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特許7534547シーリングガス漏れ回収及びシーリングガス昇圧システム及び方法
(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】シーリングガス漏れ回収及びシーリングガス昇圧システム及び方法
(51)【国際特許分類】
F04B 41/00 20060101AFI20240806BHJP
F04B 41/06 20060101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
F04B41/00 B
F04B41/06
【請求項の数】
19
(21)【出願番号】P 2023528225
(86)(22)【出願日】2021-11-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-06
(86)【国際出願番号】 EP2021025466
(87)【国際公開番号】W WO2022117227
(87)【国際公開日】2022-06-09
【審査請求日】2023-05-31
(31)【優先権主張番号】102020000029783
(32)【優先日】2020-12-03
(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】チプリアーニ、セルジョ
(72)【発明者】
【氏名】バッサーニ、シモーネ
(72)【発明者】
【氏名】バガーリ、リカルド
【審査官】岸 智章
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６０－０１８２９３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００４－１６２７１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第９７／００１０５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１５－５０１９０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５７６５９９８（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｂ ４１／００
Ｆ０４Ｂ ４１／０６
Ｆ０４Ｄ ２９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機構成（１）であって、吸込側（３Ｓ）、送出側（３Ｄ）、及び少なくとも１つのドライガスシール（７）を有する主圧縮機（３）と、
前記主圧縮機（３）の前記送出側（３Ｄ）からシーリングガスを受け取り、前記シーリングガスを前記少なくとも１つのドライガスシール（７）に供給するように適合されたシーリングガス供給回路（９）と、
前記主圧縮機（３）の前記送出側（３Ｄ）からのシーリングガスをシーリングガス入口（２９）を通じて受け取るように適合された第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）及び前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排出されたシーリングガスを受け取るように適合された第２の圧縮機セクション（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）を含む補助圧縮機（２６）を備えた、補助圧縮機ユニット（２５）を備え、
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記シーリングガス供給回路（９）において前記シーリングガスの圧力を上昇させてシーリングガス出口（２７）を通じて送出するように適合される、圧縮機構成（１）。
【請求項2】
前記第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）は、シーリングガス入口圧力で前記シーリングガス供給回路（９）からシーリングガスを受け取り、前記シーリングガス入口圧力よりも高い、シーリングガス出口圧力で前記シーリングガスを前記シーリングガス供給回路（９）に戻すように適合され、前記第２の圧縮機セクション（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）は、少なくとも１つの追加ダクト（１４、１０１、１０１Ｘ、１０１Ｙ）を通じて前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排出されたシーリングガスを受け取るように構成されている、請求項１に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項3】
前記第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）は、前記第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）の送出側（３２ＤＤ）と吸込側（３２ＤＳ）との間の流体接続を確立するリサイクルライン（５７）を備える、請求項１又は２に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項4】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記主圧縮機（３）の停止後に前記主圧縮機（３）からプロセスガスを除去して、前記主圧縮機（３）を減圧するように適合される、請求項１～３のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項5】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排出されたシーリングガスを回収し、前記回収されたシーリングガスを前記補助圧縮機ユニット（２５）に供給するように適合された一次ベント回収ダクト（１４）を通して前記主圧縮機（３）に結合され、前