JP6002485B2

JP6002485B2 - Multistage centrifugal compressor

Info

Publication number: JP6002485B2
Application number: JP2012157273A
Authority: JP
Inventors: 征将田中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-07-13
Also published as: JP2014020228A

Description

本発明は多段遠心圧縮機に係り、特に各段の羽根車の下流側に各羽根車で圧縮された作動ガスを冷却する冷却手段を備えた多段遠心圧縮機に関する。 The present invention relates to a multistage centrifugal compressor, and more particularly, to a multistage centrifugal compressor provided with cooling means for cooling working gas compressed by each impeller on the downstream side of each stage impeller.

従来の多段遠心圧縮機の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の一体鋳造したボリュート型スクロールとギアボックスでは、ボリュートが羽根車ハウジングと一体鋳造されている。そして多段圧縮機は、インタークーラと組み合わせて組み立てられており、一体型ボリュートは、羽根車ハウジング、ギアボックスハウジング、下部インタークーラと一体で鋳造されている。 An example of a conventional multistage centrifugal compressor is described in Patent Document 1. In the integrally cast volute scroll and gearbox described in this publication, the volute is integrally cast with the impeller housing. The multistage compressor is assembled in combination with an intercooler, and the integral volute is cast integrally with the impeller housing, the gear box housing, and the lower intercooler.

従来の多段遠心圧縮機の他の例が、特許文献２、３に記載されている。特許文献２に記載の３段のターボ圧縮機では、コンパクト化とともに組立てや分解を容易にするために、平行に配置された２本の回転軸の一方の回転軸の両端に、羽根車が取り付けられており、第１、第２段圧縮機を形成している。他方の回転軸の一端側に羽根車が取り付けられて、第３段圧縮機を形成している。各圧縮機の下側には、各段で圧縮された作動ガスを冷却するインタークーラ、アフタークーラが並んで配置されている。 Other examples of conventional multistage centrifugal compressors are described in Patent Documents 2 and 3. In the three-stage turbo compressor described in Patent Document 2, an impeller is attached to both ends of one rotary shaft of two rotary shafts arranged in parallel in order to make the assembly and disassembly easy as well as downsizing. The first and second stage compressors are formed. An impeller is attached to one end side of the other rotating shaft to form a third stage compressor. Under each compressor, an intercooler and an aftercooler for cooling the working gas compressed in each stage are arranged side by side.

特許文献３に記載の３段式圧縮機では、鋳物で圧縮機圧縮部分（スクロール）、圧縮空気通路を一体に製作した鋳物一体ケーシングに、第１、第２インタークーラ、アフタークーラを内蔵するための収納部を形成している。この収納部に、第１、第２インタークーラ、アフタークーラの順で配置収納している。 In the three-stage compressor described in Patent Document 3, the first, second intercooler, and aftercooler are incorporated in a casting integrated casing in which a compressor compression portion (scroll) and a compressed air passage are integrally manufactured by casting. The storage part is formed. In this storage section, the first and second intercoolers and the aftercooler are arranged and stored in this order.

米国特許第６４８８４６７号明細書US Pat. No. 6,488,467 特開２００３−９７４８９号公報JP 2003-97489 A 特開２００４−３０８４７７号公報JP 2004-308477 A

上記特許文献１に記載の多段遠心圧縮機では鋳物の一体化ケーシングを採用したことにより、平行に配置された３本の回転軸の中で中間の回転軸にブルギアを配置して駆動機に接続し、両側の回転軸にピニオン歯車を配置した構成となっている。そして、ピニオンが配置された一方の被動軸の端部に初段羽根車を、ピニオンが配置された他方の被動軸の両端部には、２段、３段羽根車が配置されている。さらに、回転軸とほぼ同方向に長手方向を揃えた初段及び２段インタークーラが、上記一体化したケーシングと一体化されて歯車装置の下方に並べて配置されている。 In the multistage centrifugal compressor described in the above-mentioned Patent Document 1, by adopting an integral casting casing, a bull gear is arranged on the middle rotating shaft among the three rotating shafts arranged in parallel, and connected to the driving machine. And it has the structure which has arrange | positioned the pinion gear on the rotating shaft of both sides. A first stage impeller is disposed at the end of one driven shaft where the pinion is disposed, and a two-stage and three-stage impeller is disposed at both ends of the other driven shaft where the pinion is disposed. Furthermore, a first stage and a two-stage intercooler, which are aligned in the longitudinal direction in substantially the same direction as the rotation shaft, are integrated with the integrated casing and arranged below the gear unit.

しかしながらこの特許文献１に記載の多段遠心圧縮機では、各段羽根車により圧縮されて温度上昇した作動ガスが、圧縮段下方に配置したインタークーラをどのように流れるかについては開示がない。したがってもし、圧縮された高温のガスがインタークーラへと流入する入口部と、インタークーラで冷却された低温のガスが流通する出口部が近接すれば、各段の圧縮機では性能低下を引き起こす恐れがある。各段の圧縮機をコンパクトに配置することに重点を置くと、一体化した羽根車ケーシングを採用した場合に、性能低下を生じない圧縮ガスの流路を必ずしも確保できない恐れがある。 However, in the multistage centrifugal compressor described in Patent Document 1, there is no disclosure as to how the working gas, which has been compressed by each stage impeller and increased in temperature, flows through an intercooler disposed below the compression stage. Therefore, if the inlet part where the compressed high-temperature gas flows into the intercooler and the outlet part where the low-temperature gas cooled by the intercooler are close to each other, the compressors at each stage may cause performance degradation. There is. When the emphasis is placed on the compact arrangement of the compressors at each stage, there is a possibility that a compressed gas flow path that does not cause performance degradation cannot always be secured when an integrated impeller casing is employed.

特許文献２では、初段インタークーラ及び２段インタークーラ、アフタークーラをそれぞれ並べて配置している。そして、これら冷却器が並べられた方向に順に、初段吐出ガス、２段吸込みガス、２段吐出ガス、３段吸込みガス、３段吐出ガス、及び３段冷却ガスが形成さるように各クーラおよび冷却室を構成している。その結果、各クーラを収容するケーシング壁を間に介在させるものの、熱いガスと各クーラで冷却された冷たいガスとが隣り合っている。 In Patent Document 2, the first stage intercooler, the second stage intercooler, and the aftercooler are arranged side by side. Then, in order in which these coolers are arranged, each cooler and two-stage suction gas, two-stage suction gas, two-stage discharge gas, three-stage suction gas, three-stage discharge gas, and three-stage cooling gas are formed. It constitutes a cooling chamber. As a result, the hot gas and the cold gas cooled by each cooler are adjacent to each other, although the casing wall that accommodates each cooler is interposed therebetween.

特許文献３では、初段インタークーラ及び２段インタークーラ、アフタークーラをそれぞれ並べて配置している。そして、各クーラの長手方向端部は、仕切り壁を介して高温部、低温部、高温部、または低温部、高温部、低温部となっており、圧縮機で圧縮された高温のガスとクーラで冷却された低温のガスが流通する出口部が隣り合って配置されている。 In Patent Document 3, the first stage intercooler, the second stage intercooler, and the aftercooler are arranged side by side. And the longitudinal direction edge part of each cooler becomes a high temperature part, a low temperature part, a high temperature part, or a low temperature part, a high temperature part, and a low temperature part via a partition wall, and the high temperature gas and cooler which were compressed with the compressor The outlet portions through which the low-temperature gas cooled in the flow pass are arranged next to each other.

従って、特許文献２及び特許文献３においても、高温のガスと低温のガスが仕切り壁等は介在するものの隣り合って流通することにより、多段遠心圧縮機における性能の低下が懸念される。 Therefore, also in Patent Document 2 and Patent Document 3, there is a concern that the performance of the multistage centrifugal compressor is deteriorated due to the high-temperature gas and the low-temperature gas flowing adjacent to each other with the partition wall and the like interposed therebetween.

本発明は、上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、多段遠心圧縮機において、圧縮機で圧縮された作動ガスの圧縮熱により吸込みガスが加熱されるのを防止または低減することにある。本発明の他の目的は、前記目的に加え、冷却装置を備えた多段遠心圧縮機の効率を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and its purpose is to prevent or reduce the suction gas from being heated by the compression heat of the working gas compressed by the compressor in a multistage centrifugal compressor. There is to do. Another object of the present invention is to improve the efficiency of a multistage centrifugal compressor provided with a cooling device in addition to the above object.

