压缩机组以及压缩机组控制用程序

文档序号:253408 发布日期:2021-11-16 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 压缩机组以及压缩机组控制用程序 (Compressor unit and compressor unit control program ) 是由 胁田康平 新谷浩司 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供压缩机组以及压缩机组控制用程序。压缩机组包括第一往复式压缩机、与第一往复式压缩机并列连接的第二往复式压缩机以及控制部。第一往复式压缩机包含第一止回阀、第一压力传感器、第一旁通流路以及第一旁通阀。第二往复式压缩机包含第二止回阀、第二压力传感器、第二旁通流路以及第二旁通阀。控制部以使第一压力传感器的检测压力成为第一设定值的方式控制第一旁通阀的开度,并且,以使第二压力传感器的检测压力成为比第一设定值低的第二设定值的方式控制第二旁通阀的开度。据此,可以容易使从压缩机的气体供给量与需求方的气体要求量一致。(The invention provides a compressor unit and a compressor unit control program. The compressor unit includes a first reciprocating compressor, a second reciprocating compressor connected in parallel with the first reciprocating compressor, and a control part. The first reciprocating compressor includes a first check valve, a first pressure sensor, a first bypass flow path, and a first bypass valve. The second reciprocating compressor includes a second check valve, a second pressure sensor, a second bypass flow path, and a second bypass valve. The control unit controls the opening degree of the first bypass valve such that the pressure detected by the first pressure sensor becomes a first set value, and controls the opening degree of the second bypass valve such that the pressure detected by the second pressure sensor becomes a second set value lower than the first set value. Accordingly, the gas supply amount from the compressor can be easily made to coincide with the gas demand amount of the demand side.)

压缩机组以及压缩机组控制用程序

技术领域

本发明涉及压缩机组以及压缩机组控制用程序。

背景技术

以往,已知一种压缩机组,其在液化天然气的运输船等中,用于压缩因储存槽内的液化气体的蒸发而产生的蒸发气体。此种压缩机组有多级式的多个压缩机并列被设置的结构。在该压缩机组中,从各压缩机喷出的气体分别被供给到发动机等需求方。

此种技术公开于日本发明专利公表公报特表2018-518415号、特表2018-534206号以及日本发明专利公开公报特开2019-11735号。在日本发明专利公表公报特表2018-518415号中公开了搭载于LNG船等的蒸发气体压缩机,在该蒸发气体压缩机中,往复式压缩机和离心式压缩机并列设置。日本发明专利公表公报特表2018-534206号中公开了在LNG运输船的蒸发气体处理系统中设置有主压缩部和在该主压缩部不能使用时代替使用的备用压缩部。日本发明专利公开公报特开2019-11735号与日本发明专利公表公报特表2018-534206号同样,公开了在LNG运输船中2个气体压缩机并列设置,其中一个压缩机作为备用的压缩机而被运用。

在从日本发明专利公表公报特表2018-518415号中公开的蒸发气体压缩机向需求方供给气体的情况下,并列设置的各压缩机的气体处理量(气体供给量)的合计需要满足需求方的气体要求量。在此,如果需求方的气体要求量变动,则从压缩机的合计气体供给量与气体要求量不一致,其结果,各压缩机的喷出压力变动。具体而言,在气体要求量增加的情况下喷出压力降低,在气体要求量降低的情况下喷出压力上升。

对此,考虑通过以使喷出压力维持指定的设定压力的方式控制各压缩机,从而使从压缩机的气体供给量与变动后的气体要求量一致的技术方案。但是,在使各压缩机的喷出压力的设定值(目标值)相同的情况下,需要基于喷出侧(需求侧)的压力信息调整双方的压缩机的气体处理量,所以控制变得烦杂。即,在压力控制精度变差的情况下,有时难以使从压缩机的气体供给量与需求方的气体要求量一致。

