JP2000345991A - 液化ガス用ポンプ装置、液化ガス用ポンプ装置の運用方法及びガス供給設備 - Google Patents
液化ガス用ポンプ装置、液化ガス用ポンプ装置の運用方法及びガス供給設備Info
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Abstract
ス用ポンプ装置を実現する。 【解決手段】液化ガス用ポンプ装置において、ポンプ本
体5の起動時には、インバータ18により、50min
-1程度の低回転とする。ポンプ本体5の駆動により揚液
管2内が液体で満たされたか否かを流量計19を用いて
判断する。揚液管2内が液体で満たされたことを判断す
ると、インバータ18により、ポンプ本体5の回転数が
上昇され、例えば、5000〜8000min-1程度の
高回転とされる。また、ポンプ本体5の停止時には、イ
ンバータ18により徐々に回転数が低下される。これに
より、軸受寿命の長い、長期安定運転の可能な液化ガス
用ポンプ装置を実現することができる。
Description
装置に係わり、特に、液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵
する液化ガスタンク用の液中モータ型の潜没ポンプ装置
に関する。
化ガス用ポンプ装置には、例えば、液化ガスタンク内で
用いられる、タンク内蔵式の液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置がある。
いて、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を例として、図
7を用いて説明する。
あり、符号1Aはガスタンク1の天井板、符号2は液化
ガスタンク1内に垂下された揚液管である。この液化ガ
スタンク1内に垂下された揚液管2の下端には、吸込弁
3が取り付けられ、この揚液管2の座面4には、液化ガ
スタンク用潜没ポンプ本体5が設置されており、符号6
は、潜没ポンプ本体5の外周に設けられた複数の吐出口
である。
構を備えたヘッドプレート7が設けられている。符号8
は吊り上げ用ワイヤであり、符号9は給電ケーブルであ
り、符号10は巻き上げ機である。
5は、液化ガスタンク1の天井板1Aから鉛直に垂下さ
れた揚液管2の内部に、ヘッドプレート7から、吊り上
げ用ワイヤ8によって、例えば、深さ50m程度にまで
吊り下げられて、揚液管2の下部の座面4に着座して設
置される。
体5には、揚液管内給電ケーブル9によって電源から電
力が供給されており、ポンプの運転が開始されると、液
化ガスは吸込弁3から吸い込まれ、昇圧されてポンプ吐
出口6から吐出され、図中に矢印で示すように、揚液管
2内を上昇して吐出管11に送り出される。なお、16
はポンプターミナルボックスである。
用潜没ポンプ装置は、1つのタンクにつき、通常複数設
置される。
る給電系統例として、図8に示すガス供給基地における
液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の駆動用電源系統図に
より説明する。図8において、ガス供給基地に給電され
た商用電力は、電気室24内の配電盤12によりポンプ
1台分毎に配電され、貯槽洞道ケーブルルート13内の
給電ケーブル14により中継端子15を経て、ポンプタ
ーミナルボックス16から、揚液管2内へと導かれる。
9に示す液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を一例とし
て、その縦断面図により説明する。図9において、液化
ガスタンク用潜没ポンプ本体5の構造は、ポンプ回転軸
5Aに、吸込性能向上のために取り付けられたインデュ
ーサ5B、複数の羽根車5C及びサブマージドモータロ
ータ5Dが固定され、これらは一体型構造であり、一体
となって回転するようになっている。
サ5B、複数の羽根車5C、サブマージドモータロータ
5Dは、軸受寿命が長く、制振性に優れた自液潤滑され
る静圧軸受(上静圧軸受5E、中静圧軸受5F、下静圧
軸受5G)によって、半径方向に支持されている。
は、ポンプ起動・停止時の補助用軸受として、玉軸受
(上玉軸受5H、中玉軸受5I)を設けている。この上
玉軸受5Hは、内輪5H1をポンプ回転軸5Aに固定し
外輪5H2側にギャップをもたせる設置方法と、外輪5
H2をハウジング5L1に固定し、内輪5H1側にギャ
ップをもたせる設置方法がある。
プ回転軸5Aに固定し、外輪5I2側にギャップをもた
せる設置方法と、外輪5I2をハウジング5L2に固定
し内輪5I1側にギャップをもたせる設置方法がある。
この図9に示した例は、上玉軸受5H、中玉軸受5I共
に、内輪をポンプ回転軸5Aに固定した場合の例であ
る。
に固定する方法を取った場合、ポンプが通常運転の状態
