JP2022010692A - Compressor unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、船舶のLNG貯槽からボイルオフガスである対象ガスを需要先に供給する圧縮機ユニットに関する。 The present invention relates to a compressor unit that supplies a target gas, which is a boil-off gas, from a ship's LNG storage tank to a demand destination.
蒸発ガスを昇圧してエンジン等に供給する蒸発ガス圧縮部が開発されている(特許文献1を参照)。特許文献1の蒸発ガス圧縮部は、主圧縮部および主圧縮部と並列に設置された予備圧縮部を有している。主圧縮部は、5つの圧縮機を有している。予備圧縮部は、主圧縮部の圧縮機と同数の圧縮機又は主圧縮部の圧縮機よりも多くの圧縮機により構成されている。主圧縮部および予備圧縮部により圧縮された蒸発ガスは、ME-GIエンジンに供給される。主圧縮部および予備圧縮部が直列に連結された複数の圧縮機を備える場合、主圧縮部の複数の圧縮機のうち一部のみを経た蒸発ガスの一部と、予備圧縮部の複数の圧縮機のうち一部のみを経た蒸発ガスの一部とを、それぞれ分岐させてDFGEに送ることができる。 An evaporative gas compression unit that boosts evaporative gas and supplies it to an engine or the like has been developed (see Patent Document 1). The evaporative gas compression unit of Patent Document 1 has a main compression unit and a precompression unit installed in parallel with the main compression unit. The main compression unit has five compressors. The pre-compressor is composed of the same number of compressors as the compressor of the main compressor or more compressors than the compressor of the main compressor. The evaporative gas compressed by the main compression unit and the precompression unit is supplied to the ME-GI engine. When a plurality of compressors in which the main compression unit and the pre-compression unit are connected in series are provided, a part of the evaporative gas that has passed through only a part of the plurality of compressors of the main compression unit and a plurality of compressions of the pre-compression unit. A part of the evaporative gas that has passed through only a part of the machine can be branched and sent to the DFGE.
ところで、上記の分岐流路から需要先(以下、便宜上「副需要先」という。)に供給されるガスは、副需要先で実際に要求されるガスの圧力よりも高い状態でガス導出路上を流れ、副需要先に流入する直前で減圧される。このため、往復動圧縮機から副需要先に至るまでの配管や計装品を高圧仕様とする必要が生じ、配管や計装品のコストが増大してしまう。複数の往復動圧縮機を用いて副需要先にガスが供給される場合には、配管や計装品のコストがより増大してしまう。 By the way, the gas supplied from the above-mentioned branch flow path to the demand destination (hereinafter, referred to as “sub-demand destination” for convenience) is on the gas lead-out path in a state where the pressure of the gas actually required by the sub-demand destination is higher than that of the gas. The pressure is reduced just before the flow flows and flows into the sub-demand destination. For this reason, it becomes necessary to make the piping and instrumentation from the reciprocating compressor to the sub-demand destination high-pressure specifications, and the cost of the piping and instrumentation increases. When gas is supplied to a sub-demand destination using a plurality of reciprocating compressors, the cost of piping and instrumentation becomes higher.
本発明は、複数の往復動圧縮機から需要先に至るまでのガス導出路において、対象ガスが高圧化してしまうことを防止することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the target gas from increasing in pressure in a gas lead-out path from a plurality of reciprocating compressors to a demand destination.
