(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスガスを受け入れるための入口および高圧プロセスガスを放出するための出口と、
コンプレッサの第１の端から該コンプレッサの第２の端まで延びるとともにその周りに配置され、ともに回転可能な１または２以上の圧縮ステージを有するシャフトと、
前記シャフトの一部の周りに配置されかつ吹出し封止材室を形成し該吹出し封止材室と流体の連通する少なくとも１のガス封止材を有する封止材組立体と、
前記吹出し封止材室と連通可能に連結し該吹出し封止材室の基準を低圧基準とし、それによって前記少なくとも１のガス封止材が封止しなければならない圧力を低減する吹出し配管網と、
前記吹出し配管網に配置されかつ前記吹出し配管網を通してプロセスガス漏れの流れを調節するように構成された弁と、
前記弁と通信可能に連結しかつ前記吹出し配管網で検知された前記プロセスガス漏れの圧力に応じて選択的に前記弁を調節するように構成された制御論理回路とを有するとともに、
前記１または２以上の圧縮ステージは前記プロセスガスを受け入れかつ圧縮するように形成されたコンプレッサ。
【請求項２】
前記コンプレッサは直列型遠心コンプレッサである請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項３】
前記コンプレッサは背中合わせの遠心コンプレッサである請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項４】
前記低圧基準は別個の圧縮装置であって、前記吹出し封止材室は前記別個の圧縮装置の吸引側を基準とする請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項５】
前記低圧基準は、別個の圧縮装置であって、前記吹出し封止材室は別個の前記圧縮装置の放出側を基準とする請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項６】
前記低圧基準は遠心コンプレッサである請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項７】
前記吹出し封止材室は、前記遠心コンプレッサの中間の圧縮ステージを基準とする請求項６に記載のコンプレッサ。
【請求項８】
前記吹出し封止材室は、前記コンプレッサの中間の圧縮ステージを基準とする請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項９】
回転可能なシャフトの周りに配置された１または２以上の圧縮ステージにおいてプロセスガスを漸次圧縮し、    
前記回転可能なシャフトの周りに配置されかつ吹出し封止材室を形成しかつ前記吹出し封止材室と流体の連通する少なくとも１のガス封止材を含有する封止材組立体によって前記コンプレッサ内に前記プロセスガスを封止し、
前記吹出し封止材室の基準を吹出し配管網を介して低圧機構とし、
前記吹出し配管網に配置された弁によって前記吹出し配管網を通してプロセスガス漏れの流れを調節し、かつ
前記弁と通信可能かつ操作可能に連結しかつ前記吹出し配管網で検出された前記プロセスガス漏れの圧力に応じて前記弁を調節するように構成された制御論理回路によって該弁を調節するコンプレッサ作動方法。
【請求項１０】
前記吹出し配管網を介してプロセスガス流の漏れを調節する工程は、
前記コンプレッサの通常の運転の間に前記弁を閉成された位置に維持し、
前記コンプレッサの運転停止の間に前記弁を開成して前記コンプレッサが、少なくとも１の前記ガス封止材によって安全に取り扱うことができる圧力で調定することを可能にする工程をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記吹出し配管網を通してのプロセスガス流の漏れの調節工程は、前記コンプレッサの通常の運転の間に前記弁を開成して前記コンプレッサ内でのより高圧の封止圧力要求を補償する工程を有する請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記吹出し封止材室の基準を、吹出し配管網を通して低圧基準とする工程は、前記吹出し封止材室の基準を別個の圧縮装置の吸引側とする工程をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記吹出し封止材室の基準を、吹出し配管網を介して低圧基準とする工程は、さらに前記吹出し封止材室の基準を別個の圧縮装置の放出側とする工程をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記吹出し封止材室の基準を吹出し配管網を介して低圧基準とする工程は、前記吹出し封止材室の基準を遠心コンプレッサの中間圧縮ステージとする工程をさらに有する請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
