特許 7479511 遠心圧縮機、及びプロセスガスの均一な入口流を生み出すように遠心圧縮機を動作させる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-25

(45)【発行日】2024-05-08

(54)【発明の名称】遠心圧縮機、及びプロセスガスの均一な入口流を生み出すように遠心圧縮機を動作させる方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/44 20060101AFI20240426BHJP

   F04D 29/42 20060101ALI20240426BHJP

【ＦＩ】

F04D29/44 P

F04D29/42 H

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022567444

(86)(22)【出願日】2021-04-29

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-19

(86)【国際出願番号】 EP2021025164

(87)【国際公開番号】W WO2021223912

(87)【国際公開日】2021-11-11

【審査請求日】2022-11-07

(31)【優先権主張番号】102020000010297

(32)【優先日】2020-05-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】517029381

【氏名又は名称】ヌオーヴォ・ピニォーネ・テクノロジー・ソチエタ・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】Ｎｕｏｖｏ Ｐｉｇｎｏｎｅ Ｔｅｃｎｏｌｏｇｉｅ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】ケルシア、マルコ

(72)【発明者】

【氏名】サッサネッリ、ジュゼッペ

(72)【発明者】

【氏名】コルボ、シモーネ

(72)【発明者】

【氏名】グリマルディ、アンジェロ

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０３４７２０２９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５１１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３４２１４４６（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第０４２５５０８２（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１２１０４６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／４２、２９／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠心圧縮機（１００）であって、
圧縮されるプロセスガスのための２つの圧縮機入口（１２０）を有するハウジング（１１０）と、
回転軸（Ｒ）を有するインペラ（１３０）であって、前記２つの圧縮機入口（１２０）からのプロセスガスの入口流を受容するように前記ハウジング（１１０）の内側に位置し、かつプロセスガスが前記インペラ（３０）内を流れるにつれてガス圧力を上昇させるように配置された、インペラ（１３０）と、を備え、
前記ハウジング（１１０）が、前記２つの圧縮機入口（１２０）からの前記プロセスガスの入口流を受容し、かつ前記プロセスガスの入口流を前記インペラ（１３０）に運ぶように配置されたプレナムチャンバ（１１５）を有し、
前記プレナムチャンバ（１１５）が、前記インペラ（１３０）の前記回転軸（Ｒ）に対応する軸を中心として円筒形又は円錐台形又は環状形状であり、
前記２つの圧縮機入口（１２０）が、前記プレナムチャンバ（１１５）の側面上に位置し、
前記ハウジング（１１０）から突出する２つのコレクタ（１２１）を更に備え、各コレクタ（１２１）が、吸引ダクトに流体結合されるように配置されたコレクタ入口（１２２）と、前記圧縮機入口（１２０）に流体結合されたコレクタ出口（１２３）と、を有し、かつ前記コレクタ入口（１２２）から前記コレクタ出口（１２３）へのプロセスガスの流れの不均一性を低減又は排除するように構成され、
各前記コレクタ（１２１）が、前記コレクタ入口（１２２）から前記コレクタ出口（１２３）に広がるダイバージェントダクトを画定し、前記コレクタ入口（１２２）断面と前記コレクタ出口（１２３）断面との間の面積比が、１．０より大きく１．３以下である、遠心圧縮機（１００）。

