(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのコンプレッサを駆動する動力伝達システムであって、
ａ）軸を備え、この軸の一方端が出力軸である駆動装置と、
ｂ）コンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）であって、駆動装置出力軸に共軸状に連結した入力軸にポンプ・インペラを、また、ポンプ・インペラと共軸状に配置した出力軸にタービン・ホィールを有し、さらに、ポンプ・インペラとタービン・ホィールの間に、インペラとタービン・ホィールを一緒に固定するロック・アップ装置を備えたコンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）と、
ｃ）ＣＳＴＣ出力軸に共軸状に連結した入力軸を備え、最大軸動力必要量を有する少なくとも１つのコンプレッサとを有し、
ｄ）ロック・アップ装置が、コンプレッサの最大動力必要量の２５％と１００％の間の軸動力において、インペラとタービン・ホィールを一緒に固定し、これらインペラとタービン・ホィールが少なくとも１つのコンプレッサの最大軸動力必要量に対して過小な大きさである、動力伝達システム。
【請求項２】
前記駆動装置が、１軸式ガス・タービンおよび電気モータから成る群から選択される、請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコンプレッサが、遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサ、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのコンプレッサが、冷凍サイクルの一部分である、請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項５】
コンプレッサ排出ラインに連結した補助コンプレッサをさらに有する、請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項６】
液化天然ガス（ＬＮＧ）を圧縮するために、前記少なくとも１つのコンプレッサを使用する、請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項７】
少なくとも１つのコンプレッサを起動する方法であって、
ａ）少なくとも１つのコンプレッサを駆動する動力伝達システムを用意することであって、この動力伝達システムが、
ｉ）軸を備え、この軸の一方端がの出力軸である駆動装置と、
ｉｉ）コンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）であって、駆動装置出力軸に共軸状に連結した入力軸にポンプ・インペラを、また、ポンプ・インペラと共軸状に配置した出力軸にタービン・ホィールを有し、さらに、ポンプ・インペラとタービン・ホィールの間に、インペラとタービン・ホィールを一緒にロックするロック・アップ装置を備えたコンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）と、
ｉｉｉ）ＣＳＴＣ出力軸に共軸状に連結した入力軸を有する少なくとも１つのプロセス負荷とを有し、
ｉｖ）ロック・アップ装置が、コンプレッサの最大動力必要量の２５％と１００％の間の軸動力において、インペラとダービン・ホィールを一緒に固定し、これらインペラとタービン・ホィールがコンプレッサの最大軸動力必要量に対して過小な大きさである、動力伝達システムを用意することと、
ｂ）ＣＳＴＣから流体を排出することと、
ｃ）駆動装置を起動することと、
ｄ）トルク・コンバータに流体を充填することと、
ｅ）少なくとも１つのコンプレッサを起動することとを含む方法。
【請求項８】
ｅ）ＣＳＴＣのポンプ・インペラとタービン・ホィールの間に、ロック・アップ装置を係合させることと、
ｆ）ＣＳＴＣから流体を排出することとをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