回転可能なシャフトの周りに配置されかつ吹出し封止材室が形成され該吹出し封止材室と流体の連通する少なくとも１のガス封止材を含有する封止材組立体と、  
前記吹出し封止材室と連通可能に連結して前記吹出し封止材室の基準を低圧コンプレッサとして前記少なくとも１のガス封止材が封止しなければならない圧力を低減する吹出し配管網と、
前記吹出し配管網に配置されかつ前記吹出し配管網を通してプロセスガス漏れの流れを調節するように構成された弁と、
通信可能かつ操作可能に前記弁と連結しかつ前記吹出し配管網で検知された前記プロセスガス漏れの圧力に応答して前記弁を調節するように構成された制御論理回路とを有するシャフト封止材システム。
【請求項１６】
前記吹出し封止材室は、前記低圧コンプレッサの吸引側を基準とする請求項１５に記載のシャフト封止材システム。
【請求項１７】
前記吹出し封止材室は、前記低圧コンプレッサの放出側を基準とする請求項１５に記載のシャフト封止材システム。
【請求項１８】
前記吹出し封止材室は、前記低圧コンプレッサの中間の圧縮ステージを基準とする請求項１５に記載のシャフト封止材システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本開示は、２０１０年７月２６日に提出された米国仮特許出願第６１／３６７,８０３号に対し優先権を主張する。これをもって、その内容が全体として参照により本開示に含まれる。
【背景技術】
【０００２】
遠心コンプレッサのような高速コンプレッサの運転停止工程の間、および前記コンプレッサが速度０の空転のままであった後に、前記コンプレッサのケーシング内の圧力は、ついには「調定(settle-out)」圧力として知られるものに到達する。調定圧力では、前記コンプレッサ内の圧力およびそれと連結した任意の処理用配管は、通常前記システムが排気されまたは再起動されるまで維持される平衡状態に達する。高圧コンプレッサ内で実施される流体封止技術は、ガス封止材のような内部封止材の技術の現状を越えることによる潜在的な封止不全の危険を冒す前に前記調定圧力が到達することが可能な高さに関して制限されている。
【０００３】
この発生を回避する１つの周知の方法は、前記機構及び付随する処理システムを、前記予測された調定圧力が前記封止材システムの前記目的範囲内に常にくるように、過度に複雑に設計することである。これは、高価でかつ未熟な試作品的な封止材を設計し装備することを含むことがありうる。残念ながら、試作品的な封止材は、信頼性が未確認で、手動の利用に対してのみ設計されている。調定圧力の前記影響を低減する他の周知の方法は、前記処理システムを前記コンプレッサシステムの吸引（すなわち、低圧）容量に有利であるように設計することであり、前記運転停止用の弁によって隔離された高圧システムの容量を最小限化する。しかしながら、これは、より大きなより高価な処理システムに帰着することが良くある。
【０００４】
したがって、必要なことは、高圧コンプレッサが、低減された圧力レベルでの調定を可能にするように構成される一方、通常の運転の間での吹出し封止漏れを同時に削減するシステム及び方法である。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の実施の形態はコンプレッサを提供することがある。該コンプレッサは、プロセスガスを受け入れる入口および高圧プロセスガスを放出する出口と、前記コンプレッサの第１端から該コンプレッサの第２端にまで延びるとともにその周りに配置されそれとともに回転可能な１または２以上の圧縮ステージを有するシャフトとを有し、前記１または２以上の圧縮ステージは、前記入口から前記プロセスガスを受け入れかつ圧縮しかつ前記出口を通って前記高圧プロセスガスを放出するように構成されていることがある。前記コンプレッサは、さらに、前記シャフトの一部の周りに配置されかつ吹出し封止材室を形成するとともに前記吹出し封止材室と流体が連通する少なくとも１のガス封止材を含有する封止材組立体と、前記吹出し封止材室と連通可能に連結して、該吹出し封止材室の基準を低圧基準としそれによって少なくとも１のガス封止材が封止しなければならない圧力を低減する吹出し配管網とを有するのが好ましい。１の実施の形態にあっては、弁が前記吹出し配管網に配置されて前記吹出し配管網を通してのプロセスガス漏れの流れを調節するように構成されている。