【請求項2】

遠心圧縮機（１００）であって、
圧縮されるプロセスガスのための２つの圧縮機入口（１２０）を有するハウジング（１１０）と、
回転軸（Ｒ）を有するインペラ（１３０）であって、前記２つの圧縮機入口（１２０）からのプロセスガスの入口流を受容するように前記ハウジング（１１０）の内側に位置し、かつプロセスガスが前記インペラ（３０）内を流れるにつれてガス圧力を上昇させるように配置された、インペラ（１３０）と、を備え、
前記ハウジング（１１０）が、前記２つの圧縮機入口（１２０）からの前記プロセスガスの入口流を受容し、かつ前記プロセスガスの入口流を前記インペラ（１３０）に運ぶように配置されたプレナムチャンバ（１１５）を有し、
前記プレナムチャンバ（１１５）が、前記インペラ（１３０）の前記回転軸（Ｒ）に対応する軸を中心として円筒形又は円錐台形又は環状形状であり、
前記２つの圧縮機入口（１２０）が、前記プレナムチャンバ（１１５）の側面上に位置し、
前記ハウジング（１１０）から突出する２つのコレクタ（１２１）を更に備え、各コレクタ（１２１）が、吸引ダクトに流体結合されるように配置されたコレクタ入口（１２２）と、前記圧縮機入口（１２０）に流体結合されたコレクタ出口（１２３）と、を有し、かつ前記コレクタ入口（１２２）から前記コレクタ出口（１２３）へのプロセスガスの流れの不均一性を低減又は排除するように構成され、
前記２つのコレクタ（１２１）のそれぞれが、前記コレクタ出口（１２３）に隣接する端部分を備え、
前記２つのコレクタ（１２１）のうちの一方の前記端部分が、第１の直線に沿って長手方向に延在し、前記２つのコレクタ（１２１）のうちの他方の前記端部分が、第２の直線に沿って長手方向に延在し、
前記第１の直線と前記第２の直線とが、１５°～３０°の範囲内の角度（α）を形成する、遠心圧縮機（１００）。

【請求項3】

各前記コレクタ（１２１）が、前記コレクタ入口（１２２）から前記コレクタ出口（１２３）に広がるダイバージェントダクトを画定し、前記コレクタ入口（１２２）断面と前記コレクタ出口（１２３）断面との間の面積比が、１．０より大きく１．３以下である、請求項２に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項4】

前記ハウジング（１１０）が、圧縮されるプロセスガスのための少なくとも１つの追加の圧縮機入口を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項5】

前記２つの圧縮機入口（１２０）が、等しい断面を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項6】

前記遠心圧縮機（１００）が、前記インペラ（１３０）の前記回転軸（Ｒ）を含むメリジオナル面（Ｍ）を有し、
前記２つの圧縮機入口（１２０）が、前記メリジオナル面（Ｍ）に対して対称的に配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項7】

前記遠心圧縮機（１００）が、前記プレナムチャンバ（１１５）内に配置され、かつ半径方向に延在する、１つ又は２つの隔壁（１４０）を備える、請求項６に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項8】

前記１つ又は２つの隔壁（１４０）が、前記プレナムチャンバ（１１５）の側面における第１の端（１４１）から前記プレナムチャンバ（１１５）の半径方向内側領域（１１８）における第２の端（１４２）まで半径方向に延在する、請求項７に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項9】

前記１つ又は２つの隔壁（１４０）が、前記メリジオナル面（Ｍ）に配置されている、請求項７又は８に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項10】

前記２つの隔壁（１４０）は、第１の隔壁（１４０ａ）が、前記２つの圧縮機入口（１２０）に近く、かつ第２の隔壁（１４０ｂ）が、前記２つの圧縮機入口（１２０）から遠いように、円周方向に反対の位置で前記プレナムチャンバ（１１５）内に位置する、請求項９に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項11】

前記プレナムチャンバ（１１５）が、半径方向外壁（１１６）と、前記半径方向外壁（１１６）に面する半径方向内壁（１１７）と、によって画定されており、
プレナム出口（１１８）が、前記半径方向外壁（１１６）及び前記２つの圧縮機入口（１２０）に面し、かつ前記半径方向内壁（１１７）に隣接している、請求項１から１０のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項12】

前記プレナムチャンバ（１１５）が、形状決めされた接続チャネル（１２５）を通して、前記プロセスガスの入口流を前記インペラ（１３０）に運ぶように配置されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項13】

前記コレクタ入口（１２２）と前記コレクタ出口（１２３）との間の距離が、前記コレクタ入口（１２２）の直径の１～３倍である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項14】

前記第１の直線及び前記第２の直線が、交点で交差し、前記第１の直線及び前記第２の直線の各々において、当該コレクタの前記端部分に位置する点から当該交点までの距離が当該コレクタの前記端部分に位置する点から前記プレナムチャンバ（１１５）の軸までの距離よりも大きい、請求項２又は３項に記載の遠心圧縮機（１００）。

