蒸汽驱动式压缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种蒸汽膨胀机的转速不会急剧变化的蒸汽驱动式压缩装置（1），其具有：蒸汽膨胀机（2）；由蒸汽膨胀机（2）驱动的压缩机（4,5）；具备止回阀（8）的输出流路（9）；在止回阀（8）的上游侧从输出流路（9）分支、通过通风阀（10）向外部开放的通风流路（12）；其特征在于，具备：主控制装置（17），该主控制装置（17）调节控制蒸汽膨胀机（2）的蒸汽流量的蒸汽控制阀（15）的开度，使得在止回阀（8）的下游侧检测输出流路（9）的压力的控制压力检测器（14）的检测值（Pc）成为给定的设定压力；通风控制装置（18），在转速检测器（16）的检测值为给定的下限转速以下的情况下，通风控制装置（18）开放所述通风阀（10），使得在止回阀（8）的上游侧检测输出流路（9）的压力的输出压力检测器（13）的检测值（Pd）成为设定压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蒸汽驱动式压缩装置。
技术介绍
在使用由锅炉产生的蒸汽的装置中，一般而言，将锅炉产生的中压(例如I.2-1. 6MPa)蒸汽利用减压阀减压后，将低压(例如O. 8-0. 9MPa)蒸汽供给至需要的设备。如果由减压阀对蒸汽减压，则相当于蒸汽的压カ差的能量被废弃，因此，期望回收能量。在专利文献I中记载了ー种蒸汽驱动式压缩装置，其通过利用 蒸汽驱动螺杆蒸汽膨胀机(蒸汽马达或蒸汽终端)，使蒸汽的压力能量变换为旋转カ而回收，并且利用该蒸汽膨胀机的旋转カ来驱动螺杆压缩机，从而压缩空气。在利用电动马达驱动的螺杆压缩机中，广泛采用加载/卸载机构，当蓄积螺杆压缩机输出的压缩空气的储存器(或配管)的压カ(负荷)达到设定值吋，所述加载/卸载机构关闭设置在螺杆压缩机的吸入流路中的吸入调整阀，当储存器的压カ降低到设定值以下时，所述加载/卸载机构再次打开吸入调整阀。已知的是，压缩气体所需要的压缩功(转矩)与气体的压カ成比例，因此，通过利用加载/卸载机构关闭吸入调整阀而使螺杆压缩机的吸入压カ降低，能够使螺杆压缩机的负荷(螺杆压缩机产生的制动转矩)降低到全负荷的约20%。在蒸汽膨胀机驱动螺杆压缩机的情况下，蒸汽膨胀机及螺杆压缩机的转速成为蒸汽膨胀机产生的驱动转矩与螺杆压缩机的制动转矩所匹配的转速。因此，如果螺杆压缩机的制动转矩降低，则蒸汽膨胀机的转速上升。也就是说，如果在蒸汽驱动式压缩装置中采用加载/卸载机构，则在卸载时会产生蒸汽膨胀机急加速的问题。专利文献I的蒸汽驱动式压缩装置在向蒸汽膨胀机供给蒸汽的流路中设置控制阀，通过将该控制阀进行PID控制使螺杆压缩机的输出流路的压力保持为一定，从而控制蒸汽膨胀机的转速。在这样的构成中，负荷小吋，螺杆压缩机的转速变得非常低。这样ー来，输出侧的压缩空气从螺杆转子的间隙漏回吸入侧。通过该压缩空气的漏回，由压缩产生的热量被传递至吸入侧，因此产生输出的压缩空气的温度逐渐上升的问题。专利文献I日本特开2009-250196号公报。
技术实现思路