上記目的を達成する本発明の特徴は、多段遠心圧縮機が、
平行歯車増速機部を挟んで初段圧縮機、２段圧縮機および３段圧縮機が形成された上部と、各段圧縮機に設けられ各段圧縮機で圧縮され高温になった吐出ガスを冷却するクーラが配置された下部とを鋳物一体化した一体ケーシングを有し、前記各段圧縮機部に設けたクーラは、その長手方向を同一方向にして初段圧縮機側から３段圧縮機側の順に並べて配置されており、同一のクーラにおける各段圧縮機からの吐出ガスの入口と冷却後の圧縮ガスの出口の配置は、前記クーラの並び方向において異なっており、隣接するクーラにおける各段圧縮機からの吐出ガスの入口と冷却後の圧縮ガスの出口の配置は、前記クーラの並び方向において、入口同士または出口同士を隣り合わせており、複数の前記クーラは初段圧縮機の下流に配置される第１のインタークーラと、２段圧縮機の下流に配置される第２インタークーラと、３段圧縮機の下流に配置されるアフタークーラとを有しており、第１のインタークーラ、第２のインタークーラ、アフタークーラの順に長手方向を合わせて並べて配置されていることにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that a multistage centrifugal compressor is
The upper part where the first stage compressor, the second stage compressor and the third stage compressor are formed across the parallel gear speed increasing part, and the discharge gas which is provided in each stage compressor and is compressed by each stage compressor and becomes high temperature. The cooler provided in each of the stage compressor units has a casting integrated with a lower part in which a cooler to be cooled is disposed, and the cooler provided in each of the stage compressor parts has the same longitudinal direction as the first stage compressor side to the third stage compressor side. The arrangement of the outlet of the discharge gas from each stage compressor and the outlet of the compressed gas after cooling in the same cooler is different in the arrangement direction of the coolers, and each stage in the adjacent cooler The arrangement of the inlet of the discharge gas from the compressor and the outlet of the compressed gas after cooling is such that the inlets or outlets are adjacent to each other in the direction in which the coolers are arranged, and the plurality of coolers are arranged downstream of the first stage compressor. First An intercooler, a second intercooler disposed downstream of the two-stage compressor, and an aftercooler disposed downstream of the three-stage compressor, the first intercooler and the second intercooler In the aftercooler, the longitudinal direction is aligned and arranged .

また上記特徴において、前記平行歯車増速機部が有する２本のピニオン軸の一方の軸の一端側に初段羽根車を、この同じ軸の他端側に２段目羽根車を、前記ピニオン軸の他方の軸の一端部に３段目羽根車を取り付け、前記初段羽根車と前記３段羽根車を前記平行歯車増速機部の反駆動機側に、前記２段目羽根車を前記平行歯車増速機部の駆動機側に配置するのが望ましく、前記第１のインタークーラを形成する前記一体ケーシングの側部壁面に複数の貫通穴を設け、この複数の貫通穴を潤滑油を冷却するオイルクーラへの冷却水流路としてもよい。 In the above feature, the first stage impeller is disposed at one end of one of the two pinion shafts included in the parallel gear speed increasing unit, the second stage impeller is disposed at the other end of the same shaft, and the pinion shaft A third stage impeller is attached to one end of the other shaft of the first shaft, the first stage impeller and the third stage impeller are placed on the side opposite to the parallel gear speed increaser, and the second stage impeller is placed on the parallel side. It is desirable to dispose the gearbox on the side of the gearbox, and a plurality of through holes are provided in the side wall surface of the integral casing that forms the first intercooler, and the through holes are cooled by the lubricating oil. It is good also as a cooling water flow path to the oil cooler which performs.

本発明によれば、多段遠心圧縮機において、各段圧縮機で圧縮され高温になった作動ガスを冷却するクーラの圧縮ガス入口部を、クーラで冷却され低温になった次段圧縮機の吸込みガスから離したので、圧縮機で圧縮されたガスの圧縮熱により吸込みガスが加熱されるのを防止または低減できる。これにより、冷却装置を備えた多段遠心圧縮機の効率を向上させることが可能になる。 According to the present invention, in the multi-stage centrifugal compressor, the compressed gas inlet portion of the cooler that cools the working gas that has been compressed and heated at each stage compressor is sucked into the next-stage compressor that has been cooled by the cooler and cooled to a low temperature. Since it is separated from the gas, it is possible to prevent or reduce the suction gas from being heated by the compression heat of the gas compressed by the compressor. Thereby, it becomes possible to improve the efficiency of the multistage centrifugal compressor provided with the cooling device.

本発明に係る多段遠心圧縮機の一実施例の平面図である。It is a top view of one example of a multistage centrifugal compressor concerning the present invention. 図１に示した多段遠心圧縮機の増速機部周りの水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view around a speed increasing unit of the multistage centrifugal compressor shown in FIG. 1. 図１におけるＡ矢視図である。It is A arrow directional view in FIG. 図１におけるＢ矢視図である。It is a B arrow view in FIG. 図１におけるＣ矢視図である。It is C arrow line view in FIG. 図１におけるＥ−Ｅ断面図である。It is EE sectional drawing in FIG. 図１におけるＦ−Ｆ断面図である。It is FF sectional drawing in FIG. 図１に示した多段遠心圧縮機の各クーラが備えるクーラネストの斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing of the cooler nest with which each cooler of the multistage centrifugal compressor shown in FIG. 1 is provided. 本発明に係る多段遠心圧縮機の他の実施例の横断面図である。It is a cross-sectional view of another embodiment of the multistage centrifugal compressor according to the present invention. 図９に示した多段遠心圧縮機の横断面図である。It is a cross-sectional view of the multistage centrifugal compressor shown in FIG. 図６に示した多段遠心圧縮機のＪ−Ｊ断面図である。It is JJ sectional drawing of the multistage centrifugal compressor shown in FIG.

以下、本発明に係る多段遠心圧縮機の一実施例を、図面を用いて説明する。図１は多段遠心圧縮機１００の平面図であり、作動流体は空気である。図２は図１に示した多段遠心圧縮機１００が備える増速機部周りの水平断面図である。図３ないし図５は、それぞれ図１におけるＡないしＣ矢視図である。図６は図１におけるＥ−Ｅ断面図である。図７は図１におけるＦ−Ｆ断面図である。図８は、図１に示した多段遠心圧縮機の各クーラが備えるクーラネストの斜視図及び水平断面図、Ｇ−Ｇ断面図、Ｈ−Ｈ断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a multistage centrifugal compressor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a multistage centrifugal compressor 100, and the working fluid is air. FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view around the speed increasing unit provided in the multistage centrifugal compressor 100 shown in FIG. 3 to 5 are views taken along arrows A to C in FIG. 1, respectively. 6 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 8 is a perspective view, horizontal sectional view, GG sectional view, and HH sectional view of a cooler nest provided in each cooler of the multistage centrifugal compressor shown in FIG.

（駆動部の構成）
初めに、図１及び図２を用いて、多段遠心圧縮機１００の駆動部周りを説明する。多段遠心圧縮機１００は、原動機であるモータ３により駆動され、図示しない制御盤に格納された制御部で制御される。モータ３の出力軸には、カップリング５を介して増速機部２の入力軸６が接続されている。入力軸６には、ブルギア２０が取り付けられている。ブルギア２０に、２個のピニオン２１、２２が噛み合っている。各ピニオン２１、２２は、出力軸７、８と一体に形成されている。入力軸６と２本の出力軸７、８はそれぞれ平行軸となっている。なお、各ピニオン２１、２２を出力軸７、８と別体に作成し、それらを出力軸７、８に固定するようにしてもよい。 (Configuration of drive unit)
First, the periphery of the drive unit of the multistage centrifugal compressor 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The multistage centrifugal compressor 100 is driven by a motor 3 as a prime mover and is controlled by a control unit stored in a control panel (not shown). The output shaft of the motor 3 is connected to the input shaft 6 of the speed increasing unit 2 via the coupling 5. A bull gear 20 is attached to the input shaft 6. Two pinions 21 and 22 mesh with the bull gear 20. The pinions 21 and 22 are formed integrally with the output shafts 7 and 8. The input shaft 6 and the two output shafts 7 and 8 are parallel axes. Note that the pinions 21 and 22 may be formed separately from the output shafts 7 and 8 and fixed to the output shafts 7 and 8.

入力軸６および出力軸７、８、ブルギア２０、ピニオン２１、２２を収容するように、鋳物で製作された増速機部２が配設されている。増速機部２は、詳細を後述する各段圧縮機のケーシングを一体化した一体ケーシング１０の一部を構成する。増速機部２は、水平面分割構造であり、入力軸６および出力軸７、８の中心軸を含む水平面にほぼ等しい面で、上ケーシング１０ａと下ケーシング１０ｂとに分かれる構造である。上ケーシング１０ａと下ケーシング１０ｂとは、図示を省略したボルトで結合されている。 A speed increasing unit 2 made of a casting is disposed so as to accommodate the input shaft 6 and the output shafts 7 and 8, the bull gear 20, and the pinions 21 and 22. The speed increasing unit 2 constitutes a part of an integrated casing 10 in which casings of respective stage compressors, the details of which will be described later, are integrated. The speed increaser unit 2 has a horizontal plane division structure, and is divided into an upper casing 10a and a lower casing 10b on a plane substantially equal to a horizontal plane including the central axes of the input shaft 6 and the output shafts 7 and 8. The upper casing 10a and the lower casing 10b are coupled with a bolt (not shown).