【請求項15】

圧縮機システムであって、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）を備える、圧縮機システム。

【請求項16】

請求項１から１４のいずれか１項に記載の遠心圧縮機（１００）を動作させる方法であって、前記方法が、
Ａ）プロセスガスの流れを生成する工程（２１０）と、
Ｂ）前記プロセスガスの流れを第１のプロセスガス流及び第２のプロセスガス流に分割する工程（２２０）と、
Ｃ）前記第１のプロセスガス流及び前記第２のプロセスガス流の流れ不均一性を低減又は除去するために、別個の、直線状の経路に沿って、前記第１のプロセスガス流及び前記第２のプロセスガス流を前進させる工程（２３０）と、
Ｄ）所望のプロセスガス流を生じさせるために、不均一性が低減又は除去された前記第１のプロセスガス流、及び不均一性が低減又は除去された前記第２のプロセスガス流を合流させる工程（２６０）と、
Ｅ）前記所望の吸引プロセスガス流を前記遠心圧縮機のインペラ（１３０）に供給する工程（２７０）と、を含む、方法。

【請求項17】

Ｆ）プレナムチャンバ（１１５）内に、不均一性が低減又は除去された前記第１のプロセスガス流、及び不均一性が低減又は除去された前記第２のプロセスガス流を入れる工程（２４０）と、
Ｇ）不均一性が低減又は除去された前記第１のプロセスガス流、及び不均一性が低減又は除去された前記第２のプロセスガス流を、前記プレナムチャンバ（１１５）の内側で分離された状態に保つ工程（２５０）と、の２つの工程を更に含み、
工程Ｆ（２４０）及び工程Ｇ（２５０）が、工程Ｃ（２３０）の後、かつ工程Ｄ（２６０）の前に実行され、
工程Ｄ（２６０）が、前記プレナムチャンバ（１１５）の外側で実行される、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示される主題は、遠心圧縮機、圧縮機システム、及び遠心圧縮機を動作させるための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

既知の遠心圧縮機は、単一の入口を有するケーシングと、ケーシングの内側かつ入口の下流のインペラと、を有する。入口は、その上流の入口に流体接続されている単一の吸引ダクトからインペラによって圧縮されるプロセスガスの入口流を受容する。

【0003】

既知の遠心圧縮機の設計は、プロセスガスの入口流が均一であるという仮定で行われる。入口流における過度の不均一性は、圧縮機のインペラの機能不良を引き起こし、その性能を損なうか、又は圧縮機へのサージ及び構造的損傷を潜在的に引き起こす可能性さえある。

【0004】

そのような問題を回避するために、圧縮機入口の直ぐ上流の吸引ダクトの一部分が少なくとも所定の長さで直線状であり、それにより、入口流の不均一性を低減又は排除することが、圧縮機製造業者によって推奨される。それゆえに、プラント、具体的には、１つ以上の圧縮機を含むそれらの配管を設計するときに、そのような規則に従うべきである。

【0005】

上述の長さは、圧縮機入口の断面積とともに増加し、その結果、圧縮機のサイズ及び圧縮機によって処理される流量に依存する。それゆえに、小さいコンプレッサに関しては、そのような適用規則に比較的容易に従うが、大きいコンプレッサに関しては、現在、長い吸引ダクトが必要となる。

【0006】

大きい圧縮機は、それらが高効率及び大容積流量を処理する能力を有するため、魅力的である。しかしながら、大きい圧縮機の場合、直線吸引ダクトは、プラント配管の設計に深刻な制約を課す数十メートル程度の長さに達し得る。そのような問題は、圧縮機、特に、モジュールのサイズが増加するにつれて、例えば、組み立てられた後に輸送されるように設計されたモジュールを含む、事前に組み立てられたプラントモジュールに関して、更に悪化する。

【発明の概要】

【0007】

第１の態様によると、本明細書に開示される主題は、ハウジングと、ハウジングの内側に位置するインペラと、を含む、遠心圧縮機に関し、ハウジングが、圧縮機によって圧縮されるプロセスガスの入口流を受容するための２つ以上の入口を有する。入口の直ぐ上流の吸引ダクトは、流れ不均一性を低減又は除去するために使用される。それらの長さは、各入口の断面領域に基づいて選択され、全ての入口の総断面積に従わなくてもよい。それゆえに、吸引ダクトは、入口の数によって短くなり得る。