鉴于前述问题，本专利技术的课题在于提供一种蒸汽膨胀机的转速不会急剧变化的蒸汽驱动式压缩装置。为了解决所述课题，本专利技术的蒸汽驱动式压缩装置具有将蒸汽的膨胀カ变换为旋转カ的蒸汽膨胀机；由所述蒸汽膨胀机驱动来压缩对象气体的压缩机；从所述压缩机输出被压缩的所述对象气体的输出流路，所述输出流路具备止回阀；在所述止回阀的上游侧从所述输出流路分支的通风流路，所述通风流路通过通风阀向外部开放；其特征在于，具备在所述止回阀的上游侧检测所述输出流路的压力的输出压力检测器；在所述止回阀的下游侧检测所述输出流路的压力的控制压カ检测器；检测所述蒸汽膨胀机的转速的转速检测器；能够控制所述蒸汽膨胀机的所述蒸汽的流量的蒸汽控制阀；主控制装置，所述主控制装置调节所述蒸汽控制阀的开度，使得所述控制压カ检测器的检测值成为给定的设定压力；通风控制装置，在所述转速检测器的检测值为给定的下限转速以下的情况下，所述通风控制装置开放所述通风阀，使得所述输出压カ检测器的检测值成为所述设定压力。根据该构成，根据依据需要负荷和压缩空气的供给量的平衡而变动的控制压カ检测器的检测值来调节蒸汽控制阀的开度。由此，通过控制蒸汽膨胀机的驱动转矩，调整蒸汽压缩机的转速，使得压缩空气的供给量被平衡为需要的量。另外，在蒸汽压缩机的转速降低到下限值的情况下，通过开放通风阀强制地减少压缩空气的供给量，使得蒸汽压缩机的转速不小于下限转速。由此，防止在压缩机内对象气体从输出侧(高压侧)泄漏至吸入侧(低压侦D而造成的对象气体的吸入温度以及输出温度成为高温。另外，在本专利技术的蒸汽驱动式压缩装置中，所述通风控制装置能够连续地调节所述通风阀的开度。 根据该构成，由于能够连续地调节通风量，能够使压缩空气的供给量平滑地变化，抑制激烈的负荷变动，获得稳定的运转。另外，在本专利技术的蒸汽驱动式压缩装置中，所述通风流路具备多个分支流路，这些多个分支流路分别具备所述通风阀，所述通风控制装置也可以根据所述输出压カ检测器的检测值来调节开放的所述通风阀的个数。根据该构成，由于通过通风阀的台数控制来调节通风量，能够降低压缩机的转矩变动，获得平滑的运转。另外，在本专利技术的蒸汽驱动式压缩装置中，在所述通风阀的下游侧也可以具备消声器。根据该构成，能够降低通风造成的噪音。附图说明图I是本专利技术的第一实施方式的蒸汽驱动式压缩装置的构成图。图2是本专利技术的第二实施方式的蒸汽驱动式压缩装置的构成图。图3是本专利技术的第三实施方式的蒸汽驱动式压缩装置的构成图。图4是本专利技术的第四实施方式的蒸汽驱动式压缩装置的构成图。标号说明 I蒸汽驱动式压缩装置 2蒸汽膨胀机 4第一段压缩机 5第二段压缩机 8止回阀 9输出流路 IOUOa通风阀 11消声器 12通风流路13输出压力检测器 14控制压力检测器 15蒸汽控制阀 16转速检测器 17主控制装置 18通风控制装置 19分支流路。具体实施例方式以下将參考附图来说明本专利技术的实施方式。首先，图I中显示了本专利技术的第一实施方式的蒸汽驱动式压缩装置I。蒸汽驱动式压缩装置I是将空气作为要压缩的对象气体的压缩空气制造装置。蒸汽驱动式压缩装置I具有蒸汽膨胀机2和第一段压缩机4及第ニ段压缩机5，蒸汽膨胀机2将蒸汽的膨胀カ变换为旋转カ，第一段压缩机4及第ニ段压缩机5通过齿轮3由 蒸汽膨胀机2驱动，对空气进行压缩。蒸汽膨胀机2是在壳体内容纳公母ー对的螺杆转子，通过在螺杆转子的齿槽内的密闭空间中使蒸汽膨胀而使螺杆转子旋转的螺杆膨胀机。第一段压缩机4和第二段压缩机5是在壳体内容纳公母ー对的螺杆转子，通过旋转驱动螺杆转子，在螺杆转子的齿槽内的密闭空间中压缩空气的螺杆压缩机。在蒸汽驱动式压缩装置I中，第一段压缩机4和第二段压缩机5通过中冷器6串联地连接。也就是说，第一段压缩机4压缩输出的空气在由中冷器6冷却之后，利用第二段压缩机5进ー步压缩。