(揚液管2がポンプ吐出液で満たされている状態)で
は、玉軸受5H、5Iの代わりに静圧軸受5E、5F、
5Gが働くように、例えば特公昭61−5558号公報
に示されるようなバランスディスク等からなる軸スラス
ト平衡装置5Mが構成されている。
ラスト平衡装置5Mの機能により、ポンプ回転軸5Aが
軸方向へ遊動し、中玉軸受5Iはハウジング5L2から
離脱浮上し、中玉軸受5Iに負荷されるスラスト荷重は
ゼロとなる。
技術にあっては、ポンプ5を起動した場合、吐出液で揚
液管2内が満たされるまでの数分間は、ポンプ5は、所
定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転される。こ
の数分間は、液を押し上げるだけのわずかな吐出圧力だ
けで充分なためである。
せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車5Cの下向きの推
力といった大きなスラスト荷重が中玉軸受5Iに負荷さ
れる。特に、ポンプの大容量化等によって、揚液管2の
大口径化がなされた場合、ポンプ5を起動してから液が
揚液管2を満たすまでに要する時間がさらに延長し、そ
れに伴い、スラスト荷重が中玉軸受5Iに加わる時間も
長くなり中玉軸受5Iの寿命も短くなる。
圧力が小さいために、静圧軸受5E、5F、5Gの軸受
効果が小さく、回転軸5Aは静圧軸受と回転軸との隙間
一杯に振れ廻る。これらの状態が組み合わさると、回転
軸5Aは、中軸受部を中心として振れ廻るような歳差運
動を行う。
荷重を回転軸5Aが傾いた状態で受けるため、中玉軸受
5Iに不安定な荷重がかかる状態となり、中玉軸受5I
の摩耗をさらに増加させ、軸受寿命が低下する。
転時の回転数(例えば3000〜4000min-1)ま
で一気に立ち上がる運用がなされていた。また、ポンプ
5を停止する際、従来は電源遮断することにより、ポン
プ回転が瞬時に0となる方法を採用していた。
2内の液がタンクへと逆流することによる羽根車5Cの
高速逆回転(例えば3000min-1程度)が起こる。
この時、回転体は玉軸受5H、5Iにより支持されるの
で、この逆流による逆回転が玉軸受5H、5Iの摩耗を
さらに増加させる要因となっていた。
軸受5E、5F、5Gの摩耗が進むと、軸受ギャップが
広がることによる軸受剛性の低下が起こる。従来は、こ
の軸受剛性の低下により軸振動が大となる問題があっ
た。
り異なるため、供給するガス量を調整する必要がある。
この供給量調整を、従来の技術においては、例えば図1
0の液化ガスタンク配管系統図に示すような、液化ガス
集合管17からの液体を気化器21により行っていた。
なお、23は逆止弁である。液化ガス用ポンプ装置から
吐出された液化ガスを気化させる気化器には様々なもの
があるが、この一例として、気化器ポンプ22により汲
み上げられる海水等によって液化ガスを温める方式があ
る。
は、従来、気化器ポンプ22の吐出量を制御することで
気化するガスの量を調整し、ガス供給量の変動に対応す
る方法を採用していた。
ス用ポンプに比べ、大量の海水等を吐出する必要が有
り、ポンプ設備及び流量制御のための付帯設備も複雑か
つ大型で、建設時においても定期検査時においても多額
のコストが必要であった。
ンプ装置は、起動時の大きなスラスト荷重や、停止時の
高速逆回転により軸受寿命が低下するという問題を有し
ていた。
口径化すると、スラスト荷重負荷時間が延長され、さら
に軸受寿命が低下することとなる。加えて、軸受の摩耗
により剛性が低下し、軸振動が大となる問題もあった。
量の変化に対し、直接ガス供給量を制御するのではな
く、液化ガスを気化させるための海水等の量を調整する
間接的方法を取っていた為、ガス供給量が不安定となる
と共に、気化器ポンプ設備に多額のコストが必要であっ
た。
定運転の可能な液化ガス用ポンプ装置を実現することで
ある。
能を制御可能とし、このポンプの性能を制御することに
より、液化ガス供給量を調整可能な液化ガス用ポンプ装
置を実現することである。
め、本発明は次のように構成される。 (1)液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ軸と、
このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿っ
て駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ液化ガ
スを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液化ガス
を吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受とを有す
る液化ガス用ポンプ装置において、ポンプへの供給電流
の周波数を制御するインバータを備え、このインバータ