入力軸６およびブルギア２０に加わるラジアル荷重およびスラスト荷重を支持するために、複合軸受６０、６１が一体ケーシング１０の増速機部２に保持され、入力軸６を回転可能に支持している。また、出力軸７を回転可能に支持するラジアル軸受６２、６３が、一体ケーシング１０の増速機部２に保持されている。同様に、出力軸８を回転可能に支持するラジアル軸受６４、６５も、一体ケーシング１０の増速機部２に保持されている。各出力軸７、８で発生したスラスト力は、ピニオン２１、２２の近傍に配置したスラストカラー６６〜６９で支持されている。 In order to support the radial load and the thrust load applied to the input shaft 6 and the bull gear 20, the composite bearings 60 and 61 are held by the speed increasing portion 2 of the integral casing 10, and the input shaft 6 is rotatably supported. Further, radial bearings 62 and 63 that rotatably support the output shaft 7 are held by the speed increasing unit 2 of the integral casing 10. Similarly, radial bearings 64 and 65 that rotatably support the output shaft 8 are also held by the speed increasing unit 2 of the integral casing 10. Thrust forces generated by the output shafts 7 and 8 are supported by thrust collars 66 to 69 disposed in the vicinity of the pinions 21 and 22.

上記各軸受６０〜６９およびブルギア２０、ピニオン２１、２２を潤滑するために、入力軸６のブルギア２０を挟んで反モータ側に、主潤滑油ポンプ２４が取り付けられている。主潤滑油ポンプ２４から供給された潤滑油は、各軸受６０〜６９やブルギア２０、ピニオン２１、２２等を潤滑した後、モータ３の下部に配置されたオイルタンク３６に戻される。オイルタンク３６に戻された潤滑油は、オイルタンク３６の側面に沿って配置したオイルクーラ３５で冷却される。この潤滑油の系統については、詳細を後述する。 In order to lubricate the bearings 60 to 69, the bull gear 20, and the pinions 21 and 22, a main lubricant pump 24 is attached to the non-motor side of the input shaft 6 across the bull gear 20. The lubricating oil supplied from the main lubricating oil pump 24 lubricates the bearings 60 to 69, the bull gear 20, the pinions 21, 22, etc., and then returns to the oil tank 36 disposed at the lower part of the motor 3. The lubricating oil returned to the oil tank 36 is cooled by an oil cooler 35 disposed along the side surface of the oil tank 36. Details of this lubricating oil system will be described later.

（圧縮機部の構成）
図２に示すように、出力軸７の両軸端には、遠心羽根車１ａ、１ｂが取り付けられており、それぞれ多段遠心圧縮機１００の初段圧縮機７１及び２段圧縮機７２を構成する。他方の出力軸の一方端にも遠心羽根車１ｃが取り付けられており、多段遠心圧縮機１００の３段圧縮機７３を構成する。初段羽根車１ａの吸込側には、吸込ガス配管１４が設けられており、図示しない吸込みフィルタを経た外気を多段遠心圧縮機１００内に導いている。 (Compressor configuration)
As shown in FIG. 2, centrifugal impellers 1 a and 1 b are attached to both shaft ends of the output shaft 7, and constitute a first-stage compressor 71 and a two-stage compressor 72 of the multistage centrifugal compressor 100, respectively. A centrifugal impeller 1 c is also attached to one end of the other output shaft, and constitutes a three-stage compressor 73 of the multistage centrifugal compressor 100. A suction gas pipe 14 is provided on the suction side of the first stage impeller 1 a and guides outside air that has passed through a suction filter (not shown) into the multistage centrifugal compressor 100.

次に、図１、および図５を用いて、一体ケーシング１０およびその空気および冷却配管系統について説明する。一体ケーシング１０の下部は下ケーシングを構成しており、主としてクーラ部１５となっている。クーラ部１５の上面には、増速機部２を挟んで、一方側に初段羽根車１ａのケーシング１６ａと３段目羽根車１ｃのケーシング１６ｃが、他方側に２段目羽根車１ｂのケーシング１６ｂが配置されている。 Next, the integrated casing 10 and its air and cooling piping system will be described with reference to FIGS. 1 and 5. The lower part of the integral casing 10 constitutes a lower casing, and is mainly a cooler portion 15. On the upper surface of the cooler 15, the casing 16 a of the first stage impeller 1 a and the casing 16 c of the third stage impeller 1 c are disposed on one side, and the casing of the second stage impeller 1 b is disposed on the other side with the speed increasing unit 2 interposed therebetween. 16b is arranged.

図５に示すように、クーラ部１５は、直方体状の３個のクーラ・ケーシングを並べて配置した一体化ケーシングである。３個のクーラ・ケーシング内の流れが入力軸６に平行になるように、長手方向を合わせて配置している。直方体状のクーラ・ケーシングの各々には、フィンチューブ型の熱交換器ネストが収容されており、それぞれインタークーラ１３ａ、１３ｂ及びアフタークーラ１３ｃを構成している。各段の羽根車１ａ〜１ｃと各クーラ１３ａ〜１３ｃとを接続する接続配管は、クーラ部１５の上面に接続部を有している。 As shown in FIG. 5, the cooler unit 15 is an integrated casing in which three rectangular parallelepiped cooler casings are arranged. The three cooler casings are arranged with their longitudinal directions aligned so that the flows in the casings are parallel to the input shaft 6. Each of the rectangular parallelepiped cooler casings accommodates fin-tube heat exchanger nests, and constitutes intercoolers 13a and 13b and an aftercooler 13c, respectively. The connection pipe that connects the impellers 1 a to 1 c and the coolers 13 a to 13 c at each stage has a connection portion on the upper surface of the cooler portion 15.

このように構成したクーラ部１５では、吸込ガス配管１４から導かれた外部空気は、初段羽根車１ａで圧縮されて温度上昇した後、インタークーラ１３ａに導かれる。インタークーラ１３ａで冷却された加圧空気は、接続ガス配管１７から２段目羽根車１ｂに導かれ、さらに圧力を増すとともに温度上昇する。温度上昇した加圧空気は、第２のインタークーラ１３ｂに導かれて冷却され、接続ガス配管１８から３段目羽根車１ｃに導かれる。３段目羽根車１ｃで圧縮され高温になった加圧空気は、アフタークーラ１３ｃで冷却されて、吐出ガス配管１９から需要元に送られる。 In the cooler unit 15 configured as described above, the external air guided from the suction gas pipe 14 is compressed by the first stage impeller 1a and rises in temperature, and then guided to the intercooler 13a. The pressurized air cooled by the intercooler 13a is guided from the connection gas pipe 17 to the second stage impeller 1b, and further increases in pressure and pressure. The pressurized air whose temperature has risen is led to the second intercooler 13b, cooled, and led from the connection gas pipe 18 to the third stage impeller 1c. The compressed air that has been compressed by the third stage impeller 1c and becomes high temperature is cooled by the aftercooler 13c and sent from the discharge gas pipe 19 to the demand source.

各クーラ１３ａ〜１３ｃの反モータ側面（前面）には、これらクーラ１３ａ〜１３ｃに冷却水を供給する際にヘッダとして作用する冷却水給水配管３０と、クーラ１３ａ〜１３ｃ内で圧縮空気と熱交換して高温になった冷却水を戻す冷却水排水配管３１が配置されている。すなわち、インタークーラ１３ａ、１３ｂへは冷却水給水配管３０から分岐したインタークーラ冷却水給水配管３０ａ、３０ｂから、アフタークーラ１３ｃへはこれも冷却水給水配管３０から分岐したアフタークーラ冷却水給水配管３０ｃから、工業用水またはクーリングタワー等で冷却された冷水が供給される。 On the opposite motor side surfaces (front surfaces) of the respective coolers 13a to 13c, a cooling water supply pipe 30 that acts as a header when supplying cooling water to these coolers 13a to 13c, and heat exchange with compressed air in the coolers 13a to 13c. Then, a cooling water drain pipe 31 for returning the cooling water that has become high temperature is arranged. In other words, the intercooler cooling water supply pipe 30c branched from the cooling water supply pipe 30 is branched from the intercooler cooling water supply pipe 30a, 30b branched to the intercooler 13a, 13b, and the aftercooler 13c is also branched from the cooling water supply pipe 30c. From this, industrial water or cold water cooled by a cooling tower or the like is supplied.

一方、各段羽根車１ａ〜１ｃで圧縮されて高温となった流体（空気）は、各クーラ１３ａ〜１３ｃ内で各クーラ１３ａ〜１３ｃの冷却水給水配管３０ａ〜３０ｃから導かれた冷却水と熱交換して、４０℃程度の低温のガスになる。この高温のガスと熱交換して温度上昇した冷却水は、インタークーラ冷却水排水配管３１ａ、３１ｂおよびアフタークーラ冷却水排水配管３１ｃから冷却水排水配管３１へ導かれる。 On the other hand, the fluid (air) compressed by each stage impeller 1a-1c and having become high temperature is the cooling water guided from the cooling water supply pipes 30a-30c of each cooler 13a-13c in each cooler 13a-13c. Heat exchange results in a low temperature gas of about 40 ° C. The cooling water whose temperature has been increased by exchanging heat with this high-temperature gas is guided to the cooling water drain pipe 31 from the intercooler cooling water drain pipes 31a and 31b and the aftercooler cooling water drain pipe 31c.