本発明の一の局面に係る圧縮機ユニットは、船舶内に設置され、前記船舶のLNG貯槽から吸い込んだボイルオフガスである対象ガスを圧縮するように構成されている。圧縮機ユニットは、複数の圧縮ステージを有し、対象ガスを圧縮して一の需要先に供給する第1往復動圧縮機と、複数の圧縮ステージを有し、対象ガスを圧縮して前記一の需要先に供給するように前記第1往復動圧縮機と並列に接続された第2往復動圧縮機と、制御部とを備えている。前記第1往復動圧縮機は、1つの圧縮ステージとその次の圧縮ステージとを接続するステージ接続流路から分岐して別の需要先に対象ガスを導くガス導出路に接続される第1分岐流路と、前記ガス導出路から前記ステージ接続流路への対象ガスの逆流を防ぐように前記第1分岐流路に設けられた第1逆止弁と、前記ガス導出路に供給される対象ガスの圧力を前記第1逆止弁の上流側で調整するように前記第1分岐流路に設けられた第1圧力調整弁と、前記1つの圧縮ステージの吐出側の対象ガスの圧力を検出する第1吐出圧検出部と、前記第1圧力調整弁の下流側の対象ガスの圧力を検出する第1供給圧検出部とを含んでいる。前記第2往復動圧縮機は、1つの圧縮ステージとその次の圧縮ステージとを接続するステージ接続流路から分岐して前記ガス導出路に接続される第2分岐流路と、前記ガス導出路から前記第2往復動圧縮機の前記ステージ接続流路への対象ガスの逆流を防ぐように前記第2分岐流路に設けられた第2逆止弁と、前記ガス導出路に供給される対象ガスの圧力を前記第2逆止弁の上流側で調整するように前記第2分岐流路に設けられた第2圧力調整弁と、前記第2往復動圧縮機の前記1つの圧縮ステージの吐出側の対象ガスの圧力を検出する第2吐出圧検出部と、前記第2圧力調整弁の下流側の対象ガスの圧力を検出する第2供給圧検出部とを含んでいる。前記制御部は、前記第1吐出圧検出部および前記第2吐出圧検出部の検出圧力が所定の範囲に収まっているか否かを判定し、前記検出圧力が前記所定の範囲に収まっている場合には、前記第1供給圧検出部および前記第2供給圧検出部の前記検出圧力が、前記別の需要先が要求する圧力値に近づくように前記第1圧力調整弁および前記第2圧力調整弁の開度を調整する。 The compressor unit according to one aspect of the present invention is installed in a ship and is configured to compress a target gas, which is a boil-off gas sucked from an LNG storage tank of the ship. The compressor unit has a first reciprocating compressor that has a plurality of compression stages and compresses a target gas and supplies it to one demand destination, and has a plurality of compression stages and compresses the target gas to the above-mentioned one. A second reciprocating compressor connected in parallel with the first reciprocating compressor and a control unit are provided so as to supply the demand destination. The first reciprocating compressor is a first branch connected to a gas lead-out path that branches from a stage connection flow path connecting one compression stage and the next compression stage and guides a target gas to another demand destination. The flow path, the first check valve provided in the first branch flow path so as to prevent the backflow of the target gas from the gas lead-out path to the stage connection flow path, and the target supplied to the gas lead-out path. Detects the pressure of the first pressure regulating valve provided in the first branch flow path so that the gas pressure is adjusted on the upstream side of the first check valve, and the pressure of the target gas on the discharge side of the one compression stage. It includes a first discharge pressure detecting unit and a first supply pressure detecting unit that detects the pressure of the target gas on the downstream side of the first pressure adjusting valve. The second reciprocating compressor has a second branch flow path that branches from a stage connection flow path that connects one compression stage and the next compression stage and is connected to the gas lead-out path, and the gas lead-out path. A second check valve provided in the second branch flow path so as to prevent backflow of the target gas into the stage connection flow path of the second reciprocating compressor, and a target supplied to the gas outlet path. A second pressure regulating valve provided in the second branch flow path so as to adjust the gas pressure on the upstream side of the second check valve, and a discharge of the one compression stage of the second reciprocating compressor. It includes a second discharge pressure detecting unit that detects the pressure of the target gas on the side, and a second supply pressure detecting unit that detects the pressure of the target gas on the downstream side of the second pressure adjusting valve. The control unit determines whether or not the detection pressures of the first discharge pressure detection unit and the second discharge pressure detection unit are within a predetermined range, and when the detection pressure is within the predetermined range. The first pressure adjusting valve and the second pressure adjusting so that the detected pressures of the first supply pressure detecting unit and the second supply pressure detecting unit approach the pressure value required by the other demand destination. Adjust the valve opening.
上記の構成によれば、第1圧力調整弁および第2圧力調整弁の下流側の対象ガスの圧力が低くなるため、ガス導出路を構成する配管やガス導出路に取付けられる計装品に高圧仕様のものを用いることが不要となる。その結果、当該配管や計装品のコストを抑制することが可能となる。 According to the above configuration, the pressure of the target gas on the downstream side of the first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve becomes low, so that the pressure is high on the pipes constituting the gas outlet path and the instrumentation attached to the gas outlet path. It is not necessary to use the specifications. As a result, it is possible to reduce the cost of the piping and instrumentation.
上記の構成に関して、前記第1往復動圧縮機は、前記第1吐出圧検出部と前記第1圧力調整弁との間で前記第1分岐流路を開閉する第1開閉弁を含んでいてもよい。前記第2往復動圧縮機は、前記第2吐出圧検出部と前記第2圧力調整弁との間で前記第2分岐流路を開閉する第2開閉弁を含んでいてもよい。前記制御部は、所定の圧力範囲となった場合に前記第1開閉弁および前記第2開閉弁を開いてもよい。 With respect to the above configuration, the first reciprocating compressor may include a first on-off valve that opens and closes the first branch flow path between the first discharge pressure detection unit and the first pressure adjusting valve. good. The second reciprocating compressor may include a second on-off valve that opens and closes the second branch flow path between the second discharge pressure detection unit and the second pressure adjusting valve. The control unit may open the first on-off valve and the second on-off valve when a predetermined pressure range is reached.