により、ポンプの回転数を制御し、ポンプの起動時に
は、ポンプ軸が所定距離以上浮上したか否かを判断し、
ポンプ軸が、所定距離以上浮上していないときには、ポ
ンプを第1の回転数で回転させ、ポンプ軸が所定距離以
上浮上したときには、上記第1の回転数より大の回転数
である第2の回転数で上記ポンプを回転させる。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸
込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧
した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する
軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法におい
て、上記液化ガス用ポンプ装置は、ポンプへの供給電流
の周波数を制御するインバータを備え、ポンプの回転数
を、液化ガスが吐出されるまでの間は低回転で、吐出さ
れた後は上記高回転で運転する。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸
込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧
した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する
軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法におい
て、上記液化ガス用ポンプ装置は、ポンプへの供給電流
の周波数を制御するインバータを備え、ポンプの回転数
を上記インバータにより制御し、ポンプの起動時、ポン
プの回転数を低回転に抑制し、上記羽根車によるスラス
ト荷重を低減し、上記軸受の摩耗を軽減する。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸
込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧
した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する
軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置において、ポンプ
への供給電流の周波数を制御するインバータを備え、こ
のインバータにより、ポンプの回転数を制御し、上記駆
動部の定格回転数よりも高速回転数で運転することによ
り、上記羽根車径及び上記駆動部の径を小形化する。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸
込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧
した液化ガスを吐出する吐出穴と、吐出した液化ガスを
圧送する吐出管と、液化ガス吐出量を測定する流量計
と、ポンプ軸を支持する軸受とを有する液化ガス用ポン
プ装置の運用方法において、上記液化ガス用ポンプ装置
は、ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータ
を備え、上記流量計により、液化ガスが吐出されたこと
を確認し、ポンプの回転数を、液化ガスが吐出されるま
での間は低回転数で運転し、液化ガスが吐出された後は
高回転数で運転する。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸の振動を測定する振動計と、ポンプ軸に沿って駆
動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ液化ガスを
昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液化ガスを吐
出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受とを有する液
化ガス用ポンプ装置の運用方法において、ポンプへの供
給電流の周波数を制御するインバータを備え、このイン
バータにより、ポンプの回転数を制御し、上記振動計に
より、液化ガスが吐出されたことを確認し、ポンプの回
転数を、液化ガスが吐出されるまでの間は低回転数で運
転し、液化ガスが吐出された後は高回転数で運転する。
ポンプ軸、このポンプ軸を回転駆動する駆動部、ポンプ
軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込ん
だ液化ガスを昇圧する羽根車、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴、ポンプ軸を支持する軸受を有
