(57)【要約】      （修正有）【課題】コンプレッサと、コンプレッサに連結した航空転用ガスタービンとを含有するガス液化システムを提供する。【解決手段】冷媒が流れるように設けられ、第１のシャフトを有するコンプレッサ１２と、前記コンプレッサを駆動する航空転用ガスタービン１４とを有し、該航空転用ガスタービンは、ガス発生器１６と、該ガス発生器と連結した低速度パワータービン１８とを有し、該低速度パワータービンは前記第1のシャフトを直接的に駆動するため前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、前記第１および第２のシャフトの各回転速度は実質的に等しいコンプレッサ・システムを有するように構成する。【選択図】図１
2015129635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れるように設けられ、第１のシャフトを有するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動する航空転用ガスタービンとを有し、
該航空転用ガスタービンは、
ガス発生器と、
該ガス発生器と連結した低速度パワータービンとを有し、
該低速度パワータービンは前記第１のシャフトを直接的に駆動するため前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、前記第１および第２のシャフトの各回転速度は実質的に等しいコンプレッサ・システムを有する冷媒加圧システム。
【請求項２】
さらに、少なくとも流体の一部をガス状態から液体状態に変換するためのガス液化システムを有し、前記ガス状態の前記液体は天然ガスを有し、前記液体状態の前記流体は、液化天然ガスを有するとともに、
該ガス液化システムは、
１以上の冷却ステージを有し、該１以上の冷却ステージは、前記冷媒と、前記冷媒が循環するように設けられたループを有し、該ループは、前記流体から熱を前記冷媒に移動するための熱交換器と、前記冷媒を加圧するための前記コンプレッサ・システムの前記コンプレッサと、前記冷媒から熱を移動するためのコンデンサと、前記冷媒を膨張させるための膨張要素とを有し、前記航空転用ガスタービンは、モジュール・ユニットとして前記コンプレッサと連結され、前記低速度パワータービンは、モジュール・ユニットとして前記ガス発生器と連結し、前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒は、前記遠心力利用コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れ、
前記コンプレッサは、前記冷媒を加圧して、加圧した冷媒が約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で前記コンプレッサから排出され、
前記低速度パワータービンは、前記第２のシャフトを駆動するための少なくとも６個の膨張ステージを有し、
少なくとも６個の前記膨張ステージは、前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率を持たせ、
前記第１および第２のシャフトは全体として軸方向に配列され、かつ、
前記第１および第２のシャフトの回転速度は約2,000rpmから約4,000rpmの範囲にある請求項１のシステム。
【請求項３】
前記第１および第２のシャフトは、概して軸方向に配列され、前記第１および第２のシャフトの前記回転速度は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲である請求項１のシステム。
【請求項４】
前記コンプレッサは、遠心力利用コンプレッサを有し、該遠心力利用コンプレッサは前記冷媒が前記遠心力利用コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れるように設けられるように形成され、前記遠心力利用コンプレッサは、前記加圧された冷媒が前記遠心力利用コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲の圧力で排出されるように形成されている請求項１のシステム。
【請求項５】
前記低速度パワータービンは前記第２のシャフトを駆動するための少なくとも６個の膨張ステージを有し、前記少なくとも６個の膨張ステージは、前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが、約55,000馬力未満の仕事率を持たせる請求項１のシステム。
【請求項６】
前記航空転用ガスタービンは、モジュール・ユニットとして前記コンプレッサに連結し、前記低速度パワータービンは、モジュール・ユニットとして前記ガス発生器に連結する請求項１のシステム。
【請求項７】
流体の少なくとも一部をガス状態から液体状態に変換するためのガス液化システムをさらに有し、前記ガス状態の前記流体は、天然ガスを有し、前記液体状態の前記流体は、液化天然ガスを有し、前記ガス液化システムは、
１以上の冷却ステージを有し、該冷却ステージは、前記冷媒と、前記冷媒が循環するように設けられたループとを有し、該ループは、前記流体からの熱を前記冷媒に移動するための熱交換器と、前記冷媒を加圧するための前記コンプレッサ・システムの前記コンプレッサと、前記冷媒からの熱を移動するためのコンデンサと、前記冷媒を膨張させるための膨張要素を有する請求項１のシステム。
【請求項８】
第１のシャフトを有するコンプレッサを提供し、
第２のシャフトを有するパワータービンを有する航空転用ガスタービンを提供し、
前記パワータービンの前記第２のシャフトを前記コンプレッサの前記第１のシャフトに直接的に連結し、
前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させ、かつ
前記冷媒を前記コンプレッサで加圧する工程を有し、該工程は、直接的に前記コンプレッサを前記航空転用ガスタービンを用いて駆動する工程を有し、該駆動工程は、前記パワータービンの前記第１のシャフトを第１の回転速度で回転させ、かつ前記コンプレッサの前記第２のシャフトを第２の回転速度で回転させ、前記第１および第２の回転速度は実質上等しい冷媒を加圧する方法。
【請求項９】
さらに、流体の少なくとも一部をガス状態から液体状態に変換し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は、液化天然ガスを有すると共に、
前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、前記流体から熱を前記冷媒に移動する工程を含み、
前記コンプレッサは、遠心力利用コンプレッサを有し、前記パワータービンは低速度パワータービンであって少なくとも６個の膨張ステージを有し、前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させる工程は、前記冷媒を前記コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMまでの範囲の流速度で循環する工程を含有し、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧する工程は、前記冷媒を、前記加圧された冷媒が前記コンプレッサから約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で排出されるように加圧する工程を含み、前記パワータービンの前記第１のシャフトを前記第１の回転速度で回転する工程は、少なくとも６個の膨張ステージを用いて前記第１のシャフトを駆動して、前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率をもつようにする工程を含み、前記第１および第２のシャフトは概して軸方向に配列され、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmの範囲にある請求項８の方法。
【請求項１０】
さらに、流体の少なくとも一部はガス状態から液体状態に変換する工程を有し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は液化天然ガスを有し、前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、熱を前記流体から前記冷媒に移動する工程を有する請求項８の方法。
【請求項１１】
前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させる工程は、前記冷媒を前記コンプレッサを通して約40,000ACFMから約70,000ACFMまでの範囲にある流速で循環させる工程を有し、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧する工程は、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧して前記加圧した冷媒が前記コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲にある圧力で排出される工程を含む請求項８の方法。
【請求項１２】
前記パワータービンは、少なくとも６個の膨張ステージを有する低速度パワータービンであり、前記パワータービンの前記第１のシャフトを前記第１の回転速度で回転する工程は、少なくとも６個の膨張ステージを用いて前記第１のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率を持たせる工程を有する請求項８の方法。
【請求項１３】
さらに、前記航空転用ガスタービンを前記コンプレッサからモジュール・ユニットとして分断し、少なくとも前記航空転用ガスタービンでのメンテナンスを実行し、かつ、前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記コンプレッサに再連結する工程を有する請求項８の方法。
【請求項１４】
前記航空転用ガスタービンを前記コンプレッサからモジュール・ユニットから分断する工程は、前記パワータービンの前記第１のシャフトを前記コンプレッサの前記第２のシャフトから分断する工程を有し、前記航空転用ガスタービンの前記コンプレッサへのモジュール・ユニットとしての再連結は、前記パワータービンの前記第１のシャフトの前記コンプレッサの前記第２のシャフトへの再連結することを有する請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２のシャフトは概して軸方向に配列され、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲にある請求項８の方法。
【請求項１６】
コンプレッサとそれと連結した航空転用ガスタービンとを提供し、前記航空転用ガスタービンはガス発生器とそこに連結したパワータービンを有し、
前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断し、少なくとも前記航空転用ガスタービンにメンテナンスを実行し、かつ、前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの残部から分断した後に、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部にモジュール・ユニットとして再連結するガス液化システムでのメンテナンスの実行方法。
【請求項１７】
前記航空転用ガスタービンは前記ガス発生器に空気を受け入れるための入口を有し、前記パワータービンは、前記パワータービンからガスを排出するための排気管であって、流体工学的に前記航空転用ガスタービンがモジュール・ユニットの形態にある場合には、前記入口に連結されるものと、第１のシャフトとを有し、
