(57)【要約】【課題】致死ガスを処理する非常に高圧の遠心圧縮機の安全な作動を保証する密封システム（１０）を提供する。【解決手段】該密封システムは、環状チャンバ（１２）により隔てられたシール手段（１８、１９）と、放出される可能性があるあらゆるガスを回収しかつ該ガスを排除するための排出管路（３２）とを含む。シール手段は、内側リップシール（１８）と外側リップシール（１９）とからなり、それらのリップシールの間に別の環状チャンバ（１２）が設けられている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システム（１０）であって、
排出管路（３２）に接続された少なくと１つの環状チャンバ（１４）と、
該環状チャンバ（１４）と前記遠心圧縮機の内部との間に配置されたシール手段（１８、１９）と、
を含むことを特徴とする密封システム（１０）。
【請求項２】
前記シール手段は、内側リップシール（１８）と外側リップシール（１９）とであることを特徴とする、請求項１に記載の密封システム（１０）。
【請求項３】
前記内側リップシール（１８）と前記外側リップシール（１９）との間に別の環状チャンバ（１２）が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の密封システム（１０）。
【請求項４】
前記環状チャンバ（１４）の上流に第３の環状チャンバ（１６）が設けられ、該第３の環状チャンバ（１６）は、内側リングガスケット（２０）と外側リングガスケット（２１）との間に配置されて、第１の加圧管路（５０）により不活性ガスを供給されることを特徴とする、請求項３に記載の密封システム（１０）。
【請求項５】
第２の加圧管路（５３）内に配置された閉止弁（５２）が開かれた後に、前記環状チャンバ（１４）及び前記別の環状チャンバ（１２）は、前記第２の加圧管路（５３）により不活性ガスを供給されることを特徴とする、請求項４に記載の密封システム（１０）。
【請求項６】
前記第２の加圧管路（５３）は、第１の部分（５４）と第２の部分（５５）とに分岐され、前記第１の部分（５４）は、前記別の環状チャンバ（１２）に接続されかつ第１の弁（５６）を有し、また前記第２の部分（５５）は、前記環状チャンバ（１４）に接続されかつ第２の弁（５８）を有することを特徴とする、請求項５に記載の密封システム（１０）。
【請求項７】
前記排出管路（３２）は、低圧出口回収器（３３）で終端することを特徴とする、請求項１に記載の密封システム（１０）。
【請求項８】
前記排出管路（３２）はオリフィス（３６）を有し、該オリフィス（３６）は、前記内側リップシール（１８）及び前記外側リップシール（１９）の両方が故障した場合に、該排出管路（３２）内に過度な圧力で存在することになるガスの流出を許すことを特徴とする、請求項２に記載の密封システム（１０）。
【請求項９】
前記別の環状チャンバ（１２）は、第１の管路（３１）により第１の圧力計（３０）に接続され、前記環状チャンバ（１４）は、前記排出管路（３２）に接続された第２の管路（３９）により第２の圧力計（３８）に接続され、前記排出管路（３２）は、前記第２の管路（３９）との接続部の上流で、閉止弁（４０）を有する第３の管路（４１）により前記第１の管路（３１）に接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の密封システム（１０）。
【請求項１０】
前記第１の加圧管路（５０）及び前記第２の加圧管路（５３）内の前記不活性ガスは、窒素であって、約１バールの相対圧力で供給され、前記出口回収器（３３）は、正常時に約０．１バールの相対圧力になっていることを特徴とする、請求項５及び請求項７のいずれか１項に記載の密封システム（１０）。
【請求項１１】
前記第１の圧力計（３０）により検知される急速な圧力上昇があった場合には、該第１の圧力計（３０）は、制御装置（４５）に指令を送り、該制御装置（４５）が前記圧縮機を停止させることを特徴とする、請求項９に記載の密封システム（１０）。
【請求項１２】
前記第２の圧力計（３８）により検知される急速な圧力上昇があった場合には、該第２の圧力計（３８）は、制御装置（４５）に指令を送り、該制御装置（４５）が前記圧縮機を停止させることを特徴とする、請求項９に記載の密封システム（１０）。
【請求項１３】
前記低圧出口回収器（３３）は、前記排出管路（３２）からくるガスを燃焼させるための装置に接続されていることを特徴とする、請求項７に記載の密封システム（１０）。
【請求項１４】
前記遠心圧縮機内で処理されるガスは、１％を越える硫化水素（Ｈ２Ｓ）の含有量をもつ酸性ガスであることを特徴とする、請求項１に記載の密封システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
公知のように、遠心圧縮機は、その中に圧縮性流体を導入し、この流体を導入時の圧力よりも大きな圧力で放出する機械である。