（潤滑系統の構成）
次に潤滑油配管および潤滑油の冷却配管系統について、図１及び図３〜図５を用いて説明する。図４に示すように、インタークーラ１３ａの側部に、鋳物で一体化ケーシング１０と一体化されて、オイルクーラ用一体化冷却水給水流路３２ａとオイルクーラ用一体化冷却水排水流路３２ｂが設けられている。これらの冷却水給排水流路３２ａ、３２ｂは、詳細を後述するように、インタークーラ１３ａのケーシング壁を利用して形成されている。 (Lubrication system configuration)
Next, the lubricating oil piping and the lubricating oil cooling piping system will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 5. As shown in FIG. 4, an integrated cooling water supply channel 32a for the oil cooler and an integrated cooling water drain channel 32b for the oil cooler are integrated with the integrated casing 10 at the side of the intercooler 13a. Is provided. These cooling water supply / drainage channels 32a and 32b are formed using the casing wall of the intercooler 13a, as will be described in detail later.

オイルクーラ用一体化冷却水給水流路３２ａの一端側は、オイルクーラ冷却水給水配管３０ｄを介して冷却水供給配管３０に接続されており、他端側はオイルクーラ冷却水給水配管３５ａを介してオイルクーラ３５に接続されている。また、オイルクーラ用一体化冷却水排水流路３２ｂの一端側は、オイルクーラ冷却水排水配管３１ｄを介して冷却水排水配管３１に接続されており、他端側はオイルクーラ冷却水排水配管３５ｂを介してオイルクーラ３５に接続されている。 One end side of the integrated cooling water supply passage 32a for the oil cooler is connected to the cooling water supply pipe 30 via the oil cooler cooling water supply pipe 30d, and the other end side via the oil cooler cooling water supply pipe 35a. Are connected to the oil cooler 35. Further, one end side of the integrated cooling water drain passage 32b for the oil cooler is connected to the cooling water drain pipe 31 via the oil cooler cooling water drain pipe 31d, and the other end side is connected to the oil cooler cooling water drain pipe 35b. Is connected to the oil cooler 35.

潤滑油配管系統については、一体化ケーシング１０の両側、すなわちインタークーラ１３ａおよびアフタークーラ１３ｃの側部に、各クーラ１３ａ、１３ｃに沿って一体化潤滑油流路３３、３４を、一体化ケーシング１０と鋳物一体で形成している（図１参照）。なお、インタークーラ１３ａの側面にはすでにオイルクーラ用一体化冷却水流路３２ａ、３２ｂが設けられているので、一体化潤滑油配管３４をオイルクーラ用一体化冷却水給水流路３２ａおよび同排水流路３２ｂの上方に配置する（図４参照）。 With respect to the lubricating oil piping system, the integrated lubricating oil flow paths 33 and 34 along the coolers 13a and 13c are provided on both sides of the integrated casing 10, that is, on the sides of the intercooler 13a and the aftercooler 13c. And the casting is integrally formed (see FIG. 1). Since the oil cooler integrated cooling water flow paths 32a and 32b are already provided on the side surfaces of the intercooler 13a, the integrated lubricating oil pipe 34 is connected to the oil cooler integrated cooling water supply flow path 32a and the drain flow. It arrange | positions above the path | route 32b (refer FIG. 4).

図３に示すように、アフタークーラ１３ｃ側に設けた一体化潤滑油流路３３では、冷却水配管３０、３１に接続される側の上面に潤滑油出口部３３ｂが、モータ３側の端面に潤滑油入口部３３ａが形成されている。一体化潤滑油流路３３の潤滑油入口部３３ａは、分岐部４２を有するオイルタンク取付け配管４１に接続されている。オイルタンク取付け配管４１の他端側は、オイルタンク３６に取り付けた補助潤滑油ポンプ３８に接続されている。潤滑油出口部３３ｂには、主潤滑油ポンプ供給配管４４を介して、主潤滑油ポンプ２４の入口部２４ａに接続されている。主潤滑油ポンプ２４の出口部２４ｂは主潤滑油ポンプ吐出配管４５を介して、一体化潤滑油配管３４の入口部３４ａに接続されている。 As shown in FIG. 3, in the integrated lubricating oil flow path 33 provided on the aftercooler 13c side, a lubricating oil outlet 33b is provided on the upper surface on the side connected to the cooling water pipes 30 and 31, and the end face on the motor 3 side. A lubricating oil inlet 33a is formed. A lubricating oil inlet 33 a of the integrated lubricating oil flow path 33 is connected to an oil tank mounting pipe 41 having a branch portion 42. The other end of the oil tank attachment pipe 41 is connected to an auxiliary lubricating oil pump 38 attached to the oil tank 36. The lubricating oil outlet 33 b is connected to the inlet 24 a of the main lubricating oil pump 24 through the main lubricating oil pump supply pipe 44. The outlet portion 24 b of the main lubricating oil pump 24 is connected to the inlet portion 34 a of the integrated lubricating oil piping 34 via the main lubricating oil pump discharge piping 45.

図４に示すように、インタークーラ１３ａ側に設けた一体化潤滑油配管３４では、冷却水配管３０、３１側の上面に入口部３４ａが形成されており、モータ３側端部に出口部３４ｂが形成されている。出口部３４ｂは、オイルクーラ用潤滑油給油配管４９を介してオイルクーラ３５の入口部５０に接続されている。 As shown in FIG. 4, in the integrated lubricating oil pipe 34 provided on the intercooler 13a side, an inlet part 34a is formed on the upper surface on the cooling water pipes 30 and 31 side, and an outlet part 34b on the motor 3 side end part. Is formed. The outlet portion 34 b is connected to the inlet portion 50 of the oil cooler 35 via the oil cooler lubricating oil supply pipe 49.

オイルクーラ用潤滑油供給配管４９は、途中の２箇所に分岐部を有しており、一方には補助潤滑油ポンプ４０に接続する補助潤滑油ポンプ用配管４３が接続されている（図１参照）。他方の分岐部では、下方に分岐管が延びており、この分岐管に温度調整弁４８が取り付けられている。温度調整弁４８は２入力、１出力となっており、オイルクーラ用潤滑給油配管４９からは高温の潤滑油が入力される。温度調整弁４８の下方に配置され、オイルクーラ３５の出口部５１に接続される配管からは、低温の潤滑油が入力される。これら２入力に基づいて、途中にオイルフィルタ４７を備えた増速機潤滑用配管４６に温度調整された潤滑油を出力する。 The oil cooler lubricating oil supply pipe 49 has branch portions at two locations along the way, and one side is connected with an auxiliary lubricating oil pump pipe 43 connected to the auxiliary lubricating oil pump 40 (see FIG. 1). ). In the other branch portion, a branch pipe extends downward, and a temperature control valve 48 is attached to this branch pipe. The temperature adjustment valve 48 has two inputs and one output, and high-temperature lubricating oil is input from a lubricating oil supply pipe 49 for the oil cooler. Low temperature lubricating oil is input from a pipe disposed below the temperature adjustment valve 48 and connected to the outlet 51 of the oil cooler 35. Based on these two inputs, the temperature-adjusted lubricating oil is output to the speed-up gear lubricating piping 46 provided with the oil filter 47 on the way.

増速機潤滑用配管４６を流通する温度調整された潤滑油は、一体ケーシング１０の増速機部２に導かれ、軸受やピニオン２１、２２、ブルギア２０を潤滑する。増速機部２内の各潤滑部位を潤滑した潤滑油は、増速機部２の下部に形成されるギヤケース油溜り２ａから排油配管３７を介してオイルタンク３６に戻される。その他、モータ３の潤滑部にも潤滑油が潤滑油供給管から供給され、排油管を介してオイルタンク３６に戻される。これらについては、図示を省略する。 The temperature-adjusted lubricating oil flowing through the speed-up gear lubrication pipe 46 is guided to the speed-up gear section 2 of the integral casing 10 and lubricates the bearings, the pinions 21 and 22 and the bull gear 20. Lubricating oil that has lubricated the respective lubrication sites in the speed-increasing unit 2 is returned to the oil tank 36 from the gear case oil reservoir 2 a formed in the lower part of the speed-increasing unit 2 through the oil drain pipe 37. In addition, the lubricating oil is also supplied to the lubricating portion of the motor 3 from the lubricating oil supply pipe and returned to the oil tank 36 through the oil drain pipe. About these, illustration is abbreviate | omitted.