上記の構成によれば、前記別の需要先への意図しない対象ガスの流出を防止することができる。 According to the above configuration, it is possible to prevent an unintended outflow of the target gas to the other demand destination.
上記の構成に関して、前記制御部は、前記別の需要先への供給を停止する指示に応じて前記第1圧力調整弁および前記第2圧力調整弁の開度を下げるとともに、前記第1供給圧検出部および前記第2供給圧検出部の前記検出圧力が所定の閾値を下回ると、前記第1開閉弁および前記第2開閉弁を閉じてもよい。 With respect to the above configuration, the control unit lowers the opening degree of the first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve in response to an instruction to stop the supply to the other demand destination, and the first supply pressure. When the detection pressure of the detection unit and the second supply pressure detection unit falls below a predetermined threshold value, the first on-off valve and the second on-off valve may be closed.
上記の構成によれば、第1開閉弁および第2開閉弁を閉じる前に、制御部は、第1圧力調整弁および第2圧力調整弁の開度を下げるので、第1往復動圧縮機および第2往復動圧縮機のステージ接続流路の急激な圧力上昇を防ぐことができる。 According to the above configuration, before closing the first on-off valve and the second on-off valve, the control unit lowers the opening degree of the first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve, so that the first reciprocating compressor and the second reciprocating compressor It is possible to prevent a sudden increase in pressure in the stage connection flow path of the second reciprocating compressor.
上記の構成に関して、前記ステージ接続流路は、前記複数の圧縮ステージの中で前記別の需要先が要求する前記圧力値に最も近く且つ前記圧力値よりも大きな圧力の対象ガスを吐出する圧縮ステージの吐出側に設けられていてもよい。 With respect to the above configuration, the stage connection flow path is a compression stage that discharges a target gas having a pressure closest to and larger than the pressure value requested by the other demand destination among the plurality of compression stages. It may be provided on the discharge side of.
上記の構成によれば、第1圧力調整弁および第2圧力調整弁の1次側の圧力を低く抑えることができ、圧力制御を容易に行うことができる。 According to the above configuration, the pressure on the primary side of the first pressure regulating valve and the second pressure regulating valve can be suppressed to a low level, and the pressure can be easily controlled.
上記の構成に関して、前記第1往復動圧縮機および前記第2往復動圧縮機は、同数の圧縮ステージを有していてもよい。 With respect to the above configuration, the first reciprocating compressor and the second reciprocating compressor may have the same number of compression stages.
上述の圧縮機ユニットは、複数の往復動圧縮機から需要先に至るまでのガス導出路において、対象ガスが高圧化してしまうことを防止することができる。 The above-mentioned compressor unit can prevent the target gas from increasing in pressure in the gas lead-out path from the plurality of reciprocating compressors to the demand destination.
図1は、圧縮機ユニット100の概略図である。図2および図3は、圧縮機ユニット100の一部の概略図である。図1ないし図3を参照して、圧縮機ユニット100が説明される。
FIG. 1 is a schematic view of the
圧縮機ユニット100は、LNG(Liquefied Natural Gas:液化天然ガス)が貯留されたLNG貯槽101を有している船舶(図示せず)内に設置されている。圧縮機ユニット100は、LNG貯槽101内で生じたボイルオフガスである対象ガスを吸い込み、吸い込まれた対象ガスを圧縮するように構成されている。さらに、圧縮機ユニット100は、圧縮された対象ガスを主需要先501(たとえば、エンジン)および副需要先502(たとえば、発電機やエンジン)に供給するように構成されている。以下の説明において、対象ガスの流れ方向を基準に、「上流」および「下流」との用語が用いられる。