する液化ガス用ポンプ装置と、液化ガスを貯蔵する液化
ガスタンクと、ポンプに電気を配電する配電盤を設置す
る電気室とを備えるガス供給設備において、上記液化ガ
ス用ポンプ装置のポンプへの供給電流の周波数を制御す
るインバータを上記電気室内に設置する。
ポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポ
ンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸
込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧
した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する
軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置において、ポンプ
への供給電流の周波数を制御するインバータを備え、こ
のインバータにより、ポンプの回転数を制御し、ポンプ
吐出量を系統側必要供給量に対応可能とする。 (9)液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ軸と、
このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿っ
て駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ液化ガ
スを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液化ガス
を吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受とを有す
る液化ガス用ポンプ装置の運用方法において、ポンプへ
の供給電流の周波数を制御するインバータを備え、この
インバータにより、ポンプの回転数を制御し、ポンプ停
止時、ポンプの回転数を徐々に低下させることで、逆流
によって引き起こされる高速逆回転の発生を防止し、上
記軸受の摩耗を抑制する。
のポンプ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、
ポンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、
吸込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇
圧した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持す
る軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法にお
いて、ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバー
タを備え、このインバータにより、ポンプの回転数を制
御し、ポンプ運転中、軸受摩耗等による軸受剛性低下か
ら、軸振動が増加した場合に、上記インバータによりポ
ンプの回転数を変化させ、軸振動を抑制する。
のポンプ軸、このポンプ軸を回転駆動する駆動部、ポン
プ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込
んだ液化ガスを昇圧する羽根車、この羽根車で昇圧した
液化ガスを吐出する吐出穴、ポンプ軸を支持する軸受を
有する液化ガス用ポンプ装置と、この液化ガス用ポンプ
装置から吐出された液化ガスを気化する気化器と、需要
先に供給されるガスの供給量を測定するガス量測定装置
とを有するガス供給設備において、ポンプへの供給電流
の周波数を制御するインバータを備え、このインバータ
により、ポンプの回転数を制御し、ガス供給量の変動に
対し、上記ガス量測定装置により供給ガス量を測定し、
上記液化ガス用ポンプ装置の吐出量を調整し、供給ガス
量を変動させる。
し、揚液管径を大口径化せずにポンプの大容量化に対応
し、停止時徐々に回転数を低下させることにより、逆流
による高速逆回転を防止する。
ガス供給量を調整可能としたので、ガス供給量の変動に
応じて、供給するガス量を直接、インバータによりポン
プの回転数を制御することにより制御することができ、
大規模な気化器ポンプ等が不要であり、低価格な液化ガ
ス用ポンプ装置を実現することができる。
図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中にお
いて、図7、図8、図9、図10に示したものと同等の
ものには同一の符号が付されている。
〜図10を用いて上述した液化ガスタンク用潜没ポンプ
装置に適用した場合のガス供給基地における液化ガス用
ポンプ装置駆動用電源系統図である。
商用電源電力は、配電盤12によりポンプ1台分毎に配