发明内容

本发明的目的在于提供可以容易使从压缩机的气体供给量与需求方的气体要求量一致的压缩机组以及压缩机组控制用程序。

本发明一个方面所涉及的压缩机组是被设置在船舶内,压缩从所述船舶的液化天然气储存槽吸入的蒸发气体亦即对象气体的压缩机组。该压缩机组包括:第一往复式压缩机,具有多个压缩段,压缩所述对象气体而供给到需求方;第二往复式压缩机,具有多个压缩段,并以压缩所述对象气体而供给到所述需求方的方式与所述第一往复式压缩机并列连接;以及控制部,控制所述第一往复式压缩机及所述第二往复式压缩机的驱动。所述第一往复式压缩机包含:第一止回阀,被设置在比最终的压缩段位于下游的部位;第一压力传感器,被设置在所述最终的压缩段与所述第一止回阀之间;第一旁通流路,至少旁通所述最终的压缩段;以及第一旁通阀,被设置在所述第一旁通流路。所述第二往复式压缩机包含:第二止回阀,被设置在比最终的压缩段位于下游的部位;第二压力传感器,被设置在所述最终的压缩段与所述第二止回阀之间;第二旁通流路,至少旁通所述最终的压缩段;以及第二旁通阀,被设置在所述第二旁通流路。所述压缩机组以使从所述第二往复式压缩机喷出的对象气体和从所述第一往复式压缩机喷出的对象气体在所述第一止回阀及所述第二止回阀的下游侧的流路汇流的方式构成。所述控制部包含开度控制部,该开度控制部以使所述第一压力传感器的检测压力成为第一设定值的方式控制所述第一旁通阀的开度,并且,以使所述第二压力传感器的检测压力成为比所述第一设定值低的第二设定值的方式控制所述第二旁通阀的开度。

本发明另一个方面涉及压缩机组控制用程序,用于控制所述压缩机组的运转,所述压缩机组控制用程序用于使构成所述控制部的计算机作为开度控制部发挥功能,并且存储在所述计算机的存储介质中,其中,所述开度控制部以使所述第一压力传感器的检测压力成为所述第一设定值的方式控制所述第一旁通阀的开度,并且,以使所述第二压力传感器的检测压力成为所述第二设定值的方式控制所述第二旁通阀的开度。

根据本发明,可以容易使从压缩机的气体供给量与需求方的气体要求量一致。

附图说明

图1是实施方式所涉及的压缩机组的概略图。

图2是第一实施方式中的控制部的功能框图。

图3是用于说明第一旁通阀的开度控制的流程图。

图4是用于说明第二旁通阀的开度控制的流程图。

图5是第二实施方式中的控制部的功能框图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下,基于附图详细说明实施方式所涉及的压缩机组以及压缩机组控制用程序。图1是压缩机组100的概略图。

压缩机组100被设置在具有储存有LNG(Liquefied Natural Gas:液化天然气)的LNG储存槽101的船舶(未图示)内。压缩机组100吸入作为在LNG储存槽101内发生的蒸发气体(boil off gas)的对象气体,并压缩被吸入的对象气体。而且,压缩机组100将被压缩的对象气体供给到需求方501(例如,发动机)。在以下的说明中,以对象气体的流动方向为基准使用“上游”以及“下游”的用语。

压缩机组100具有:将对象气体压缩并供给到需求方501的第一往复式压缩机300;以将对象气体压缩并供给到需求方501的方式与第一往复式压缩机300并列连接的第二往复式压缩机400;以及控制第一往复式压缩机300和第二往复式压缩机400的驱动的控制部420。第一往复式压缩机300和第二往复式压缩机400是基本上相同的构造。

压缩机组100具备将在LNG储存槽101内发生的蒸发气体即对象气体朝向需求方501流通的流路102。流路102将LNG储存槽101和需求方501互相连接,以便可以将对象气体供给到需求方501。流路102具有使对象气体流通到第一往复式压缩机300的第一流路110和与第一流路110连接并使对象气体流通到第二往复式压缩机400的第二流路210。第二流路210在第一流路110中的LNG储存槽101与后述的第一压缩段201之间的部位从第一流路110分支,并且,在比后述的第六压缩段206(最终的压缩段)位于下游侧的部位连接于第一流路110。

第一往复式压缩机300具备:将对象气体依次升压的第一压缩段201~第六压缩段206;多个冷却器281~285;以及驱动部(省略图示)。驱动部具备驱动源(马达及发动机等)和将驱动源的动力传递至第一压缩段201~第六压缩段206的曲轴机构。