The
圧縮機ユニット100は、第1往復動圧縮機300と、第1往復動圧縮機300に並列に接続された第2往復動圧縮機400と、第1往復動圧縮機300および第2往復動圧縮機400を制御する制御部420とを有している。第1往復動圧縮機300と第2往復動圧縮機400とは同様の構造である。
The
第1往復動圧縮機300は、対象ガスが主需要先501に向けて流れる流路110と、対象ガスを順次昇圧する第1圧縮ステージ201~第6圧縮ステージ206と、複数のクーラ281~285と、駆動部(図示省略)とを備えている。駆動部は、駆動源(モータやエンジンなど)と駆動源の動力を第1圧縮ステージ201~第6圧縮ステージ206に伝えるクランク機構とを備えている。
The first reciprocating
第1圧縮ステージ201は、流路110上において2つ設けられ、第2圧縮ステージ202~第6圧縮ステージ206は、流路110上においてそれぞれ1つずつ設けられている。
Two
流路110は、LNG貯槽101内で生じたボイルオフガスを主需要先501に供給できるように、LNG貯槽101と主需要先501とを接続している。流路110は、貯槽接続流路111と、複数のステージ接続流路115~119と、需要先供給流路114とを含んでいる。
The
貯槽接続流路111は、その上流端がLNG貯槽101に接続され、下流端が圧縮機ユニット100の第1圧縮ステージ201に接続されている。詳細には、貯槽接続流路111は、LNG貯槽101の上部から延設された主管121と、主管121の下流端において二股に分かれ、2つの第1圧縮ステージ201に接続された分岐管122,123とを有している。すなわち、2つの第1圧縮ステージ201は、互いに並列となるように貯槽接続流路111に接続されている。
The upstream end of the storage tank
ステージ接続流路115~119は、1つの圧縮ステージから次段の圧縮ステージへ対象ガスを流すようにそれぞれ配管されている。ステージ接続流路115は、2つの第1圧縮ステージ201から第2圧縮ステージ202へ対象ガスを流すように構成されている。すなわち、ステージ接続流路115は、第2圧縮ステージ202から第1圧縮ステージ201に向けて延設された主管124と、主管124の上流端で二股に分かれ、2つの第1圧縮ステージ201に接続された分岐管125,126とを含んでいる。ステージ接続流路116は、第2圧縮ステージ202と第3圧縮ステージ203とを接続している。ステージ接続流路117は、第3圧縮ステージ203と第4圧縮ステージ204とを接続している。ステージ接続流路118は、第4圧縮ステージ204と第5圧縮ステージ205とを接続している。ステージ接続流路119は、第5圧縮ステージ205と第6圧縮ステージ206とを接続している。
The stage
需要先供給流路114は、第6圧縮ステージ206を主需要先501に接続する流路である。
The demand destination
クーラ281~285は、対象ガスを対象ガスよりも低温の冷却水と熱交換するように構成されている。クーラ281は、第2圧縮ステージ202から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路116に設けられている。クーラ282は、第3圧縮ステージ203から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路117に設けられている。クーラ283は、第4圧縮ステージ204から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路118に設けられている。クーラ284は、第5圧縮ステージ205から吐出された対象ガスを冷却するようにステージ接続流路119に設けられている。クーラ285は、第6圧縮ステージ206から吐出された対象ガスを冷却するように需要先供給流路114に設けられている。
The
圧縮機ユニット100は、流路110内の対象ガスの圧力を調整するためバイパス流路411~414を有している。バイパス流路411~413は、ステージ接続流路116,117,119上の分岐部311~313から対象ガスを上流側に戻すように構成されている。分岐部311~313は、クーラ281,282,284の下流に位置している。
The
バイパス流路411は、第1圧縮ステージ201および第2圧縮ステージ202をバイパスしつつ、貯槽接続流路111の主管121に接続されている。バイパス流路412は、第3圧縮ステージ203をバイパスしつつ、分岐部311の下流側且つ第3圧縮ステージ203の上流側の接続部315でステージ接続流路116に接続されている。バイパス流路413は、第4圧縮ステージ204および第5圧縮ステージ205をバイパスしつつ、分岐部312の下流側且つ第4圧縮ステージ204の上流側でステージ接続流路117に接続されている。バイパス流路414は、クーラ285の下流側において需要先供給流路114に設けられた分岐部314から対象ガスを上流側に戻すように構成されている。バイパス流路414は、第6圧縮ステージ206をバイパスしつつ、分岐部313の下流側且つ第6圧縮ステージ206の上流側でステージ接続流路119に接続されている。
The
バイパス流路411~414には、バイパス弁421~424がそれぞれ取り付けられている。
Bypass
バイパス流路411~414に対応して、圧力センサ431~434が流路110に配置されている。圧力センサ431は、第2圧縮ステージ202からの吐出圧を検出するように、クーラ281の下流側且つ分岐部311の上流側においてステージ接続流路116に取り付けられている。圧力センサ432は、第3圧縮ステージ203からの吐出圧を検出するように、クーラ282の下流側且つ分岐部312の上流側においてステージ接続流路117に取り付けられている。圧力センサ433は、第5圧縮ステージ205からの吐出圧を検出するように、クーラ284の下流側且つ分岐部313の上流側においてステージ接続流路119に取り付けられている。圧力センサ434は、第6圧縮ステージ206からの吐出圧を検出するように、クーラ285の下流側且つ分岐部314の上流側において需要先供給流路114に取り付けられている。