前記コンプレッサは、前記航空転用ガスタービンが前記コンプレッサに連結された場合には、前記パワータービンの前記第１のシャフトに直接連結された第２のシャフトを有し、かつ、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断する工程は、前記空気を前記ガス発生器に導く手段から前記ガス発生器の入口を分断し、前記パワータービンの前記排気管を前記ガスが前記パワータービンから導出されるように設けられた手段から分断し、かつ、前記第１のシャフトを前記第２のシャフトから分断する請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの前記残部に再連結する工程は、前記ガス発生器の前記入口を前記空気が前記ガス発生器に導かれるように設けられた前記手段に再連結し、前記パワータービンの前記排気管を前記ガスが前記パワータービンから導出されるように設けられた前記手段に再連結し、前記第１のシャフトを前記第２のシャフトに再連結する工程を有する請求項１７の方法。
【請求項１９】
さらに、流体の少なくとも一部をガス状態から液体状態に変換し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は液化天然ガスを有し、前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、前記流体に１以上の冷却ステージで作用させる工程を有し、該工程は、流体を前記コンプレッサと流体工学的に連結した熱交換器に受け入れ、前記熱交換器を使用して前記流体から熱を除去し、前記熱交換器から排出する工程を有し、前記流体から前記熱交換器を用いて熱を除去する工程は、冷媒をループを通して循環させ、前記ループは前記熱交換器および前記コンプレッサを有し、かつ、前記流体から前記冷媒に、前記ループを通って前記冷媒を循環させる間に移動させる工程は、熱を前記流体から前記冷媒に前記熱交換器を用いて移動する工程と、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧する工程は、前記航空転用ガスタービンを用いて前記コンプレッサを直接的に駆動する工程を有し、該工程は、前記パワータービンの前記第１のシャフトを、第１の回転速度で回転し、かつ、第２の回転速度で前記コンプレッサの前記第２のシャフトを回転する工程を有する請求項１８の方法。
【請求項２０】
さらに、予備の航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの前記残部にモジュール・ユニットとして連結し、前記ガス液化システムを前記予備航空転用ガスタービンで作動させ、かつ、前記予備航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの前記残部からモジュール・ユニットとして分断する工程を有する請求項１６の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００７年１２月７日に提出された米国仮特許出願第61/005,701号の出願日の利益を主張し、本開示は参照によってここに含まれる。
【０００２】
本開示は概してコンプレッサ・システムに関し、特に、例えば、ガス液化システムで使用されるコンプレッサ・システムに関し、航空転用ガスタービンを含有する。
【発明の概要】
【０００３】
前記開示の実施の形態は、冷媒が流れるように設けられているコンプレッサ・システムを含有するシステムであって、前記システムのコンプレッサは、第１のシャフトと、前記コンプレッサを駆動するための航空転用ガスタービンとを有し、前記航空転用ガスタービンは、ガス発生器と、前記ガス発生器と接続した低速度パワータービンとを有し、前記低速度パワータービンは、直接的に前記第１のシャフトを駆動するために前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、前記第１及び第２のシャフトの前記各回転速度は実質的に等しいものを提供することができる。
【０００４】
前記開示の実施の形態は、さらに、第１のシャフトを含有するコンプレッサを提供し、第２のシャフトを含有するパワータービンを有する航空転用ガスタービンを提供し、直接的に、前記パワータービンの第２のシャフトを前記コンプレッサの前記第１のシャフトと連結させ、前記コンプレッサを通って冷媒を循環させ、かつ、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧することを含み、前記航空転用ガスタービンを用いて直接的に前記コンプレッサを駆動することを含み、第１の回転速度で前記パワータービンの前記第１のシャフトを回転することおよび第２の回転速度で前記コンプレッサの前記第２のシャフトを回転させることを含み、前記第１および第２の回転速度は、実質的に等しい方法を提供することができる。
【０００５】
前記開示の実施の形態は、さらに、コンプレッサと、該コンプレッサと連結した航空転用ガスタービンとを含有するガス液化システムを提供し、前記航空転用ガスタービンはガス発生器および該ガス発生器と連結したパワータービンを含有しており、前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの残部から分断し、少なくとも前記航空転用ガスタービン上でメンテナンスを実行し、かつ、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断した後に、前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの残部に再連結することを含有する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
前記本開示は、添付している図面と共に読む場合に次の詳細な記述から最も良く理解される。業界での標準的な運用にしたがった尺度を持つように、種々の特徴が描かれていないことが強調される。事実、前記種々の特徴の大きさは、議論の明瞭化のために任意に増大されまたは縮小されているかもしれない。
【０００７】
図１は、実施の形態例に係るシステムのダイヤグラムを示し、前記システムは、各実施の形態例に応じて、コンプレッサ、航空転用ガスタービン、熱交換器、コンデンサ、および膨張バルブのような膨張要素を有する。
【０００８】
図２は、各実施の形態例に応じた図１の前記航空転用ガスタービンおよびコンプレッサの一部タイヤグラム的な一部断面図を示す。
【０００９】
図３は、各実施の形態例に応じた図１および図２の前記航空転用ガスタービンの一部ダイヤグラム的な一部断面図を示し、前記航空転用ガスタービンは、各実施の形態例に応じたガス発生器とパワータービンを有する。
【００１０】
図４は、各実施の形態例に応じた図３の前記パワータービンの一部ダイヤグラム的な一部断面図を示す。
【００１１】
図５は、各実施の形態例に応じた図１及び図２の前記コンプレッサの一部ダイヤグラム的な一部断面図を示す。
【００１２】
図６は、各実施の形態例に応じた図１の前記システムの操作方法の流れ図を示す。
【００１３】
図７は、各実施の形態例に応じた図６の前記方法の１工程の流れ図を示す。
【００１４】
図８は、各実施の形態例に応じた図７の前記工程の１工程の流れ図を示す。
【００１５】
図９は、各実施の形態例に応じた図８の前記工程の１工程の流れ図を示す。
【００１６】
図１０は、各実施の形態例に応じた図９の前記工程の１工程の流れ図を示す。
【００１７】
図１１は、各実施の形態例に応じた図１０の前記工程の１工程の流れ図を示す。
【００１８】
図１２は、各実施の形態例に応じて、図１−４の前記航空転用ガスタービンと、他の航空転用ガスタービンとの比較を示す計算例のグラフを示す。
【００１９】
図１３Ａは、１の実施の形態例に応じた図１のガス液化システム上でのメンテナンスを実行するための方法の流れ図を示す。
【００２０】
図１３Ｂは、１の実施の形態例に応じた、図１３Ａの前記方法の１工程の流れ図を示す。
【００２１】
図１３Ｃは、１の実施の形態例に応じて、図１の前記ガス液化システム上でメンテナンスを実行する方法の流れ図を示す。
【００２２】
図１４は、各実施の形態例に応じて、図１−４の前記航空転用ガスタービンと他の航空転用ガスタービンとの間の比較を示す計算例のグラフを示す。
【００２３】
図１５は、実施の形態例に係るシステムを示し、該システムは図１の前記コンプレッサ、前記ガス転用タービン、前記熱交換器、前記コンデンサ、および前記熱膨張バルブを有する。
【発明の詳細な説明】
【００２４】
次の開示は、本発明の種々の特徴、構造または機能を実施するためのいくつかの実施形態例を記述していることが理解される。部品、配列および構造の実施形態例が以下に記述されて、本開示を簡単化しているが、これらの実施形態例は、単に、例としてのみ提供され、本発明の範囲を限定する意図はない。加えて、本開示は、種々の実施の形態例内におよびここに提示される図面にわたって参照番号および／または文字を繰り返すだろう。この繰り返しは、簡単さおよび明瞭さを目的とするためであって、種々の実施形態例および／または種々の図面内で議論される構成との間の関係をそれ自体が規定しているものではない。さらに、続く前記詳細な説明中での第２の特徴に対するまたは第２の特徴上での第１の特徴の形成は、前記第１および第２の特徴が直接的に接触して形成されている実施の形態を含有するだろうし、前記第１の特徴と第２の特徴に介在するように追加の特徴が形成されて第１の特徴と第２の特徴とが直接的に接触しないであろう実施の形態を含有するだろう。最後に、以下に提示した実施の形態例は、任意の組合せの観点で連結されることができ、すなわち、１の実施の形態例からの任意の要素は、開示の範囲を逸脱することなく、任意の他の実施の形態例において使用されることができる。
【００２５】
加えて、所定の語句は、以下の詳細な説明および特許請求の範囲を通して使用されて、特別な構成要素を言及している。いわゆる当業者が増大するだろうから、種々の団体が同一の構成要素を異なる名称で言及するだろう。そうであるので、もし、ここで他のように特に定義しない限りは、ここで記述された要素に対する命名の伝統的手法は、本発明の範囲を限定する意図はない。さらに、ここで使用される前記命名の伝統的手法は、機能ではなく名称において異なる構成要素の間を識別しようとする意図はない。さらに、次の議論において及び特許請求の範囲において、前記語句「含有する」および「有する」は、開放型様式で使用され、したがって、「含有するが、限定しない」という意味に解釈されるべきである。本開示での全ての数値は、他に特に述べていない場合には、厳密または近似値かもしれない。したがって、本開示の種々の実施の形態は、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、範囲から外れても良い。
【００２６】
図１は、実施の形態例に係るガス液化システムを示し、それは、全体として、参照符号１０によって言及され、コンプレッサ１２およびそれと連結した航空転用ガスタービン１４を有するコンプレッサ・システム１１を含有する。前記コンプレッサ１２は、直接的に連結器２０を介して前記航空転用ガスタービン１４と連結している。中心軸２２は、前記コンプレッサ１２、前記航空転用ガスタービン１４および前記それらの間の直接的な連結によって画定される。前記コンプレッサ１２は流体工学的に熱交換器２４およびコンデンサ２６との間を、流路２８，３０を各々介して連結されている。膨張弁３２のような膨張要素は、流体工学的に前記コンデンサ２６と前記熱交換器２４との間を各々流路３４および３６を介して連結されている。前記熱交換器２４、前記コンプレッサ１２、前記コンデンサ２６、前記膨張弁３２および流路２８，３０，３４，３６は全部で、少なくとも、ループ３８の一部またはループ３８を形成しまたはそのものであり、該ループ３８を通って、冷媒が、矢印４０，４２，４４および４６によって示された方向に沿って、下記の条件の下で循環するように設けられている。前記コンプレッサ１２と膨張弁３２に、各々流路２８，３６を通って流体工学的に連結されたことに加えて、前記熱交換器２４も、また、流体工学的に、流路４８，５０との間に連結され、該流路を介して、矢印５２および５４によって各々示されるように、ガスが熱交換器２４に対し各々流入しかつ流出するように設けられている。幾つかの実施の形態例において、１以上の前記ループ３８および流路４８，５０は、下記の条件の下で、前記ガス液化システム１０の１以上の冷却ステージであり、それを含有し、または少なくともその一部である。幾つかの実施の形態例においては、前記膨張弁３２の代わりに、またはそれに加えて、例えば、ターボ膨張器、他のタイプの膨張器具、および／またはそれらの任意の組合せのような他の膨張要素が流体工学的に、前記コンデンサ２６と前記熱交換器２４との間に、前記流路３４，３６を介して、各々連結されている。