第一压缩段201在第一流路110上设有2个,第二压缩段202~第六压缩段206在第一流路110上各设有1个。另外,并不限定于设有互相并列的2个第一压缩段201的结构。也可以为设有1个第一压缩段201的结构。

第一流路110包含储存槽连接流路111、多个段连接流路115~119以及需求方供给流路114。

储存槽连接流路111的上游端连接于LNG储存槽101,下游端连接于压缩机组100的第一压缩段201。详细而言,储存槽连接流路111具有从LNG储存槽101的上部延伸设置的主管121和在主管121的下游端分支为两股并连接于2个第一压缩段201的分支管122、123。即,2个第一压缩段201以互相并列的方式连接于储存槽连接流路111。

段连接流路115~119以使对象气体从1个压缩段流向下一个压缩段的方式分别被配置。段连接流路115使对象气体从2个第一压缩段201流向第二压缩段202。即,段连接流路115包含从第二压缩段202朝向第一压缩段201延伸设置的主管124和在主管124的上游端分支为两股并连接于2个第一压缩段201的分支管125、126。段连接流路116将第二压缩段202和第三压缩段203互相连接。段连接流路117将第三压缩段203和第四压缩段204互相连接。段连接流路118将第四压缩段204和第五压缩段205互相连接。段连接流路119将第五压缩段205和第六压缩段206互相连接。

需求方供给流路114是将第六压缩段206连接于需求方501的流路。

冷却器281~285使对象气体与比对象气体低温的冷却水进行热交换。冷却器281以冷却从第二压缩段202喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路116上。冷却器282以冷却从第三压缩段203喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路117上。冷却器283以冷却从第四压缩段204喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路118上。冷却器284以冷却从第五压缩段205喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路119上。冷却器285以冷却从第六压缩段206喷出的对象气体的方式被设置在需求方供给流路114上。

压缩机组100(第一往复式压缩机300)具有用于调整第一流路110内的对象气体的压力的旁通流路411~413、414A。旁通流路411~413使对象气体的至少一部分从段连接流路116、117、119上的分支部311~313返回到上游侧。分支部311~313位于冷却器281、282、284的下游。

旁通流路411旁通第一压缩段201和第二压缩段202,并连接于储存槽连接流路111的主管121。旁通流路412旁通第三压缩段203,并在分支部311的下游侧且第三压缩段203的上游侧的连接部315连接于段连接流路116。旁通流路413旁通第四压缩段204和第五压缩段205,并在分支部312的下游侧且第四压缩段204的上游侧连接于段连接流路117。旁通流路414A(第一旁通流路)使对象气体的至少一部分从位于冷却器285的下游侧的需求方供给流路114的分支部314返回到上游侧。即,旁通流路414A是至少旁通最终的压缩段的第一旁通流路。旁通流路414A旁通第六压缩段206(最终的压缩段),并在分支部313的下游侧且第六压缩段206的上游侧连接于段连接流路119。

在旁通流路411~413、414A分别安装有旁通阀421A、422A、423A、424A。设置在旁通流路414A的旁通阀424A相当于设置在至少旁通最终的压缩段的第一旁通流路的第一旁通阀。

与旁通流路411~413、414A相对应,在第一流路110配置有压力传感器431~433、434A。压力传感器431以检测从第二压缩段202喷出的气体的压力即喷出压力的方式在冷却器281的下游侧且分支部311的上游侧被安装在段连接流路116上。压力传感器432以检测从第三压缩段203喷出的气体的压力即喷出压力的方式在冷却器282的下游侧且分支部312的上游侧被安装在段连接流路117上。压力传感器433以检测从第五压缩段205喷出的气体的压力即喷出压力的方式在冷却器284的下游侧且分支部313的上游侧被安装在段连接流路119上。由于压力传感器434A(第一压力传感器)用于检测从第六压缩段206喷出的气体的压力即喷出压力并控制需求方供给压力,因此,在冷却器285的下游侧且分支部314的下游侧被安装在需求方供给流路114上。

在第一流路110中的第六压缩段206的下游设置有第一止回阀451。具体而言,第一止回阀451设置在需求方供给流路114中分支部314的下游,阻止对象气体从需求方501侧向第六压缩段206侧逆流以及从第二往复式压缩机400逆流。