【０００６】
本開示の実施の形態は、さらに、コンプレッサの作動方法を提供することがある。該方法は、回転可能なシャフトの周囲に配置された１または２以上の圧縮ステージ内のプロセスガスを漸次圧縮し、前記シャフトの周囲に配置されかつ吹出し封止材室を形成し前記吹出し封止材室と流体が連通する少なくとも１のガス封止材を有する封止材組立体で前記プロセスガスを前記コンプレッサ内に封止し、かつ前記吹出し封止材室の基準を吹出し配管網を通して低圧機構とする工程を有することがある。前記方法は、前記吹出し配管網に配置された弁によって前記吹出し配管網を通してプロセスガス漏れの流れを調節する工程をさらに有するのが好ましい。
【０００７】
本開示の実施の形態は、さらに、シャフト封止材システムを提供することもある。該シャフト封止材システムは、回転可能なシャフトの周囲に配置されかつ吹出し封止材室を形成し前記吹出し封止材室と流体が連通する少なくとも１のガス封止材を有する封止材組立体と、前記吹出し封止材室と連通可能に連結して、前記少なくとも１のガス封止材が封止しなければならない圧力を低減するために前記吹出し封止材室の基準を低圧コンプレッサとする吹出し配管網とを有するのが好ましい。前記シャフト封止材システムは、さらに、前記吹出し配管網内に配置されかつ前記吹出し配管網を通してのプロセスガス漏れの流れを調節するように形成された弁と、該弁と通信可能に連結して前記吹出し配管網内で検知された圧力に応答して前記弁を調節するように構成された制御論理回路とを有するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示は、添付の図面を用いて読み取る場合には、下記の詳細な説明から最も良く理解される。工業上の通常の慣例にしたがって、種々の構成要素が一定の比率に描かれていないことを強調する。実際、前記種々の構成要素の前記大きさは、考察の明瞭性のために任意に拡大されまたは縮小されている可能性がある。
【０００９】
【図１】は開示された１または２以上の実施の形態に係る典型的なコンプレッサおよび封止材組立体を例示する。
【００１０】
【図２】は開示された１または２以上の実施の形態に係る他の典型的なコンプレッサおよび封止材組立体を例示する。
【００１１】
【図３】は開示された１または２以上の実施の形態に係る他の典型的なコンプレッサおよび封止材組立体を例示する。
【００１２】
【図４】は開示された１または２以上の実施の形態に係る他の典型的なコンプレッサおよび封止材組立体を例示する。
【００１３】
【図５】は開示された１または２以上の実施の形態に係るコンプレッサを作動する方法の流れ図である。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
下記の開示は、本発明の種々の構成要素、構造または機能を実施するためのいくつかの典型的な実施の形態を説明していることが理解されるべきである。構成部分、配列および形状の典型的な実施の形態が下記に説明されて本開示を簡単化している。しかしながら、これらの典型的な実施の形態は、単に、実施例として提供されるものであって、本発明の前記範囲を制限する意図はない。加えて、本開示は、種々の典型的な実施の形態においておよびここに提供された図面に渡って、参照符号および／または文字を繰り返すことがある。この繰り返しは、簡単化及び明瞭化の目的のためであって、それ自体が前記種々の典型的な実施の形態および／または前記種々の図面で考察された構成の間の関係を規定するものではない。さらに、下記の説明内での第２の構成要素上または第２の構成要素上方での第１の構成要素の形成は、前記第１および第２の構成要素が、直接の接触で形成される実施の形態を含有することがあり、かつ、追加の構成要素が、前記第１および第２の構成要素の間に挿入されるように形成され、それによって、前記第１および第２の構成要素が直接的な接触状態にないことがある実施の形態を含有することもある。最後に、下記に提示される前記典型的な実施の形態は、任意の結合方法で結合されることがある。すなわち、１の典型的な実施の形態からの任意の要素が、本開示の範囲を逸脱することなく任意の他の典型的な実施の形態において使用されることがある。