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記回収されたシーリングガスを加圧し、前記加圧された回収されたシーリングガスを前記主圧縮機（３）に向かって戻すように適合される、請求項１～４のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項6】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記加圧された回収されたシーリングガスを前記シーリングガス供給回路（９）に送出するように適合される、請求項５に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項7】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、往復圧縮機（２６）を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項8】
前記補助圧縮機（２６）は、多段往復圧縮機である、請求項７に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項9】
前記補助圧縮機（２６）は、複数の複動圧縮機シリンダ（２６Ａ、２６Ｂ）を備える、請求項７又は８に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項10】
前記複動圧縮機シリンダ（２６Ａ、２６Ｂ）のうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排出されたシーリングガスを処理し、前記シーリングガス供給回路（９）からのシーリングガスの圧力を上昇させるように適合される、請求項９に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項11】
前記往復圧縮機（２６）は、膨張機モードで動作するように適合され、圧縮ガス源に流体結合された少なくとも１つのシリンダ（２６Ｇ）を備える、請求項７～９のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項12】
前記主圧縮機（３）からガス流を受け入れるように適合され、前記補助圧縮機ユニット（２５）に流体結合された蓄積容積（２３）を更に備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項13】
前記補助圧縮機ユニット（２５）の送出ダクト（４８、４５）を前記蓄積容積（２３）に流体接続する戻りライン（４９、７３）を更に備えた、請求項１２に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項14】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、前記シーリングガスを前記少なくとも１つのドライガスシール（７）に送出する前に前記シーリングガス供給回路（９）に入るシーリングガスの流れを膨張させるように適合された、膨張機として選択的に動作するように構成されたセクション（３２Ｄ）を備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載の圧縮機構成（１）。
【請求項15】
圧縮機構成（１）であって、吸込側（３Ｓ）、送出側（３Ｄ）、及び少なくとも１つのドライガスシール（７）を有する主圧縮機（３）と、前記主圧縮機（３）の前記送出側（３Ｄ）からシーリングガスを受け取り、前記シーリングガスを前記少なくとも１つのドライガスシール（７）に供給するように適合されたシーリングガス供給回路（９）と、補助圧縮機ユニット（２５）とを備える、前記圧縮機構成（１）を動作させる方法であって、前記方法は、前記シーリングガス供給回路（９）から前記少なくとも１つのドライガスシール（７）にシーリングガスを供給するステップと、
前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排気されたシーリングガスを回収するステップと、
前記補助圧縮機ユニット（２５）において前記回収されたシーリングガスを加圧し、前記主圧縮機（３）に向かって前記加圧された回収されたシーリングガスを戻すステップと、
前記補助圧縮機ユニット（２５）を用いて前記シーリングガス供給回路（９）におけるシーリングガス圧力を上昇させるステップと、を含む方法。
【請求項16】
前記少なくとも１つのドライガスシール（７）から排出されたシーリングガスを回収する前記ステップが、前記補助圧縮機ユニット（２５）に流体結合された蓄積容積（２３）に前記排出されたシーリングガスを収集するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記補助圧縮機ユニット（２５）は、少なくとも第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）及び第２の圧縮機セクション（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）を含む補助圧縮機（２６）を備え、前記回収されたシーリングガスを加圧する前記ステップは、前記第２の圧縮機セクション（３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ）において少なくとも部分的に実行され、前記シーリングガス圧力を上昇させる前記ステップは、前記第１の圧縮機セクション（３２Ｄ、３２Ｃ、３２Ｄ）において実行される、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項18】
前記補助圧縮機（２６）が、多段往復圧縮機（２６）を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
主圧縮機（３）の運転停止時に、前記補助圧縮機ユニット（２５）を用いて前記主圧縮機（３）からプロセスガスを除去するステップ、を含む、請求項１５～１８のいずれか一項記載の方法。