在以下说明中,将需求方供给流路114中的比第一止回阀451位于上游侧的部位(第一往复式压缩机300侧的部位)称为“第一压缩机侧流路部114A”。此外,将需求方供给流路114中的比第一止回阀451位于下游侧的部位称为“第一需求侧流路部114D”。将第二流路210的需求方供给流路114中的比后述第二止回阀452位于上游侧的部位(第二往复式压缩机400侧的部位)称为“第二压缩机侧流路部114B”。此外,将第二流路210的需求方供给流路114中的比第二止回阀452位于下游侧的部位称为“第二需求侧流路部114C”。第二需求侧流路部114C连接于第一需求侧流路部114D。压力传感器434A在第一压缩机侧流路部114A设置在分支部314与第一止回阀451之间。

如图1所示,第二流路210的上游端连接于第一流路110中的储存槽连接流路111的主管121。此外,第二流路210的下游端连接于第一流路110中的需求方供给流路114。也就是说,通过第二需求侧流路部114C从第二往复式压缩机400喷出的对象气体和通过第一需求侧流路部114D从第一往复式压缩机300喷出的对象气体在汇流点13汇流。

第二往复式压缩机400的结构与第一往复式压缩机300一样(压缩段也是相同数量)。在图1中,对于第二往复式压缩机400和第一往复式压缩机300之间相对应的结构基本上附上相同的符号。即,第二往复式压缩机400具备第一~第六压缩段201~206。设有旁通第一压缩段201和第二压缩段202的旁通流路411、旁通第三压缩段203的旁通流路412、旁通第四压缩段204和第五压缩段205的旁通流路413。在这些旁通流路411~413分别安装有旁通阀421B、422B、423B。而且,设有旁通第六压缩段206的第二旁通流路414B。在第二旁通流路414B安装有第二旁通阀424B。第二旁通流路414B是至少旁通最终的压缩段的旁通流路。

而且,第二往复式压缩机400包含与第六压缩段206相比设置在下游的第二止回阀452和第二压力传感器434B。第二止回阀452设置在第二流路210的需求方供给流路114中分支部314的下游,阻止对象气体从第一往复式压缩机300侧逆流。第二压力传感器434B设置在第六压缩段206与第二止回阀452之间,即第二流路210的第二压缩机侧流路部114B。

在压缩机组100中,由于第一往复式压缩机300和第二往复式压缩机400为基本上相同的构造,因此,能够实现各自使用的零部件的通用化。

如图2所示,控制部420包含检测压力受理部461、判断部463、开度控制部464及存储部466。

检测压力受理部461分别受理表示第一压力传感器434A的检测压力和第二压力传感器434B的检测压力的数据。

第二往复式压缩机400的第六压缩段206的喷出压力的设定值(以下,称为“第二设定值”)是低于第一往复式压缩机300的第六压缩段206的喷出压力的设定值(以下,称为“第一设定值”)的值。第一设定值被设定为与需求方501的要求压力相同的值。在本实施方式中,第二设定值被设为第一设定值的99%以上且小于100%的值。在以下的说明中,将第一设定值设为30MPa、第二设定值设为29.9MPa而进行说明。另外,第二设定值也可以被设为29.7MPa以上且小于30MPa的其他值。

判断部463比较第一压力传感器434A的检测压力和第一设定值来判断它们的大小关系,并且,比较第二压力传感器434B的检测压力和第二设定值来判断它们的大小关系。判断部463将各判断结果的信息输出到开度控制部464。

开度控制部464以使第一压力传感器434A的检测压力成为第一设定值的方式控制第一旁通阀424A的开度,并且,以使第二压力传感器434B的检测压力成为第二设定值的方式控制第二旁通阀424B的开度。开度控制部464基于从判断部463输出的判断结果的信息,向第一旁通阀424A及第二旁通阀424B发送开度变更信号(开度增加信号或开度减小信号)。关于该控制内容将在后面详述。

存储部466中存储有控制压缩机组100的运转的程序。该压缩机组控制用程序使构成控制部420的计算机作为检测压力受理部461、判断部463及开度控制部464而发挥功能。即,通过构成控制部420的计算机(CPU:Central Processing Unit)读出存储在存储部466的程序并执行,从而获得检测压力受理部461、判断部463及开度控制部464的各功能。存储部466使用各种存储设备等存储介质形成,在该存储介质中存储有压缩机组控制用程序。

