JPH0656083B2 - 圧縮機装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は化学プラント等に使用されるガスを圧縮する装
置に関する。

〔従来の技術〕

化学プラント等に使用されるガスを圧縮する装置とし
て、ターボ圧縮機が使用される。圧縮機の駆動機として
は、蒸気タービンが使用される場合が多い。これらは、
それぞれ回転軸を有し、蒸気タービンで発生する動力は
カツプンリグを介して圧縮機の回転軸に伝達される。こ
の場合に両回転軸の振動を発生せしめぬようにするため
に両機械の回転軸中心が常に一致するように両機械の据
付やアライメントが注意深く行なわれる。そのために圧
縮機、蒸気タービンともそれぞれ、独立に据付用の支持
装置を有しており、これにより調整し、基礎上に固定さ
れる。

従来技術による、この装置の構成を第６図〜第８図に示
す。

圧縮機01及び蒸気タービン02はそれぞれ独立に基礎又は
基礎台板03上に支持するためにそれぞれのケーシングに
対して、複数個所を支持する必要がある。これらの支持
装置04〜07はケーシングが運転時に内部のガス、又は蒸
気による加熱によつて熱膨脹しても回転軸中心が移動し
ないように工夫されている。その構造を蒸気タービン側
を例にして説明する。復水器08は基礎に固定されてい
る。蒸気タービンは軸方向には、略この位置を固定点と
して伸縮可能とするための復水器08の上方に支持装置05
は長手方向には剛で、巾方向には柔となるような可撓板
により構成される。一方端部近くに設けた支持装置04は
長手方向に柔で横方向に剛な可撓板より構成される。又
支持装置05の近くには、基礎とケーシングの間に中心保
持キー装置09を設置する（第８図参照）。このような構
成により蒸気タービンケーシング02は、その回転軸中心
を不動として、固定点 印部を中心に軸方向及び半径方向に自由に伸縮可能であ
る。圧縮機についても同様の配慮が払われているが説明
を省略する。

これらの構造は、両ケーシング共静止時、運転時共常
に、回転軸中心線を不動としようとするのが目的であ
り、これによつて、両回転機の回転軸中心の相対的位置
関係を一定に保とうとしている。

しかし、このような工夫がなされていても、それぞれの
ケーシングに取り付けられているガス配管や蒸気配管
が、運転時伸びたり縮んだりする。通常これらの配管
は、回転機を固定として、外部に自由に伸縮可能なよう
に取り付ける事により反力ができるだけ回転機に加わら
ぬように工夫がなされる。

以上のような工夫をこらして運転前に細心の注意を払つ
て両機械のアライメントを行なつても、長期運転中に地
盤の不等沈下や基礎の熱変形等により微小なミスアライ
メントが発生する。特に高速回転機械の場合には、これ
が致命的な振動発生問題につながり運転不能となる場合
がある。

このようなトラブルを防止するために、両機械の回転軸
間は可撓接手が使用される。例えば、ギヤーカツプリン
グや、可撓円盤付きの接手が用いられる。高速回転の場
合にあつては、これらの接手も細心の注意を払つて製作
しないと、充分な可撓性は得られない。例えばギヤーカ
ツプリングの場合には、歯面間の滑り易さが問題となり
歯面の荒れや潤滑油のスラツジのたい積等に問題があ
る。又可撓円盤付きの場合には、この薄い円盤に発生す
る回転によるくり返し応力による寿命等が問題となる。

このように圧縮機を蒸気タービンで駆動する装置に於て
従来技術では、以上に述べた問題点を解決するために、
ケーシングの支持方法、配管の支持方法、回転軸の結合
方法等に種々の工夫がこらされており、それなりの解決
策をを得て実用されてはいるが、これらはいづれも構造
が複雑な上、確実な解決に致つていない。このことが使
用者に高価で、常に保守管理を要する機械を提供する原
因となつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

基礎は、圧縮機とその駆動機のケーシングを一体化する
ことによつて、上記の従来技術のもつ欠点を解決しよう
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

以上説明した従来技術の問題は、すべて圧縮機及び蒸気
タービン等の駆動機のケーシングが個別に支持されてい
る点にある。これを解決する手段として本発明では圧縮
機及び蒸気タービンのケーシングを連結部材によつて一
体化する構成を採用した。