電され、インバータ18へと至る。
供給電流の周波数を制御し、貯槽洞道ケーブルルート1
3内の給電ケーブル14により、中継端子15を経て、
ポンプターミナルボックス16より揚液管2内のポンプ
へと通電される。このように、液化ガス用ポンプ装置駆
動用電源にインバータを設置し、モータの回転数を制御
する。
ルルート13上のどこに設置しても良いが、液化ガスタ
ンク近傍の防曝エリアに設置すると、インバータ18自
体も防曝仕様としなければならず、コスト高となる。
の防曝エリア外に設置するのが好ましい。しかし、イン
バータ18は、液化ガスタンクからあまり遠ざかると配
線が長くなり、電圧ドロップ等が発生する可能性もある
ので、防曝エリア外で、最も液化ガスタンクに近い位置
に設置するのが最も好ましい。
ンプ装置のモータ回転数を制御する場合の一例として、
液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に本発明を適用した場
合について述べる。
液管2内が満たされるまでの数分間は、ポンプ回転体の
重量や、羽根車5Cの下向きの推力といった大きなスラ
スト荷重が、中玉軸受5Iに負荷される状態となり、中
玉軸受5Iの摩耗が増大し、寿命が低下する。
りポンプ回転数を例えば50min-1程度の低回転数
(第1の回転数)に調整する。羽根車5Cによる下向き
の推力と回転数とは、図2に示すような比例関係にある
ため、回転数を低回転数とすれば、羽根車5Cの下向き
の推力は低減され、スラスト荷重を緩和し、玉軸受摩耗
を減少させることができる。なお、図2の縦軸は羽根車
の推力を示し、横軸は回転数を示す。
1近傍に流量計19を設置する、あるいはポンプ本体5
に振動計20を設置する等の方法により、揚液管内が液
で満たされたことを確認したら、ポンプ本体5の回転数
を上げ、高回転数での運転を行う。
れたか否かを判定する場合には、ポンプ本体5の起動時
には振動が大であり、揚液管内が液で満たされたときに
は、振動が小となることを利用することができる。
変位計を配置して、ポンプ回転軸5Aの浮上を検知し、
揚液管内が液で満たされたことを確認することもでき
る。また、玉軸受5H又は5Iにカラーを付けて、その
近辺に変位計を配置し、これにより、ポンプ回転軸5A
の浮上を検知し、揚液管内が液で満たされたことを確認
することもできる。
4000min-1程度のポンプ回転数の運転を行ってい
た場合、本発明を適用すれば、例えば、5000〜80
00min-1程度の従来の技術を超える高回転数(第2
の回転数)での運転が可能となる。
ポンプの性能を表す吐出流量−揚程曲線は、図5のよう
に大流量・高揚程側にシフトする。なお、図5の縦軸は
揚程を示し、横軸は吐出流量を示す。
て、通常、モータを高出力なものとするため、モータの
大型化を図る方法が採用されたり、ポンプを高揚程化す
る手段として、羽根車径を大きくする方法が採用されて
いるが、本発明を適用することにより、羽根車径やモー
タを大型化せず、ポンプ大容量化の要求に対応でき、揚
液管径を大口径化しない為、スラスト荷重の負荷時間が
減少し、玉軸受摩耗を減少させることができる。
転数を徐々に低下させることにより、上述の揚液管内の
液の逆流による羽根車の高速逆回転を防止することがで
きる。これにより、この逆回転による玉軸受の摩耗を抑
制することができる。
軸受5E、5F、5Gの摩耗が進むと、軸受ギャップが
広がることにより軸受剛性が低下する。これにより、ポ
ンプ装置の固有回転数が低下し、共振により、軸振動大
となる場合がある。この場合もインバータにより回転数
をずらすことで、共振を防ぎ、軸振動を抑制することが
できる。
化ガスタンクに複数併設されている液化ガスタンク用潜
没ポンプ装置個々の性能を制御可能とすることで、例え
ば、各ポンプを多点仕様のポンプとして計画することが
できる。
て、一部のポンプが吐出を停止した場合を想定し、液化
ガスタンク用潜没ポンプ装置を多点仕様としておくこと
により、このようなトラブル時、停止したポンプの吐出
量を他のポンプが無理なく補うことができ、負荷の増大
や効率の低下を防ぐことができると共に、系統側必要供
給量を安定供給することができる。
量の変動に応じて、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置の
吐出量を調整することにより、供給するガス量を直接制
御可能となる。
御概念図のように、需要地に圧送されるガスの供給量を
測定し、その情報により液化ガスタンク用潜没ポンプ装
置の吐出量を、インバータ18による回転数制御により
調整する方式等が考えられる。
本体5の回転数を制御することにより、ガス供給量を制
御することで、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置よりも