控制部420也可以通过与所述相同的功能结构,基于第一往复式压缩机300的压力传感器431的检测压力控制旁通阀421A的开度。同样,控制部420可以基于压力传感器432、433的检测压力分别控制旁通阀422A、423A的开度。这点对于第二往复式压缩机400的旁通阀421B~423B的控制也一样。

另外,控制部420也可以由与各旁通阀421A~424A、421B~424B分别相对应而设置的多个控制器形成。此时,各控制器具有相当于检测压力受理部461、判断部463、开度控制部464及存储部466的功能。

以下,基于图3及图4的流程图说明开度控制部464进行的第一旁通阀424A及第二旁通阀424B的开度控制。图3是用于说明第一旁通阀424A的开度控制的流程图,图4是用于说明第二旁通阀424B的开度控制的流程图。

首先,基于图3说明第一旁通阀424A的开度控制。首先,第一压力传感器434A检测第一压缩机侧流路部114A的气体压力,并将表示该检测压力的数据发送到检测压力受理部461(步骤S10)。接着,判断部463比较第一压力传感器434A的检测压力(以下,有时称为第一检测压力)和第一设定值,判断该第一检测压力是否大于第一设定值(步骤S20)。

在第一检测压力大于第一设定值的情况下(在步骤S20为是),开度控制部464从判断部463接收其判断结果的信息,使第一旁通阀424A的开度增加(步骤S30)。据此,从分支部314流入第一旁通流路414A的对象气体的流量增加,因此,在第一压缩机侧流路部114A被检测出的压力逐渐下降。另一方面,在第一检测压力为第一设定值以下的情况下(在步骤S20为否),开度控制部464不增加第一旁通阀424A的开度,前进到步骤S40。

在步骤S40,判断部463比较第一检测压力和第一设定值,判断第一检测压力是否小于第一设定值。在第一检测压力小于第一设定值的情况下(在步骤S40为是),开度控制部464从判断部463接收其判断结果的信息,使第一旁通阀424A的开度减小(步骤S50)。据此,从分支部314流入第一旁通流路414A的对象气体的流量减少,因此,在第一压缩机侧流路部114A被检测出的压力逐渐上升。另一方面,在第一检测压力和第一设定值相同的情况下(在步骤S40为否),开度控制部464不增减第一旁通阀424A的开度,返回到步骤S10。通过反复以上的步骤S10~S50,在第一压缩机侧流路部114A检测出的第一检测压力接近第一设定值(例如30MPa)。

图4表示第二旁通阀424B的开度控制的流程。该控制流程在代替第一压力传感器434A而使用第二压力传感器434B的点、代替第一设定值而使用第二设定值的点、以及代替第一旁通阀424A而控制第二旁通阀424B的开度的点以外,与图3的控制流程相同。因此,省略第二旁通阀424B的控制流程的详细说明。通过反复图4中的步骤S11~S51,在第二压缩机侧流路部114B由第二压力传感器434B检测出的压力接近第二设定值(例如29.9MPa)。

如以上说明,以使第二压缩机侧流路部114B中的对象气体的压力成为第二设定值的方式控制第二往复式压缩机400,另一方面,以使第一压缩机侧流路部114A中的对象气体的压力成为第一设定值的方式控制第一往复式压缩机300。

在压缩机组100中,与第一需求侧流路部114D及第二需求侧流路部114C中的对象气体的压力相比,第一压缩机侧流路部114A及第二压缩机侧流路部114B中的对象气体的压力高的情况下,从两个压缩机300、400分别向需求方501供给对象气体。

如上所述,第一往复式压缩机300的喷出压力的第一设定值是大于第二往复式压缩机400的喷出压力的第二设定值的值。因此,第一往复式压缩机300的第一旁通阀424A的开度小于第二往复式压缩机400的第二旁通阀424B的开度。其结果,从第一往复式压缩机300向需求方501供给的对象气体的量多于从第二往复式压缩机400供给的量。