【００１５】
加えて、ある種の語句が下記の説明および特許請求の範囲を通して使用されて特定の構成部分を言及している。いわゆる当業者が認めるように、種々の団体が、異なる名称によって同一の構成部分を言及することがあり、そうであるので、ここに記載された前記要素に対する命名の伝統的手法は、ここでそうでないように特に規定しない限りは、本発明の範囲を制限する意図はない。さらに、ここで用いられた前記命名の伝統的手法は、名称において異なるが機能において異ならない構成部分間を識別する意図はない。加えて、下記の考察及び特許請求の範囲において、前記語句「含有すること」および「有すること」は、開放型様式で使用され、したがって、「（それ）を有するが、（それ）に限定されない」ことを意味するように解釈すべきである。本開示での全ての数値は、もしそうでないと特に記述しない限りは、厳密または近似的な値である可能性がある。したがって、本開示の種々の実施の形態は、前記意図した範囲から逸脱することなく、ここに開示された前記数値、値及び範囲から外れることがある。さらに、前記特許請求の範囲または明細書で使用されているように、前記語句「または」は、排他的および包括的な場合の両方を含有するように意図している。すなわち、「ＡまたはＢ」は、そうでないようにここに明示していない限りは、「ＡおよびＢの内の少なくとも１つ」と同義語であることを意図している。  
【００１６】
図１は、１または２以上の開示された実施の形態に係る典型的なコンプレッサ１００を例示する。前記コンプレッサ１００は、高圧遠心コンプレッサのようなターボ機関であることがあり、前記コンプレッサ１００の一端から他端まで縦方向に延びるシャフト１０１を有する。前記シャフト１０１は、縦軸Ｘの周りを回転するように形成されることがある。簡単のために、前記シャフト１０１の前記縦軸Ｘの下側に位置する前記コンプレッサ１００のその部分は省略される一方、前記シャフト１０１の軸Ｘの上側部分が幾分詳細に描かれている。
【００１７】
前記コンプレッサ１００はプロセスガスを受け入れて該プロセスガスを処理のために前記コンプレッサ１００に引き渡すように形成された入口１０２を有することがある。
１または２以上の実施の形態において、前記プロセスガスは、産出地帯からまたは加圧パイプラインを介して得られた天然ガスやメタンのような炭化水素ガスを含有することがある。他の実施の形態では、前記プロセスガスは、CO2、H２S、N２、メタン、エタン、プロパン、i-C4、n-C4、i-C5、n-C5および／またはこれらの組合せを含有することもある。前記流入するプロセスガスの前記圧力は、圧縮されるプロセスガスの前記種類、および／または炭化水素プロセスガスが加圧される前記産出地帯の前記事情に依存することがあると予想される。
【００１８】
前記コンプレッサ１００は、さらに、高圧の圧縮ガスを放出するように形成された出口１０４を含有することがある。１または２以上の実施の形態にあっては、前記コンプレッサ１００は、約8000psiから約9000psiに達する圧力またはより一層高い圧力に前記プロセスガスを加圧することができることがある。しかしながら、ご察しのように、ここで検討されている実施の形態は、本開示の範囲を逸脱することなく、種々の利用のためのより高いまたはより低い圧力にプロセスガスを加圧することができるコンプレッサ１００を含有する。
【００１９】
例示されているように、前記コンプレッサ１００は直列型コンプレッサのことがあり、順次軸方向に間隔を空けたガス圧縮ステージまたは回転翼１０６（例えば、ステージ１０６ａおよび１０６ｂ）を有する。各圧縮ステージ１０６は、前記シャフト１０１の周りに周方向に沿って連結されまたはそうでなければ接触し、シャフトとともに回転するように形成されることがある。図１は、例として、第１および第２の圧縮ステージ１０６ａおよび１０６ｂを示すが、そのようなステージまたは回転翼の任意の個数が、本開示の範囲を逸脱することなく使用されることがあることが理解される。例えば、ここで検討される実施の形態は、１と１０の間の個数のガス圧縮ステージを有するコンプレッサを有する。運転中では、前記圧縮ステージ１０６ａ，ｂは、前記流入するプロセスガスを漸次加圧して前記高圧ガスを、前記出口１０４を通して前記コンプレッサ１００から放出する。