大規模な気化器ポンプ22等の流量制御装置は簡略化で
き、コスト低減を図ることができる。
しく述べたが、本発明は上記実施形態に限定されること
なく、本発明の精神を逸脱しない範囲において実施可能
である。
ンプ装置の場合(例えば特公平7−65588に号公報
に記載されているような、サクションケーシング内にポ
ンプを収納するポット式液化ガス用ポンプ)にも当然適
用することができる。
装置は、ポンプへの供給電流の周波数をインバータで制
御しており、ポンプ回転数を制御とすることによって、
起動時、吐出液で揚液管内が満たされるまでの数分間、
ポンプ回転数を例えば50min-1程度の低回転で運転
する。
00min-1程度の高回転で運転することにより、ポン
プ大容量化の要求に対しても、羽根車径、モータ等を大
型化せず、揚液管径の大口径化を防ぎ、スラスト荷重負
荷時間を低減することができる。
することにより、揚液管内液の逆流によるポンプの高速
逆回転を防止する等の状況に合った回転数調整を可能と
し、軸受寿命の延長を図り、液化ガス用ポンプ装置の長
期安定運転が可能となる。
方法においても、インバータにより、液化ガスが吐出さ
れるまでの間は低回転で運転し、吐出された後は高回転
で運転することにより、起動時のスラスト荷重を低減す
るとともに、ポンプ大容量化の要求に対しても、羽根車
径、モータ等を大型化せず、揚液管径の大口径化を防
ぎ、スラスト荷重負荷時間を低減することにより、軸受
寿命の延長を図り、液化ガス用ポンプ装置の長期安定運
転が可能となる。
方法は、起動時、インバータにより回転数を低回転に押
さえることにより、羽根車によるスラスト荷重を低減
し、軸受の摩耗を軽減することができる。
インバータにより、駆動部の定格回転よりも高速回転で
運転することにより、羽根車径及び駆動部径を小形化す
ることにより、ポンプ大容量化の要求に対しても、羽根
車径、モータ等を大型化せず、揚液管径の大口径化を防
ぎ、スラスト荷重負荷時間を低減し、軸受の摩耗を軽減
することができる。
方法は、流量計により、液化ガスが吐出されたことを確
認し、ポンプの回転数を、インバータにより、液化ガス
が吐出されるまでの間は低回転で、吐出された後は高回
転で運転することにより、状況に合った回転数調整を可
能とし、軸受寿命の延長を図り、液化ガス用ポンプ装置
の長期安定運転が可能となる。
方法は、振動計により、液化ガスが吐出されたことを確
認し、ポンプの回転数を、インバータにより、液化ガス
が吐出されるまでの間は低回転で、吐出された後は高回
転で運転することにより、状況に合った回転数調整を可
能とし、軸受寿命の延長を図り、液化ガス用ポンプ装置
の長期安定運転が可能となる。
タを電気室内に設置したことにより、液化ガス用ポンプ
装置のポンプ回転数を制御可能とし、起動時、吐出液で
揚液管内が満たされるまでの数分間、ポンプ回転数を例
えば50min-1程度の低回転で運転することにより、
スラスト荷重を軽減することができる。
in-1程度の高回転で運転することにより、ポンプ大容
量化の要求に対しても、羽根車径、モータ等を大型化せ
ず、揚液管径の大口径化を防ぎ、スラスト荷重負荷時間
を低減することができる。また、ポンプの停止時、ポン
プ回転数を徐々に低下することにより、揚液管内液の逆
流によるポンプの高速逆回転を防止する、等の状況に合
った回転数調整を可能とし、軸受寿命の延長を図り、液
化ガス用ポンプ装置の長期安定運転が可能となる。
インバータにより、ポンプ回転数を制御し、ポンプ吐出
量を系統側必要供給量に対応可能とすることにより、例
えば、1つの液化ガスタンクに垂下される複数の液化ガ
ス用ポンプ装置において、一部ポンプがミニマムフロー
運転となった場合等に、他のポンプの負荷の増大や効率
低下を防止する運用が可能となる。
れた液化ガスを気化器へと送る配管を、各ポンプ装置独
立に設け、各ポンプ装置の回転数制御を実施することに
より、ポンプ性能のバラツキによる運転効率の低下等を
防止すると共に、摺動部の消耗程度等の各ポンプの状態
に応じた運用を行うことが可能となる。
し、液化ガス用ポンプ装置に比べて大規模な気化器の流
量制御設備を簡略化することで、コスト低減を図ること
が可能となる。
方法は、ポンプ停止時、インバータにより、回転数を徐
々に低下させることで、逆流によって引き起こされる高
速逆回転による、軸受の摩耗を抑制することができる。
方法は、ポンプ運転中、軸受摩耗等による軸受剛性低下
から、軸振動が増加した場合に、インバータにより回転
数を変化させ、軸振動を抑制することが可能となる。
量の変動に対し、ガス量測定装置により供給ガス量を測
定し、インバータにより液化ガス用ポンプ装置の回転数
を制御し、液化ガス用ポンプ装置の吐出量を調整し、供
給ガス量を変動させることにより、液化ガス用ポンプ装
置に比べて大規模な気化器の流量制御設備を簡略化する