【００２７】
１の実施の形態例として、図１への継続する参照とともに図２に示すように、前記パワータービン１８は、向かい合った端部５６ａ，５６ｂを有する回転可能な駆動シャフト５６を含有し、前記コンプレッサ１２は、向かい合った端部５８ａ，５８ｂを有する回転可能なコンプレッサシャフト５８を有し、かつ、前記連結器２０は、向き合った端部２０ａ，２０ｂを含有する。前記シャフト５６，５８の各々は一般的に前記中心軸２２に対し軸方向に並んでいる。前記連結器２０の前記端部２０ａは、前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記端部５６ｂと連結し、かつ、前記連結器２０の前記端部２０ｂは、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８の前記端部５８ａと連結している。１の実施の形態例では、前記連結器２０は、例えば、１以上のスプールのような１以上の連結器を含有し、前記スプールは、前記シャフト５８に前記シャフト５６を直接的に連結するように形成されて、前記シャフト５６は直接的に前記シャフト５８を、下記の条件の下で駆動する。１の実施の形態例にあっては、前記連結器２０は、省略されて、前記シャフト５６の前記端部５６ｂは前記シャフト５８の前記端部５８ａと連結し、前記シャフト５６は、下記の条件の下で、前記シャフト５８を直接的に駆動する。幾つかの実施の形態例では、例えば、１以上のスプールのような１以上の連結器に加えてまたはそれに代えて、前記連結器２０は、１以上の他のタイプの装置および／またはシステムを有して、直接的に前記シャフト５６を前記シャフト５８に連結するように形成して、前記シャフト５６が前記シャフト５８を直接的に駆動する。
【００２８】
１の実施の形態例では、図１，２への継続する参照とともに図３示すように、前記航空転用ガスタービン１４の前記ガス発生器１６は、入口６０および流体工学的にそこに連結した出口６２と、ハウジング６４とを含有する。コンプレッサ６６は、前記ハウジング６４中に設けられ、かつ、流体工学的に前記入口６２と連結する。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサ６６は、１以上の軸方向に沿ったコンプレッサを含有する。燃焼器７０を有する燃焼室６８は、流体工学的に前記コンプレッサ６６と前記出口６２との間を連結している。幾つかの実施の形態例において、前記入口６０は、流体工学的に、１以上の流路、シュート、管路、導管等（図示せず）と連結し、これらを介して下記の条件の下で、空気が前記入口６０に導かれるように設けられている。
【００２９】
前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８は、ケーシング７２、前記ガス発生器１６の前記出口６２と流体工学的に連結した取り入れ口７４、および前記取り入れ口７４と流体工学的に連結した排気管７６とを有する。タービン室７８は、流体工学的に前記取り入れ口７４と前記排気管７６との間を連結している。複数の膨張ステージ８０が前記タービン室７８内に設けられている。１の実施の形態例において、前記パワータービン１８は約3,255ポンドの重さである。幾つかの実施の形態例にあっては、前記排気管７６は流体工学的に１以上の流路、シュート、管路、導管等（図示せず）と連結し、これらを通して高温ガスが、下記の条件の下で、前記排気管７６から導出されるように設けられている。
【００３０】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図３への継続する参照とともに図４に示されているように、前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の複数の膨張ステージ８０は６個の膨張ステージ、すなわち、膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆを有し、それらの各々は、ロータ翼８２およびその近くに設けられた静止したノズル翼８４を有する。静止したノズル翼８４の各々は、前記パワータービン１８の前記ケーシング７２と連結している。１の実施の形態例によれば、前記静止ノズル翼８４の各々は、分離した環状のシュラウド（図示せず）によって前記パワータービン１８の前記ケーシング７２と連結している。前記ロータ翼８２の各々は、前記シャフト５６と連結し、かつ、そこから放射状に外方に向かって延び、かつ下記に示す条件の下で、前記ケーシング７２内で回転するように設けられている。１の実施の形態例において、ロータ８６は、前記シャフト５６と連結し、かつ、前記ロータ翼８２の各々は、前記ロータ８６と連結し、かつ、そこから外方に放射状に延び、それによって、前記翼８２と前記シャフト５６との間の連結を提供している。
【００３１】
１の実施の形態例にあっては、前記パワータービン１８は、低速度のパワータービン（ＬＳＰＴ）であって、前記パワータービン１８の前記膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆは、前記シャフト５６従って前記シャフト５８を、下記の条件の下で、約3,600rpm（rotations per minute、回転/分）の回転速度で駆動するように形成されている。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は、低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）であり、前記パワータービン１８の前記膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆは、前記シャフト５６、したがって、前記シャフト５８を、約3,600rpmの回転速度で駆動し、下記の条件の下で、約55,000馬力未満の仕事率を生み出すように形成されている。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）であって、前記パワータービン１８の前記膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆは、前記シャフト５６したがって、前記シャフト５８を、下記の条件の下で、約3,800rpm未満の回転速度で駆動し、かつ約50,000馬力未満の仕事率を生み出すように形成されている。１の実施の形態例において、６個の膨張ステージの代わりに、前記パワータービン１８の複数の膨張ステージ８０は４個の膨張ステージを有する。幾つかの実施の形態例にあては、６個または４個の膨張ステージの代わりに、前記パワータービン１８の複数の膨張ステージ８０は、膨張ステージの異なる量を含有する。１の実施の形態例においては、前記パワータービン１８は、前記シャフト５６したがって、前記シャフト５８を、下記の条件の下で、回転速度の所定の範囲内での回転速度で駆動するように形成されている。１の実施の形態例にあっては、前記パワータービン１８は、下記の条件の下で、前記シャフト５６したがってシャフト５８を約2,000rpmから4,000rpmの範囲の回転速度で駆動するように形成されている。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８が、前記シャフト５６したがってシャフト５８を駆動するように形成された最高速度は、約3,780rpmである。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は、45,100馬力の国際規格（15度Ｃ）であって、‐5度Ｃ近くで約49,900馬力の最高仕事率を持つものを有する。1の実施の形態例では、前記パワータービン１８は約50,000馬力未満の仕事率をもつ。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は、約55,000馬力未満の仕事率を有する。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は、前記航空転用ガスタービン１４のモジュ−ル・ユニットであり、かつ、モジュール・ユニットとして、下記の条件の下で、前記ガス発生器１６から分断されかつ再連結されることができる。１の実施の形態例では、前記パワータービン１８は約3,255ポンドの重さである。
【００３２】
１の実施の形態例では、前記航空転用ガスタービン１４は、比較的低い重量をもつ。１の実施の形態例では、前記ガス発生器１６は、約4,590ポンドから約7,625ポンドの範囲の重量をもつ。１の実施の形態例では、前記航空転用ガスタービン１４は、約7,845ポンドから約10,880ポンドの範囲の重量をもつ。１の実施の形態例では、前記航空転用ガスタービン１４は、ＬＭ2500＋Ｇ4LSPT航空転用ガスタービンであって、６個の膨張ステージをもつ低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）であり、そのタイプの航空転用ガスタービンは、米国、オハイオ州、エヴェンデールにある GE Aviation から一般市場で入手可能であり、それは、米国コネクチカット州のフェアフィールドのジェネラル・エレクトリック社の子会社である。１の実施の形態例では、前記航空転用タービン１４は他のタイプの一般市場で入手可能な航空転用ガスタービンである。
【００３３】
１の実施の形態例では、図１乃至図４への継続する参照とともに図５に示されるように、前記コンプレッサ１２は、ケーシング８８、入口９０、および前記入口９０への流体工学的に連結された出口（図示せず）を有している。複数の回転翼９２が、前記シャフト５８と連結され、かつ下記に示す条件の下で、シャフト５８とともに回転するように形成されている。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサ１２は、約40,000ACFM（actual cubic feet per minute）から約70,000ACFMの範囲の流速で流れる冷媒で作動するように形成され、下記の条件の下で、前記シャフト５８が直接前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の前記シャフト５６によって、約2,000rpmから約4,000rpmの範囲の回転速度範囲で駆動され、それによって前記冷媒を約30psia（pounds per square inch absolute）から約300psiaの範囲のコンプレッサ１２からの排出の圧力に加圧する。１の実施の形態例では、前記コンプレッサ１２は、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れる冷媒で作動するように形成され、前記シャフト５８が直接的に前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の前記シャフト５６によって、約3,600rpmの回転速度で駆動され、それによって前記冷媒を、下記に示す条件の下で、約30psiaから約300psiaの範囲の前記コンプレッサ１２からの排出の圧力にまで加圧する。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサ１２は、遠心力利用のコンプレッサであり、それを含み、または少なくともその一部である。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサ１２は、DATUM（登録商標）遠心力利用コンプレッサであって、そのタイプは米国、テキサス州、ヒューストンにあるドレッサー ランド カンパニーから一般市場で入手可能である。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサ１２は、一般市場で入手可能な他のタイプの遠心力利用のコンプレッサである。
