την ποσότητα ζήτησης αερίου του προορισμού ζήτησης.

[0078]

Αυτή η αίτηση βασίζεται στην Ιαπωνική Αίτηση Ευρεσιτεχνίας Αρ. 2021-851 που υποβλήθηκε στις 6 Ιανουάριου 2021, το περιεχόμενο της οποίας ενσωματώνεται στο παρόν μέσω παραπομπής.

[0079]

Μολονότι η παρούσα εφεύρεση έχει περιγράφει πλήρως μέσω παραδείγματος αναφορικά με τα συνοδευτικά σχεδιαγράμματα, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι διάφορες αλλαγές και τροποποιήσεις θα διαφανούν στα έμπειρα στην τεχνική άτομα. Συνεπώς, εκτός εάν τέτοιες αλλαγές και τροποποιήσεις παρεκκλίνουν με άλλο τρόπο από το αντικείμενο της παρούσας εφεύρεσης που ορίζεται παρακάτω στο παρόν, θα πρέπει να θεωρούνται ότι περιλαμβάνονται σε αυτό.

Claims

Αξιώσεις

1. Μια μονάδα συμπιεστή η οποία εγκαθίσταται εντός ενός πλοίου για τη συμπίεση ενός αερίου στόχου το οποίο είναι ένα αέριο απωλειών εξάτμισης που αναρροφάται από μια δεξαμενή αποθήκευσης LNG του πλοίου, με τη μονάδα συμπιεστή να περιλαμβάνει:

έναν πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή που περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και είναι διαμορφωμένος ώστε να συμπιέζει και να παρέχει το αέριο στόχο σε έναν προορισμό ζήτησης, έναν δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή που περιλαμβάνει ένα πλήθος σταδίων συμπίεσης και συνδέεται παράλληλα με τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή για τη συμπίεση και παροχή του αερίου στόχου στον προορισμό ζήτησης, και

μια μονάδα ελέγχου διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει τη λειτουργία του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή και του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή,

όπου ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει:

μια πρώτη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη ενός τελικού σταδίου συμπίεσης, έναν πρώτο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας,

ένα πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης, και

μια πρώτη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο πρώτο κανάλι ροής παράκαμψης, ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνει:

μια δεύτερη αντεπίστροφη βαλβίδα που παρέχεται κατάντη ενός τελικού σταδίου συμπίεσης,

έναν δεύτερο αισθητήρα πίεσης που παρέχεται μεταξύ του τελικού σταδίου συμπίεσης και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας,

ένα δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης το οποίο παρακάμπτει τουλάχιστον το τελικό στάδιο συμπίεσης, και

μια δεύτερη βαλβίδα παράκαμψης που παρέχεται στο δεύτερο κανάλι ροής παράκαμψης, η μονάδα συμπιεστή είναι διαμορφωμένη ώστε να εξαναγκάζει το αέριο στόχο που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή και το αέριο στόχο που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή να συγχωνεύονται σε ένα κανάλι ροής κατάντη της πρώτης αντεπίστροφης βαλβίδας και της δεύτερης αντεπίστροφης βαλβίδας,

η μονάδα ελέγχου περιλαμβάνει μια μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος διαμορφωμένη ώστε να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης να ισούται με μια πρώτη τιμή ρύθμισης και να ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης και να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δεύτερου αισθητήρα πίεσης να ισούται με μια δεύτερη τιμή ρύθμισης μικρότερη από την πρώτη τιμή ρύθμισης.

2. Η μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με την αξίωση 1, όπου

η δεύτερη τιμή ρύθμισης είναι μια τιμή ίση με ή μεγαλύτερη από 99% και μικρότερη από 100% της πρώτης τιμής ρύθμισης.

3. Η μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με την αξίωση 1 ή 2, όπου

η μονάδα ελέγχου περαιτέρω περιλαμβάνει:

μια μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης διαμορφωμένη ώστε να λαμβάνει την απαιτούμενη πίεση του αερίου στόχου από τον προορισμό ζήτησης, και

μια μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης διαμορφωμένη ώστε να προσδιορίζει την πρώτη τιμή ρύθμισης και τη δεύτερη τιμή ρύθμισης με βάση την απαιτούμενη πίεση που λαμβάνεται από τη μονάδα λήψης απαιτούμενης πίεσης,

η μονάδα προσδιορισμού τιμής ρύθμισης αλλάζει την πρώτη τιμή ρύθμισης και τη δεύτερη τιμή ρύθμισης διατηρώντας ταυτόχρονα μια διαφορά μεταξύ της πρώτης τιμής ρύθμισης και της δεύτερης τιμής ρύθμισης με βάση μια αλλαγή στην απαιτούμενη πίεση.

4. Η μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με την αξίωση 1 ή 2, όπου ο πρώτος παλινδρομικός συμπιεστής και ο δεύτερος παλινδρομικός συμπιεστής περιλαμβάνουν έναν όμοιο αριθμό σταδίων συμπίεσης.

5. Η μονάδα συμπιεστή σύμφωνα με την αξίωση 1 ή 2, όπου

η μονάδα ελέγχου είναι διαμορφωμένη ώστε:

να αυξάνει με εξαναγκασμό τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την επιστροφή της συνολικής ποσότητας του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον πρώτο παλινδρομικό συμπιεστή από ένα κανάλι ροής κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης του πρώτου παλινδρομικού συμπιεστή, και

να αυξάνει με εξαναγκασμό τον βαθμό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης ώστε να εξαναγκάζει την επιστροφή της συνολικής ποσότητας του αερίου στόχου που εκκενώνεται από τον δεύτερο παλινδρομικό συμπιεστή από ένα κανάλι ροής κατάντη του τελικού σταδίου συμπίεσης του δεύτερου παλινδρομικού συμπιεστή, όταν ο προορισμός ζήτησης αποκόπτει ένα φορτίο, όπου

μια αύξηση του βαθμού ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης είναι μεγαλύτερη από αυτή της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης.

6. Ένα πρόγραμμα αποθηκευμένο σε ένα μέσο αποθήκευσης ενός υπολογιστή και το οποίο ελέγχει τη λειτουργία της μονάδας συμπιεστή σύμφωνα με την αξίωση 1

για να εξαναγκάζει τον υπολογιστή που αποτελεί τη μονάδα ελέγχου να λειτουργεί ως μονάδα ελέγχου βαθμού ανοίγματος η οποία ελέγχει τον βαθμό ανοίγματος της πρώτης βαλβίδας παράκαμψης και εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του πρώτου αισθητήρα πίεσης να ισούται με την πρώτη τιμή ρύθμισης και να ελέγχει τον βαθμ ώστε να εξαναγκάζει την πίεση ανίχνευσης του δε δεύτερη τιμή ρύθμισης.

ό ανοίγματος της δεύτερης βαλβίδας παράκαμψης ύτερου αισθητήρα πίεσης να ισούται με τη