【0008】

第２の態様によると、本明細書に開示される主題は、プロセスガスの入口流を受容するための２つ以上の入口を有する少なくとも１つの遠心圧縮機を含む圧縮機システムに関する。入口の直ぐ上流の吸引ダクトが、好ましくは、直線であるが、短くてもよく、システム配管は、より少ない制約を受けるため、容易に作製される。

【0009】

第３の態様によると、本明細書に開示の主題は、遠心圧縮機を動作させる方法に関する。圧縮されるプロセスガスの流れが生成され、次いで、それが第１のプロセスガス流及び第２のプロセスガス流に分割され、プロセスガス流の各々が、流れ不均一性を低減又は除去するために、好ましくは、直線状の経路に沿って前進され、次いで、２つのプロセスガス流が、圧縮機のインペラに供給される前に適切に合流される。好ましくは、合流は、インペラによって受容されるガス流が最適化されるように実施される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

本発明の開示の実施形態とそれに付随する利点の多くについての完全な理解は、添付図面に関連して考えながら以下の発明を実施するための形態を参照することによって、より容易に得られるであろう。

【図1】本明細書に開示される主題による、遠心圧縮機の実施形態の単純化された横概略図を示す。

【図2】図１の圧縮機の単純化されたメリジオナル断面部分図を示す。

【図3】図１の圧縮機のより詳細な横断面図を示す。

【図4】図１の圧縮機のより詳細なメリジオナル断面部分図を示す。

【図5】本明細書に開示される主題による方法の実施形態のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書に開示される遠心圧縮機は、ハウジングと、ハウジングの内側に位置するインペラと、を含む。ハウジングは、圧縮機によって圧縮されるプロセスガスの流れを受容するための２つ以上の入口を有する。吸引ダクトは、入口に供給されるガス流の流れ不均一性を低減又は除去するために、圧縮機の入口の上流に結合され、吸引ダクトは、直線（典型的には、同一の）パイプの形態をとり得る。このようにして、圧縮によって圧縮され得るプロセスガスの量は、全てのこれらのパイプの総断面積に依存する。しかしながら、これらのパイプの各々の長さは、単一のパイプの断面積に依存し、それらの全ての総断面積に依存しない。それゆえに、それらは、短くてもよく、全体としてかさばらない可能性がある。

【0012】

次に、本開示の実施形態を詳述し、その例が図面に例示される。例は、本開示の限定ではなく、その説明として提供される。実際には、本開示の範囲又は趣旨から逸脱しない限り、本開示に様々な修正及び変形を加えることができるということが、当業者には明らかであろう。

【0013】

図１～図４は、例えば、ガスパイプライン又はガス処理プラントに沿って配置される、遠心圧縮機１００の実施形態を示す。

【0014】

遠心圧縮機１００は、プロセスガス流を圧縮するように配置されている。本明細書に開示される特徴は、例えば、約２００，０００ｍ^３／時間～約６００，０００ｍ^３／時間のガス流量を有するより大きい遠心圧縮機内で具現化されるときに、特に有利である。

【0015】

遠心圧縮機１００は、ハウジング１１０を有する。ハウジング１１０は、プレナムチャンバ１１５を画定し、例えば、図１及び図２に明確に示されるように、入口プロセスガスをプレナムチャンバ１１５内に運ぶように構成された２つの入口１２０を有する。代替的な実施形態によると、入口の数は、より多くてもよく、例えば、３つ又は４つであってもよく、すなわち、上述された２つの入口に追加的に少なくとも１つの入口であってもよいが、２つの入口のみを有することは、良好な結果を提供し、良好な妥協点になる。大きい遠心圧縮機では、これらの２つの入口の各々は、約０．７５ｍ^２～約３．３ｍ^２の断面積を有し得、好ましくは、各入口の断面積は、３０００００ｍ^３／時間の圧縮機に関して１．７ｍ^２未満であり、５０００００ｍ^３／時間の圧縮機に関して２．８ｍ^２未満である。