駆動装置が、１軸式タービンおよび電気モータから成る群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのコンプレッサが、遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサ、およびそれらの組合せから成る群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
請求項７に記載の方法であって、動力伝達システムを用意するに際して、コンプレッサ立ち上げ動力必要量が、ＣＳＴＣの起動出力動力容量よりも大きく、システムが、コンプレッサ排出ラインに連結した補助コンプレッサをさらに備え、方法が、
ｇ）少なくとも１つのコンプレッサの立ち上げ動力必要量を下げるために、補助コンプレッサを使用して、コンプレッサ環状経路内の圧力を引き下げることをさらに含む方法。
【請求項１２】
動力伝達システムを用意するに際して、少なくとも１つのコンプレッサが、液化天然ガス（ＬＮＧ）圧縮プロセスの一部分である、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、１軸式ガス・タービン駆動のコンプレッサ・セット（集合体）、または電気モータ駆動のコンプレッサ・セットを起動する方法および装置に関し、より詳しい実施形態では、４３，７００馬力よりも大きな、大型１軸式ガス・タービン駆動のコンプレッサ・セットを起動する方法および装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
液化天然ガス（ＬＮＧ）プラントで使用するものなど、現在のコンプレッサ装置は、（駆動装置によるコンプレッサ起動の問題がない）小型の２軸式ガス・タービン駆動装置を使用するか、あるいは大型の、コスト効率のより良い１軸式ガス・タービン駆動装置を、現状では組み合わされている複合式コンプレッサ起動方法およびコンプレッサ起動装置と共に使用するかのいずれかである。２軸式ガス・タービン駆動装置は、コンプレッサを起動するのに適しているが、４３，７００馬力よりも大きなサイズでは市販されていない。総動力で３５０，０００馬力以上を必要とする工程において１軸式ガス・タービン駆動遠心コンプレッサ・セットを、効率良く起動することができるデバイス（仕掛け）が求められている。
【０００３】
大型の１軸式ガス・タービンは、せいぜい、ガス・タービン駆動装置それ自体と、連結された無負荷の発電機とを立ち上げることしかできない標準型起動システムしか備えていない。１軸式ガス・タービンに固有の問題は、全てのものが、単一の共通シャフトに機械的に連結されているので、起動デバイスは、ガス・タービンそのものだけでなく、連結された負荷（例えば、発電機や遠心コンプレッサ）も起動しなければならないということである。全てのものを、停止から最高速度まで、同時に、立ち上げて連続的に加速しなければならない。無負荷状態で発電機によって発生する追加の負荷、つまり起動中は電源グリッドに連結されていない負荷は、１軸式ガス・タービンの標準的な起動システムによって対処することができるが、大型遠心コンプレッサに組み合わした慣性および空力負荷は、対処することができない。
【０００４】
大型の１軸式ガス・タービン・コンプレッサ・セットを立ち上げるためには、通常、追加の起動デバイス（電気モータ・ヘルパ駆動装置もしくは電気モータ・エンジン、または蒸気タービン・ヘルパ駆動装置もしくは蒸気タービン・エンジン）を、駆動するコンプレッサの外側寄りの自由端に付け加える。この起動デバイスは、蒸気タービン駆動装置であることも、電気モータ駆動装置であることもでき、これらは、通常、可変速度をもたらす可変回転数電気駆動システム（ＶＦＤ）を含む。電気モータ駆動装置は外部電源を必要とし、一方、蒸気タービンは外部の蒸気源を必要とするので、どちらの種類の起動デバイスも、独立したものでも、単独のものでもない。これらのシステムのいずれも、サブ・システムを多く有するので、これらは、コスト高で、極めてメンテナンス集約型となる。
【０００５】
さらに、装置は、多くの場合、離れた位置に配置されることから、容易く利用できる隣接の電気グリッドや蒸気システムがない。蒸気システムには、大規模な水源が必要である。加えて、冷却用には、一般に、水ではなく空気を利用する方が経済的である。
【０００６】
遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサなどの大型の負荷を立ち上げるための方法および装置であって、簡単で、コストが低く、現在の利用可能なシステムよりもメンテナンスを必要としないものを提供することが望ましい。
【０００７】
（発明の概要）
したがって、コストがより低く、より複雑でなく、メンテナンス集約型でなく、より確実性が高く、より効率の良いデバイスと方法であって、コンプレッサ、詳しくは、１軸式ガス・タービン駆動または電気モータ駆動のコンプレッサ・セットを立ち上げるための、実証された機器を利用するデバイスおよび方法を提供することが望ましい。
【０００８】
同様に、遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサ、およびそれらの組合せを立ち上げるのに使用することのできるデバイスおよび方法を提供することが望ましい。
【０００９】
さらに同様に、コスト効率のより良い１軸式ガス・タービンを、より容易く、ガス・タービン・コンプレッサ駆動装置用に使用できるようにすることが望ましい。
【００１０】
本発明の上記およびその他の目的を実行するために、その一形態として、少なくとも１つのコンプレッサを駆動する動力伝達システムが提供される。このシステムは駆動装置を有し、同装置では、軸の一方端が駆動装置出力軸である。コンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）もあり、これは、入力軸上にポンプ・インペラを、出力軸上にタービン・ホィールを有し、ＣＳＴＣ入力軸は、駆動装置出力軸に共軸状に連結される。さらに、入力軸をＣＳＴＣ出力軸状に共軸状に連結したコンプレッサがある。ＣＳＴＣは、さらに、ポンプ・インペラとタービン・ホィールの間に、インペラとタービン・ホィールを一緒に固定するロック・アップ装置を備える。駆動装置は、１軸式ガス・タービンまたは電気モータであってもよい。コンプレッサは、遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサ、またはそれらの組合せであることができる。
【００１１】
図面は、単に例示するための概略図であるので、一定の割合または比率にはなっていないことを理解されたい。概略図であっても、コンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）は、その詳細を示すために、システムの他の構成要素に対して過大な寸法となっている。
【００１２】
（発明の詳細な説明）
本明細書の発明は、コンプレッサ、詳しくは、液化天然ガス（ＬＮＧ）プラントで使用するような、１軸式ガス・タービン機械によって駆動されるコンプレッサ・トレイン（段列）を起動する改良された起動方法、つまり、ガス・タービン出力軸とコンプレッサ入力軸の間に置いたコンプレッサ起動トルク・コンバータ（ＣＳＴＣ）を使用する方法を採用する。コンプレッサは、遠心コンプレッサ、軸流コンプレッサ、あるいはその２つの組合せのいずれかであることが好ましい。コンプレッサは、遠心コンプレッサであることが最も好ましい。
【００１３】
図１を全体的に参照すると、ＣＳＴＣ２０は、（作動油３０を排出することができる）トルク・コンバータ２１と、ガス・タービンの出力軸１４をコンプレッサ従動入力軸２６に機械的に連結する、ロック・アップ装置４０とから成る。簡単に言うと、ＣＳＴＣには、２つの作動モード、つまり（ｉ）「立ち上げ」と（ｉｉ）「通常動作」がある。「立ち上げ」では、充填されたトルク・コンバータ２１が動作するが、「通常動作」では、トルク・コンバータ２１は液排出されて動作せず、ロック・アップ装置４０が係合されて、ガス・タービン１２をコンプレッサ１８に直接機械的に（「立ち上げ」中のようにトルク・コンバータ２１内の流体３０を介さずに）連結する。簡単に言うと、使用するには、まず、ＣＳＴＣのトルク・コンバータ２１から油３０を排出して、従動遠心コンプレッサ１８をガス・タービン１２との連結から外し、次いでガス・タービン１２を従来どおり起動する。ガス・タービン１２が最低制御速度にある状態で、ＣＳＴＣ２０に油が補充し、次いで、ガス・タービン１２からの出力動力を増加して、遠心コンプレッサ１８を起動する。遠心コンプレッサ１８が、一旦ガス・タービン１２の速度にほぼ一致した速度になると、ロック・アップ装置４０を働かせて、ガス・タービンを遠心コンプレッサ１８に機械的に連結する。