另一方面,在来自需求方501的气体要求量减少的情况下,由于对象气体的消耗量减少,因此,第一需求侧流路部114D及第二需求侧流路部114C中的压力增加。并且,如果该压力超过第二设定值,则第二往复式压缩机400成为不向第二止回阀452的下游侧输送对象气体的状态。因此,成为只使用第一往复式压缩机300向需求方501供给对象气体的状态。

如上所述,通过将第二设定值设定为低于第一设定值,从而在需求方501的气体要求量变动的情况下,即使不进行每次调整两个压缩机300、400的流量平衡的控制,也能向需求方501供给与需求方501的要求量相对应的量的对象气体。

有时需求方501的设备因跳闸等而负载断开。此时,为了不让从两个压缩机300、400喷出的对象气体的全量流入第二需求侧流路部114C,因此,控制部420使所有压缩段201~206的旁通阀421A~424A、421B~424B的开度强制性地增大。此时,从第一往复式压缩机300喷出的对象气体的量多于从第二往复式压缩机400喷出的对象气体的量,因此,第一往复式压缩机300中的旁通阀421A~424A的开度的增大幅度大于第二往复式压缩机400的旁通阀421B~424B的开度的增大幅度。据此,可以防止从两个压缩机300、400向负载断开的状态的需求方501供给对象气体的情况。另外,关于旁通阀421A~424A、421B~424B的开度的增大幅度,可以考虑每个旁通阀的特性而进行修正。

以上说明了本发明的第一实施方式,但是,在想要并用2个往复式压缩机300、400运转的情况下,作为对第一实施方式的比较例,可以考虑使各自的最终的压缩段的喷出压力的设定值相同的喷出压力控制。但是,在此种喷出压力控制中,需要以使第一旁通阀424A和第二旁通阀424B的开度始终相同的方式进行控制,因此,在发生需求方501的压力变动的情况下,需要追随变动将两个旁通阀的开度变更相同的量。因此,压缩机组100的喷出压力控制变得烦杂。

相对于此,在本实施方式所涉及的压缩机组100中,以在各第六压缩段206即最终的压缩段的喷出压力的设定值之间存在差值的方式设定各设定值。据此,在需求方501的气体要求量发生变动的情况下,由从两个压缩机300、400供给对象气体的状态切换为只由第一往复式压缩机300供给对象气体的状态。即,即使不进行所述比较例所涉及的喷出压力控制,也能容易地向需求方501供给与需求方501的要求量相对应的量的对象气体。

(第二实施方式)

以下,基于图5说明第二实施方式所涉及的压缩机组以及压缩机组控制用程序。另外,由于第二实施方式基本上与所述第一实施方式相同,因此,在此只说明与所述第一实施方式不同的点。

如图5所示,第二实施方式的控制部420还包含设定值决定部462和要求压力受理部465。要求压力受理部465从需求方501受理表示对象气体的要求压力的数据。设定值决定部462基于要求压力受理部465受理的对象气体的要求压力,分别决定第一设定值和第二设定值。例如,在需求方501的要求压力为30MPa的情况下,设定值决定部462将第一设定值设定为与该要求压力相同的30MPa,并且,将第二设定值设定为29.7MPa以上且小于30MPa的值。

设定值决定部462基于来自需求方501的要求压力的变更,在维持第一设定值与第二设定值的差的情况下分别变更该第一设定值和该第二设定值。例如,如果要求压力从30MPa变更为25MPa,则表示变更后的要求压力的数据从需求方501输入到要求压力受理部465。基于该输入数据,设定值决定部462将第一设定值从30MPa变更为25MPa,并且,将第二设定值变更为24.75MPa以上且小于25MPa的值。

第二实施方式所涉及的压缩机组控制用程序使构成控制部420的计算机还作为设定值决定部462和要求压力受理部465而发挥功能。即,通过CPU读出存储在存储部466的该程序并执行,从而还获得设定值决定部462和要求压力受理部465的各功能。

如上所述,在第二实施方式中,在对应需求方501的要求压力的变更而变更第一设定值和第二设定值的情况下,维持两个设定值的差。在该情况下,也可以实现容易应对需求方501的气体要求量的压缩机的运转。

(第三实施方式)