第1往復動圧縮機300は、図2に示されるように、副需要先502(たとえば、発電機、エンジン、ガス燃焼設備)に対象ガスを供給するための第1分岐流路320を有している。第1分岐流路320は、第2圧縮ステージ202と第3圧縮ステージ203との間から分岐する。より詳細には、第1分岐流路320は、ステージ接続流路116からのバイパス流路411の分岐部311とステージ接続流路116に対するバイパス流路412の接続部315との間においてステージ接続流路116から分岐している。
As shown in FIG. 2, the
第1分岐流路320の下流端は、副需要先502から延出されたガス導出路102に接続されている。第1往復動圧縮機300では、副需要先502が要求する圧力に最も近く、かつ、当該要求圧力よりも大きい吐出圧となる第2圧縮ステージ202の吐出ガスが副需要先502に供給される。
The downstream end of the first
第1分岐流路320には、ガス導出路102に向かって第1開閉弁321、第1圧力調整弁322、圧力センサ324および第1逆止弁323が順に設けられている。第1逆止弁323は、ガス導出路102からの対象ガスの逆流を防止する。第1圧力調整弁322は、第1逆止弁323の上流側においてガス導出路102に供給される対象ガスの圧力を調整する。圧力センサ324は、第1圧力調整弁322の下流側の対象ガスの圧力(より詳細には、第1圧力調整弁322と第1逆止弁323との間の圧力)を検出する。
The first
第2往復動圧縮機400の流路110の上流端は、第1往復動圧縮機300の貯槽接続流路111の主管121に接続されている。第2往復動圧縮機400の流路110の下流端は、第1往復動圧縮機300の需要先供給流路114に接続されている。
The upstream end of the
第2往復動圧縮機400は、図3に示されるように、第1往復動圧縮機300とともに副需要先502に対象ガスを供給するように構成されている。第2往復動圧縮機400には、第1往復動圧縮機300の第1分岐流路320、第1開閉弁321、第1圧力調整弁322、圧力センサ324および第1逆止弁323と同様の第2分岐流路330、第2開閉弁331、第2圧力調整弁332、圧力センサ334および第2逆止弁333が設けられている。第2分岐流路330では、ガス導出路102に向かって第2開閉弁331、第2圧力調整弁332、圧力センサ334および第2逆止弁333が順に設けられている。なお、第2往復動圧縮機400の他の構成についても、第1往復動圧縮機300と同様である。圧縮機ユニット100では、第1往復動圧縮機300および第2往復動圧縮機400が同じ構造とされるため、それぞれに使用される部品の共通化を図ることができる。
As shown in FIG. 3, the
図1に示す制御部420は、第1往復動圧縮機300および第2往復動圧縮機400の圧力センサ431~434,324,334の検出圧力の情報を取得する。図1では図示を省略しているが、実際には制御部420とこれらの圧力センサ431~434,324,334とが電気的に接続されている。また、制御部420は、バイパス弁421~424、第1開閉弁321、第2開閉弁331、第1圧力調整弁322および第2圧力調整弁332に電気的に接続されている。
The
制御部420は、第1往復動圧縮機300における貯槽接続流路111、複数のステージ接続流路115~119、および、需要先供給流路114の圧力バランスを一定に保つために、圧力センサ431~434の検出圧力に基づいて、バイパス弁421~424の開度を調整するように構成されている。さらに、制御部420は、第1往復動圧縮機300から副需要先502に一定の圧力のガスを供給するために、圧力センサ431および圧力センサ324の検出圧力に基づいて、第1開閉弁321および第1圧力調整弁322を制御するように構成されている。以下の説明では、第1往復動圧縮機300の圧力センサ431を「第1吐出圧検出部431A」と呼ぶ。第1往復動圧縮機300の圧力センサ324を「第1供給圧検出部324」と呼ぶ。
The
同様に、制御部420は、第2往復動圧縮機400における各流路111,115~119,114の圧力バランスを一定に保つために、圧力センサ431~434に基づいてバイパス弁421~424の開度を調整する。副需要先502に一定の圧力のガスを供給するために、圧力センサ431,324の検出圧力に基づいて、第2開閉弁331および第2圧力調整弁332を制御するように構成されている。以下の説明では、第2往復動圧縮機400の圧力センサ431を「第2吐出圧検出部431B」と呼ぶ。第2往復動圧縮機400の圧力センサ334を「第2供給圧検出部334」と呼ぶ。
Similarly, the
次に、第1往復動圧縮機300の動作について説明する。第1往復動圧縮機300が駆動されると、対象ガスは、第1圧縮ステージ201~第6圧縮ステージ206により順次圧縮される。第2圧縮ステージ202~第6圧縮ステージ206から吐出された対象ガスは、クーラ281~285を通過することにより冷却される。第6圧縮ステージ206から吐出された高圧の対象ガスは需要先供給流路114を通じて主需要先501に供給される。
Next, the operation of the
第1往復動圧縮機300の駆動中、流路110内の各所の対象ガスの圧力は第1吐出圧検出部431Aおよび他の圧力センサ432~434によって取得されている。第1吐出圧検出部431Aおよび他の圧力センサ432~434の圧力検出値が所定の正常範囲内である場合は、バイパス弁421~424は閉じられている。第1吐出圧検出部431Aおよび他の圧力センサ432~434の圧力検出値が正常範囲から外れた場合には、第1吐出圧検出部431Aおよび他の圧力センサ432~434の圧力検出値を正常範囲に戻すように、バイパス弁421~424の開度が制御部420によって調整される。以上の動作は、第2往復動圧縮機400についても同様である。
While the
ところで、第1往復動圧縮機300では、主需要先501に対象ガスを供給している間、副需要先502にも対象ガスを供給している。図4は、第1往復動圧縮機300から副需要先502への対象ガスを供給する流れを示す図である。ただし、主需要先501に対象ガスが供給している間、常に、副需要先502に対象ガスが供給される必要はない。