【００２０】
前記コンプレッサ１００は、さらに、前記第２または最後の回転翼１０６ｂに軸方向に隣接して配置されかつ隣接するバランス室１１０から前記高圧プロセスガスを分離するように改良されたバランス・ピストン・ラビリンス・シール１０８を含有することもある。１または２以上の実施の形態において、前記バランス室１１０は、圧力均等化配管網１１２を通して前記バランス室１１０の基準を前記コンプレッサの入口１０２とすることによって前記入口１０２またはその近傍の圧力に維持されることがある。
従って、前記バランス・ピストン・ラビリンス・シール１０８の前記中心から離れて位置している側は、前記入口１０２から発する低圧を被るおそれがあり、それによって前記回転翼１０６ａ，ｂの前記方向と逆にかつ前記回転翼１０６ａ，ｂから結果として生ずる前記正味の軸方向の力に抗する圧力の差異を生ずる可能性がある。
【００２１】
前記コンプレッサ１００内で前記循環するプロセスガスを封入しまたはそうでなければ含有し、そして前記外部環境へのプロセスガス漏れを防止するために、前記コンプレッサ１００は、前記回転翼１０６ａ，ｂのどちらかの側において前記シャフト１０１について周方向に沿って配置された封止材１１４の一組またはその組立体を有することがある。各封止材組立体１１４は、少なくとも１の配置においては、吹出しラビリンス・シール１１６、シール・バランス・ラビリンス・シール１１８、内部ラビリンス・シール１２０、およびガス封止材１２２を含有することがあり、各封止材１１６，１１８，１２０，１２２は前記シャフト１０１の前記長手方向に沿って軸方向に間隔を空けてある。封止材の個数および種類は、前記利用または圧力の要求に依存して変更される可能性のあることがいわゆる当業者によって承認されると考えられる。運転の間に、各隣接する封止材１１６，１１８，１２０の間に形成された微小なギャップを通して逃れるプロセスガス漏れが、前記ガス封止材１２２に向かって進むにしたがって次第に減少する。各シール・バランス・ラビリンス・シール１１８が、同一のまたは実質的に同一の圧力を体験しまたは「経験する」ように、シール・バランス配管網１２６がこれらの封止材１１８を相互に基準とするように含有されることがある。
【００２２】
前記ガス封止材１２２は、この分野で公知のように乾性ガス封止材のことがあり、ガス封止材パネル１２３を伴った単一のまたはタンデム式ガス封止材のこともある。各ガス封止材１２２は、高圧の封止効果を維持しかつプロセスガス漏れのさらなる進行を阻止するように改良された封止ガス１２４を受けるように配置されることがある。少なくとも１の実施の形態では、前記封止ガス１２４は、洗浄されまたはそうでなければろ過された前記高圧のプロセスガスの部分を含有することもある。しかしながら、他の実施の形態では、前記封止ガス１２４は、小型の往復圧縮機のような、外部源から導かれた、窒素やアルゴンのような圧縮された不活性ガスを含有することがある。さらに他の実施の形態では、前記封止ガス１２４はエアのこともある。運転中にさらなるプロセスガス漏れを防止するために、前記各ガス封止材１２２において前記コンプレッサ１００の先行する内部領域の前記圧力よりも高い圧力で前記封止ガス１２４が注入されることがある。例えば、前記封止ガス１２４は、各内部ラビリンス・シール１２０によって経験される前記圧力よりも高い圧力で注入されることがあり、それによって、前記矢印で示されるように、前記内部ラビリンス・シール１２０を横切ってプロセスガス漏れを戻す。
【００２３】
吹出し封止材室１２８が、前記吹出し封止材１１６と前記シール・バランス・ラビリンス・シール１１８との間に介在することがある。前記吹出し封止材室１２８は、低圧基準１３２と連通可能に連結するかまたはそうでなければ吹出し配管網１３０を介して低圧基準１３２を基準とすることがある。１または２以上の実施の形態では、前記低圧基準１３２は、前記高圧コンプレッサ１００によって生み出される前記圧力よりも一般的に低い圧力をもつ機構、装置、または加圧された空洞であることがある。例えば、前記低圧基準１３２は、低圧の遠心コンプレッサまたは往復式コンプレッサのような別個の圧縮装置のことがある。ここで用いられるように、前記語句「低圧コンプレッサ」は、前記コンプレッサ１００が可能なものよりも低い圧力にプロセスガスを圧縮するように配置されている圧縮装置を示す。他の実施の形態において、前記低圧基準１３２は、加圧室を含有することがある。さらに他の実施の形態では、前記低圧基準１３２は、前記コンプレッサ１００の中間の圧縮ステージのことがある。