しかし、圧縮機の軸受及びシール装置や駆動機の軸受
や、カツプリング等の点検、保守のためには、両ケーシ
ングを完全に全円周上結合した形式では無である。

従つて、両ケーシングの回転軸中心を通る水平面を含む
下半部或はその水平面より下の部分（本明細書ではこれ
らを回転軸中心より下方ということにする）のみを通る
連結部材により両ケーシング端面を結合することにより
一体化し、上半部は保守、点検に便ならしめるため開放
されている状態とする。

〔作用〕

本発明は、圧縮機と駆動機の回転軸中心を通る水平面よ
り下方に位置する連結部材により両ケーシングは強度的
に充分剛に結合される。これによりケーシングが移動し
ても両機の回転軸中心は相対的には移動又は折れ曲りを
起すことはない。またケーシングの連結部材は、上半部
にはないため、圧縮機の軸受やシール、駆動機、例えば
蒸気タービンの軸受及び可撓接手等の保守点検は従来技
術製品と同様に行なうことができる。更に、両ケーシン
グが一体化されているためこれの支持点は軸方向２ケ所
のみ設ければよい等支持装置が簡単になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第３図によつて説明す
る。１は圧縮機ケーシングであり、実施例の場合は圧縮
機内部部品はケーシングを軸端面で分割して分解できる
いわゆる垂直分割形の場合が示されている。蒸気タービ
ンケーシング２は通常の水平分割形であり、下車室の排
気口側から下車室に一体成形された半面断面の連結部材
３が軸方向に伸びており圧縮機ケーシング１の軸方向端
面に固定されている。これにより両ケーシングは、一体
のものとなり、かつ上記連結部材３は、圧縮機及び蒸気
タービンの回転軸中心を通る水平面より下方に位置する
こととなる。

圧縮機ケーシング１は、支持装置４により、その自重が
支えられており、この支持装置は基礎５に固定されてい
る。蒸気タービンケーシング２は、基礎上に支持装置９
を介して固定された復水器８の上部フランジに排気口６
を直接ボルト結合することによりその自重が支えられて
いる。

従つて、一体化された両ケーシング１及び２は、軸方向
２点で支持されていることとなる。

圧縮機及び蒸気タービンの回転軸は従来使用されている
可撓軸接手15により連結されており、これは従来使用さ
れているカツプリングガード７により囲われている。カ
ツプリングガード７は、第３図に示すように、圧縮機ケ
ーシング１に取付けられるエンドプレート７ａ、蒸気タ
ービンケーシング２に取付けられる側部材７ｃ及びガー
ド本体７ｂから成り、これら部材はそれぞれ着脱できる
ように結合されると共に、エンドプレート７ａ、側部材
７ｃはそれぞれ両ケーシング１，２にボルト等を介して
着脱できるように取付けられる。

本実施例において、保守点検のために分解を行う場合を
第３図に示す。カツプリングガード７を取外せば、蒸気
タービンケーシング２は水平分割形のため、上ケーシン
グを上方に持ち上げれば、タービン軸13を取り出し内部
点検ができる。圧縮機は、端部カバー４ａをケーシング
１から取外すことによつて、その内部組立品14bを第３
図に示すようにケーシング１から軸方向に取出して、内
部点検を行うことができる。軸接手15を両機の軸端より
分解するには、カツプリングガード７を開放すれば可能
である。

第３図では、説明の都合上全開放した場合を示している
が、蒸気タービン及び圧縮機の全開放をしない状態で
も、カツプリングガード７を開放することにより、圧縮
機のタービン側の軸受、シールの点検、又蒸気タービン
の圧縮機側軸受の点検等が可能である。

本発明の他の実施例を第４図に示す。圧縮機ケーシング
１と蒸気タービンケーシング２が連結部材３によつて一
体化され、圧縮機ケーシング１が支持装置４によつて基
礎５に固定されているのは、第１の実施例と同様であ
る。本実施例においては、蒸気タービンケーシング２が
図示のように支持装置9Aによつて基礎５を支持されてい
る。