下面,说明第三实施方式所涉及的压缩机组100。第二往复式压缩机400的第二设定值可以被设为第一往复式压缩机300的第一设定值的93%(28MPa)以上且小于99%(29.7MPa)的值。此时,在压缩机组100运转时,通常,不从第二往复式压缩机400向需求方501供给对象气体,只从第一往复式压缩机300向需求方501供给对象气体。

另一方面,如果来自需求方501的气体要求量增加,增加后的气体要求量超过第一往复式压缩机300的最大气体处理量(最大气体供给量),即使将第一旁通阀424A全闭,也成为向需求方501的气体供给量不足的状态。其结果,在第一需求侧流路部114D及第二需求侧流路部114C对象气体的量减少,压力逐渐下降。

并且,如果第一需求侧流路部114D及第二需求侧流路部114C的压力下降至第二设定值,则被第二往复式压缩机400压缩的对象气体从汇流点13流入第一需求侧流路部114D,并被供给到需求方501。由此,可以利用第二往复式压缩机400的气体处理量来补充第一往复式压缩机300的气体处理量的不足量,可以满足增加后的来自需求方501的气体要求量。

本次公开的实施方式在所有的点上为例示,不应解释为用于限制。本发明的范围不是通过所述的说明来表示,而是通过权利要求书来表示,并包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。因此,以下的方式也包含在本发明的范围。

在所述实施方式中,说明了只使用旁通机构(旁通流路和旁通阀)控制对象气体的压力的情况,但并不限定于此。作为对象气体的处理量及压力的控制,除了使用旁通机构的控制以外,还可以组合例如卸载控制等已知的控制。

在所述实施方式中,说明了第一往复式压缩机300和第二往复式压缩机400都具有6个压缩段的情况,但是,压缩段的个数可以为5段以下,也可以为7段以上。此外,第一往复式压缩机300和第二往复式压缩机400的压缩段的段数也可以彼此不同。

需求方501并不限定于发动机,也可以为发电机等其他船舶用设备。

在所述实施方式中,旁通流路414A(第一旁通流路)只旁通最终的压缩段,但是取而代之,旁通流路414A也可以旁通最终的压缩段和其前面的1个或多个压缩段。此外,第二旁通流路414B只旁通最终的压缩段,但是取而代之,第二旁通流路414B也可以旁通最终的压缩段和其前面的1个或多个压缩段。

在此,概况说明所述实施方式。

(1)所述实施方式所涉及的压缩机组是被设置在船舶内,压缩从所述船舶的液化天然气储存槽吸入的蒸发气体亦即对象气体的压缩机组。该压缩机组包括:第一往复式压缩机,具有多个压缩段,压缩所述对象气体而供给到需求方;第二往复式压缩机,具有多个压缩段,并以压缩所述对象气体而供给到所述需求方的方式与所述第一往复式压缩机并列连接;以及控制部,控制所述第一往复式压缩机及所述第二往复式压缩机的驱动。所述第一往复式压缩机包含:第一止回阀,被设置在比最终的压缩段位于下游的部位;第一压力传感器,被设置在所述最终的压缩段与所述第一止回阀之间;第一旁通流路,至少旁通所述最终的压缩段;以及第一旁通阀,被设置在所述第一旁通流路。所述第二往复式压缩机包含:第二止回阀,被设置在比最终的压缩段位于下游的部位;第二压力传感器,被设置在所述最终的压缩段与所述第二止回阀之间;第二旁通流路,至少旁通所述最终的压缩段;以及第二旁通阀,被设置在所述第二旁通流路。所述压缩机组以使从所述第二往复式压缩机喷出的对象气体和从所述第一往复式压缩机喷出的对象气体在所述第一止回阀及所述第二止回阀的下游侧的流路汇流的方式构成。所述控制部包含开度控制部,该开度控制部以使所述第一压力传感器的检测压力成为第一设定值的方式控制所述第一旁通阀的开度,并且,以使所述第二压力传感器的检测压力成为比所述第一设定值低的第二设定值的方式控制所述第二旁通阀的开度。