ことが可能となり、コスト低減を図ることができる。
は、インバータにより、低回転とし、揚液管内が液体で
満たされたか否かを判断して、揚液管内が液体で満たさ
れると、インバータにより、ポンプ本体の回転数が上昇
され、高回転とされる。また、ポンプ本体の停止時に
は、インバータにより徐々に回転数が低下される。
転の可能な液化ガス用ポンプ装置、その運用方法及びガ
ス供給設備を実現することができる。
ガス供給量を調整可能としたので、ガス供給量の変動に
応じて、供給するガス量を直接、インバータによりポン
プの回転数を制御することにより制御することができ、
大規模な気化器ポンプ等が不要であり、低価格な液化ガ
ス用ポンプ装置、その運用方法及びガス供給設備を実現
することができる。
没ポンプ装置の駆動用電源系統図である。
る。
没ポンプ装置の全体構成図である。
示す縦断面図である。
吐出流量と揚程の関係の変化を示す図である。
図である。
の全体構成図である。
の駆動用電源系統図である。
面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
ポンプの起動時には、ポンプ軸が所定距離以上浮上した
か否かを判断し、ポンプ軸が、所定距離以上浮上してい
ないときには、ポンプを第1の回転数で回転させ、ポン
プ軸が所定距離以上浮上したときには、上記第1の回転
数より大の回転数である第2の回転数で上記ポンプを回
転させることを特徴とする液化ガス用ポンプ装置。 - 【請求項2】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法において、 上記液化ガス用ポンプ装置は、ポンプへの供給電流の周
波数を制御するインバータを備え、ポンプの回転数を、
液化ガスが吐出されるまでの間は低回転で、吐出された
後は上記高回転で運転することを特徴とする液化ガス用
ポンプ装置の運用方法。 - 【請求項3】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法において、 上記液化ガス用ポンプ装置は、ポンプへの供給電流の周
波数を制御するインバータを備え、ポンプの回転数を上
記インバータにより制御し、ポンプの起動時、ポンプの
回転数を低回転に抑制し、上記羽根車によるスラスト荷
重を低減し、上記軸受の摩耗を軽減することを特徴とす
る液化ガス用ポンプ装置の運用方法。 - 【請求項4】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
上記駆動部の定格回転数よりも高速回転数で運転するこ
とにより、上記羽根車径及び上記駆動部の径を小形化し
たことを特徴とする液化ガス用ポンプ装置。 - 【請求項5】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、吐出した液化ガスを圧送す
る吐出管と、液化ガス吐出量を測定する流量計と、ポン
プ軸を支持する軸受とを有する液化ガス用ポンプ装置の
運用方法において、 上記液化ガス用ポンプ装置は、ポンプへの供給電流の周
波数を制御するインバータを備え、上記流量計により、
液化ガスが吐出されたことを確認し、ポンプの回転数
を、液化ガスが吐出されるまでの間は低回転数で運転
し、液化ガスが吐出された後は高回転数で運転すること
を特徴とする液化ガス用ポンプ装置の運用方法。 - 【請求項6】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
の振動を測定する振動計と、ポンプ軸に沿って駆動部よ
りも下方の位置に設けられ、吸込んだ液化ガスを昇圧す
る羽根車と、この羽根車で昇圧した液化ガスを吐出する
吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受とを有する液化ガス
用ポンプ装置の運用方法において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
上記振動計により、液化ガスが吐出されたことを確認
し、ポンプの回転数を、液化ガスが吐出されるまでの間
は低回転数で運転し、液化ガスが吐出された後は高回転
数で運転することを特徴とする液化ガス用ポンプ装置の
運用方法。 - 【請求項7】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸、このポンプ軸を回転駆動する駆動部、ポンプ軸に沿
って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ液化
ガスを昇圧する羽根車、この羽根車で昇圧した液化ガス
を吐出する吐出穴、ポンプ軸を支持する軸受を有する液
化ガス用ポンプ装置と、液化ガスを貯蔵する液化ガスタ
ンクと、ポンプに電気を配電する配電盤を設置する電気
