JPH037521Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は圧縮機と膨脹タービンとの組合せに
より、最も効率良く流体例えば酸素，CGOガス，
高炉ガス等を圧縮して送出するための流体圧送装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来の圧流体圧よる流体圧送装置は、原動機で
前記圧縮機を回転させ流体を圧縮し圧送するもの
である。該流体圧送装置では例えば、制御工学ハ
ンドブツクの1044〜1045頁に記載されているよう
に、圧送量の減少による吐出圧力の上昇を吐出管
に設けた弁によつてサージングが生じない限度ま
で圧送量を絞り放出量を調整するか、更に分岐管
に設けた吐出圧力、または吐出流量の調整弁によ
つて、一度圧縮した流体を減圧して圧縮機の吸込
管に戻すようにバイパス制御して規定の吐出圧力
または吐出流量を保つように調整するのが一般的
である。

これは、圧縮機の吐出側を弁によつて或る程度
絞り込むこと、及び一度圧縮したガスを減圧して
再度圧縮することになるため、動力損失が大きく
圧送量の減少幅が、大きくなるほど動力損失が極
めて大きくなるという問題がある。

（考案が解決しようとする問題点） 原動機により圧縮機を回転させ流体を圧送して
いる際に、圧送量が減少した場合、圧縮機の吸込
側へ戻す圧縮流体を新たに設けた膨張タービンに
導き、吐出圧力または吐出流量を所定値に保ちな
がら、該圧縮ガスの圧力を膨脹タービンによつて
回転力に変換し、その回転力をクラツチを介して
圧縮機へ伝達し圧縮に要する原動機の動力を軽減
させることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 以下に、本考案について図面を参照し一実施例
に基づいて説明する。

図面において圧縮機１の吐出管９に設けた分岐
管１０に吐出圧力または吐出流量の調整弁１２経
て、膨脹タービン２を設ける。該膨脹タービン２
の回転軸５は減速機７および減速軸４′を経て回
転伝達装置例えばクラツチ６によつて、圧縮機回
転軸４と接離自在としている。

また吐出管９に設けた吐出圧力、または吐出流
量の検出器１３からの信号を吐出圧力、または吐
出流量の調節計１４に入力し該調節計１４を介し
て吐出圧力、または吐出流量の調整弁１２の開度
を制御する。また、該調節計１４は回転伝達制御
装置１５に回転伝達装置例えばクラツチ６の接離
制御信号を出力する。

しかして圧縮機１の吐出圧力または吐出流量を
所定値に保ちながら該圧縮機１からの圧縮ガスを
プラント（図示しない）に送出するようにしてい
る。

回転伝達制御装置例えばクラツチ制御器１５
は、吐出圧力または吐出流量の調節計１４の出力
信号が入力されるとともに、回転検出器１６−１
から圧縮機１の回転軸４の回転数信号と回転検出
器１６−２からの膨張タービン２の減速軸４′の
回転数信号が入力され、膨脹タービン２の減速軸
４の回転数が圧縮機１の回転数と同等またはそれ
以上の規定された範囲で動作するように、クラツ
チ６を連結動作させる。これによつて回転する膨
脹タービン２の回転力を圧縮機１側へ伝達させ、
圧縮機１に回転力を与える。これにより該回転力
伝達分だけ圧縮機１を原動機３が回転させるに要
する動力が軽減される。

膨脹タービン２の起動開始初期等で減速軸４′
の回転数が圧縮機１の回転数より低い場合は、ク
ラツチ６は開放されており動力の授受は行なわれ
ず、膨脹タービン２を通過した圧縮流体は膨脹タ
ービン吐出管１１を経て圧縮機吸込管８内の圧力
まで膨脹（減圧）して、圧縮機吸込側へ戻るよう
にしている。

なお、原動機３の回転数を変更させて圧縮機１
からの吐出圧力や吐出流量を調整することが考え
られるが、回転数を減少させると吐出圧力は回転
減少の二乗に比例して低下し、また吐出流量も回
転数減少に比例して低下する。一方圧縮ガスを供
給される側のプラントはある一定の吐出圧力が必
要であるから、該一定吐出圧力にいたらぬ事態と
なり、対応できない。

また、原動機３による圧縮機１の作動を定格運
転状態から、プラントの需要減少から吐出流量を
減らすために、回転数を減少させればサージング
現象が発生し圧縮機１の運転が不能となる。

本考案によると、このような問題がなくて、プ
ラントの需要減少による余裕分の吐出流体が膨張
タービン２で回転エネルギーに変換され、圧縮機
１の回転に活用される。

（実施例） 本考案は、原動機３に連結した圧縮機１の吐出
管９に分岐管１０を連結し、該分岐管１０に流体
の調整弁１２を設け、分岐管１０に膨脹タービン
２を連結し、該タービン２の回転軸５に減速機７
を介して減速軸４′を接続し、減速軸４′と圧縮機
１の回転軸４とはクラツチ６により接離自在に連
結し、前記吐出管９に設けた吐出圧力検出器１３
からの信号を入力し、前記流体の調整弁１２と、
膨脹タービン回転軸５、減速機７、減速軸４′、
クラツチ６、圧縮機回転軸４等よりなる回転伝達
制御装置とをクラツチ制御器１５を介して接続し
た流体圧送装置である。

（考案の効果） 以上、考案の構成と作用について記述したが、
圧縮機１を設置する場合、一般的にプラント側の
最大使用量を考慮して容量決定がなされることが
普通であり、従つて操業上圧縮機１の平均吐出量
に対して容量的には、余裕があることが多く、吐
出圧力または吐出流量を所定値に保つ必要から、
これまでは動力損失を余儀なくされている事が多
つたが、この考案は、この動力損失を軽減でき流
体圧送操業上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す説明図である。 １……圧縮機、２……膨脹タービン、３……原
動機、４……圧縮機回転軸、４′……減速軸、５
……膨脹タービン回転軸、６……クラツチ、７…
…減速機、８……圧縮機吸込管、９……圧縮機吐
出管、１０……分岐管（膨脹タービン吸込管）、
１１……膨脹タービン吐出管、１２……吐出圧力
（または吐出流量）調整弁、１３……吐出圧力
（または吐出流量）検出器、１４……吐出圧力
（または吐出流量）調節計、１５……クラツチ制
御器、１６−１……回転検出器、１６−２……回
転検出器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 原動機に連結され流体を圧縮して送出する圧縮
   機の吐出管に設けた分岐管に、流体の調整弁を経
   て膨張タービンを設け、該膨張タービンの回転軸
   と前記圧縮機の回転軸を接離自在な回転伝達装置
   で連結し、前記吐出管に設けた吐出圧力または吐
   出流量検出器からの信号を入力し前記調整弁の開
   閉と回転伝達装置の接離を制御する吐出圧力調節
   計とからなることを特徴とする流体圧送装置。