このように構成した本実施例に係る多段圧縮機１００では、以下のように潤滑部位を潤滑する。通常の運転時には、主潤滑油ポンプ２４が、オイルタンク３６から潤滑油を吸込み、オイルクーラ３５へと潤滑油を導く。そして、オイルクーラ３５で冷却された潤滑油を、主潤滑油ポンプ２４が潤滑部位に供給する。ただし、本実施例に記載の多段遠心圧縮機１００では、主潤滑油ポンプ２４をモータ３に連結された増速機部２の入力軸６に接続しているので、多段遠心圧縮機１００の起動時や何らかの原因でモータ３が停止すると、主潤滑油ポンプ２４も停止し、潤滑油の供給も停止する。そこで、起動時やモータ３の停止時等には、補助潤滑油ポンプ３８を駆動する。補助潤滑油ポンプ３８は、モータ３とは別系統で電気駆動される。 In the multistage compressor 100 according to the present embodiment configured as described above, the lubrication site is lubricated as follows. During normal operation, the main lubricating oil pump 24 sucks lubricating oil from the oil tank 36 and guides the lubricating oil to the oil cooler 35. The main lubricating oil pump 24 supplies the lubricating oil cooled by the oil cooler 35 to the lubricating portion. However, in the multistage centrifugal compressor 100 described in the present embodiment, the main lubricating oil pump 24 is connected to the input shaft 6 of the speed increaser unit 2 connected to the motor 3, so that the multistage centrifugal compressor 100 is started. When the motor 3 stops due to time or for some reason, the main lubricating oil pump 24 also stops and the supply of lubricating oil also stops. Therefore, the auxiliary lubricating oil pump 38 is driven when the motor 3 is started or when the motor 3 is stopped. The auxiliary lubricating oil pump 38 is electrically driven by a separate system from the motor 3.

（作動ガスの流れ）
図６ないし図８を用いて、作動ガスの流れを説明する。図６（ａ）は、図１のＥ−Ｅ矢視断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＫ部詳細図、図６(ｃ)は、図６（ａ）のＬ部断面図である。図７は、図１のＦ−Ｆ矢視断面図である。初めに、各クーラ１３ａ〜１３ｃの構成の詳細を、図６および図８を用いて説明する。図８は、下ケーシングに収容されるクーラネストの詳細を示す図であり、同図（ａ）はその斜視図、同図（ｂ）はその水平断面図、同図（ｃ）は、図８（ｂ）のＧ−Ｇ断面図、同図（ｄ）はＨ−Ｈ断面図である。 (Working gas flow)
The flow of the working gas will be described with reference to FIGS. 6A is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 1, FIG. 6B is a detailed view of a portion K in FIG. 6A, and FIG. 6C is the view in FIG. It is L section sectional drawing. 7 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. First, details of the configuration of each of the coolers 13a to 13c will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing details of the cooler nest accommodated in the lower casing. FIG. 8A is a perspective view thereof, FIG. 8B is a horizontal sectional view thereof, and FIG. FIG. 4B is a sectional view taken along line GG, and FIG. 4D is a sectional view taken along line HH.

各クーラ１３ａ〜１３ｃは、下ケーシング１０ｂのケーシング外壁及び隔壁１０ｂ１、１０ｂ２により矩形状の空間として仕切られており、この空間内にクーラネスト８０が配置されている。クーラネスト８０は、図８に示すようにフィンチューブ型のネストで、フィン７９間を高温の圧縮空気が、チューブ（銅管）９４内を冷却水が流れる構造となっている。つまり、図８（ａ）の斜視図に示すように、複数枚の積層された矩形状のフィン７９を、図８（ｃ）に示すように、多数の銅管９４が貫通している。銅管の前側端部は前側ヘッダ８６に、銅管９４の後ろ側端部は後ろ側ヘッダ８７に接続されている。前側ヘッダ８６の前面側には、フランジプレート８１が設けられている。 Each of the coolers 13a to 13c is partitioned as a rectangular space by a casing outer wall of the lower casing 10b and partition walls 10b1 and 10b2, and a cooler nest 80 is disposed in the space. As shown in FIG. 8, the cooler nest 80 is a fin tube type nest and has a structure in which high-temperature compressed air flows between the fins 79 and cooling water flows in the tube (copper tube) 94. That is, as shown in the perspective view of FIG. 8A, a large number of copper tubes 94 penetrate through a plurality of stacked rectangular fins 79 as shown in FIG. 8C. The front end of the copper tube is connected to the front header 86, and the rear end of the copper tube 94 is connected to the rear header 87. A flange plate 81 is provided on the front side of the front header 86.

フランジプレート８１の周囲部には、このクーラネスト８０を下ケーシング１０ｂに取り付けるために、複数のボルト穴８９が形成されている。フランジプレート８１の前面側であって、前側ヘッダ８６の後述する吐出部９２ａおよび吸込み部９２ｂに対応する位置には、フランジ接続部８８が設けられている。 A plurality of bolt holes 89 are formed around the flange plate 81 in order to attach the cooler nest 80 to the lower casing 10b. A flange connection portion 88 is provided on the front surface side of the flange plate 81 and at a position corresponding to a later-described discharge portion 92a and suction portion 92b of the front header 86.

図８（ｂ）に示したクーラネスト８０の水平断面図および同図（ｄ）に示したＨ−Ｈ断面図から明らかなように、前側ヘッダ８６は、隔壁９５ａ、９５ｂにより幅方向に、吐出部９２ａ、ターン部９３、吸込み部９２ｂの３つの部分に分割されている。同様に、後ろ側ヘッダも隔壁９５ｃにより、ターン部９１ａ、９１ｂの２つの部分に分割されている。 As apparent from the horizontal sectional view of the cooler nest 80 shown in FIG. 8 (b) and the HH sectional view shown in FIG. 8 (d), the front header 86 is disposed in the width direction by the partition walls 95a and 95b. It is divided into three parts 92a, turn part 93 and suction part 92b. Similarly, the rear header is also divided into two parts, turn parts 91a and 91b, by a partition wall 95c.

これにより、吸込み用のフランジ接続部８８から流入した冷却水は、前側ヘッダ９３の吸込み部９２ｂに流入し、その後複数の銅管９４に分配されて後ろ側ヘッダ８７のターン部９１ｂに流入する。冷却水は、ターン部９１ｂで流れ方向を１８０°変えられ、幅方向隣り列の複数の銅管９４に分配されて流入し、前側ヘッダ８６のターン部９３に流入する。冷却水はターン部９３でまた流れ方向を１８０°変えられ、隣列の銅管９４に流入し、後ろ側ヘッダ８７のターン部９１ａに流入し、隣り列の銅管９４に流入するよう流れ方向をまた１８０°変えられる。その後、前側ヘッダ８６の吐出部９２ａに流入し、フランジプレート８１に取り付けたフランジ接続部８８から吐出される。このように冷却水は、クーラネスト８０内で２往復のパスを流通する間に、各段圧縮機７１〜７３で発生した高温の圧縮ガスと熱交換する。 Thereby, the cooling water flowing from the suction flange connection portion 88 flows into the suction portion 92 b of the front header 93, and then distributed to the plurality of copper tubes 94 and flows into the turn portion 91 b of the rear header 87. The flow direction of the cooling water is changed by 180 ° at the turn portion 91 b, distributed and flows into the plurality of copper tubes 94 in the adjacent row in the width direction, and flows into the turn portion 93 of the front header 86. The flow direction of the cooling water is changed by 180 ° at the turn part 93 and flows into the adjacent copper pipe 94, flows into the turn part 91 a of the rear header 87, and flows into the adjacent copper pipe 94. Can also be changed by 180 °. Then, it flows into the discharge part 92 a of the front header 86 and is discharged from the flange connection part 88 attached to the flange plate 81. As described above, the cooling water exchanges heat with the high-temperature compressed gas generated in each of the stage compressors 71 to 73 while flowing through two reciprocating paths in the cooler nest 80.

ここで、クーラネスト８０の上面側及び下面側であって、積層された複数のフィン７９が配置されている部分には、これらフィン７９を保持するため及びこのクーラネスト８０を下ケーシング１０ｂ内に容易に収容できるようにするために、幅方向中央部にガイド部８５が形成された押え板８４が設けられている。図６（ｃ）に示すように、ガイド部８５には断面Ｙ字状であって前後方向に延びるゴム製の封止部材８２が取り付けられている。一方。下ケーシング１０ｂの上側の外壁部分および下側の外壁部分であって、クーラネスト８０を収納する空間内面の幅方向中間部には、前後方向に延びる２つの突起部８３ａ間に位置する溝部８３ｂが形成されている。上記Ｙ字状の封止部材８２を、この突起部８３ａ間の溝部８３ｂに保持して、各クーラ１３ａ〜１３ｃの封止手段１３ａ１、１３ａ２、１３ｂ１、１３ｂ２、１３ｃ１、１３ｃ２として作用させる。 Here, on the upper surface side and the lower surface side of the cooler nest 80, the portions where the plurality of stacked fins 79 are disposed are easily held in the lower casing 10 b in order to hold the fins 79. In order to be able to be accommodated, a presser plate 84 having a guide portion 85 formed at the center in the width direction is provided. As shown in FIG. 6C, a rubber sealing member 82 having a Y-shaped cross section and extending in the front-rear direction is attached to the guide portion 85. on the other hand. A groove 83b located between two protrusions 83a extending in the front-rear direction is formed in the widthwise middle portion of the inner surface of the space that houses the cooler nest 80, which is the upper outer wall portion and the lower outer wall portion of the lower casing 10b. Has been. The Y-shaped sealing member 82 is held in the groove 83b between the protrusions 83a and acts as the sealing means 13a1, 13a2, 13b1, 13b2, 13c1, and 13c2 of the respective coolers 13a to 13c.