【００３４】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図５への継続する参照とともに図６に示すように、前記システム１０の作動方法は、全体として、参照番号９６によって言及され、かつ、ステップ９８で前記システム１０にガス状態にある流体の受け入れ、ステップ１００における少なくとも前記流体の一部の前記ガス状態から液体状態への変換であって、ステップ１０２で１以上の冷却ステージで前記流体に作用させることを含み、かつ、ステップ１０４で前記流体を前記システムから排出することを有する。１の実施の形態例では、前記ステップ９８で、前記システム１０に受け入れた前記ガス状態にある前記流体は、天然ガスであり、前記ステップ１０４で前記流体が前記システムから排出した際には、前記流体の少なくとも一部は液化天然ガスである。
【００３５】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図６への継続する参照とともに図７に示されたように、前記ステップ１０２での１以上の冷却ステージで流体に作用させることは、ステップ１０６で、前記流路４８を介して、前記熱交換器２４への流体の受入れと、ステップ１０８での前記熱交換器２４を用いる前記流体からの熱の除去と、ステップ１１０での前記流路５０を介して前記熱交換器２４からの流体の排出とを有する。
【００３６】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図７への継続する参照とともに図８に示すように、ステップ１０８での前記熱交換器２４を使用する前記流体からの熱を除去するために、冷媒がステップ１１２において、前記ループ３８を通して循環し、かつ、ステップ１１２での前記ループ３８を通して前記冷媒の循環の間に、ステップ１１４において熱が前記流体から前記冷媒に移動する。前記ステップ１１２において、前記矢印４０、４２，４４および４６（図１に示すように）で表示されているように、前記コンプレッサ１２、前記流路３０、前記コンデンサ２６、前記流路３４、前記膨張弁３２、前記流路３６、前記熱交換器２４、及び前記流路２８を通して連続的に流れる。１の実施の形態例にあっては、前記ステップ１１２で前記ループ３８を通して循環する前記冷媒はプロパンである。１の実施の形態例では、前記ステップ１１２で前記ループ３８を通して循環する前記冷媒はエチレンである。１の実施の形態例では、前記ステップ１１２で前記ループ３８を通して循環する前記冷媒はメタンである。１の実施の形態例にあっては、前記ステップ１１２で前記ループ３８を通して循環する前記冷媒は、比較的高い分子量をもつガスである。
【００３７】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図８への継続する参照とともに図９に示すように、前記ステップ１１２の間で前記ステップ１１４での前記流体から前記冷媒への熱の移動のために、ステップ１１６での前記コンプレッサ１２を用いて前記冷媒は圧縮され、それによって、前記冷媒を加圧する。熱は、ステップ１１８での前記コンデンサ２６を用いて前記冷媒から除去され、かつ前記冷媒は、ステップ１２０で、前記膨張弁１０６を用いて膨張される。熱はステップ１２２において、前記熱交換器２４を通して流れる前記流体から、前記熱交換器２４を通して流れる冷媒に移動する。前記ステップ１１６，１１８，１２０および１２２は、前記ステップ１１４において前記ループ３８を通しての冷媒の循環の間に繰り返される。１の実施の形態例にあっては、前記ステップ１１６，１１８，１２０および１２２は全体で、１以上の冷媒の循環または少なくともその一部を形成し、またはそれ自体である。
【００３８】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図９への継続する参照とともに図１０に示されているように、前記ステップ１１６で、前記コンプレッサ１２を用いて前記冷媒を圧縮するために、ステップ１２４で、前記冷媒は前記流路２８および入口９０を介して前記コンプレッサ１２内に受け入れられ、前記シャフト５８が直接的に前記航空転用ガスタービン１４によって駆動され、それによって、ステップ１２６で、前記回転翼９２を回転させて、前記冷媒を加圧し、ステップ１２８で、前記圧力をかけられた冷媒は前記コンプレッサ１２から前記流路３０内に排出される。前記ステップ１２４，１２６および１２８の各々の間に、前記冷媒の流速は約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲である。前記ステップ１２６での前記冷媒への加圧の結果として、前記加圧された冷媒は、ステップ１２８で前記コンプレッサ１２から、約30psiaから約300psiaの範囲の圧力で、排出される。前記ステップ１２６の間に、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８は直接的に前記航空転用ガスタービン１４によって駆動されて、前記シャフト５８は約2,000rpmから約4,000rpmの範囲の回転速度で、前記軸２２に関する位置で回転する。１の実施の形態例にあっては、前記ステップ１２６の間に、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８は、直接的に前記航空転用ガスタービン１４によって駆動されて、前記シャフト５８は、約3,600rpmの回転速度で、前記軸２２に関する位置で回転する。
【００３９】
１の実施の形態例では、図１乃至図１０への継続する参照とともに図１１に示されているように、前記ステップ１２６で、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８を、前記航空転用ガスタービン１４を用いて駆動するために、ステップ１３０で空気が前記ガス発生器１６およびしたがって前記航空転用ガスタービン１４内に、前記ガス発生器１６の前記入口を介して流れ、前記空気は、ステップ１３２で、前記ガス発生器１６の前記コンプレッサ６６によって圧縮され、かつ前記圧縮された空気は燃料と混合され、点火されて、ステップ１３４で、前記ガス発生器１６の前記燃焼室６８内で高温ガスを発生させる。前記高温ガスは、前記ガス発生器１６をその出口６２を介して退出し、ステップ１３６で、前記パワータービン１８の前記入口７４を介して、前記パワータービン１８内に入る。前記高温ガスは、ステップ１３８で、前記パワータービン１８の前記膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆを通して導かれ、それによって、前記パワータービン１８の前記シャフト５６を前記軸２２に関する位置で回転させ、それは、順次、直接的に前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８を駆動する。特に、前記ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆの各々を通して、前記高温ガスが流れるので、それに対応する静止ノズル翼８４が前記高温ガスを前記対応する回転翼８２に向け、それによって、前記シャフト５６に働かせるべきトルクを発生させ、それによって前記シャフト５６を、前記軸２２に関する位置で回転させる。前記パワータービン１８の前記シャフト５６は直接的に前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８と連結しているので、前記ステップ１３８での前記シャフト５６の前記回転は直接的に前記シャフト５８を駆動し、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８をステップ１４０での前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記回転の間に回転させる。その結果、前記ステップ１４０の少なくとも一部の間に、前記シャフト５６，５８の前記各回転速度は実質上等しい。１の実施の形態例にあっては、前記ステップ１４０の少なくとも一部の間に、前記シャフト５６，５８の各々の前記回転速度は、約2,000rpmから約4,000rpmの範囲である。１の実施の形態例にあっては、少なくとも前記ステップ１４０の間では、前記シャフト５６，５８の各々の前記回転速度は約3,600rpmである。ステップ１４２で、前記高温ガスが、前記パワータービン１８の前記排気管７６を介して前記パワータービン１８したがって前記航空転用ガスタービン１４を出る。いくつかの実施の形態例にあっては、前記ステップ１１２で、前記ループ３８を通る前記冷媒の循環の少なくとも一部の間に、前記ステップ１３２，１３４，１３６，１３８，１４０および１４２が並行して生じおよび／または連続的に繰り返される。
【００４０】
前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８への上述の直接的な連結は、前記シャフト５６が、前記ステップ１２６で前記シャフト５８を駆動することを可能にする。前記シャフト５６が前記ステップ１２６で前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８を駆動するので、例えば、ギアボックス、歯車装置および／または同様の機構のような変速装置が、前記シャフト５６が前記シャフト５８を駆動するために必要ない。前記シャフト５６とシャフト５８との間の上述の直接的な連結はギアボックスの必要性を取り除く。前記コンプレッサ１２を駆動するためのギアボックスのような変速装置の必要性の除去は、典型的には約1.5％のオーダであるギアボックスに関連した摩擦力による損失の回復から生ずるコンプレッサの増加したスループットに基づき、前記熱交換器２４への前記流路４８を介して流入する前記ガスの追加の液化を提供する。さらに、ギアボックスが前記コンプレッサ１２を駆動する必要性の除去は、装置の増大する信頼性を提供し、回転機構の大部分の除去に基づく入手可能性を提供する。さらに、ギアボックスが前記コンプレッサ１２を駆動する必要性の除去は、回転機構の前記流路からのギアボックスの除去による削減した装置の設置面積を提供する。
【００４１】
１の実施の形態例では、図１乃至図１１への継続する参照とともに図１２に示されているように、計算例が実行され、前記航空転用ガスタービン１４であって、６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆをもった低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８を有するもの、例えば、LM2500＋G4LSPT航空転用ガスタービンであって、６個の膨張ステージを持った低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）をもつものであって、その航空転用ガスタービンのタイプは、米国オハイオ州のエヴェンデールの GE Aviation から一般市場で入手可能であるものの使用を示した計算結果は、２個の膨張ステージを持つ高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）をもった航空転用ガスタービン、例えば、２個の膨張ステージをもつ高速度パワータービンをもったLM2500＋G4 HSPT航空転用ガスタービンであって、その高速度パワータービンのタイプは、ドレッサー ランドVECTRA（登録商標）４０Ｇ４であって、米国テキサス州ヒューストンのドレッサー ランド カンパニーから一般市場で入手可能であり、または高速度パワータービンのタイプは、General  Electric  PGT25＋G4であって、イタリアのフィレンチェの GE  Oil およびGasから一般市場で入手可能であるが、その使用よりも大きな軸動力を提供するだろう。実際、ある実施の形態の計算例にあっては、計算例の結果は、全ての他のパラメータを同一にした場合、前記航空転用ガスタービン１４における６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅおよび８０ｆをもった前記低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８の使用は、１５５１度Ｆの従来のＴ４８制御温度に対する全設置条件において、前記航空転用ガスタービン１４での２個の膨張ステージを有する高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）よりもより大きな軸動力を提供するだろう。これらの計算結果例は、予測されていなかった。