【0016】

図の実施形態によると、プレナムチャンバ１１５は、実質的に円筒形の形状を有する。プレナムチャンバ１１５は、圧縮機のシャフト１６０の一部分を収容し得、プレナムチャンバ１１５はまた、ガイド部材１５０を収容し得る。プレナムチャンバ１１５は、外壁１１６と、外壁１１６に面する内壁１１７とによって半径方向に画定される。図の特定の実施形態によると、内壁１１７は、ガイド部材１５０の外面の一部分に対応し、それゆえに、シャフト１６０及びガイド部材１５０が考慮される場合、プレナムチャンバ１１５の前部分（図２の左側）は、実質的に環状の形状であり、プレナムチャンバ１１５の後部分（図２の右側）もまた、実質的に環状の形状である。好ましくは、プレナムチャンバ１１５は、円形対称軸を有する。

【0017】

入口１２０は、好ましくは、プレナムチャンバ１１５の外壁１１６上に位置し、これは、好ましくは、円筒形又は円錐台形状である。プレナムチャンバは、２つの等しい又は同様の半分である、入口が位置する近位半分と、入口が位置しない遠位半分とで作製されると考えられ得る。

【0018】

プレナムチャンバ１１５は、出口を有し、図２を考慮すると、出口１１８は、内壁１１７に隣接し、外壁１１６及び入口１２０に面し、具体的には、それは、環状出口であり、プレナムチャンバ１１５の前部分を半径方向に画定することに寄与する。入口プロセスガスは、プレナムチャンバ１１５の内側を入口１２０から出口１１８まで流れ、プレナムチャンバ１１５の円形対称軸に向けられた、速度の半径方向成分を有する。

【0019】

ハウジング１１０は、プレナムチャンバ１１５と流体接続している、プレナムチャンバ１１５の下流に配置されたインペラ１３０を収容する。インペラ１３０は、遠心圧縮機１００の長手方向に沿って延在し、かつ、好ましくは、プレナムチャンバ１１５の円形対称軸と一致する、回転軸「Ｒ」の周囲で回転可能である。ハウジング１１０は、添付図に例示されていないインペラ１３０の下流に位置する出口を更に有する。

【0020】

チャネル１２５は、プレナムチャンバ１１５からインペラ１３０にプロセスガスを運ぶために、出口１１８とインペラ１３０との間に配置される。具体的には、ガイド部材１５０は、プレナムチャンバ１１５からチャネル１２５を部分的に画定し、チャネル１２５をプレナムチャンバ１１５の後部分から分離する。出口１１８は、プロセスガスの流路に沿った狭窄部又はボトルネックにおいて、プレナムチャンバ１１５とチャネル１２５との間に位置する。

【0021】

上記に説明されたものとは異なり、プレナムチャンバは、円筒形の環状出口の代わりに平坦な環状出口を有してもよく（図２の参照１１８に関連付けられた破線を参照）、チャネルは、最初に実質的に半径方向及び最終的に実質的に軸方向に展開する代わりに実質的に軸方向のみに展開してもよいことに留意されたい。

【0022】

インペラ１３０は、その回転を通じて、プレナムチャンバ１１５内のガスの吸引を及ぼし、かつ圧縮機入口と圧縮機出口との間のその圧力を遠心に上昇させながら、入口１２０からプレナムチャンバ１１５を通って圧縮機出口に向かうガス流を決定するように構成されている。

【0023】

遠心圧縮機１００の作用構成によると、プレナムチャンバ１１５は、入口１２０の下流かつインペラ１３０の上流に位置し、インペラ１３０に向かう入口プロセスガス流の圧力及び速度を均一に分布させるように構成されている。

【0024】

図の実施形態によると、入口１２０は、等しい断面（又は実質的に等しい断面）を有し、更に、入口１２０は、圧縮機のメリジオナル面「Ｍ」、すなわち、回転軸「Ｒ」を含む平面に対して対称的に配置される。そのような対称性は、インペラ１３０に向かう入口プロセスガス流の圧力及び速度を均一に分布させることに寄与する。