By the way, in the
第1往復動圧縮機300の起動時には、制御部420は第1開閉弁321を閉じている(ステップS110)。制御部420は、第1圧力調整弁322の上流側(以下、1次側ということがある。)の対象ガスの圧力状態を確認するために、第1吐出圧検出部431Aの検出圧力(以下、1次側の検出圧力ということがある。)を参照する。制御部420は、1次側の検出圧力が予め設定された所定の範囲に収まっているか否かを判定し(ステップS120)、1次側の検出圧力が所定の範囲に収まるまで、第1開閉弁321が閉じられている(ステップS120:No)。1次側の検出圧力が所定の範囲に収まると、制御部420は、第1開閉弁321を開く(ステップS130)。
When the
第1開閉弁321が開かれた後、制御部420は、第1圧力調整弁322の下流側(以下、2次側ということがある。)に位置する第1供給圧検出部324の検出圧力(以下、2次側の検出圧力ということがある。)を取得する。そして、制御部420は2次側の検出圧力に基づいて対象ガスの圧力が副需要先502の要求圧力となるように、第1圧力調整弁322の開度を調整する(ステップS140)。
After the first on-off
制御部420では、1次側の検出圧力が所定の範囲から外れた場合、第1開閉弁321を閉じる制御が実行される(ステップS110)。副需要先502への対象ガスの供給を中断することにより、第1往復動圧縮機300の各流路111、115~119、114の圧力バランスの安定化を図ることができる。なお、この間、第2往復動圧縮機400から副需要先502への対象ガスの供給は継続されていてもよい。その後、1次側の検出圧力が継続的に取得され(ステップS120)、検出圧力が再び所定の範囲に収まると、第1往復動圧縮機300から副需要先502への対象ガスの供給が再開される(ステップS130,S140)。
When the detection pressure on the primary side deviates from a predetermined range, the
第1往復動圧縮機300では、停止信号が制御部420に入力されると(ステップS210)、制御部420が第1圧力調整弁322の開度を下げる制御を実行する(ステップS220)。第1圧力調整弁322の2次側の検出圧力が漸次低下する。2次側の検出圧力が所定の閾値を下回ると(ステップS230)、制御部420は、第1開閉弁321を閉じる(ステップS240)。第1往復動圧縮機300では、第1圧力調整弁322の開度が下げられて2次側へのガスの流れが抑制された後に、第1開閉弁321が閉じられるため、1次側の圧力の急激な変化が防止される。
In the
第2往復動圧縮機400についても、図4と同様のステップにより副需要先502に対象ガスが供給される。すなわち、第2往復動圧縮機400の起動時には、制御部420は第2吐出圧検出部431Bと第2圧力調整弁332との間の第2開閉弁331を閉じている(ステップS110)。制御部420は、第2吐出圧検出部431Bに基づいて、第2圧力調整弁332の1次側(上流側)の圧力状態が予め設定された所定の範囲に収まっているか否かを判定する(ステップS120)。1次側の検出圧力が所定の範囲に収まると、制御部420は第2開閉弁331を開く(ステップS130)。
As for the
第2開閉弁331が開かれた後、制御部420は、第2供給圧検出部334に基づいて第2圧力調整弁332の2次側の対象ガスの圧力が副需要先502の要求圧力となるように、第2圧力調整弁332の開度が調整される(ステップS140)。
After the second on-off
第2往復動圧縮機400では、第2圧力調整弁332の1次側の検出圧力が所定の範囲から外れた場合、第1往復動圧縮機300と同様に、制御部420が第2開閉弁331を閉じる制御を実行する(ステップS110)。これにより、第2往復動圧縮機400から副需要先502への対象ガスの供給が中断される。なお、この間、第1往復動圧縮機300から副需要先502への対象ガスの供給は継続されていてもよい。その後、1次側の検出圧力が再び所定の範囲に収まると、第2往復動圧縮機400から副需要先502への対象ガスの供給が再開される(ステップS120,S130,S140)。
In the
第2往復動圧縮機400では、停止信号が制御部420に入力されると(ステップS210)、制御部420が第2圧力調整弁332の開度を下げる制御を実行する(ステップS220)。2次側の検出圧力が所定の閾値を下回ると(ステップS230)、第2開閉弁331が閉じられる(ステップS240)。第2往復動圧縮機400では、第2圧力調整弁332の開度が下げられた後に第2開閉弁331が閉じられるため、1次側の圧力の急激な変化が防止される。
In the
以上、本発明の実施形態について説明したが、第1圧力調整弁322および第2圧力調整弁332よりも下流側の流路では対象ガスの圧力が低くなるため、ガス導出路102を構成する配管やガス導出路102に取付けられる計装品に高圧仕様のものを用いることが不要となる。その結果、当該配管や計装品のコストを抑制することが可能となる。なお、第1、第2圧力調整弁322,332と第1、第2逆止弁323,333との間の配管は高圧仕様とされてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, since the pressure of the target gas is low in the flow path on the downstream side of the first
第1往復動圧縮機300では、第1逆止弁323が設けられることにより、万一、第1逆止弁323の下流側の圧力が異常に上昇したとしても、上流側への影響を防止することができる。第1開閉弁321が設けられることにより副需要先502への意図しない対象ガスの流出を防止することができる。第2往復動圧縮機400についても同様である。
In the
第1往復動圧縮機300では、副需要先502の要求圧力よりも大きい吐出圧力となる第2~第6圧縮ステージ202~206のうち、最も吐出圧力が小さい第2圧縮ステージ202の下流側に第1分岐流路320が設けられる。これにより、第1圧力調整弁322の1次側の圧力が不必要に大きくなることが防止され、2次側の圧力調整を容易に行うことが可能となる。第2往復動圧縮機400についても同様である。
In the