第二段压缩机5输出的压缩空气通过输出流路9而传送至未图示的储存器，从储存器供给至需要的目的地，其中，在输出流路9中设置有后冷却器7和止回阀8。其他的空气压缩装置也可以并联地连接到储存器。另外，蒸汽驱动式压缩装置I在后冷却器7和止回阀8之间具有通风流路12，该通风流路12从输出流路9分支，通过通风阀10连接至消声器11。也就是说，设置了消声器11的通风流路12的末端向大气开放。另外，在输出流路9中，在止回阀8的上游侧，更详细地说，在后冷却器7与通风流路12之间具备检测压缩空气的压カPd的输出压力检测器13，在止回阀8的下游侧具备检测压缩空气的压力Pc的控制压力检测器14。进ー步地，在蒸汽驱动式压缩装置I中，在将蒸汽供给至蒸汽膨胀机2的流路中设置有能够通过开度调节而控制蒸汽流量的蒸汽控制阀15，并且具备检测蒸汽膨胀机2的转速RI的转速检测器16。并且，蒸汽驱动式压缩装置I具备由PID控制器构成的主控制装置17、以及通风控制装置18，控制压力检测器14的检测值Pc输入PID控制器，该PID控制器调节蒸汽控制阀15的开度以便使得控制压力检测器14的检测值成为预先设定的给定的设定压力Pset (例如O. 7MPa)，通风控制装置18基于输出压カ检测器13的检测值Pd以及转速检测器16的检测值RI来调节通风阀1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽驱动式压缩装置，具有：将蒸汽的膨胀力变换为旋转力的蒸汽膨胀机；由所述蒸汽膨胀机驱动来压缩对象气体的压缩机；从所述压缩机输出被压缩的所述对象气体的输出流路，所述输出流路具备止回阀；在所述止回阀的上游侧从所述输出流路分支的通风流路，所述通风流路通过通风阀向外部开放；其特征在于，具备：在所述止回阀的上游侧检测所述输出流路的压力的输出压力检测器；在所述止回阀的下游侧检测所述输出流路的压力的控制压力检测器；检测所述蒸汽膨胀机的转速的转速检测器；能够控制所述蒸汽膨胀机的所述蒸汽的流量的蒸汽控制阀；主控制装置，所述主控制装置调节所述蒸汽控制阀的开度，使得所述控制压力检测器的检测值成为给定的设定压力；通风控制装置，在所述转速检测器的检测值为给定的下限转速以下的情况下，所述通风控制装置开放所述通风阀，使得所述输出压力检测器的检测值成为所述设定压力。

【技术特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1388141.一种蒸汽驱动式压缩装置，具有 将蒸汽的膨胀力变换为旋转力的蒸汽膨胀机； 由所述蒸汽膨胀机驱动来压缩对象气体的压缩机； 从所述压缩机输出被压缩的所述对象气体的输出流路，所述输出流路具备止回阀；在所述止回阀的上游侧从所述输出流路分支的通风流路，所述通风流路通过通风阀向外部开放； 其特征在于，具备 在所述止回阀的上游侧检测所述输出流路的压力的输出压力检测器； 在所述止回阀的下游侧检测所述输出流路的压力的控制压力检测器； 检测所述蒸汽膨胀机的转速的转速检测器； 能够控制所述蒸汽膨胀机的所述蒸汽的流量的蒸汽控制阀； 主控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本祐介，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，三浦工业株式会社，
类型：发明
国别省市：