特に、図１２に示すように、計算例が、ASME  PTC22-2005に応じた、前記ガスタービン製造者の実行サイクルプログラムを用いて実行された。その計算結果は、実行の原理および全他のパラメータを同一にして、前記６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆをもった低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８を持つ前記航空転用ガスタービン１４であって、例えば、６個の膨張ステージをもつ低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）をもつLM2500＋G4LSPT航空転用ガスタービンでありうるものの使用は、２個の膨張ステージをもつ高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）を持つ航空転用ガスタービンであって、例えば、２個の膨張ステージをもつ高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）をもつLM2500＋G4HSPT航空転用ガスタービンでありうるものの使用に比較して、例えば、約22度から約23度Ｃの範囲の周辺温度では、約1.17％より大きな軸動力であり、約27度Ｃの周辺温度では約1.57％のより大きな軸動力、および、約32から約33度Ｃの範囲の周辺温度で約1.38パーセントより大きい軸動力のように、周辺温度の範囲にわたってより大きな軸動力を提供するだろう。これらの計算結果例は予測されていなかった。これらの予測されていなかった計算例に基づいて、同一のＴ４８の温度に基づいて、6個の膨張ステージを持った低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）をもつ航空転用ガスタービンが、2個���膨張ステージを持った高速度タービン（ＨＳＰＴ）をもつ航空転用ガスタービンよりも大きな力を供給するだろうことが断定された。この断定は、計算結果例に基づくものであるが、予測されていなかった。前記計算例に対する動作原理および／またはパラメータは、その計算結果は図１２に示されているが、下記の点を含んだ。すなわち、1551度Ｆの従来のＴ４８制御温度、100ｍｍＨ2Ｏの吸込み及び排気損失、70%の相対湿度、1.012バールＡの気圧計、乾燥低排出燃焼室（ＤＬＥ）、燃料ガス25度Ｃ供給の設計供給条件、ＬＳＰＴに対し3,600rpmおよびＨＳＰＴに対し6,100rpmにおける100％の軸速度、ならびにギア損失は考えない。図１２に示した非予測的な計算結果例に基づいて、追加の計算例が実行され、その計算結果は、航空転用ガスタービン１４内の高速（ＨＳＰＴ）に対する前記航空転用ガスタービン１４における低速度パワータービンの選択に起因して、液化天然ガス（ＬＮＧ）内の増大した利益は、営業利益（OI）に関して約176,000,000ドル純現在価格（NPV）であり、図１２に示した前記軸動力の増加は、液体状態に変換された流体量、例えば、生産された液化天然ガスの量のようなものを増大させて、営業利益に関して、176,000,000ドルの純現在価格という結果を得たことを示した。これらの計算例の仮定には次のものを含んだ。すなわち、25年の製品の寿命、年15％の割引に基づく純現在価格（NPV）、80億ドルのプロジェクト費用、5％の銀行金融ローン利息、ＭＢｔｕごとに3.5ドルのプラントの市場への参入時（その境界での）のガス価格、ＭＢｔｕごとに6.26ドルの突出時での（ヘンリー・ハブの75％のＬＮＧの価格）のガス価格、トン当たり327.7ドルのトン当たりの価格、トン当たりの655.3ドルのＬＮＧのスポット価格、ラインまたはＬＮＧ当りの4.3MTPAのプラントサイズ、およびＬＮＧの2ラインである。
【００４２】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図１２への継続する参照とともに図１３Ａに示されているように、前記ガス液化システム１０のメンテナンスを実行する方法は、一般的に、参照符号１４４によって言及され、前記航空転用ガスタービン１４であって、ステップ１４６での前記システム１０の残部からのモジュール・ユニットとして、前記ガス発生器１６および前記パワータービン１８を含有するものの分断を含む。前記ステップ１４６の前、間および／または後において、ステップ１４８でメンテナンスが少なくとも前記航空転用ガスタービン１４について実行される。前記ステップ１４８の前、間および／または後において、前記航空転用ガスタービン１４が、ステップ１５０において、モジュール・ユニットとして、前記システム１０の前記残部に再連結される。
【００４３】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図１３Ａへの継続する参照とともに図１３Ｂに示すように、前記ステップ１４６で、モジュール・ユニットとして、前記システム１０の残部から前記航空転用ガスタービン１４を分断するために、前記航空転用ガスタービン１４が、モジュール・ユニットとして分断される。特に、前記航空転用タービン１４の前記ガス発生器１６の前記入口６０はステップ１５２で１以上の流路、シュート、管、導管等（図示せず）であって、それらを介して空気が前記ガス発生器２５に導かれるものから分断される。前記ステップ１５２の前、間および／または後で、前記排気管７６がステップ１５４で、１以上の流路、シュート、管、導管等（図示せず）であって、それらを通して高温ガスが前記パワータービン１８から導出されるものから分断される。ステップ１５２および１５４の前、間および／または後で、前記パワータービン１８の前記シャフト５６が、ステップ１５６で、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８から分断され、１の実施の形態例では、それは、前記連結器２０の前記端部２０ａから前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記端部５６ｂを分断することを含有している。幾つかの実施の形態例にあっては、前記ステップ１５６は、１以上の次のものを含有する。すなわち、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８から前記連結器２０を分断し、前記連結器２０から前記パワータービン１８の前記シャフト５６を分断し、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８から前記パワータービン１８の前記シャフト５６を分断し、前記端部５８ａから前記端部２０ｂを分断し、かつ、前記端部５８ａから前記端部５６ｂを分断する。いくつかの実施の形態例にあっては、前記ステップ１４６および／または１４８の前、間および／または後で、前記パワータービン１８はモジュール・ユニットとして、前記ガス発生器１６から分断される。
【００４４】
１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービン１４を前記方法１４４の前記ステップ１５０において、前記システム１０の残部に再連結するために、前記航空転用ガスタービン１４の前記ガス発生器１６の前記入口６０が、１以上の流路、シュート、管、導管等（図示せず）であって、それらを通って空気が前記ガス発生器１６に導かれるものに再連結され、前記排気管７６は、１以上の流路、シュート、管、導管等（図示せず）であって、これらを通って高温ガスが前記パワータービン１８から導出されるものに再連結され、前記パワータービン１８の前記シャフト５６は、前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８と再連結され、ある実施御形態例では、それは、前記航空転用ガスタービン１４の前記パワータービン１８の前記シャフト５６の端部５６ｂの前記連結器２０の前記端部２０ａへの再連結を含有する。幾つかの実施の形態例では、前記シャフト５６の前記シャフト５８への再連結は、１以上の次のものを含有する。すなわち、前記連結器２０の前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８への再連結、前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記連結器２０への再連結、前記パワータービン１８の前記シャフト５６の前記コンプレッサ１２の前記シャフト５８への再連結、前記端部２０ｂの前記端部５８ａへの再連結、および前記端部５６ｂの前記端部５８ａへの再連結である。幾つかの実施の形態例にあっては、前記ステップ１４６，１４８および／または１５０の前、間および／または後において、前記パワータービン１８がモジュール・ユニットとして前記ガス発生器１６に再連結される。
【００４５】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図１３Ｂへの継続する参照とともに図１３Ｃに示されたように、ガス液化システム１０でのメンテナンスの実行方法が全体として、参照符号１５７によって言及され、かつ前記航空転用ガスタービン１４であって、前記ガス発生器１６および前記パワータービン１８を含有するものの、ステップ１５７ａで、前記システム１０の残部から、モジュール・ユニットとしての分断を含有する。前記ステップ１５７ａの前、間および／または後において、予備の航空転用ガスタービンであって、実質的に前記航空転用ガスタービン１４と同様のものが、ステップ１５７ｂで、モジュール・ユニットとして前記システム１０の残部に、ステップ１５７ｂで、モジュール・ユニットとして連結し、その後に、前記システム１０は、上述のものに従ってステップ１５７ｃで作動する。前記ステップ１５７ａ、１５７ｂおよび／または１５７ｃの前、間および／または後で、メンテナンスが、ステップ１５７ｄで、少なくとも前記航空転用ガスタービン１４で実行される。前記ステップ１５７ｄの前、間および／または後で、前記予備の航空転用ガスタービンが、ステップ１５７ｅで、前記システム１０の前記残部から分断される。前記ステップ１５７ｄおよび／または１５７ｅの前、間および／または後で、前記航空転用ガスタービン１４は、ステップ１５７ｆで、モジュール・ユニットとして前記システム１０の前記残部と再連結する。前記ステップ１５７ａは、実質上前記ステップ１４６に類似し、したがって、詳細には記載されないだろう。前記ステップ１５７ｂは、実質上前記ステップ１５０に類似し、したがって、詳細には記載されないだろう。但し、前記予備航空転用ガスタービンは、前記航空転用ガスタービン１４とは異なり、前記ステップ１５７ｂで、前記システム１０の前記残部と連結する。前記ステップ１５７ｃは、実質上、前記方法９６に類似し、したがって詳細には記述されないだろう。但し、前記システム１０は、前記航空転用ガスタービン１４と異なり、前記ステップ１５７ｃで、前記予備航空転用ガスタービンによって作動する。前記ステップ１５７ｄは、実質上前記ステップ１４８に類似ししたがって、詳細には記述されないだろう。前記ステップ１５７ｅは実質上前記ステップ１４６または前記ステップ１５７ａのいずれかに類似し、したがって、詳細には、記述されないだろう。但し、前記予備航空転用ガスタービンは、前記航空転用ガスタービン１４と異なり、前記ステップ１５７ｅで、前記システム１０の前記残部から分断されるだろう。前記ステップ１５７ｆは、実質上前記ステップ１５０に類似し、したがって、詳細には記述されないだろう。
【００４６】
前記航空転用ガスタービン１４のやや低い重量および前記航空転用ガスタービン１４の前記ステップ１４６または１５７ａでのモジュール・ユニットとしての前記システム１０の前記残部からの分断は、完全なガスタービンの形での前記コンプレッサ１２から容易に除去させる。前記航空転用ガスタービン１４でのモジュール性は、少なくとも前記コンプレッサ１２について、日常のメンテナンスの間では、前記航空転用ガスタービン１４および／または前記ガス発生器１６および／または前記パワータービン１８のようなその部品は、前記システム１０内の場所に分解される必要がなく、および／または前記航空転用ガスタービン１４が前記コンプレッサ１２に連結される間であるという点において、「作業休止時間」での実質的な削減に帰着する。１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービン１４のモジュール性、すなわち、前記ステップ１４６または１５７ａにおいて、モジュール・ユニットとして前記システム１０の前記残部から前記航空転用ガスタービン１４を分断する能力は、典型的なプロジェクト評価ライフサイクルに対して、生産の１０以上の日数にまで至り、それによって、実質上前記システム１０の所有者の資本投資への実質的により大きな経済的収益を提供する。