室とを備えるガス供給設備において、 上記液化ガス用ポンプ装置のポンプへの供給電流の周波
数を制御するインバータを上記電気室内に設置したこと
を特徴とするガス供給設備。 - 【請求項8】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
ポンプ吐出量を系統側必要供給量に対応可能としたこと
を特徴とする液化ガス用ポンプ装置。 - 【請求項9】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポンプ
軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸
に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ
液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した液
化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受と
を有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
ポンプ停止時、ポンプの回転数を徐々に低下させること
で、逆流によって引き起こされる高速逆回転の発生を防
止し、上記軸受の摩耗を抑制することを特徴とする液化
ガス用ポンプ装置の運用方法。 - 【請求項10】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポン
プ軸と、このポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ
軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込ん
だ液化ガスを昇圧する羽根車と、この羽根車で昇圧した
液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する軸受
とを有する液化ガス用ポンプ装置の運用方法において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
ポンプ運転中、軸受摩耗等による軸受剛性低下から、軸
振動が増加した場合に、上記インバータによりポンプの
回転数を変化させ、軸振動を抑制することを特徴とする
液化ガス用ポンプ装置の運用方法。 - 【請求項11】液化ガスを吸込み吐出するポンプのポン
プ軸、このポンプ軸を回転駆動する駆動部、ポンプ軸に
沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ、吸込んだ液
化ガスを昇圧する羽根車、この羽根車で昇圧した液化ガ
スを吐出する吐出穴、ポンプ軸を支持する軸受を有する
液化ガス用ポンプ装置と、この液化ガス用ポンプ装置か
ら吐出された液化ガスを気化する気化器と、需要先に供
給されるガスの供給量を測定するガス量測定装置とを有
するガス供給設備において、 ポンプへの供給電流の周波数を制御するインバータを備
え、このインバータにより、ポンプの回転数を制御し、
ガス供給量の変動に対し、上記ガス量測定装置により供
給ガス量を測定し、上記液化ガス用ポンプ装置の吐出量
を調整し、供給ガス量を変動させることを特徴とするガ
ス供給設備。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15658799A JP3688154B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 液化ガス用ポンプ装置、液化ガス用ポンプ装置の運用方法及びガス供給設備 |
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| JP15658799A JP3688154B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 液化ガス用ポンプ装置、液化ガス用ポンプ装置の運用方法及びガス供給設備 |
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Family Applications (1)
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| JP15658799A Expired - Lifetime JP3688154B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 液化ガス用ポンプ装置、液化ガス用ポンプ装置の運用方法及びガス供給設備 |
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