【００２４】
１の実施の形態では、前記吹出し封止材室１２８が前記低圧基準１３２を基準として、前記ガス封止材１２２によって経験される前記全域の圧力を低減する。ご察しのように、このことは、前記コンプレッサ１００の通常の運転の間の封止圧力および／または運転停止の間の調定圧力に良く耐えることが、立証されていないかまたはそうでなければ不可能であるような利用における利益を立証することがある。したがって、前記吹出し配管網１３０の実装は、費用的にかつ究極的に無効である可能性がある高圧の等級への前記ガス封止材１２２および付随するガス封止材パネル１２３の過剰な設計の必要性を回避することができる。
【００２５】
前記低圧基準１３２が別個の圧縮装置である１または２以上の実施の形態において、前記吹出し配管網１３０は、前記吹出し封止材室１２８の基準を、例えば、前記低圧基準１３２の前記入口または吸引側とすることがある。他の実施の形態では、前記吹出し配管網１３０は前記吹出し封止材室１２８の基準を、前記別個の圧縮装置の放出停止弁の上流のような前記低圧基準１３２の前記放出側とすることがある。前記別個の圧縮装置が幾つかの圧縮ステージを有する所では、前記吹出し封止材室１２８の基準を前記低圧基準１３２の中間の圧縮ステージ１０６とすることがある。さらに他の実施の形態では、前記吹出し封止材室１２８の基準を、前記コンプレッサ１００自身の中間の圧縮ステージ１０６とすることがあり、特に、３以上の圧縮ステージ１０６ａ，ｂおよび基準とすることができる種々の圧力範囲を有する実施の形態における場合である。
【００２６】
さて、図２を参照すると、説明される１または２以上の実施の形態に係る他の典型的なコンプレッサ２００が描かれている。該コンプレッサ２００は図１の前記コンプレッサ１００に類似するいくつかの構成部分を含有することがある。したがって、図２は、図１を参照することで最も良く理解でき、そこでは、類似の数字は、再び詳細に説明されないことになる類似の構成部分を表示する。しかしながら、図１の前記コンプレッサ１００と異なり、図２の前記コンプレッサ２００は、この分野では公知の背中合わせに接続したコンプレッサ配列を含有することがあり、そこでは前記回転翼または圧縮ステージ１０６（例えば、１０６ａおよび１０６ｂ）は、前記流入するプロセスガスが、どちら側でも前記シャフト１０１の中央に向かって次第に圧縮されるように前記シャフト１０１での位置が定められている。２つの圧縮ステージ１０６ａ，ｂのみが描かれているけれども、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の個数の圧縮ステージ１０６が、該コンプレッサ内で使用される可能性があることが再び理解されると考えられる。
【００２７】
運転中には、プロセスガスが、前記入口１０２を通して前記コンプレッサ２００内に導入されて、前記第１の回転翼または圧縮ステージ１０６ａによって圧縮され、圧縮されたプロセスガスを生成することがある。前記圧縮されたプロセスガスは、それから前記第１の圧縮ステージ１０６ａ（または３以上の圧縮ステージ１０６がある場合の任意の個数のそれに続く圧縮ステージ）から放出され、かつ続いて第２のコンプレッサの入口２０２を通して前記第２の回転翼または圧縮ステージ１０６ｂに注入される。前記第２の圧縮ステージ１０６ｂは、前記圧縮されたプロセスガスの前記圧力をさらに増加させついには、前記コンプレッサ出口１０４を通して高圧のプロセスガスを放出するように配置されることがある。
【００２８】
背中合わせの配置により、前記コンプレッサ２００は、図１に関連して説明されているように、必ずしも、バランス・ピストン・ラビリンス・シール１０８を要求しない。代わりに、前記コンプレッサ２００は、例えば、前記最後の回転翼１０６ｂと軸方向に隣接しかつその外側寄りに配置されかつ前記バランス室１１０から前記コンプレッサ２００内の前記高圧のプロセスガスを分離するように改良されたガス・バランス・ラビリンス・シール２０４を含有することがある。前記ガス・バランス配管網１１２、シール・バランス配管網１２６および吹出し配管網１３０は、図１に関連して開示された前記実施の形態と実質的に同様に機能することがあるので、再び、詳細には検討されないことになる。
【００２９】