【００４７】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図１３ｃへの継続する参照とともに図１４に示すように、計算例が実行され、その計算結果は、前記６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆをもった前記低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８をもつ前記航空転用ガスタービン１４であって、例えば、６個の膨張ステージを持つ低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）をもつLM2500＋G4LSPTであって、そのタイプの航空転用ガスタービンは、市場では、米国オハイオ州エヴェンダールのGE  Aviationから入手可能であるが、その使用は、少なくとも前記航空転用タービン１４の日常のおよび／または計画されたメンテナンスのための「作業休止時間」の結果として生産の累積する損失に関連するコスト、すなわち、前記方法９６の前記ステップ１００での、できるだけ大量の前記流体を液体状態に変換することができないというコストを、削減するだろうことを示す。なぜならば、前記航空転用ガスタービン１４および前記コンプレッサ１２は、日常のおよび／または予定されたメンテナンスに起因して、２個の膨張ステージを持った高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）をもった航空転用タービン、例えば、２個の膨張ステージを持った高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）をもったLM2500＋G4HSPT航空転用ガスタービンであって、そのタイプの高速度パワータービンは、ドレッサー ランドVECTRA（登録商標）40G4であって、米国テキサス州ドレッサー ランド カンパニーから市場で入手可能であり、または、そのタイプの高速度パワータービンはGeneral Electric PGT25＋G4であっても良く、それは、イタリア  フローレンスのGE Oil anｄ Gasから市場で入手可能であるものの使用よりも作動しないからである。
図１４に示すように、計算例が実行され、その計算結果は、動作原理と全ての他のパラメータが同一だとすると、６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆをもった前記低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８をもつ前記航空転用ガスタービン１４であって、例えば、６個の膨張ステージを持つ低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）をもつLM2500＋G4LSPTであるものの、前記方法１５７に従った前記使用は、２個の膨張ステージをもった高速度パワータービン（ＨＳＰＴ）をもつLM2500＋G4  HSPT航空転用ガスタービンであるものの前記使用に比較して、前記航空転用ガスタービン１４の作業ライフに対する日常および／または計画したメンテナンスに対する「作業休止時間」の結果としての生産の累積損失に関連した節約コストは、例えば、約8年の作業時間の後では約10,000,000ドルであり、約25年の作業時間の後では約27,000,000ドルを提供するだろう。これらの計算結果例は予測しなかったものである。図１４に示された前記コスト節約は、収益（OI）というよりもむしろ、とりわけ、LM2500＋G4  LSPT航空転用ガスタービンおよび前記LM2500＋HSPT航空転用ガスタービンの両方の予定されたメンテナンス、プラント名目上の能力、および増大する売り上げに基づくものである。前記６個の膨張ステージ８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ，８０ｅ，および８０ｆをもった前記低速度パワータービン（ＬＳＰＴ）１８をもつ前記航空転用ガスタービン１４のより短いメンテナンス計画は、図１４に示した計算したコスト節約例を提供するだろう。特に、前記方法１５７の実行は、著しく前記航空転用ガスタービン１４と前記コンプレッサ１２の「作業休止時間」の日数を削減する。図１４に示された計算例のコスト節約は、少なくとも前記航空転用ガスタービン１４で実行される日常および／または計画されたメンテナンスが、前記方法１５７に従って、約2日以下であると仮定している。
【００４８】
１の実施の形態例にあっては、図１乃至図１４への継続する参照とともに図１５に示したように、あるシステムは、全体として、前記参照符号１５８によって言及され、前記システム１０の幾つかの部品を含有し、その部品は同じ参照符号が与えられている。図１５に示されるように、前記システム１５８はさらに連結器１６２を通して前記コンプレッサ１２に直接的に連結されているコンプレッサ１６０を有する。前記コンプレッサ１６０は、前記熱交換器２４とコンデンサ１６４との間を流路１６６，１６８を各々介して流体工学的に連結されている。膨張弁１７０のような膨張要素は、流体工学的に前記コンデンサ１６４と前記熱交換器２４との間を、流路１７２，１７４を介して各々連結している。前記熱交換器２４、前記コンプレッサ１６０、前記コンデンサ１６４、前記膨張弁１７０、および流路１６６，１６８，１７２および１７４はともに、冷媒が矢印１７８，１８０，１８２および１８４によって示した方向に沿って循環するように設けられたループ１７６または少なくともその一部を形成し、またはそれ自体である。１の実施の形態例にあっては、前記システム１５８内の前記コンプレッサ１２は二重の流体コンプレッサであり、かつ、前記コンプレッサ１６０は単一の流体コンプレッサである。
【００４９】
１の実施の形態例にあっては、前記システム１５８の動作は前記システム１０の動作の前記方法９６に類似しており、詳細には記述されないだろう。但し、前記航空転用ガスタービン１４もまた、前記コンプレッサ１２を駆動することに加えて、前記コンプレッサ１６０を駆動し、前記ステップ１１２は、前記ループ３８を通って冷媒を循環させることに加えて、前記ループ１７６を通って冷媒を循環させることを含み、かつ、前記ステップ１１４は前記流路４８、前記熱交換器２４および前記流路５０を通って流れる流体から熱を、前記ループ３８を通って循環する前記冷媒に加えて、前記ループ１７６を通って循環する前記冷媒に移動することを含有する。１の実施の形態例にあっては、メンテナンスが、実質的に前記方法１４４に類似の態様で、前記システム１５８上で実行される。１の実施の形態例にあっては、メンテナンスが、実質上前記方法１５７に類似の態様で前記システム１５８上で実行される。
【００５０】
幾つかの実施の形態例にあっては、１以上の前記コンプレッサ１２，１６０の代わりにまたはこれらに加えて、１以上の他のコンプレッサが、前記システム１０および／または１５８において前記航空転用ガスタービン１４によって駆動される。
【００５１】
幾つかの実施の形態例にあっては、１以上の排熱回収サイクルおよび／またはシステムが、操作によって前記航空転用ガスタービン１４に連結する。幾つかの実施の形態例にあっては、１以上の排熱回収サイクルおよび／またはシステムが操作によって前記航空転用ガスタービン１４および前記熱交換器２４との間に連結される。幾つかの実施の形態例にあっては、１以上の排熱回収サイクルおよび／またはシステムは操作によって前記航空転用ガスタービン１４および、例えば、１以上の前記熱交換器２４、前記流路４８、前記流路５０、および／またはこれらの任意の組合せのような前記システム１０の１以上の他の部品に連結する。幾つかの実施の形態例にあっては、１以上の排熱回収サイクルおよび／またはシステムは操作によって、前記航空転用ガスタービン１４および、例えば、１以上の熱交換器２４、前記流路４８、前記流路５０、および／またはこれらの任意の組合せのような１以上の前記システム１５８の１以上の他の部品に操作によって連結される。
【００５２】
冷媒がそこを通って流れるコンプレッサであって、第１のシャフトを有するものと、前記コンプレッサを駆動する航空転用ガスタービンであって、ガス発生器を有するものと、前記ガス発生器に連結した低速度パワータービンであって、前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接に連結して、前記第１のシャフトを直接に駆動する第２のシャフトを有し、前記第１および第２のシャフトの各回転速度は実質上等しいコンプレッサ・システムを有するシステムについて記述されている。１の実施の形態例にあっては、前記システムは、少なくとも流体の一部をガス状態から液体状態に変換するためのガス液化システムを有し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は液化天然ガスを有し、前記ガス液化システムは、前記冷媒を有する１以上の冷却ステージと、前記冷媒が循環するように設けられ、前記流体からの熱を前記冷媒に移動するための熱交換器を有するループと、前記冷媒を加圧するための前記コンプレッサ・システムの前記コンプレッサと、前記冷媒から熱を移動するためのコンデンサと、前記冷媒を膨張させるための膨張要素とを有し、前記航空転用ガスタービンはモジュール・ユニットとして前記コンプレッサと連結し、前記低速度パワータービンは、モジュール・ユニットとして前記ガス発生器と連結し、前記コンプレッサは、遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒は、前記遠心力利用コンプレッサを通って、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れ、前記コンプレッサは、前記冷媒を加圧して前記加圧された冷媒は、前記コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲の圧力で排出される。前記低速度パワータービンは、前記第２のシャフトを駆動するための少なくとも６個の膨張ステージを有し、前記少なくとも６個の膨張ステージは前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率をもち、前記第１および第２のシャフトは、全体として軸方向に配列され、かつ前記第１および第２のシャフトの前記回転速度は約2,000rpmから約4,000rpmの範囲にある。１の実施の形態例にあっては、前記第１および第２のシャフトは、全体として軸方向に配列され、前記第１および第２のシャフトの前記回転速度は約2,000rpmから約4,000rpmの範囲である。１の実施の形態例では、前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒が前記遠心力利用コンプレッサを通って約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速度で流れるように設けられ、かつ前記遠心力利用コンプレッサは前記冷媒に加圧して前記加圧された冷媒が前記遠心力利用コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲の圧力で排出されるように形成されている。１の実施の形態例にあっては、前記低速度パワータービンは少なくとも６個の膨張ステージを有して、前記第２のシャフトを駆動し、かつ、少なくとも６個の膨張ステージは、前記第２のシャフトを駆動して、前記低速度パワータービンが、約55,000馬力未満の仕事率をもたせる。１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービンは、モジュール・ユニットとして前記コンプレッサに連結されて、前記低速度パワータービンは前記ガス発生器にモジュール・ユニットとして連結される。１の実施の形態例にあっては、前���システムは、少なくとも流体の一部をガス状態から液体状態に変換するためのガス液化システムを有し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は液化天然ガスを有し、前記ガス液化システムは、前記冷媒を有する１以上の冷却ステージ、および前記冷媒が循環するように設けられたループであって、前記流体からの熱を前記冷媒に移動するための熱交換器を有するものと、前記冷媒を加圧するための前記コンプレッサ・システムの前記コンプレッサと、前記冷媒からの熱を移動するためのコンデンサと、前記冷媒を膨張させるための膨張要素とを有する。