【００１４】
本発明は、ＬＮＧプラントおよび他の閉じた冷凍サイクル、特にプロパン冷凍サイクル用のコンプレッサを起動するのに有用であると想定されるが、他方、本発明は、一軸式ガス・タービン駆動装置または電気モータを利用する、他の種類のプロセスのコンプレッサ、好ましくは遠心コンプレッサおよび／または軸流コンプレッサを起動し、駆動するのに有用であることが予想される。
【００１５】
本発明を、図１を参照して、より具体的に説明する。図１に示すのは、動力伝達システム１０であるが、これは、それぞれの軸が共軸状に整合された、１軸式ガス・タービン（ＧＴ）１２、ＣＳＴＣ２０、および少なくとも１つのコンプレッサ１８を有する。タービン１２と、コンプレッサ１８の所要速度が一致しない場合にのみ、１軸式ガス・タービン１２の出力軸１４とＣＳＴＣ２０の入力軸２２の間に、従来型のギア・ボックス１６を装置してもよい。
【００１６】
ＣＳＴＣ２０は、閉鎖型の機械デバイスで、遠心力ポンプ・インペラ２４を有する入力軸２２と、関連するタービン・ホィール２８を有する独立した出力軸２６とから成る。作動媒体３０は油または他の適切な制御流体であり、遠心ポンプ・インペラ２４が、ガス・タービン１２からエネルギーを入力されて回転すると、タービン・ホィール２８が回転する。つまり、エネルギーが、出力軸２６を介してＣＳＴＣ２０の外に伝達される。言い換えると、入力軸２２および遠心ポンプ・インペラ２４に入力された機械エネルギーは、まず、ポンプ・インペラ２４によって油圧エネルギーに変換され、次いでタービン・ホィール２８によって、油圧エネルギーから機械エネルギーへと転換し直され、図１ではコンプレッサ１８の入力軸と同一である出力軸２６によって、ＣＳＴＣ２０の外に送り出される。図１の矢印は、油３０の循環経路を示す。
【００１７】
流体（油３０）によって油圧で結合される２本の軸（２２および２６）は流体継手と定義され、流体３０の循環経路内の案内羽３２を備えた流体継手は、トルク・コンバータと定義される。これは、おそらく自動車の自動変速機で最も一般的に見受けられる、よく知られた機械である。案内羽３２の向きが、ＣＳＴＣ２０によって発生するトルク増幅を決定する助けとなる。
【００１８】
トルク・コンバータは、ゼロ速度で最大トルク出力となり、速度が増加するにつれてトルク出力が減少するという、特徴的なトルク出力（またはねじれ容量）曲線を有する。これは、従動コンプレッサ１８が、まさに正反対のトルク入力必要量を有し、ゼロ速度でゼロ・トルク、速度の増加に伴ってトルクも増加するという特徴的な曲線を有するので、理想的である。コンプレッサが必要とする少量の入力トルクに対して余分となる、低速度のトルク・コンバータの利用可能な出力トルクは、ガス・タービン駆動装置１２が、従動コンプレッサ１８の大きな質量と、その慣性動作を停止状態から速度を上げた状態まで加速することのできる能力となる。
【００１９】
ＣＳＴＣ２０の独自の特徴は、エネルギーを伝達し、エネルギーを変換するのに使用する媒体である動作流体３０を、ユニットから排出し、そこに再充填する機能である。ＣＳＴＣ２０内に入力される機械的軸エネルギーは、ロック・アップ・デバイス４０が働いていない時、ユニット２０内の流体３０によって、伝達され、機械的な軸出力エネルギーに変換される。ＣＳＴＣ２０から流体を排出することによって、入力軸２２および出力軸２６は、物理的に連結を解かれる。これは、入力軸２２と出力軸２６の間に、一切接続がないことを意味する。
【００２０】
（図示する動力伝達システム１０に用いている）ＣＳＴＣ２０の基本的動作原理は、まず、ＣＳＴＣ２０からその流体３０を排出し、１軸式ガス・タービン１２の標準型起動装置３４が、ガス・タービン１２そのものを起動できるようにするということである。動作中になると、起動デバイス３４は運転から外され、ガス・タービン１２は、このガス・タービンが（図示しない）無負荷の発電機に連結される場合に通常そうであるように、最低制御速度まで立ち上がる。一旦ガス・タービン１２が、動作速度の約４０％になると、従来型起動装置３４は、通常、運転に加わらなくなって、連結が外される。このような起動装置３４またはモータは、通常、約３００から１０００ｈｐ以上を生成する。しかし、本発明では、発電機や他の負荷との連結が全くないので、この仕事は容易である。一旦ガス・タービン１２が速度を上げて負荷を受ける用意ができると、時限式に、ＣＳＴＣ２０は再充填され、コンプレッサ１８は、ＣＳＴＣ２０を介してガス・タービン駆動装置１２によって速度を速められる。