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと解されるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
上述の実施形態に関して、第1往復動圧縮機300は、1つの第1圧縮ステージ201を有していてもよい。第1往復動圧縮機300は、5段未満の圧縮ステージからそれぞれ構成されてもよい。第2往復動圧縮機400についても同様である。
With respect to the above-described embodiment, the
上述の実施形態の技術は、船舶に搭載された圧縮機ユニットに好適に利用される。 The technique of the above-described embodiment is suitably used for a compressor unit mounted on a ship.
100・・・・・・・・・・圧縮機ユニット
102・・・・・・・・・・ガス導出路
300・・・・・・・・・・第1往復動圧縮機
320・・・・・・・・・・第1分岐流路
321・・・・・・・・・・第1開閉弁
322・・・・・・・・・・第1圧力調整弁
323・・・・・・・・・・第1逆止弁
324・・・・・・・・・・第1供給圧検出部
330・・・・・・・・・・第2分岐流路
331・・・・・・・・・・第2開閉弁
332・・・・・・・・・・第2圧力調整弁
333・・・・・・・・・・第2逆止弁
334・・・・・・・・・・第2供給圧検出部
400・・・・・・・・・・第2往復動圧縮機
420・・・・・・・・・・制御部
431A・・・・・・・・・第1吐出圧検出部
431B・・・・・・・・・第2吐出圧検出部
100 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・································································································································・ ・ ・ ・ ・
Claims (5)
複数の圧縮ステージを有し、対象ガスを圧縮して一の需要先に供給する第1往復動圧縮機と、
複数の圧縮ステージを有し、対象ガスを圧縮して前記一の需要先に供給するように前記第1往復動圧縮機と並列に接続された第2往復動圧縮機と、
制御部と、
を備え、
前記第1往復動圧縮機は、
1つの圧縮ステージとその次の圧縮ステージとを接続するステージ接続流路から分岐して別の需要先に対象ガスを導くガス導出路に接続される第1分岐流路と、
前記ガス導出路から前記ステージ接続流路への対象ガスの逆流を防ぐように前記第1分岐流路に設けられた第1逆止弁と、
前記ガス導出路に供給される対象ガスの圧力を前記第1逆止弁の上流側で調整するように前記第1分岐流路に設けられた第1圧力調整弁と、
前記1つの圧縮ステージの吐出側の対象ガスの圧力を検出する第1吐出圧検出部と、
前記第1圧力調整弁の下流側の対象ガスの圧力を検出する第1供給圧検出部と、
を含み、
前記第2往復動圧縮機は、
1つの圧縮ステージとその次の圧縮ステージとを接続するステージ接続流路から分岐して前記ガス導出路に接続される第2分岐流路と、
前記ガス導出路から前記第2往復動圧縮機の前記ステージ接続流路への対象ガスの逆流を防ぐように前記第2分岐流路に設けられた第2逆止弁と、
前記ガス導出路に供給される対象ガスの圧力を前記第2逆止弁の上流側で調整するように前記第2分岐流路に設けられた第2圧力調整弁と、
前記第2往復動圧縮機の前記1つの圧縮ステージの吐出側の対象ガスの圧力を検出する第2吐出圧検出部と、
前記第2圧力調整弁の下流側の対象ガスの圧力を検出する第2供給圧検出部と、
を含み、
前記制御部は、前記第1吐出圧検出部および前記第2吐出圧検出部の検出圧力が所定の範囲に収まっているか否かを判定し、前記検出圧力が前記所定の範囲に収まっている場合には、前記第1供給圧検出部および前記第2供給圧検出部の前記検出圧力が、前記別の需要先が要求する圧力値に近づくように前記第1圧力調整弁および前記第2圧力調整弁の開度を調整する、圧縮機ユニット。 A compressor unit installed in a ship that compresses a target gas, which is a boil-off gas sucked from the LNG storage tank of the ship.
A first reciprocating compressor that has multiple compression stages and compresses the target gas and supplies it to one demand destination.
A second reciprocating compressor having a plurality of compression stages and connected in parallel with the first reciprocating compressor so as to compress the target gas and supply it to the one demand destination.
Control unit and
Equipped with
The first reciprocating compressor is
A first branch flow path that branches from the stage connection flow path that connects one compression stage and the next compression stage and is connected to a gas lead-out path that guides the target gas to another demand destination.
A first check valve provided in the first branch flow path so as to prevent backflow of the target gas from the gas lead-out path to the stage connection flow path,