【００５３】
第１のシャフトを有するコンプレッサを提供し、第２のシャフトを有するパワータービンを有する航空転用ガスタービンを提供し、直接的に前記パワータービンの前記第２のシャフトを前記コンプレッサの前記第１のシャフトに連結し、冷媒を前記コンプレッサを通して循環させ、かつ、前記冷媒を前記コンプレッサにより加圧するとともに、前記航空転用ガスタービンを用いて前記コンプレッサを直接駆動することを含み、第１の回転速度で、前記パワータービンの前記第１のシャフトを回転することを含み、かつ、第２の回転速度で前記コンプレッサの前記第２のシャフトを回転させるとともに、前記第１および第２の回転速度は実質上等しいという方法が記載されている。１の実施の形態例にあっては、前記方法は、流体の少なくとも一部をガス状態から液体状態に変換することを有し、前記ガス状態の前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態の前記流体は、液化天然ガスを有するとともに、前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から液体状態に変換することは、前記流体からの熱を前記冷媒に移動することを含み、前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記パワータービンは、少なくとも６個の膨張ステージを有する低速度パワータービンであり、前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させることは、前記冷媒を前記コンプレッサを通して約40,000ACFMから約70,000ACFM間での範囲の流速で循環させることを含み、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧することは約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で前記コンプレッサから加圧された冷媒が排出されるように前記コンプレッサで前記冷媒を加圧することを含み、前記パワータービンの前記第１のシャフトを、前記第１の回転速度で回転することは、前記少なくとも６個の膨張ステージを用いて前記第１のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率を持たせることを含有し、前記第１および第２のシャフトは概して軸方向に配列され、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲であること有する。１の実施の形態例にあっては、前記方法は、流体の少なくとも一部は、ガス状態から液体状態にまで変換することを有し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は液化天然ガスを有し、前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態にまで変換することは熱を前記流体から前記冷媒にまで移動することを有する。１の実施の形態例にあっては、前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させることは前記冷媒を前記コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMでの範囲の流速で循環させることを有し、かつ、前記冷媒を前記コンプレッサで加圧することは前記冷媒を前記コンプレッサで加圧して前記加圧された冷媒が約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で前記コンプレッサから排出されることを有する。１の実施の形態例にあっては、前記パワータービンは、少なくとも６個の膨張ステージを含有する低速度パワータービンであり、前記第１の回転速度での前記パワータービンの前記第１のシャフトの回転は、少なくとも６個の膨張ステージを用いて前記第１のシャフトを駆動して前記低��度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率をもたせることを含有する。１の実施の形態例にあっては、前記方法は、前記航空転用ガスタービンを前記コンプレッサからモジュール・ユニットとして分断すること、少なくとも前記航空転用ガスタービンにおいてメンテナンスを実行し、かつ前記航空転用ガスタービンを前記コンプレッサにモジュール・ユニットとして再連結することを含有する。１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービンの前記コンプレッサからのモジュール・ユニットとしての分断は、前記パワータービンの前記第１のシャフトの前記コンプレッサの前記第２のシャフトからの分断を含有し、前記航空転用ガスタービンの前記コンプレッサへのモジュール・ユニットとしての再連結は、前記パワータービンの前記第１のシャフトの前記コンプレッサの前記第２のシャフトへの再連結を含有する。１の実施の形態例にあっては、前記第１および第２のシャフトは、全体として軸方向に配列されており、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲である。
【００５４】
コンプレッサおよびそこに連結された航空転用ガスタービンであって、ガス発生器およびそこに連結されたパワータービンを含有するものを含有するガス液化システムを提供し、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断し、少なくとも前記航空転用ガスタービン上でのメンテナンスを実行し、かつ、前記航空転用ガスタービンを、前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断した後に前記ガス液化システムの残部にモジュール・ユニットとして再連結することを含有することが記載された方法である。１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービンは、空気を前記ガス発生器に受け入れるための入口と、第１のシャフトとを有し、前記パワータービンは、前記パワータービンからガスを排出するための排気管を有し、前記航空転用ガスタービンが、前記モジュール・ユニットの形式である場合には前記排気管は流体工学的に前記入口と連結され、前記航空転用ガスタービンが前記コンプレッサと連結した場合には、前記コンプレッサは前記パワータービンの第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、かつ、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの前記残部からモジュール・ユニットとして分断することは、前記ガス発生器の前記入口を前記空気がそれを介して前記発生器に導かれるように設けられた手段から分断することと、前記パワータービンの排気管を、前記ガスが前記パワータービンからそれを介して排出されるように設けられた手段から分断することと、および前記第１のシャフトの前記第２のシャフトからの分断することとを有する。１の実施の形態例にあっては、前記航空転用ガスタービンの前記ガス液化システムの残部へのモジュール・ユニットとしての再連結は、前記ガス発生器の前記入口の、それを介して前記空気が前記ガス発生器に導かれる手段への再連結と、前記パワータービンの前記排気管の、それを介して前記ガスが前記パワータービンから排出されるように設けられた手段への再連結と、第１のシャフトの第２のシャフトへの再連結を含有する。１の実施の形態例にあっては、前記方法は、少なくとも流体の一部をガス状態から液体状態に変換し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は、液化天然ガスを有し、前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換することは前記流体に１以上の冷却ステージで作用させることを含有し、流体を、前記コンプレッサに流体工学的に連結した熱交換器内に受け入れ、熱を前記流体から前記熱交換器を用いて除去し、かつ、前記流体を前記熱交換器から排出することを含み、かつ、熱を前記流体から前記熱交換器を用いて除去することは、冷媒をループを通って循環させることであって、前記ループは前記熱交換器および前記コンプレッサを含有し、かつ、熱を前記流体から前記冷媒に前記ループを通して循環させる間に移動させ、さらに、熱を前記流体から前記冷媒に前記熱交換器を用いて移動させ、かつ前記冷媒を前記コンプレッサを用いて、加圧することを含み、さらに前記コンプレッサを前記航空転用ガスタービンを用いて直接的に駆動することを含有し、さらに前記パワータービンの前記第１のシャフトを第１の回転速度で回転させ、かつ前記コンプレッサの前記第２のシャフトを第２の回転速度で回転させることを含有し、前記第１および第２の回転速度は実質的に等しい。１の実施の形態例にあっては、前記方法は、予備航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部に対してモジュール・ユニットとして連結し、前記ガス液化システムを前記予備航空転用ガスタービンによって作動させ、かつ、前記予備航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムからモジュール・ユニットとして分断することを含有する。
【００５５】
前述したものにおいて前記開示の範囲を逸脱することなく変更がなされることができることを理解すべきである。幾つかの実施の形態例にあっては、前記種々の例示された実施の形態例の前記要素および教示は全体としてまたは部分的に前記例示された実施の形態例の幾つかまたは全てにおいて組み合わされても良い。加えて、種々の例示された実施の形態例の１以上の要素および教示は、少なくとも部分的に、および/または組み合わされて、少なくとも部分的に、１以上の種々の実施の形態例の他の要素および教示とともに、省略されても良い。
【００５６】
任意の空間的な言及、例えば、「上部」、「下部」、「上側」、「下側」、「間」、「底」、「垂直の」、「水平の」、「角の」、「上方」、「下方」、「側から側へ」、「左から右へ」、「左」、「右」、「右から左へ」、「上から下まで」、「下から上まで」、「最上部」、「最下部」、「下から上への」、「トップダウンの」、等は、例示のみの目的であって、上述した構造の特定の方向また配置を制限するものではない。
【００５７】
いくつかの実施の形態例にあっては、種々の工程、処理および手順が異なる動作として見えるように記述したけれども、１以上の工程、１以上の処理および／または１以上の手順は、異なる順序で、同時におよび／または遂次実行されても良い。幾つかの実施の形態例にあっては、前記工程、および／または手順は、１以上の工程、処理および／ または手順に併合しても良い。幾つかの実施の形態例にあっては、各実施の形態にあって、１以上の動作工程は省略しても良い。さらに、ある例においては、本開示の幾つかの特徴は、その他の特徴の対応する使用なしに採用されても良い。さらに、本開示の１以上の上述の実施の形態および／または変更は、全体としてまたは部分的に任意の１以上の前記他の上述の実施の形態および／または変形と組み合わせても良い。前記請求の範囲において、「手段および機能」の条項は、前記記述された機能を実行するようにここに記述された前記構造および構造的等価物のみならず、等価な構造をカバーするように意図されている。
【００５８】