【0025】

好ましくは、遠心圧縮機１００は、入口１２０を通じてプレナムチャンバ１１５と流体連通しているハウジング１１０に接続された２つのコレクタ１２１を含む。具体的には、各コレクタ１２１は、ハウジング１１０から直線方向に突出し、上流吸引ガスダクトに接続可能なコレクタ入口１２２と、入口１２０に接続されたコレクタ出口１２３と、を有する。コレクタ１２１は、それぞれのプロセスガス流を２つの上流吸引ダクトからプレナムチャンバ１１５まで運ぶように配置され、コレクタ入口１２２からコレクタ出口１２３へのプロセスガスの流れの不均一性を低減又は排除するように構成されている。このようにして、システム配管は、入口プロセスガス流が所望の様式でガイドされ得るため、より低い制約を受ける。

【0026】

有利には、コレクタ１２１は、遠心圧縮機１００のメリジオナル面「Ｍ」に対して対称的に配置される。メリジオナル面は、回転軸「Ｒ」を含む平面である。具体的には、メリジオナル面「Ｍ」は、遠心圧縮機１００の作用構成に対して垂直に配置される。そのような対称性は、インペラ１３０に向かう入口プロセスガス流の圧力及び速度を均一に分布させることに寄与する。

【0027】

更に、各コレクタ１２１は、好ましくは、コレクタ入口１２２の直径の約１～約３倍、より好ましくは、１．３～２．５倍の、コレクタ入口１２２とコレクタ出口１２３との間の距離を有する。このようにして、システム配管は、入口プロセスガス流が外部システム配管とは独立してプレナムチャンバ１１５に向かって十分に良好にガイドされるため、より少ない制約を受ける。

【0028】

有利には、各コレクタ１２１は、コレクタ入口１２２からコレクタ出口１２３に広がるダイバージェントダクトを画定し、それにより、それを通って流れるガスの減速を引き起こす。好ましくは、コレクタ出口１２３の断面積とコレクタ入口１２２の断面積との間の面積比は、ガスの所望の減速を達成し、したがって、乱流を低減し、かつインペラ１３０に向かって流れるガスの均一性を改善するために、約１．０～約１．３である。しかしながら、コレクタ出口１２３の断面積とコレクタ入口１２２の断面積との間の面積比が、約０．７５～約１．０である、コレクタ入口１２２からコレクタ出口１２３に収束するダクトを使用することが除外されるべきではない。

【0029】

好ましくは、各コレクタ１２１は、それぞれの直線「ｓ」に沿って長手方向に延在するその出口１２３に隣接する端部分を有し、この部分の長さは、例えば、少なくとも４００ｍｍの長さであり得、他の場所では、コレクタ１２１は、より多いか、又はより少ない曲線に沿って延在し得る。あるいは、コレクタ１２１は、プレナムチャンバ１１５に向かうガス流における乱流の発生を低減又は回避するために、例えば、図１及び図２に示されるように、完全に直線であってもよい。

【0030】

好ましい実施形態によると、コレクタ１２１の上述の直線「ｓ」は、図１に示されるように、インペラ１３０の回転軸「Ｒ」を遮らない。具体的には、各直線「ｓ」は、０ｍｍ超かつ約１０００ｍｍ未満、好ましくは、外壁１１６の直径の約０．３倍未満の、回転軸「Ｒ」からの最小距離「ｄ」を有し、これは、コレクタ１２１からのガス流が、好ましくは、プレナムチャンバ１１５の中央ゾーンではなく、以下で説明されるように、有利には、隔壁が存在する、周辺ゾーン「Ｚ」（すなわち、図１の下側ゾーン）に向けられることを意味する。しかしながら、直線「ｓ」が回転軸「Ｒ」を遮ることが除外されるべきではない。

【0031】

好ましくは、コレクタ１２１の直線「ｓ」は互いに交差し、約１５°～約３０°の範囲内の角度αを形成する（図１を参照）。言い換えると、コレクタ１２１は、好ましくは、ゾーン「Ｚ」の内側で図１に示されるように、直線「ｓ」の交点が回転軸「Ｒ」に対してコレクタ１２１の反対側のプレナムチャンバ１１５（及び入口１２０）内に位置付けられるように配置される。