さて、図３を参照すると、図１の前記コンプレッサ１００の他の実施の形態が描かれ、図３にコンプレッサ３００として示されかつ具体化されている。そうであるので、図３は図１を参照することによって最も良く理解することができ、そこでは、類似の番号が、再び詳細には記述されないことになる類似の構成部分を表す。図１の前記コンプレッサ１００と図３の前記コンプレッサ３００との間の少なくとも１の注目すべき相違は、前記吹出し配管網１３０での弁３０２の前記実装である。通常の運転の間に、前記弁３０２がないと、前記コンプレッサ３００（コンプレッサ１００，２００を含有する）は、前記吹出し配管網１３０を通してプロセスガス漏れを前記低圧基準１３２に常時再使用されるおそれがあり、そこでは、前記プロセスガスを、究極的に、以前に経験した前記高圧にまで再圧縮化するおそれがある。したがって、馬力が失われ、電力の消費の全体的な増加が求められてこの損失が埋め合わされる。
【００３０】
しかしながら、前記弁３０２は、連続的な漏れの再使用の代わりに、必要時に選択的に低圧基準を提供するために使用され、それによって、前記吹出し配管網１３０による下流で基準となる前記低圧基準１３２へのプロセスガス漏れを最小限化することがある。さらに、前記弁３０２は、前記コンプレサ３００の前記封止基準圧力を、前記ガス封止材１２２および付随するガス封止材パネル１２３が安全に作動するよう設計された所定の圧力範囲を越えるように変更する必要があるような利用において実装されることがある。したがって、前記ガス封止材１２２およびガス封止材パネル１２３を圧力の異常に対して設計し直したり配置し直したりする代わりに、前記ガス封止材１２２及びガス封止材パネル１２３によって経験される前記圧力は、前記弁３０２を通してリアルタイムで調節されることができ、それによって前記コンプレッサ３００の作動範囲を効果的に拡張することになる。
【００３１】
通常の運転の間に、前記弁３０２は、閉じられて必要な場合のみ調節されることがある。運転停止の場合の間に、調定圧力が潜在的に前記ガス封止材１２２の前記設計圧力を超過するおそれがある場合には、前記弁３０２が開成されて前記吹出し封止材室１２８の前記圧力を前記低圧基準１３２にまで開放しまたはその圧力の基準を、前記低圧基準１３２とすることがある。前記吹出し封止材室１２８の基準を前記低圧基準１３２とすることは前記ガス封止材１２２の前記封止圧力を安全かつ高い信頼性で取り扱うことができる圧力にまで低減させる。
【００３２】
前記弁３０２は、望む場合には手動で調節されることがあるけれども、１または２以上の実施の形態では、前記弁３０２は、該弁３０２と通信可能に連結された制御論理回路３０４を介して制御されるかそうでなければ調節されることもある。したがって、前記弁３０２は１または２以上のサーボ機構または他の機械的装置（図示せず）を含有することがあり、前記制御論理回路３０４から受信したコマンドに応じて選択的に前記弁３０２を開きかつ閉じるように構成されている。さらに、前記弁３０２、または該弁３０２に隣接する前記吹出し配管網１３０は１または２以上の圧力変換器、発信機、送信機、信号表示機および／または圧電測定器または圧力計（図示せず）を含有することがあり、前記吹出し配管網１３０内の前記圧力を検知しかつ該圧力示度を前記制御論理回路３０４に処理のために送信するように構成されている。前記制御論理回路３０４は、前記コンプレッサ３００及びその付随するガス封止材１２２が安全に作動することができる範囲内である所定の圧力範囲についてプログラムされることがある。そのような所定の圧力範囲が、概して上述したように、コンプレッサ３００の調定または前記出口１０４を通しての放出圧力の増加の間に、越えられまたはそうでなければ破られるおそれがある。もし、前記吹出し配管網１３０内での前記圧力が前記所定の圧力範囲を越える場合には、前記制御論理回路３０４は、前記サーボ機構に前記弁３０２の調節を命令するかまたは前記圧力範囲の異常について前記操作者に警告することによって応答し、それによって前記弁３０２の手動による調節を誘導することがある。
【００３３】
したがって、前記弁３０２は、前記吹出し配管網１３０で使用されて、安全な設計限界内で前記ガス封止材１２２の基準圧力を維持することによって、前記ガス封止材１２２の潜在的に可能性のある破壊を緩和することができる。さらに、前記弁３０２は、前記ガス封止材１２２及び前記ガス封止材パネル１２３が、より費用効果的な大きさに製造されることを可能にすることが好ましい。なぜならば、前記ガス封止材１２２は、過度の圧力異常に対する過度の圧力等級の制限に耐える必要がないからである。ご察しのように、これは、顕著な費用の節約に帰着させることができる。