【０００３】
遠心圧縮機は、１つ又はそれ以上の段を備えることができ、中圧及び／又は高圧用として使用することができる。
【０００４】
遠心圧縮機の１つの典型的な用途は、天然ガスのリインジェクションである。
【０００５】
例えば、Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｏｉｌ　＆　Ｇａｓ　−　Ｎｕｏｖｏ　Ｐｉｇｎｏｎｅ　ｃｏｍｐａｎｙにより製作された遠心式リインジェクション圧縮機は、最高６００バールまでの圧力を送出することと、低濃度でも致死性の高い汚染物質を含む処理ガス内で使用されることが多いという点に特徴を有する。このような処理ガスとしては、例えば硫化水素（Ｈ２Ｓ）、又は１％以上の濃度があれば致死性である酸性ガスなどが挙げられる。
【０００６】
工場内で働く従業員や周辺環境の安全性にとって極めて危険な処理ガスの漏洩を最少化するための構造上の解決策を、さらに強化する必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上に述べた技術的問題を解決することであり、特に、ガスの漏洩と、圧縮機のケーシングと末端フランジとの間の間隙への有害ガスの集積とを最少化するために、処理ガスを収容しかつ制御することを可能にする、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システムを提供するという問題を解決することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、圧縮機の末端キャップから酸性ガスを完全に排除して、全く安全に圧縮機のメインテナンス作業を行なうことを可能にする、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システムを提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、最も適正なコストで高い信頼性を得るために、最大限に単純で頑丈なことを特徴とする、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれら及びその他の目的は、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための、請求項１に記載されたような密封システムを提供することにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
致死ガスを処理する遠心圧縮機のための本発明による密封システムの特徴及び利点は、限定する意図ではなく例示のために、添付した概略図を参照してなされる以下の説明により、より明らかになり一層明確になるであろう。
【００１２】
図を参照すると、ここに示されているのは、致死ガスを処理する遠心圧縮機のケーシング１３と末端フランジ１１との間に配置された、全体を符号１０で示す密封システムである。
【００１３】
本発明による図示した実施例においては、密封システム１０は、直列に配置された３つの環状チャンバ１２、１４及び１６を含む。
【００１４】
第１の環状チャンバ１２は、圧縮機の入口圧力に曝される内側リップシール１８のようなシール手段と、外側リップシール１９のような別のシール手段との間に配置される。
【００１５】
第２の環状チャンバ１４は、この外側リップシール１９と内側リングガスケット２０との間に配置される。
【００１６】
第３の環状チャンバ１６は、この内側リングガスケット２０と外側リングガスケット２１との間に配置される。
【００１７】
第１の環状チャンバ１２は、第１の管路３１により第１の圧力計３０に接続される。
【００１８】
第２の環状チャンバ１４は、低圧出口回収器３３で終端する排出管路３２に接続される。
【００１９】
排出管路３２はオリフィス３６を有する。第２の圧力計３８のための第２の管路３９は、オリフィス３６の上流で排出管路３２に接続される。
【００２０】
排出管路３２は、閉止弁４０を有する第３の管路４１により、第２の管路３９との接続部の上流で第１の管路３１に接続される。
【００２１】
第３の環状チャンバ１６は、第１の管路５０から窒素のような不活性ガスが供給される。第２の閉止弁５２が開かれている時、第１の環状チャンバ１２及び第２の環状チャンバ１４は、第２の管路５３を通して不活性ガスが供給される。
【００２２】
より具体的には、第２の加圧管路５３は、第１の環状チャンバ１２に接続されかつ第１の弁５６を有する第１の部分５４と、第２の環状チャンバ１４に接続されかつ第２の弁５８を有する第２の部分５５とに分岐される。
【００２３】
上に説明した密封システム１０の動作は、圧縮機が正常に作動しているか、それともメインテナンス中であるかに応じて変化する。
【００２４】
圧縮機の正常作動中には、弁４０及び弁５２は閉じられている。