【0032】

コレクタ１２１の直線「ｓ」は、ゾーンの点で交差するが、コレクタからのガス流は、そのゾーンで必ずしも合流（及び混合）されないことに留意されたい。以下から明らかであるように、好ましくは、そのゾーンでは実質的に合流（及び混合）しないが、その後に合流する。それゆえに、上述の方向及び角度は、入口及びコレクタからのガス流の合流（及び混合）を遅延させることを目的としている。

【0033】

好ましくは、コレクタ入口１２２は、等しい断面及び断面積を有する。具体的には、断面積は、所望の流量に応じて、約０．７５ｍ^２～約２．５ｍ^２であってもよい。更に、好ましくは、コレクタ出口１２３は、好ましくは、説明された入口１２０の断面と一致する、等しい断面を有する。

【0034】

有利には、直線「ｓ」は、遠心圧縮機１００の回転軸「Ｒ」に対して横方向の平面「Ｔ」を有する角度βを形成し（図２を参照）、角度βは、好ましくは、約１０°～約２０°の範囲内にある。このようにして、インペラ１３０に向かう入口１２０を通じてプレナムチャンバ１１５に入るガスの軸方向流が促進され、プレナムチャンバ１１５の内側の乱流の発生が低減されるが、一方で、圧縮機入口は、実質的に半径方向、及び任意のコレクタの配向である。

【0035】

好ましくは、遠心圧縮機１００は、プレナムチャンバ１１５の内側及びインペラ１３０に向かって流れるガス内の乱流の発生を引き起こし得る、プレナムチャンバ１１５の内側のガス流の「衝突」及びそれらの同時逆回転に起因する入口１２０からのガス流の間の流れの干渉を回避するために、プレナムチャンバ１１５内に配置された１つ以上の隔壁を備え、言い換えると、入口からのガス流の間の段階的な合流（及び混合）が望ましく、１つ以上の隔壁によって達成される。具体的には、遠心圧縮機１００は、２つの隔壁１４０ａ及び１４０ｂ（例えば、図３を参照）を含み、これらは、集合的に１４０と称され得、プレナムチャンバ１１５内で、回転軸「Ｒ」に対応する（又は実質的に対応する）その円形対称軸に対して２つの反対側に位置する。具体的には、２つの隔壁１４０ａ及び１４０ｂは、プレナムチャンバ１１５を２つの対称的かつ実質的に分離された容積に分割するように配置されている。

【0036】

図の実施形態によると、近位隔壁１４０ａ及び遠位隔壁１４０ｂが存在する。近位隔壁１４０ａは、プレナムチャンバ１１５の近位半分（図３のプレナムチャンバ１１５の上半分）、入口１２０の間、好ましくは、正確に中央に位置する。遠位隔壁１４０ｂは、プレナムチャンバ１１５の遠位半分（図３のプレナムチャンバ１１５の下半分）、好ましくは、回転軸「Ｒ」に対応する（又は実質的に対応する）プレナムチャンバ１１５の円形対称軸に対して近位隔壁１４０ａと反対の位置に位置する。

【0037】

好ましくは、隔壁１４０は、実質的に平面状の幾何学的形状を有し、遠心圧縮機１００のメリジオナル面上でプレナムチャンバ１１５内に配置される。具体的には、遠心圧縮機１００の作用構成による垂直メリジオナル面「Ｍ」上。

【0038】

図の実施形態によると、各隔壁１４０は、外壁１１６に位置する第１の端１４１から、少なくとも部分的に内壁１１７に位置する第２の端１４２まで延在し、図３に示されるように、プレナムチャンバ１１５のメリジオナル断面（具体的には、プレナムチャンバ１１５の後部分のメリジオナル断面）を完全に占める。具体的には、第２の端１４２は、内壁１１７に接続された（プレナムチャンバ１１５の後部分で）接続部分１４３と、出口１１８に位置する（プレナムチャンバ１１５の前部分で）自由部分１４４と、を有し、その結果、プレナムチャンバ１１５内のプロセスガスは、まず、遠位隔壁１４０ｂの反対側を流れ、次いで、好ましくは、近位隔壁１４０ａの反対側で、プレナムチャンバ１１５の下流、特に、接続チャネル１２５内で合流（及び混合）する。