下ケーシング１０ｂに各クーラネスト８０を収容した状態では、図６に示すように、第１のインタークーラ１３ａでは、クーラネスト８０を挟んで上下に配置した封止手段１３ａ１、１３ａ２および隔壁１０ｂ１により、インタークーラ入口流路６１ａとインタークーラ出口流路６１ｂに区画される。これにより、初段圧縮機７１の吐出管１２ａを経過した高圧ガスは、インタークーラ入口流路６１ａからクーラネスト８２を経てインタークーラ出口流路６１ｂまで、一方向に流れることができる。 In the state in which each cooler nest 80 is accommodated in the lower casing 10b, as shown in FIG. 6, in the first intercooler 13a, the sealing means 13a1, 13a2 and the partition wall 10b1 disposed above and below the cooler nest 80 sandwich the intercooler. It is divided into an inlet channel 61a and an intercooler outlet channel 61b. Thus, the high-pressure gas that has passed through the discharge pipe 12a of the first stage compressor 71 can flow in one direction from the intercooler inlet channel 61a through the cooler nest 82 to the intercooler outlet channel 61b.

同様に、第２のインタークーラ１３ｂでは、クーラネスト８０を挟んで上下に配置した封止手段１３ｂ１、１３ｂ２および隔壁１０ｂ１、１０ｂ２により、インタークーラ入口流路６２ａとインタークーラ出口流路６２ｂに、アフタークーラ１３ｃでは、クーラネスト８０を挟んで上下に配置した封止手段１３ｃ１、１３ｃ２および隔壁１０ｂ２により、アフタークーラ入口流路６３ａとアフタークーラ出口流路６３ｂに区画される。 Similarly, in the second intercooler 13b, the aftercooler is inserted into the intercooler inlet channel 62a and the intercooler outlet channel 62b by the sealing means 13b1 and 13b2 and the partition walls 10b1 and 10b2 arranged above and below the cooler nest 80. In 13c, the aftercooler inlet channel 63a and the aftercooler outlet channel 63b are partitioned by the sealing means 13c1 and 13c2 and the partition wall 10b2 which are arranged vertically with the cooler nest 80 interposed therebetween.

すなわち、吸込ガス配管１４から吸込まれたガスは、初段圧縮機７１の羽根車１ａで昇圧されて高温になる。初段圧縮機７１の羽根車１ａから吐出された高温のガスは、その後第１のインタークーラ１３ａの入口流路６１ａに導かれる。そして、クーラネスト８０の銅管９４内を流れる冷却水と熱交換して冷却され、低温のガスになる。冷却され低温になったガスは、第１のインタークーラ１３ａの出口流路６１ｂから接続ガス配管１７を経て、２段圧縮機７２の羽根車１ｂに吸込まれる。 That is, the gas sucked from the suction gas pipe 14 is pressurized by the impeller 1a of the first stage compressor 71 and becomes high temperature. The high-temperature gas discharged from the impeller 1a of the first stage compressor 71 is then guided to the inlet flow path 61a of the first intercooler 13a. And it cools by heat-exchange with the cooling water which flows in the copper pipe 94 of the cooler nest 80, and becomes low temperature gas. The cooled and cooled gas is sucked into the impeller 1b of the two-stage compressor 72 through the connection gas pipe 17 from the outlet channel 61b of the first intercooler 13a.

２段圧縮機７２の羽根車１ｂで圧縮された高温のガスは、２段圧縮機７２から吐出され、第２のインタークーラ１３ｂの入口流路６２ａに導かれる。そして、第２のインタークーラ１３ｂ内に収容されたクーラネスト８０の銅管９４内を流れる冷却水と熱交換して冷却され、低温になる。低温になったガスは、第２のインタークーラ１３ｂの出口流路６２ｂから接続ガス配管１８を経て、３段圧縮機７３の羽根車１ｃに吸込まれる。 The high-temperature gas compressed by the impeller 1b of the two-stage compressor 72 is discharged from the two-stage compressor 72 and guided to the inlet channel 62a of the second intercooler 13b. And it cools by heat-exchange with the cooling water which flows through the copper pipe 94 of the cooler nest 80 accommodated in the 2nd intercooler 13b, and becomes low temperature. The low-temperature gas is sucked into the impeller 1c of the three-stage compressor 73 through the connection gas pipe 18 from the outlet passage 62b of the second intercooler 13b.

３段圧縮機７３の羽根車１ｃで圧縮され高温となったガスは３段圧縮機７３から吐出され、アフタークーラ１３ｃの入口流路６３ａに導かれる。アフタークーラ１３ｃ内に収容されたクーラネスト８０の銅管９４内を流れる冷却水で冷却され低温になる。低温になったガスは、アフタークーラ１３ｃの出口流路６３ｂから吐出ガス配管１９を経て、需要元へ供給される。 The gas which has been compressed by the impeller 1c of the three-stage compressor 73 and becomes a high temperature is discharged from the three-stage compressor 73 and guided to the inlet channel 63a of the aftercooler 13c. It is cooled by the cooling water flowing in the copper tube 94 of the cooler nest 80 accommodated in the after cooler 13c and becomes a low temperature. The gas having a low temperature is supplied from the outlet channel 63b of the aftercooler 13c to the demand source through the discharge gas pipe 19.

なお、図６および図７に示すように、オイルクーラ３５への潤滑油配管３４および冷却水配管３２ａ、３２ｂを、一体ケーシング１０の壁面に一体的に形成している。すなわち、一体ケーシング１０を構成するインタークーラ１３ａの側壁及びアフタークーラ１３ｃの側壁を厚くし、その側壁に貫通穴を形成することにより、各クーラ１３ａ〜１３ｃに平行な流路を形成し、加工および組み立ての簡素化と、オイルクーラ３５周りの構造の小型化を図っている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the lubricating oil pipe 34 and the cooling water pipes 32 a and 32 b to the oil cooler 35 are integrally formed on the wall surface of the integral casing 10. That is, by thickening the side wall of the intercooler 13a and the side wall of the aftercooler 13c constituting the integrated casing 10, and forming through holes in the side walls, a flow path parallel to each of the coolers 13a to 13c is formed, and the processing and The assembly is simplified and the structure around the oil cooler 35 is reduced.

ところで、各クーラ１３ａ〜１３ｃ内の圧縮空気は、銅管９４内を流れる低温の冷却水と熱交換すると、水分が凝縮して液体のドレーンを発生する。このドレーンを各クーラ１３ａ〜１３ｃから排出するために、図６(ｂ)および図１１に示すように、各クーラ１３ａ〜１３ｃの出口流路６１ｂ、６２ｂ、６３ｂの底面に、傾斜面２８ｂが形成されている。図１１に示すように、傾斜面は奥側で高く、前側で低くなっている。そして、クーラネスト８０のフランジプレート８１が取り付けられる面の背面側には、ドレーンを溜める窪み２８ａが形成されている。この窪み２８ａには、ドレーン配管２９が接続されている。ドレーン配管２９には、開閉弁２６およびサイレンサ２７が取り付けられている(図１参照)。これにより、多段遠心圧縮機１００の前面側からドレーンを排出可能であり、日常点検時のドレーン操作が容易になっている。 By the way, when the compressed air in each of the coolers 13a to 13c exchanges heat with the low-temperature cooling water flowing in the copper tube 94, the moisture is condensed and a liquid drain is generated. In order to discharge this drain from each cooler 13a-13c, as shown in FIG.6 (b) and FIG. 11, the inclined surface 28b is formed in the bottom face of the exit flow paths 61b, 62b, 63b of each cooler 13a-13c. Has been. As shown in FIG. 11, the inclined surface is high on the back side and low on the front side. A recess 28a for storing a drain is formed on the back side of the surface to which the flange plate 81 of the cooler nest 80 is attached. A drain pipe 29 is connected to the recess 28a. An open / close valve 26 and a silencer 27 are attached to the drain pipe 29 (see FIG. 1). Thereby, the drain can be discharged from the front side of the multistage centrifugal compressor 100, and the drain operation at the daily inspection is facilitated.