【００３４】
少なくとも１の実施の形態にあっては、前記弁３０２は、前記コンプレッサ３００の通常の運転の間は、部分的または完全に開成されることがある。例えば、前記弁３０２は、より高いコンプレッサ３００の放出圧力が要求される通常の運転の間には開成されることがあるが、前記ガス封止材１２２は、そのような増加を受け入れるように準備されていない。したがって、前記コンプレッサ３００が前記ガス封止材１２２及びガス封止材支持システム（例えば、前記ガス封止材パネル１２３）を完全に設計し直す必要がないように前記コンプレッサ３００がより高い作動圧力で運転可能となるように、前記ガス封止材１２２がその設計限界内での圧力を体験するように、前記弁３０２が開成されて調節されることがある。
【００３５】
前記弁３０２は、時間とともに次第に条件が変化する炭化水素産出場から前記プロセスガスが引き出される実施の形態で有利であることを立証することもできる。例えば、産出場の圧力が、時間とともに次第に低減する可能性があり、その結果前記コンプレッサ３００の前記設計が、それが当初設計した圧力範囲に対して時代遅れになるおそれがある。前記産出場の条件が変化すると、前記弁３０２はそれに応じて、前記ガス封止材１２２について求められる可能性がある増加または減少された圧力の要求を補償するために調節されることがある。
【００３６】
さて、図４を参照すると、図２の前記背中合わせのコンプレッサ２００の他の実施の形態が描かれ、図４にコンプレッサ４００として示されかつ具体化されている。そうであるので、図４は図２の参照とともに最も良く理解されることができて、そこでは、類似の番号が、再び詳細には記述されないことになる類似の構成部分を表している。前記コンプレッサ４００は、図３に関連して概して上述されたように、前記弁３０２を含有することがある。前記吹出し配管網１３０に配置された前記弁３０２は、多数の種類の高圧コンプレッサ（例えば、並列型、背中合わせ型等）が作動圧力量のより広い範囲で効率的に作動することを可能にすることがあり、かつ、調定の間の損傷または破壊から前記ガス封止材１２２を保護することもある。
【００３７】
さて、図５を参照すると、コンプレッサを作動する方法５００の流れ図が例示されている。前記方法５００は、ステップ５０２におけるように回転可能なシャフトの周囲に配置された１または２以上の圧縮ステージにおいてプロセスガスを次第に圧縮する工程を含有することがある。ステップ５０４におけるように、前記プロセスガスは、前記シャフトの周りに配置されかつ吹出し封止材室を形成する封止材組立体を使用して、前記コンプレッサ内に封止されることがある。吹出しラビリンス・シールは前記封止材組立体の部分を形成して前記吹出し封止材室に隣接して配置されることがある。ステップ５０６におけるように、前記吹出し封止材室の基準を、吹出し配管網を通して、別個の遠心コンプレッサまたは圧縮された空洞のような低圧基準とすることがある。したがって、前記吹出しラビリンス・シールの基準を前記吹出し配管網を介して前記低圧基準とすることもある。ステップ５０８におけるように、前記吹出し配管網を通してのプロセスガスの漏れは、それから、前記吹出し配管網に配置された弁を用いて調節されることがある。通常の運転の間に、前記弁は、閉成された位置にあることがあり、かつ、前記コンプレッサの運転停止の間に開成のみされて前記高圧コンプレッサがより低圧レベルで調定することを可能にすることになると予想される。
【００３８】
前述したことはいくつかの実施の形態の構成要素を概説したものなので、いわゆる当業者が本開示をより良く理解することができる。いわゆる当業者は、ここに紹介した実施の形態と同一の目的を実行し、および／または同一の利益を達成するために他の方法及び構成を設計しまたは変更するための基礎として本開示を喜んで使用する可能性があることを承認すべきである。いわゆる当業者は、また、そのような等価な構成は、本開示の主旨及び範囲から逸脱していないこと、および、彼らが本開示の主旨及び範囲を逸脱することなく、種々の変形、置換えおよび変更を行なう可能性があることを十分に理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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