本発明の他の実施例を第５図に示す。本実施例において
は、蒸気タービンケーシング２は、同ケーシング２から
復水器へのエレボー配管10に設けた支持装置9Bによつて
基礎５に固定され、圧縮機ケーシング１は、出口ノズル
配管11A又は入口ノズル配管11Bのいづれかに固定するこ
とによつて、一方の配管11A又は11Bを介して基礎５に固
定されている。

上記両実施例とも、蒸気タービンケーシング２及び圧縮
機ケーシング１を一体化した構造物は、軸方向２点で支
持されている。

上記の各実施例においては、圧縮機ケーシング１及び蒸
気タービンケーシング２は、一体成形された連結部材３
によつて連結されて一体化され強度的に十分剛に結合さ
れているので、相互に相対的な移動又は折れ曲りを起す
ことがない。

また、上記連結部材３は、圧縮機及び蒸気タービンの回
転軸中心を通る水平面より下方に設けられているので、
上半部は開放されていて、保守点検を容易に行うことが
できる。

また、上記のように連結部材３によつて、圧縮機ケーシ
ング１及び蒸気タービンケーシング２は一体化されてい
るために、その支持点は軸方向２点のみでよく、複雑な
支持装置を必要としない。

更に、両ケーシング１，２は一体化され相対的な移動又
は折れ曲りは起らないので、圧縮機の回転軸と蒸気ター
ビンの回転軸は従来通りの或は従来より簡単な可撓接手
によつて結合することが可能である。

〔発明の効果〕

複雑な内部構造を有し、それぞれケーシングの両端に於
て、回転軸がケーシングを貫通しその部位にそれぞれ内
部ガス、又は蒸気等が外部に洩れないようにシール装置
を有し、又それぞれ回転軸を支持する軸受を有するよう
な圧縮機及びその駆動機では、一個のケーシングの中に
圧縮機及び駆動機の機能を持たせることは、設計上も
又、製作上も非常に困難である。

本発明は、上記の構成を採用することにより圧縮機と駆
動機を個別に製作し、連結部材により結合することによ
り両機のケーシングを一体化している。

このような一体化されたケーシング同士は、相互に相対
移動をすることがないので、これの支持構造は容易とな
る。

従来は、熱膨脹や配管反力や、基礎の不等沈下等の回転
軸中心の相対移動を起す要因に対してその対策としてケ
ーシングの支持方法、基礎の強度、配管の支持方法等
に、膨大なコストがかかり廉価な機械の供給が不可能と
なつていたが、本発明を適用すれば廉価で信頼性の高い
機械の供給が可能である。

また、本発明の連結部材は、圧縮機と駆動機の回転軸心
を通る水平面より下方に設けられ上方が開放されている
ので、圧縮機、駆動機、及びこれらを連絡する接手等の
保守点検が容易である。

なお、以上の説明は、駆動機として蒸気タービンを用い
る場合を中心に説明したが、本発明における駆動機は蒸
気タービンに限らずサーミスタ，モータ等適宜のもので
あつてよい。

また、実施例においては、連結部材は駆動機（タービ
ン）ケーシングに一体成形されたものが示されている
が、これを逆に圧縮機ケーシングに設けてもよく、更に
両ケーシングとは別体に設けてその両端を強固にケーシ
ングに取付けてもよい。

更に、実施例において、支持装置は駆動機と圧縮機に各
１個即ち軸方向２点支持のものが示されているが、本発
明はこれに限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の一実施例の平面図 第２図は同正面図 第３図は第１図に示される実施例の開放状況を示す説明
図 第４図は本発明の第二の実施例の説明図 第５図は本発明の第三の実施例の説明図 第６図は従来技術による装置の平面図 第７図は同正面図 第８図は、第７図のＡ視の詳細図である。 図面中、 １は圧縮機ケーシング、 ２は蒸気タービンケーシング、 ３は連結部材、４は支持装置、５は基礎、 ７はカツプリングガード、９は支持装置、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その回転軸中心が一致するよう回転軸の軸
   方向に間隔をおかれて配置された圧縮機とその駆動機及
   び上記圧縮機ケーシングと駆動機ケーシングとの互に対
   向する端部にその両端が結合され両ケーシングを一体化
   する連結部材を有し、同連結部材は圧縮機と駆動機の回
   転軸中心を通る水平面より下方に設けられていることを
   特徴とする圧縮機装置。