【００２１】
言い換えると、基本原理は、デバイス２０であり、これによって、従動コンプレッサ１８をガス・タービン駆動装置１２から分離（連結解除）させることが可能になり、それによって、ガス・タービンの標準型システム３４が、従動コンプレッサ１８なしで、ガス・タービン駆動装置１２そのものを起動し、自立作動速度に乗せることが可能となる。ガス・タービン１２が動作中で、最低制御速度となって、負荷を受ける用意ができると、ガス・タービン駆動装置１２が、ＣＳＴＣ２０を介してコンプレッサ１８を立ち上げる。トルク・コンバータ２１の、立ち上げ中の動作は効率が悪いが、それはごく短期間である。通常動作中のように、一旦固定されると、トルク・コンバータ２１はもはや動作しなくなる。本発明のさらなる利点は、従来技術の工程に比べて、立ち上げ時間が著しく減少するということである。本発明の手順を使用してコンプレッサ１８を立ち上げるのに、約０．５から約２．０分かかると推定される。
【００２２】
１軸式ガス・タービン１２は、通常、それ自体と遠心コンプレッサ１８の両方を停止状態から立ち上げることはできないが、タービン１２そのものが一旦動作中となり、速度が上がると、コンプレッサ１８を起動することができる。ＣＳＴＣ２０がこれを可能にしている。本質的に、２位相の立ち上げがある。最初に、ガス・タービン１２そのものが起動され、次に、ガス・タービン１２がＣＳＴＣ２０によってコンプレッサ１８を起動する。
【００２３】
コンプレッサ１８が一旦速度を上げ、すなわち出力軸２６（コンプレッサ入力軸）の速度が、少なくともＣＳＴＣ２０の入力軸２２の速度に（その速度の２％以内までに）ほぼ一致すると、ロック・アップ装置４０が係合されて、ガス・タービン１２を遠心コンプレッサ１８に物理的に連結する。図３でより詳しく示す、ロック・アップ装置４０は、円形の一体ロック・アップ・リング５２を有し、これは、その内側および外側に歯を有し、円形で一体の係合ピストン５４にボルトで機械的に固定される。油圧により、ロック・リング５２／係合ピストン５４が、遠心ポンプ・インペラ２４に（図１および３の左に）向かって移動して、ポンプ・インペラ２４を、タービン・ホィール２８に物理的に連結する。ロック・リング５２／係合ピストン５４を移動させる油圧流体は、係合ピストン油圧流体入口５６から進入する。ＣＳＴＣ２０はこのように、動力伝達損失の極めて低い、機械的連結デバイスまたは歯車継手となる。非限定的な一実施形態では、伝達効率は、ロック・アップ・モードで、約９９．５％（約０．５％の動力損失）となるはずである。これは、システム１０のガス・タービン／ＣＳＴＣ／コンプレッサ・ユニットの「通常動作」モードであり、このモードで、コンプレッサ１８は、ガス・タービン１２の速度変化機能を継承することになる。
【００２４】
本発明のように、ＣＳＴＣ２０を１軸式ガス・タービン起動デバイスとして使用することは、通常の当業者には思いつかないであろう。なぜなら、立ち上げ時のＣＳＴＣの定格馬力が、トルク・コンバータ２１自体の馬力対応能力に限定されるからである。このトルク・コンバータ２１の馬力対応能力は、ロック・アップ・モードでは、ＣＳＴＣ２０の馬力伝達能力よりもずっと小さい。つまり、５０，０００馬力もするような大型のコンプレッサなどの機械を立ち上げる問題に直面した時、当業者は通常、トルク・コンバータを検討することはない。トルク・コンバータの定格値がそれよりずっと小さいために、通常、不適切であると見なされるからである。しかし、これまで証明してきたように、ロック・アップ装置４０を備えたＣＳＴＣ２０では、トルク・コンバータは、システム全体の全動力に定格値を定める必要はなく、本発明の方法における、漸進的な、より低い立ち上げ動力必要量にのみ合わせて定格値を定めればよい。本質的に、ＣＳＴＣは、ロックアップ（固定）された「通常動作」モードでは、全動力を扱う。このモードでは、トルク・コンバータは油を排出され、動作していない。「立ち上げ」モードでは、トルク・コンバータは、油を充填されて、より小さなコンプレッサ起動動力必要量（通常全動力の約２５％）を扱う。