A first pressure regulating valve provided in the first branch flow path so as to adjust the pressure of the target gas supplied to the gas outlet path on the upstream side of the first check valve,
A first discharge pressure detection unit that detects the pressure of the target gas on the discharge side of the one compression stage,
A first supply pressure detection unit that detects the pressure of the target gas on the downstream side of the first pressure control valve, and
Including
The second reciprocating compressor is
A second branch flow path that branches from the stage connection flow path that connects one compression stage and the next compression stage and is connected to the gas lead-out path.
A second check valve provided in the second branch flow path so as to prevent backflow of the target gas from the gas lead-out path to the stage connection flow path of the second reciprocating compressor.
A second pressure regulating valve provided in the second branch flow path so as to adjust the pressure of the target gas supplied to the gas outlet path on the upstream side of the second check valve,
A second discharge pressure detection unit that detects the pressure of the target gas on the discharge side of the one compression stage of the second reciprocating compressor, and
A second supply pressure detection unit that detects the pressure of the target gas on the downstream side of the second pressure control valve, and
Including
The control unit determines whether or not the detection pressures of the first discharge pressure detection unit and the second discharge pressure detection unit are within a predetermined range, and when the detection pressure is within the predetermined range. The first pressure adjusting valve and the second pressure adjusting so that the detected pressure of the first supply pressure detecting unit and the second supply pressure detecting unit approaches the pressure value required by the other demand destination. A compressor unit that adjusts the opening of the valve.
前記第2往復動圧縮機は、前記第2吐出圧検出部と前記第2圧力調整弁との間で前記第2分岐流路を開閉する第2開閉弁を含み、
前記制御部は、所定の圧力範囲となった場合に前記第1開閉弁および前記第2開閉弁を開く、請求項1に記載の圧縮機ユニット。 The first reciprocating compressor includes a first on-off valve that opens and closes the first branch flow path between the first discharge pressure detection unit and the first pressure adjusting valve.
The second reciprocating compressor includes a second on-off valve that opens and closes the second branch flow path between the second discharge pressure detection unit and the second pressure adjusting valve.
The compressor unit according to claim 1, wherein the control unit opens the first on-off valve and the second on-off valve when a predetermined pressure range is reached.
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