前述のことは、幾つかの実施の形態の特徴を概説して、いわゆる当業者はそれに続く前記詳細な記述をより良く理解することができるようにした。いわゆる当業者は、彼らがより簡単に本開示を、ここで導入された前記実施の形態と同じ目的を実行しおよび／または同じ利益を達成するための他の処理および構造を設計しまたは改良するための基礎として用いることができるだろう。いわゆる当業者はそのような等価な構造は、本開示の主旨および範囲から逸脱していないこと、およびそれらは、本開示の主旨および範囲を逸脱することなしの種々の変更、置換えおよび代替をしているだろうことを理解すべきである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年3月2日(2015.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流れるように設けられ、第１のシャフトを有するコンプレッサと、
前記コンプレッサを駆動する航空転用ガスタービンとを有し、
該航空転用ガスタービンは、
ガス発生器と、
該ガス発生器と連結した低速度パワータービンとを有し、
該低速度パワータービンは前記第１のシャフトを直接的に駆動するため前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、前記第１および第２のシャフトの各回転速度は実質的に等しいコンプレッサ・システム、および
少なくとも流体の一部をガス状態から液体状態に変換するためのガス液化システムを有し、前記ガス状態の前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態の前記流体は、液化天然ガスを有するとともに、
該ガス液化システムは、
１以上の冷却ステージを有し、該１以上の冷却ステージは、前記冷媒が循環するように設けられたループを有し、該ループは、前記流体から熱を前記冷媒に移動するための熱交換器と、前記冷媒を加圧するための前記コンプレッサ・システムの前記コンプレッサと、前記コンプレッサに流体工学的に直接連結して前記冷媒から熱を移動するためのコンデンサと、前記冷媒を膨張させるための膨張要素とを有するシステム。
【請求項２】
前記航空転用ガスタービンは、モジュール・ユニットとして前記コンプレッサと連結され、前記低速度パワータービンは、モジュール・ユニットとして前記ガス発生器と連結し、前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒は、前記遠心力利用コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れ、
前記遠心力利用コンプレッサは、前記冷媒を加圧して、加圧した冷媒が約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で前記遠心力利用コンプレッサから排出され、
前記低速度パワータービンは、前記第２のシャフトを駆動するための少なくとも6個の膨張ステージを有し、
少なくとも6個の前記膨張ステージは、前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率を持たせ、
前記第１および第２のシャフトは全体として軸方向に配列され、かつ、
前記第１および第２のシャフトの回転速度は約2,000rpmから約4,000rpmの範囲にある請求項１のシステム。
【請求項３】
前記第１および第２のシャフトは、概して軸方向に配列され、前記第１および第２のシャフトの前記回転速度は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲である請求項１のシステム。
【請求項４】
前記コンプレッサは、遠心力利用コンプレッサを有し、該遠心力利用コンプレッサは前記冷媒が前記遠心力利用コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMの範囲の流速で流れるように設けられるように形成され、前記遠心力利用コンプレッサは、前記加圧された冷媒が前記遠心力利用コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲の圧力で排出されるよう前記冷媒を加圧するように形成されている請求項１のシステム。
【請求項５】
前記低速度パワータービンは前記第２のシャフトを駆動するための少なくとも６個の膨張ステージを有し、前記少なくとも6個の膨張ステージは、前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが、約55,000馬力未満の仕事率を持たせる請求項１のシステム。
【請求項６】
前記航空転用ガスタービンは、モジュール・ユニットとして前記コンプレッサに連結し、前記低速度パワータービンは、モジュール・ユニットとして前記ガス発生器に連結する請求項１のシステム。
【請求項７】
第１のシャフトを有するコンプレッサを提供し、
第２のシャフトを有する低速度パワータービンを有する航空転用ガスタービンを提供し、
前記低速度パワータービンの前記第２のシャフトを前記コンプレッサの前記第１のシャフトに直接的に連結し、
前記冷媒を前記コンプレッサを通して循環させ、かつ
前記冷媒を前記コンプレッサで加圧する工程を有し、該工程は、直接的に前記コンプレッサを前記航空転用ガスタービンを用いて駆動する工程を有し、該駆動工程は、前記低速度パワータービンの前記第２のシャフトを第１の回転速度で回転させ、かつ前記コンプレッサの前記第１のシャフトを第２の回転速度で回転させ、前記第１および第２の回転速度は実質上等しく、かつ、
流体の少なくとも一部をガス状態から液体状態に変換し、前記ガス状態にある前記流体は天然ガスを有し、前記液体状態にある前記流体は、液化天然ガスを有し、、
前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、前記冷媒を前記コンプレッサと流体工学的に直接的に連結したコンデンサに流す工程を有する方法。
【請求項８】
前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、前記流体から熱を前記冷媒に移動する工程を含み、
前記コンプレッサは、遠心力利用コンプレッサを有し、前記低速度パワータービンは少なくとも6個の膨張ステージを有し、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサを通して循環させる工程は、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサを通して、約40,000ACFMから約70,000ACFMまでの範囲の流速度で循環する工程を含有し、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサで加圧する工程は、前記冷媒を、前記加圧された冷媒が前記遠心力利用コンプレッサから約30psiaから約300psiaまでの範囲の圧力で排出されるように遠心力利用コンプレッサで加圧する工程を含み、前記低速度パワータービンの前記第２のシャフトを前記第１の回転速度で回転する工程は、少なくとも6個の膨張ステージを用いて前記第２のシャフトを駆動して、前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率をもつようにする工程を含み、前記第１および第２のシャフトは概して軸方向に配列され、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmの範囲にある請求項７の方法。
【請求項９】
前記流体の少なくとも一部を前記ガス状態から前記液体状態に変換する工程は、熱を前記流体から前記冷媒に移動する工程を有する請求項７の方法。
【請求項１０】
前記コンプレッサは遠心力利用コンプレッサを有し、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサを通して循環させる工程は、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサを通して約40,000ACFMから約70,000ACFMまでの範囲にある流速で循環させる工程を有し、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサで加圧する工程は、前記冷媒を前記遠心力利用コンプレッサで加圧して前記加圧した冷媒が前記遠心力利用コンプレッサから約30psiaから約300psiaの範囲にある圧力で排出される工程を含む請求項７の方法。
【請求項１１】
前記低速度パワータービンは、少なくとも6個の膨張ステージを有し前記低速度パワータービンの前記第２のシャフトを前記第１の回転速度で回転する工程は、少なくとも6個の膨張ステージを用いて前記第２のシャフトを駆動して前記低速度パワータービンが約55,000馬力未満の仕事率を持たせる工程を有する請求項７の方法。
【請求項１２】
前記第１および第２のシャフトは概して軸方向に配列され、前記第１および第２の回転速度の各々は、約2,000rpmから約4,000rpmまでの範囲にある請求項７の方法。
【請求項１３】
第１のシャフトを有するコンプレッサとそれと直接的に連結した航空転用ガスタービンとを有するガス液化システムを提供し、前記航空転用ガスタービンはガス発生器とそこに連結した低速度パワータービンを有するとともに、前記低速度パワータービンは前記第１のシャフトを直接的に駆動するための前記コンプレッサの前記第１のシャフトと直接的に連結した第２のシャフトを有し、
前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断し、
予備航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの前記残部にモジュール・ユニットとして連結し、
前記ガス液化システムを前記予備航空転用ガスタービンで作動させ、少なくとも前記航空転用ガスタービンにメンテナンスを実行し、かつ、前記予備航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの前記残部から分断した後に、前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部にモジュール・ユニットとして再連結するガス液化システムでのメンテナンスの実行方法。
【請求項１４】
前記航空転用ガスタービンは前記ガス発生器に空気を受け入れるための入口を有し、前記低速度パワータービンは、前記低速度パワータービンからガスを排出するための排気管であって、流体工学的に前記航空転用ガスタービンがモジュール・ユニットの形態にある場合には、前記入口に連結されるものをさらに有し、
前記航空転用ガスタービンを前記ガス液化システムの残部からモジュール・ユニットとして分断する工程は、前記空気を前記ガス発生器に導く手段から前記ガス発生器の入口を分断し、前記低速度パワータービンの前記排気管を前記ガスが前記低速度パワータービンから導出されるように設けられた手段から分断し、かつ、前記第１のシャフトを前記第２のシャフトから分断する請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記航空転用ガスタービンをモジュール・ユニットとして前記ガス液化システムの前記残部に再連結する工程は、前記ガス発生器の前記入口を前記空気が前記ガス発生器に導かれるように設けられた前記手段に再連結し、前記低速度パワータービンの前記排気管を前記ガスが前記低速度パワータービンから導出されるように設けられた前記手段に再連結し、前記第１のシャフトを前記第２のシャフトに再連結する工程を有する請求項１４の方法。
【請求項１６】
約40,000ACFMから約70,000ACFMの圧縮流速範囲と約55,000馬力未満の組み合わされた範囲を有する低速度の航空転用ガスタービンに連結されて6膨張ステージをもつパワータービンによって直接駆動される単一の遠心力利用コンプレッサと、
前記遠心力利用コンプレッサの出力と連結したコンデンサと、
前記コンデンサの出力と連結した膨張要素と、 
前記膨張要素の出力と連結しかつ前記膨張要素からの圧縮され、凝縮されかつ膨張された冷媒ガス流を受け入れて、前記冷媒ガス流を用いて流入した天然ガス流を液化天然ガス流に冷却し、前記全体の冷媒ガス流を直接に前記遠心力利用コンプレッサの入力に戻すように構成された単一の冷媒熱交換器とを有する液化天然ガスシステム。