【００２５】
主要シール作用は、圧縮機吸気側と大気圧との圧力差に抗するように設計された内側リップシール１８によって得られる。
【００２６】
しかしながら、始動に先立ち圧縮機が加圧されている間は、低い圧力ではシール１８の最適作動は可能にならないので、第１の環状チャンバ１２を通り抜けて第２の環状チャンバ１４内へ流れる少量のガス漏洩がある。
【００２７】
このガスの流れは、排出管路３２を介して出口回収器３３に接続された外側リップシール１９に加わる圧力が、内側リップシール１８に加わる圧力よりも低いことによって起る。
【００２８】
実用の際には、正常作動中、ガスの漏洩は排出管路３２内に導かれ、出口回収器３３内へ流出する。
【００２９】
全ての作動条件において、ガス漏洩の全てが正しく出口回収器３３内へと導かれ、ガスが大気中へ放出されるのを防止することを保証するために、第３の環状チャンバ１６が設けられ、このチャンバは一般的に窒素で加圧される。
【００３０】
窒素は、第１の加圧管路５０から１バールの相対圧力で供給される。出口回収器３３は、正常時には０．１バール、最大でも０．５バールの相対圧力であるから、酸性ガスは完全に大気から隔離される。
【００３１】
圧力計３０及び３８は、それぞれチャンバ１２及び１４の圧力を表示する。
【００３２】
内側リップシール１８が損傷した場合には、第１の圧力計３０が急速な圧力上昇を検知する。この圧力が過度に高い場合には、第１の圧力計３０は、遠心圧縮機の制御装置４５に指令を送り、該制御装置が圧縮機を停止させる。
【００３３】
圧縮機の停止中及び圧力低下へ移行中は、内側リップシール１８と同じ寸法形状を有する外側リップシール１９が、主シールとして作用する。
【００３４】
更に、第２の圧力計３８は、リップシール１８及び１９の両方のあらゆる同時的な損傷を検知することができ、その結果、圧縮機は安全に停止される。
【００３５】
この場合には、オリフィス３６は酸性ガスが流出するのを許し、それによって低圧に設計されている出口回収器３３及び排出管路３２の下流側装置を保護する。
【００３６】
メインテナンス時には、密封システム１０は、遠心圧縮機の分解中における安全性を保証することを可能にする。
【００３７】
圧縮機の末端フランジ１１が取り外される前に、環状チャンバ１２、１４及び１６内に捕捉されて残留している全ての致死ガスを除去することが不可欠である。
閉止弁５２、第１の弁５６及び第２の弁５８が先ず開かれた時、第２の管路５３、第１の管路５４及び第２の部分５５を通して、約１バールの相対圧力で、チャンバ１２及び１４に窒素が供給される。
【００３８】
閉止弁４０もまた開かれた時、窒素が、第１の環状チャンバ１２内へ、また第２の環状チャンバ１４へ流入して、これらのチャンバ内に存在している可能性がある致死ガスを全て除去する。
【００３９】
圧縮機の末端フランジ１１が取り外された時、内側リップシール１８及び外側リップシール１９は、それらを形成している材料内に捕捉された酸性ガス及び致死ガスによる有毒な汚染を回避するために、安全な場所に保管されなくてはならないことにも注目されたい。
【００４０】
排出管路３２からくる酸性ガスを燃焼させるために、火炎燃焼システムのような装置を低圧出口回収器３３の前に配置することが可能なことも指摘しておかなければならない。
【００４１】
以上の説明により、致死ガスを処理する遠心圧縮機のための本発明による密封システムの特徴を明らかにし、その利点も明らかにしたが、その利点の幾つかを以下に述べる。
・リップシール１８の作動状態を連続的にモニタすることによる信頼性の高い封じ込め。
・作業者によるメインテナンス作業の安全な実施を可能にする、有害ガスに曝された区域の完全洗浄の保証。
・先行技術と比べて低コストであること。
【００４２】
最後に、上記のように設計された致死ガスを処理する遠心圧縮機のための密封システムは、本発明から逸脱することなく数多くの方法で修正及び変更可能であり、更に全ての構成要素が、技術的に等価な要素で置換え可能であることは明らかである。実施に際して、使用される材料と形状及び寸法とは、技術的な要求に応じて任意に選ぶことが可能である。
【００４３】
なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】致死ガスを処理する遠心圧縮機のための本発明による密封システムの概略図。
【符号の説明】
１０　密封システム
１２　第１の環状チャンバ
１４　第２の環状チャンバ
１６　第３の環状チャンバ
１８　内側リップシール
１９　外側リップシール
２０　内側リングガスケット
２１　外側リングガスケット
３０　第１の圧力計
３２　排出管路
３３　低圧出口回収器
３６　オリフィス
３８　第２の圧力計
４０、５２　閉止弁
４５　制御装置
【図１】
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