【００２５】
図１には、コンプレッサ１８にもどる、コンプレッサ排出ライン４２、高位フラッシュ・ガス・ストリーム（流れ）４４、中位ステージ・フラッシュ・ガス・ストリーム４６、および低位フラッシュ・ガス・ストリーム４８も示す。先行技術の図２に示す通りの、既存の方法および装置では、（コンプレッサ１８の非従動軸自由端に位置する）立ち上げモータまたは蒸気タービン駆動装置３６が充分に大きくないと、コンプレッサ１８を起動するのに、コンプレッサ１８内のガス圧力を、通常通気を行うことによって、時にほぼ真空状態にまで下げなければならない。本発明を用いれば、コンプレッサ１８は通気を行う必要がなく、したがって、プロパンのような貴重なガスを大気に逃さずにすむ。
【００２６】
ＣＳＴＣ２０または他の機器が、コンプレッサ１８を起動するのに充分強力でない場合、１つの選択肢として、小さな補助コンプレッサ５０を、排出ライン４２と平行に、また排出ライン内に加えて、圧力を多少下げることもできる。工程回路内の圧力を下げると、コンプレッサ１８の立ち上げ動力必要量も下がる。非限定的な一実施形態では、補助コンプレッサ５０はスクリュ・コンプレッサであることが想定される。
【００２７】
本発明のＣＳＴＣの利点は、それが、簡単で、独立しており、それ自体で足る。一人立ちの機械デバイスであり、駆動装置でもエンジンでもなく、したがって、駆動装置やエンジンに伴う複雑さやコストを有することも、外部の動力源を必要とすることもないということである。ＣＳＴＣ２０は、それだけでは、起動デバイスではないが、一軸式ガス・タービン１２と併せて巧みに使用すると、一軸式ガス・タービン１２そのものを、従動コンプレッサ１８を立ち上げる駆動装置として働くようにすることができる。これは、一軸式ガス・タービンでは通常できない妙技である。言い換えれば、ガス・タービン１２／コンプレッサ１８のシステム全体を起動するために、別の複雑な駆動装置３６が必要ないということである。
【００２８】
本発明は、蒸気タービン駆動装置の代わりに、一軸式ガス・タービン駆動装置を、容易く使用できるようにする。蒸気タービン駆動装置では、コンプレッサ立ち上げの前に、その高圧駆動流体（蒸気）を（別個の源から）得ることができるので、遠心コンプレッサの立ち上げに問題はないが、一軸式ガス・タービンでは、ガス・タービンが起動して稼動するまでは、高温駆動流体（ガス・タービンそれ自体からのガス）を利用することができない。ガス・タービンは、蒸気発生機器が必要なく、冷却システムも小さいので、蒸気タービン駆動装置に対して、コストのより低い代替方法である。ガス・タービンは、蒸気タービンよりも熱効率が高く、小型で、確実であり、立ち上がりが早い。さらに、ガス・タービンを製造し、据え付けるのにかかる時間は、それに匹敵する蒸気タービン・システムよりも短い。
【００２９】
他の実施形態では、ＣＳＴＣは、将来の、モータ駆動による一体的ギア掛けＬＮＧコンプレッサ用の、可変回転数駆動装置を備えた、高コスト特殊複合モータを省略することもできる。ＣＳＴＣは、標準型の、低コストでより確実な固定速度電気モータの使用を可能にする。主駆動電気モータは、油を排出したＣＳＴＣが主駆動電気モータをコンプレッサから機械的に切り離した状態で、小型電気モータ起動装置を用いて、負荷なしで起動することができる。主駆動電気モータが無負荷で最高速度まで運転され、電気グリッドに連結されると、ＣＳＴＣに油を充填し、コンプレッサを起動することができる。ＣＳＴＣがこの配置にあると、ほとんどまたは全く速度制御を行うことができないが、コンプレッサ容量の制御は、例えば、コンプレッサ入口案内羽根を加えること（ＬＮＧ液化処理で使用される一体的ギア掛けコンプレッサや、いくつかの一般的な遠心コンプレッサに対する標準的な選択肢）によって、行うことができる。
【００３０】
本発明の別の利点は、プロセスに過ちや問題があった場合、本発明では、やむを得ずガス・タービン１２を外すことなく、コンプレッサ１８または他の工程だけを停止することが可能であるということである。その手順は、まず、ロック・アップ装置を外せるようになるまで、コンプレッサの負荷を除き、ガス・タービンが最低速度での動作に保たれている間、コンプレッサを、停止状態まで惰性動作させるということになる。ガス・タービンの停止と再起動は、回避したい、複雑で長々しいプロセスである。