在该压缩机组中,第一往复式压缩机的喷出压力被控制为第一设定值,第二往复式压缩机的喷出压力被控制为比第一设定值低的第二设定值。在想要并用2个往复式压缩机而运转的情况下,作为本发明的比较例,可以考虑使各自的最终的压缩段的喷出压力的设定值相同的喷出压力控制。但是,在此种喷出压力控制中,需要使第一旁通阀和第二旁通阀的开度始终相同,因此,在发生需求方的压力变动的情况下,需要追随变动将两个旁通阀的开度变更相同的量。因此,压缩机组的喷出压力控制变得烦杂。相对于此,在所述实施方式中,最终的压缩段的喷出压力的设定值彼此不同。因此,在需求方的气体要求量发生变动的情况下,由从两个往复式压缩机供给对象气体的状态切换为只由第一往复式压缩机供给对象气体的状态。即,即使不进行所述比较例所涉及的喷出压力控制,也能容易地向需求方供给与需求方的要求量相对应的量的对象气体。

(2)在所述压缩机组中,所述第二设定值可以是所述第一设定值的99%以上且小于100%的值。

根据该结构,由于第二设定值是与第一设定值相比略小的值,因此,当从第一往复式压缩机的气体供给量不足时,第一往复式压缩机的喷出压力立即到达第二设定值。因此,当从第一往复式压缩机的气体处理量不足时,可以迅速地开始从第二往复式压缩机向需求方的气体供给。

(3)在所述压缩机组中,所述控制部也可以还包含:要求压力受理部,从所述需求方受理所述对象气体的要求压力;以及设定值决定部,基于所述要求压力受理部受理的所述要求压力,决定所述第一设定值和所述第二设定值。所述设定值决定部也可以基于所述要求压力的变更,在维持所述第一设定值与所述第二设定值的差的情况下变更所述第一设定值和所述第二设定值。

根据该结构,在对应需求方的要求压力的变更而变更第一设定值和第二设定值的情况下,通过维持两个设定值的差,与变更设定值之前一样,当从第一往复式压缩机的气体供给量不足时,可以迅速地开始从第二往复式压缩机向需求方的气体供给。

(4)在所述压缩机组中,所述第一往复式压缩机和所述第二往复式压缩机也可以具有相同数量的所述压缩段。

(5)在所述压缩机组中,所述控制部也可以在所述需求方的负载断开的情况下,将所述第一旁通阀的开度强制性地增大,以使从所述第一往复式压缩机喷出的对象气体的全量从所述第一往复式压缩机的所述最终的压缩段的下游侧的流路返回,将所述第二旁通阀的开度强制性地增大,以使从所述第二往复式压缩机喷出的对象气体的全量从所述第二往复式压缩机的所述最终的压缩段的下游侧的流路返回,其中,所述第一旁通阀的开度的增大幅度大于所述第二旁通阀的开度的增大幅度。

根据该结构,可以防止从第一往复式压缩机及第二往复式压缩机向负载断开的状态的需求方供给对象气体的情况。

(6)所述实施方式所涉及的压缩机组控制用程序用于控制所述压缩机组的运转,所述压缩机组控制用程序用于使构成所述控制部的计算机作为开度控制部发挥功能,并且存储在所述计算机的存储介质中,其中,所述开度控制部以使所述第一压力传感器的检测压力成为所述第一设定值的方式控制所述第一旁通阀的开度,并且,以使所述第二压力传感器的检测压力成为所述第二设定值的方式控制所述第二旁通阀的开度。

通过使用该程序让计算机动作,通常时只由第一往复式压缩机向需求方供给对象气体,因此,与从2台压缩机始终向需求方供给气体的情况不同,可以抑制压力控制的精度变差。

从以上说明可以明确,可以容易使从压缩机的气体供给量与需求方的气体要求量相对应。

本申请以2021年1月6日向日本特许厅提交的日本发明专利申请特愿2021-000851号为基础,其内容通过参照引用于本发明。

为了表述本发明,在上述说明中参照附图并通过实施方式适当且充分地说明了本发明,但是应该理解只要是本领域技术人员就能容易地对所述的实施方式进行变更及/或改良。因此,本领域技术人员实施的变形实施方式或改良实施方式,只要是没有脱离权利要求书记载的权利要求的权利范围的水平,则该变形实施方式或该改良实施方式可解释为被包含在该权利要求的权利范围内。

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