以上示したように本実施例では、各段圧縮機で圧縮され高温となったガスを、第１、第２インタークーラおよびアフタークーラが一体化された下ケーシングに導き、この下ケーシングに第１、第２インタークーラ及びアフタークーラを並べて配置している。そして、第１段圧縮機の吐出空気と第２段圧縮機の吐出ガスを、下ケーシングの隔壁を挟んで隣り合わせの区画に導き、第２インタークーラで冷却され低温になったガスと、アフタークーラで冷却され低温になったガスとを、下ケーシングの隔壁を挟んで隣り合わせの区画に導いている。 As described above, in the present embodiment, the gas that has been compressed by each stage compressor and has a high temperature is led to the lower casing in which the first and second intercoolers and the aftercooler are integrated, and the first casing is connected to the lower casing. The second intercooler and the aftercooler are arranged side by side. Then, the discharge air of the first stage compressor and the discharge gas of the second stage compressor are led to adjacent compartments with the partition wall of the lower casing interposed therebetween, and cooled to the low temperature by the second intercooler, and the aftercooler The gas cooled and cooled to a low temperature is led to adjacent compartments with the partition wall of the lower casing interposed therebetween.

これにより、隔壁を挟んで両側の区画を共に冷、または共に暖とすることができ、高温のガスの熱が鋳物の各壁に伝わり低温のガスを加熱する恐れを回避できる。したがって、クーラで冷却されたガスが次段圧縮機に流入する際に、冷却ガスが他段の圧縮機で発生した熱により加熱されることがなく、各段圧縮機の動力を低減でき、多段圧縮機の効率が高くなる。 Thereby, both the compartments on both sides of the partition wall can be cooled or warmed together, and the risk that the heat of the high-temperature gas is transmitted to each wall of the casting and the low-temperature gas is heated can be avoided. Therefore, when the gas cooled by the cooler flows into the next stage compressor, the cooling gas is not heated by the heat generated by the other stage compressor, and the power of each stage compressor can be reduced. The efficiency of the compressor is increased.

本発明に係る多段遠心圧縮機１００の他の実施例を、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、図６に対応する図であり、図１０は図７に対応する図である。本実施例が上記実施例と異なるのは、アフタークーラ１３ｃの吐出側と吸込み側の位置を、下ケーシングの幅方向で逆方向に配置したことにある。この場合、第２インタークーラ１５ｂで冷却された冷却ガスに、第３段圧縮機７３から吐出されるガスの熱が隔壁１０ｂ２から伝わる恐れがあるが、ケーシングと別体化していた潤滑油配管３９の代わりに、一体化配管（潤滑油流路）３３とすることができるので、多段遠心圧縮機の配管系統が簡素化し、多段遠心圧縮機をコンパクト化できる。なおこの場合でも、第１インタークーラ１５ａで冷却されたガスは、他段の圧縮機からの吐出ガスで加熱される恐れはないので、初段、２段圧縮機へは低温のガスを供給可能であり、多段遠心圧縮機の効率が向上する。さらに、潤滑油配管３４をケーシングと一体化できるので、配管の簡素化、配管工事の工数低減等の利点もある。 Another embodiment of the multistage centrifugal compressor 100 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 is a diagram corresponding to FIG. 6, and FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. This embodiment differs from the above embodiment in that the positions of the discharge side and the suction side of the aftercooler 13c are arranged in the opposite direction in the width direction of the lower casing. In this case, the heat of the gas discharged from the third stage compressor 73 may be transmitted to the cooling gas cooled by the second intercooler 15b from the partition wall 10b2, but the lubricating oil pipe 39 separated from the casing is used. Since it can be set as the integrated piping (lubricating oil flow path) 33 instead, the piping system of a multistage centrifugal compressor can be simplified and a multistage centrifugal compressor can be made compact. Even in this case, since the gas cooled by the first intercooler 15a is not likely to be heated by the discharge gas from the compressor at the other stage, the low temperature gas can be supplied to the first stage and the second stage compressor. Yes, the efficiency of the multistage centrifugal compressor is improved. Further, since the lubricating oil pipe 34 can be integrated with the casing, there are advantages such as simplification of the pipe and reduction in the number of piping work.

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、高温のガスが流通する第１のインタークーラ１３ａの入口流路６１ａと第２のインタークーラ１３ｂの入口流路６２ａが隣り合う配置であり、低温のガスが流通する第１のインタークーラ１３ａの出口流路６１ｂが、高温のガスが流通する第２のインタークーラ１３ｂの入口流路６２ａと離れて配置されているので、第１のインタークーラ１３ａの出口流路６１ｂを流通する低温のガスが第２のインタークーラ１３ｂの入口流路６２ａによって、加熱されることがない。また、低温のガスが流通する第２のインタークーラ１３ｂの出口流路６２ｂが、高温のガスが流通する第１のインタークーラ１３ａの入口流路６１ａと離れて配置されているので、第２のインタークーラ１３ｂの出口流路６２ｂを流通する低温のガスが第１のインタークーラ１３ａの入口流路６１ａによって、加熱されることがない。 As described above, according to each embodiment of the present invention, the inlet channel 61a of the first intercooler 13a through which the high-temperature gas flows and the inlet channel 62a of the second intercooler 13b are arranged adjacent to each other. Yes, since the outlet channel 61b of the first intercooler 13a through which the low-temperature gas flows is disposed away from the inlet channel 62a of the second intercooler 13b through which the high-temperature gas flows. The low temperature gas flowing through the outlet channel 61b of the intercooler 13a is not heated by the inlet channel 62a of the second intercooler 13b. In addition, since the outlet flow path 62b of the second intercooler 13b through which the low-temperature gas flows is disposed away from the inlet flow path 61a of the first intercooler 13a through which the high-temperature gas flows, the second flow path The low temperature gas flowing through the outlet channel 62b of the intercooler 13b is not heated by the inlet channel 61a of the first intercooler 13a.

その結果、本発明の多段遠心圧縮機１００では、初段、２段圧縮機の羽根車に低温のガスを供給可能なので、初段、２段圧縮機の動力を増加させることがなく、多段遠心圧縮機が高効率になる。 As a result, in the multistage centrifugal compressor 100 of the present invention, since low temperature gas can be supplied to the impellers of the first stage and the second stage compressor, the power of the first stage and the second stage compressor is not increased, and the multistage centrifugal compressor is provided. Becomes highly efficient.

さらに、オイルクーラ用一体化冷却水給水流路３２ａと、第１のインタークーラ１３ａの出口流路６１ｂが隣り合う構造としているため、オイルクーラ用一体化冷却水給水流路３２ａを流通する冷却水が、高温ガスの熱により加熱されることもなくなり、オイルクーラの冷却性能を低下させることがなく、多段遠心圧縮機１００の信頼性が確保される。 Furthermore, since the integrated cooling water supply channel 32a for the oil cooler and the outlet channel 61b of the first intercooler 13a are adjacent to each other, the cooling water that circulates through the integrated cooling water supply channel 32a for the oil cooler However, it is not heated by the heat of the high-temperature gas, and the cooling performance of the oil cooler is not lowered, and the reliability of the multistage centrifugal compressor 100 is ensured.