【００３１】
本発明に関連した利点として、メンテナンスの容易さがある。本発明では、コンプレッサ１８は、一例として、トルク・コンバータのドレイン時に自動的にガス・タービン１２から運転解除され、それによって、修理作業者および周辺機器への物理的な危険の懸念なく、コンプレッサに維持補修を行うことが可能になる。
【００３２】
ガス・タービンは、本来、高温で運転する小型の動力装置であるので、それを立ち上げることは、複雑で詳細な手順となる。したがって機械全体の温度上昇率を、極めて厳重なやり方で調節し、制御しなければならない。このようなことから、ガス・タービンを立ち上げて中断し、再起動することは、回避すべきであり、または少なくとも、可能な限り最小限に抑えなければならない。起動と停止はガス・タービンの耐用期間を縮め、メンテナンスの必要を増すので、ガス・タービンにとって完全に最善の状態は、連続動作である。現在の技術では、起動中に何らかの構成要素が問題を引き起こすと、おそらくは、ガス・タービンを停止し、再起動しなければならない。ＣＳＴＣ２０を用いれば、ガス・タービンはコンプレッサから分離され、それによって、例えばコンプレッサおよび工程の準備中に、ガス・タービンを起動することが可能になる。ガス・タービンは、一旦起動されると、コンプレッサおよびプロセスの起動準備ができるまで、アイドリングさせることができる。通常動作の開始後に、例えば起動中、コンプレッサおよび／または工程に問題が発生した場合も、ガス・タービンを停止する必要はなく、そうではなく、ＣＳＴＣ２０を単に油排出して、ガス・タービンを分離すればよい。ガス・タービンは、コンプレッサおよび／またはプロセスの問題に対処している間、アイドリングさせておくことができる。
【００３３】
さらに、本発明の装置および制御可能方法は、従来技術の立ち上げデバイスおよび手順よりも簡単である。ＣＳＴＣ２０からその作動油３０を排出し、または充填することによって、ガス・タービン１２へのコンプレッサ１８の結合を、きわめて敏速に行うことができる。
【００３４】
本発明の装置および方法を使用して、コンプレッサ１８を起動前にゆっくりと回転することも可能であるが、これは、長い軸を有するコンプレッサに起こる可能性のある振動を回避するなどのために、いくつかの起動手順で求められる場合がある。例えば日常メンテナンス中のガス・タービン洗浄のために、その一通常の起動デバイス３４によって、１軸式ガス・タービンをゆっくりと回転することが、トルク・コンバータ２１を油排出することにより、より簡単で、迅速、かつ容易になる。これは、コンプレッサが連結していないので、１軸式ガス・タービンそのものしか回転しなくてよいからである。
【００３５】
上記明細書で、本発明を、その特定の実施形態を参照して説明し、また、本発明が、負荷、詳しくはコンプレッサを起動するための装置および手続きを提供するのに有効であることを証明した。しかし、添付の請求項で述べる通りの、本発明のより広い精神または範囲から逸脱せずに、様々な修正や変更をこれに行うことが可能であることは明白である。したがって、本明細書は、限定的な意味ではなく、例示的な意味に捉えるべきものである。例えば、ここではっきりと説明し、図示したものとは異なった、機器の構成方法および／または動作方法であって、それでもなお、請求項の範囲に入るものがある場合がある。加えて、本発明は、一軸式ガス・タービン駆動の遠心コンプレッサを起動することを対象としているが、１軸式ガス・タービン駆動軸流コンプレッサ、電気モータ駆動遠心コンプレッサ、および電気モータ軸流コンプレッサを起動するのにも使用できることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関連するであろう、典型な動力伝達システムの一例の概略図である。
【図２】  蒸気タービン駆動装置または電気モータ駆動装置を示す、従来技術の動力伝達システムの概略図である。
【図３】  本発明の、独創的なコンプレッサ起動トルク・コンバータ内の、ロック・アップ装置の断面詳細図である。
【図１】
0004729240.tif 000002
【図２】
0004729240.tif 000003
【図３】
0004729240.tif 000004