【0039】

別の態様によると、本明細書に開示される主題は、添付図に例示されていない圧縮機システムに関する。

【0040】

圧縮機システムは、例えば、上記に説明された圧縮機１００と同様又は同一の遠心圧縮機と、少なくとも２つの吸引ダクトと、を含み、少なくとも２つの吸引ダクトの各々が、遠心圧縮機のそれぞれの入口と流体結合され、入口及びプレナムチャンバを通じて、圧縮機のインペラにプロセスガス流を運ぶように配置されている。

【0041】

コレクタは、圧縮機に統合され得る。吸引ダクトは、圧縮機に統合され得るか、又はより一般的には、圧縮機の外部にあり得、例えば、遠心圧縮機を支持するスキッドの一部であり得、これらの吸引ダクトは、コレクタのフランジに接続されている。スキッドは、他の配管及び／又は他の機械を含み得ることに留意されたい。

【0042】

吸引ダクトの各々は、好ましくは、コレクタの直ぐ上流に直線部分を有し、各直線部分は、例えば、コレクタ入口直径の約２．５～約６倍以上の長さにわたって長手方向に延在する。有利な用途によると、吸引ダクトは、圧縮機システムの作用構成に対して実質的に垂直に配置され、圧縮機の回転軸に対して実質的に垂直である。具体的に、吸引ダクトによって占有される空間の量を低減するために、各直線部分は、上述の範囲に限定され得、好ましくは、吸引ダクトの各々は、完全に直線であり、直線部分の長さに対応する長さを有する。加えて、吸引ダクトの直線部分は、互いに平行である。

【0043】

別の態様によると、本明細書に開示される主題は、例えば、上記に説明された圧縮機１００と同様又は同一の遠心圧縮機を動作させる方法に関し、そのような方法は、ガス処理プラントに実装され得る。

【0044】

方法の実施形態は、２１０～２７０で番号付けされた一連の連続工程を含む図７のフローチャート２００に対応する。

【0045】

方法は、プロセスガスの流れ、例えば、圧縮機１００のインペラ１３０と同様又は同一の遠心圧縮機のインペラによって圧縮されることを必要とするプロセスガスの流れを生成する初期工程２１０を含む。

【0046】

ステップ２１０の後、プロセスガスの流れを、例えば、第１及び第２のプロセスガス流に分割する工程２２０が存在する。

【0047】

ステップ２２０の後、第１及び第２のプロセスガス流の流れ不均一性を低減又は除去するために、第１及び第２のプロセスガス流を、別個の、好ましくは、実質的に直線状の経路（好ましくは、互いに平行）に沿って前進させる工程２３０が存在する。好ましくは、各直線状の経路は、例えば、コレクタ入口直径の約２．５～約６．０倍の長さを有する。好ましくは、これらの直線状の経路は、空間の量を低減するために、所望の長さよりも更に延在しない。

【0048】

ステップ２３０の後、プレナムチャンバ１１５などのプレナムチャンバ内に第１及び第２のプロセスガス流を入れる工程２４０が存在する。

【0049】

ステップ２４０の後、２つの流れのプロセスガス流を、プレナム１１５の内側で分離された状態に、具体的には、隔壁１４０ａ及び１４０ｂなどの隔壁によって、保つ工程２５０が存在する。

【0050】

ステップ２５０の後、第１及び第２のプロセスガス流を合流させて、例えば、吸引プロセスガス流を圧縮するインペラの観点で「最適化される」、所望の吸引プロセスガス流を生じさせる工程２６０が存在する。圧縮機１００では、これは、プレナムチャンバの出口、具体的には、例えば、チャネル１２５などの接続チャネル内で、出口の幾分前に、かつ出口の幾分後に生じる。

【0051】

工程２６０の後、「最適化された」プロセスガス流を、１３０などの、遠心圧縮機のインペラに供給する最終工程２７０が存在する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】