１ａ〜１ｃ…羽根車、２…(平行歯車)増速機部、２ａ…ギヤケース油溜り、３…原動機（モータ）、５…カップリング、６…入力軸、７…（第１の）出力軸、８…（第２の）出力軸、１０…一体ケーシング、１０ａ…上ケーシング、１０ｂ…下ケーシング、１０ｂ１、１０ｂ２…隔壁、１２ａ〜１２ｃ…吐出管、１３ａ…（第１の）インタークーラ、１３ａ１、１３ａ２…封止手段、１３ｂ…（第２の）インタークーラ、１３ｂ１、１３ｂ２…封止手段、１３ｃ…アフタークーラ、１３ｃ１、１３ｃ２…封止手段、１４…吸込ガス配管、１５…クーラ部、１６ａ…初段ケーシング、１６ｂ…２段ケーシング、１６ｃ…３段ケーシング、１７、１８…接続ガス配管、１９…吐出ガス配管、２０…ブルギア、２１、２２…ピニオン、２４…主潤滑油ポンプ、２４ａ…主潤滑油ポンプ入口部、２４ｂ…主潤滑油ポンプ出口部、２６…開閉弁、２７…サイレンサ、２８ａ…窪み、２８ｂ…傾斜面、２９…ドレーン配管、３０…冷却水給水配管、３０ａ、３０ｂ…インタークーラ冷却水給水配管、３０ｃ…アフタークーラ冷却水給水配管、３０ｄ…オイルクーラ冷却水給水配管、３１…冷却水排水配管、３１ａ、３１ｂ…インタークーラ冷却水排水配管、３１ｃ…アフタークーラ冷却水排水配管、３１ｄ…オイルクーラ冷却水排水配管、３２ａ…オイルクーラ用一体化冷却水給水流路、３２ｂ…オイルクーラ用一体化冷却水排水流路、３３…一体化潤滑油流路、３３ａ…入口部、３３ｂ…出口部、３４…一体化潤滑油流路、３４ａ…入口部、３４ｂ…出口部、３５…オイルクーラ、３５ａ…オイルクーラ用冷却水給水配管、３５ｂ…オイルクーラ用冷却水排水配管、３６…オイルタンク、３７…排油配管、３８…補助潤滑油ポンプ、３９…潤滑油配管、４１…オイルタンク取付け配管、４２…分岐部、４３…補助潤滑油ポンプ用配管、４４…主潤滑油ポンプ供給配管、４５…主潤滑油ポンプ吐出配管、４６…増速機潤滑用配管、４７…オイルフィルタ、４８…温度調整弁、４９…オイルクーラ用潤滑油供給配管、５０…入口部、５１…出口部、６１ａ…インタークーラ入口流路、６１ｂ…インタークーラ出口流路、６２ａ…インタークーラ入口流路、６２ｂ…インタークーラ出口流路、６３ａ…アフタークーラ入口流路、６３ｂ…アフタークーラ出口流路、７１…初段圧縮機、７２…２段圧縮機、７３…３段圧縮機、７９…フィン、８０…クーラネスト、８１…フランジプレート、８２…ゴム封止手段、８３ａ…突起部、８３ｂ…溝部、８４…押え板、８５…ガイド部、８６…前側ヘッダ、８７…後ろ側ヘッダ、８８…フランジ接続部、８９…ボルト穴、９１ａ、９１ｂ…ターン部、９２ａ…吐出部、９２ｂ…吸込み部、９３…ターン部、９４…銅管、９５ａ、９５ｂ…隔壁、１００…多段遠心圧縮機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a-1c ... Impeller, 2 ... (Parallel gear) Booster part, 2a ... Gear case oil sump, 3 ... Motor | power_engine (motor), 5 ... Coupling, 6 ... Input shaft, 7 ... (1st) output shaft 8 ... (second) output shaft, 10 ... integrated casing, 10a ... upper casing, 10b ... lower casing, 10b1, 10b2 ... partition wall, 12a-12c ... discharge pipe, 13a ... (first) intercooler, 13a1 , 13a2 ... sealing means, 13b ... (second) intercooler, 13b1, 13b2 ... sealing means, 13c ... after cooler, 13c1, 13c2 ... sealing means, 14 ... suction gas piping, 15 ... cooler section, 16a ... First stage casing, 16b ... Two stage casing, 16c ... Three stage casing, 17, 18 ... Connection gas pipe, 19 ... Discharge gas pipe, 20 ... Bull gear, 21, 22 ... Pinion, 24 ... Main lubrication Pump, 24a ... main lubricating oil pump inlet, 24b ... main lubricating oil pump outlet, 26 ... open / close valve, 27 ... silencer, 28a ... depression, 28b ... inclined surface, 29 ... drain pipe, 30 ... cooling water supply pipe, 30a, 30b ... Intercooler cooling water supply pipe, 30c ... After cooler cooling water supply pipe, 30d ... Oil cooler cooling water supply pipe, 31 ... Cooling water drain pipe, 31a, 31b ... Intercooler cooling water drain pipe, 31c ... After Cooler cooling water drain pipe, 31d ... oil cooler cooling water drain pipe, 32a ... integrated cooling water supply channel for oil cooler, 32b ... integrated cooling water drain channel for oil cooler, 33 ... integrated lubricating oil channel, 33a ... Inlet part, 33b ... Outlet part, 34 ... Integrated lubricating oil flow path, 34a ... Inlet part, 34b ... Outlet part, 35 ... Oil cooler, 35a ... Oy Cooling water supply pipe for cooler, 35b ... Cooling water drain pipe for oil cooler, 36 ... Oil tank, 37 ... Oil draining pipe, 38 ... Auxiliary lubricating oil pump, 39 ... Lubricating oil pipe, 41 ... Oil tank mounting pipe, 42 ... Branching portion, 43 ... piping for auxiliary lubricating oil pump, 44 ... main lubricating oil pump supply piping, 45 ... main lubricating oil pump discharge piping, 46 ... piping for gearbox lubrication, 47 ... oil filter, 48 ... temperature control valve, 49 ... Lubricating oil supply pipe for oil cooler, 50 ... Inlet part, 51 ... Outlet part, 61a ... Intercooler inlet channel, 61b ... Intercooler outlet channel, 62a ... Intercooler inlet channel, 62b ... Intercooler outlet flow , 63a: Aftercooler inlet flow path, 63b: Aftercooler outlet flow path, 71: First stage compressor, 72: Two stage compressor, 73: Three stage compressor, 79: Fin, 8 ... cooler nest, 81 ... flange plate, 82 ... rubber sealing means, 83a ... projection, 83b ... groove, 84 ... holding plate, 85 ... guide part, 86 ... front header, 87 ... rear header, 88 ... flange connection part 89 ... bolt holes, 91a, 91b ... turn part, 92a ... discharge part, 92b ... suction part, 93 ... turn part, 94 ... copper tube, 95a, 95b ... partition, 100 ... multistage centrifugal compressor.

Claims

平行歯車増速機部を挟んで初段圧縮機、２段圧縮機および３段圧縮機が形成された上部と、各段圧縮機に設けられ各段圧縮機で圧縮され高温になった吐出ガスを冷却するクーラが配置された下部とを鋳物一体化した一体ケーシングを有する多段遠心圧縮機であって、前記各段圧縮機に設けたクーラは、その長手方向を同一方向にして初段圧縮機側から３段圧縮機側の順に並べて配置されており、同一のクーラにおける各段圧縮機からの吐出ガスの入口と冷却後の圧縮ガスの出口の配置は、前記クーラの並び方向において異なっており、隣接するクーラにおける各段圧縮機からの吐出ガスの入口と冷却後の圧縮ガスの出口の配置は、前記クーラの並び方向において、入口同士または出口同士を隣り合わせており、複数の前記クーラは初段圧縮機の下流に配置される第１のインタークーラと、２段圧縮機の下流に配置される第２インタークーラと、３段圧縮機の下流に配置されるアフタークーラとを有しており、第１のインタークーラ、第２のインタークーラ、アフタークーラの順に長手方向を合わせて並べて配置されていることを特徴とする多段遠心圧縮機。 The upper part where the first stage compressor, the second stage compressor and the third stage compressor are formed across the parallel gear speed increasing part, and the discharge gas which is provided in each stage compressor and is compressed by each stage compressor and becomes high temperature. a cooler for cooling is disposed below a multistage centrifugal compressor having an integral casing which is cast integrally, cooler wherein provided in each stage compressor, a first stage compressor side thereof longitudinally in the same direction Arranged in order of the three-stage compressor side, the arrangement of the outlet of the discharge gas from each stage compressor and the outlet of the compressed gas after cooling in the same cooler are different in the arrangement direction of the coolers, and adjacent to each other inlet and arrangement of the outlet of the compressed gas after cooling the gas discharged from each stage compressor in cooler for, in the arrangement direction of the cooler, and side by side inlet or between the outlet with each other, the plurality of the cooler stage compressor A first intercooler disposed downstream, a second intercooler disposed downstream of the two-stage compressor, and an aftercooler disposed downstream of the three-stage compressor, A multistage centrifugal compressor , wherein the intercooler, the second intercooler, and the aftercooler are arranged in the order of the longitudinal direction .

各前記クーラは、クーラネストとこのクーラネストを前記一体ケーシングに保持するための保持手段とを有し、前記保持手段は前記一体ケーシング内部のクーラネスト保持空間を仕切って吐出ガスの入口側と冷却ガスの出口側とを区画することを特徴とする請求項１に記載の多段遠心圧縮機。 Each of the coolers has a cooler nest and holding means for holding the cooler nest in the integrated casing, and the holding means partitions the cooler nest holding space inside the integrated casing and discharge gas inlet side and cooling gas outlet The multistage centrifugal compressor according to claim 1, wherein the multistage centrifugal compressor is partitioned from the side .

前記平行歯車増速機部が有する２本のピニオン軸の一方の軸の一端側に初段羽根車を、この同じ軸の他端側に２段目羽根車を、前記ピニオン軸の他方の軸の一端部に３段目羽根車を取り付け、前記初段羽根車と前記３段目羽根車を前記平行歯車増速機部の反駆動機側に、前記２段目羽根車を前記平行歯車増速機部の駆動機側に配置したことを特徴とする請求項２に記載の多段遠心圧縮機。 The first stage impeller is disposed on one end side of one of the two pinion shafts of the parallel gear speed increasing unit, the second stage impeller is disposed on the other end side of the same shaft, and the other shaft of the pinion shaft. A first stage impeller is attached to one end, the first stage impeller and the third stage impeller are on the side opposite to the parallel gear speed increaser, and the second stage impeller is the parallel gear speed increaser. The multistage centrifugal compressor according to claim 2, wherein the multistage centrifugal compressor is disposed on a drive side of the unit.

前記第１のインタークーラを形成する前記一体ケーシングの側部壁面に複数の貫通穴を設け、この複数の貫通穴を潤滑油を冷却するオイルクーラへの冷却水流路としたことを特徴とする請求項１に記載の多段遠心圧縮機。 A plurality of through holes are provided in a side wall surface of the integrated casing forming the first intercooler, and the plurality of through holes serve as a cooling water flow path to an oil cooler for cooling the lubricating oil. Item 4. The multistage centrifugal compressor according to Item 1 .