【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、ドライガスシールを備えるガス圧縮機構成、及びそのような装置を動作させるための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
化石燃料は、依然として、発電を含むいくつかの産業プロセスにおいて必要とされる熱出力の生成のための主要なエネルギー源である。このエネルギー資源の環境への影響を低減する試みがなされてきた。最もクリーンな化石燃料は天然ガスであり、メタンの燃焼は他の炭化水素よりも大量の熱エネルギーを発生し、環境への影響に寄与する二酸化炭素及び他の汚染物質の生成が著しく少ないので、大きな環境上の利点を提供するので、主にメタンからなる。
【0003】
それにもかかわらず、天然ガスの抽出及び輸送は、未燃焼ガス、主にメタンの大気中への放出を引き起こす。メタンは気候変動に寄与し、特に温室効果を有するので、これは環境への影響に関して深刻な影響を有する。実際、二酸化炭素と同様に、メタンも大気中の熱を捕捉する。１００年の期間におけるメタンの地球温暖化係数（ＧＷＰ）、温室効果ガスが特定の時間軸までに大気中にどの程度の熱を捕捉するかの尺度は、二酸化炭素のそれよりも約２８倍高い。
【0004】
したがって、天然ガスの抽出、輸送及び使用の全プロセスにおいて、大気中に放出される天然ガスの量を低減する努力がなされてきた。
【0005】
このアプローチにおける主な役割は、ガス圧縮機の回転シールによって果たされる。ドライガスシールは、遠心圧縮機又は他のターボ機械からのプロセスガスの漏れを効率的に低減するための非接触シールとしてますます普及してきている（Ｓｔａｈｌｅｙ、Ｊｏｈｎ Ｓ．「Ｄｒｙ Ｇａｓ Ｓｅａｌｓ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ ２００５ ｂｙ Ｐｅｎｎｗｅｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＩＳＢＮ １－５９３７０－０６２－８）。ドライガスシールは、プロセスガスの流れを使用して、回転シャフトと固定シールとの間に効率的な非接触シーリングを提供する。ドライガスシールは、動作するためにクリーンなドライガスの流れを必要とする。通常、圧縮機によって処理されるのと同じガスがシーリングガスとして使用される。シーリングガスは、圧縮機の送出側から取り出され、圧縮機は、十分に加圧されたシーリングガスを提供するように動作するものとする。
【0006】
天然ガスを処理するための圧縮機において、例えばガスパイプラインでは、ドライガスシールからの天然ガス漏れは、通常、フレアで燃焼され、これは、天然ガスを大気中に排出することを回避するが、いずれにせよ、温室効果ガス（二酸化炭素）を生成し、ある量の貴重な供給原料を破壊する。
【0007】
したがって、ドライガスシールから漏れるガスを回収することが提案されてきた。ドライガスシールを使用する遠心圧縮機システムにおける炭化水素回収のための回路は、Ｓｅｒｇｉｏ Ｃｉｐｒｉａｎｉ ｅｔ ａｌ：「Ｔｕｒｂｏｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｌｏｓｓ ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、ｔｈｅ Ｇａｓ Ｔｕｒｂｉｎｅｓ ｆｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、Ｂａｎｆｆ、Ａｌｂｅｒｔａ、Ｃａｎａｄａ、２０１９年１０月、に開示されている。
【0008】
ドライガスシールは、回転機械の効率的なシーリングを提供するのに特に有効であるが、複雑な支持システムを必要とし、このことは、そのような種類のシールを使用する圧縮機構成のコストに悪影響を及ぼす。他の機能の中でも、支持システムは、圧縮機が停止状態にあるとき、又は圧縮機の始動時にも、すなわち圧縮機自体が十分に加圧されたシーリングガスを提供することができないときにも、加圧されたシーリングガスを提供するものとする。
【0009】
上述したような、大気中へのプロセスガスの放出を低減することを目的とした特別な手段の必要性は、支持システムの複雑さを増す。
【0010】
ガスパイプラインにおける遠心圧縮機などの圧縮機は、保守及び他の介入を必要とする。保守又は他の目的のために圧縮機を開く前に、圧縮機内に含まれるプロセスガスを除去しなければならない。停止後に圧縮機内に含まれるガスは、圧縮機を開く前に大気中に排出されることが多い。これは炭化水素の損失を意味し、また環境に悪影響を及ぼす。
【0011】
したがって、シール効率を維持し、大気中への汚染物質放出を低減しながら、ドライガスシール支持システムを簡略化することが有益であろう。
【発明の概要】
【0012】
一態様によれば、吸込側と、送出側と、少なくとも１つのドライガスシールとを有する主圧縮機を備える、圧縮機構成が開示される。主圧縮機は、主圧縮機の送出側からシーリングガスを受け取り、シーリングガスをドライガスシールに供給するように適合されたシーリングガス供給回路を更に含む。
【0013】
本明細書に開示される実施形態では、圧縮機構成は、シーリングガス供給回路に流体結合されたシーリングガス入口及びシーリングガス出口を含む補助圧縮機ユニットを更に備える。補助圧縮機ユニットは、主圧縮機の送出側で利用可能なガス圧力が不十分であるか又は全くないとき、例えば、主圧縮機の停止中、又は始動及び停止過渡状態中に、シーリングガス昇圧機能を実行するように適合される。
【0014】
補助圧縮機ユニットは、シーリングガス入口圧力でシーリングガス入口を通してシーリングガス供給回路からシーリングガスを受け取り、シーリングガス入口圧力よりも高い、シーリングガス出口圧力でシーリングガスをシーリングガス供給回路に戻すように適合される。
【0015】
本明細書に開示される実施形態では、補助圧縮機ユニットは更に、主圧縮機からガス流を受け取り、当該ガス流を処理するように適合される。ガス流は、主圧縮機のドライガスシールから排出されるシーリングガスを含んでもよい。したがって、補助圧縮機ユニットは、排気されたシーリングガスを回収するように構成され、排気されたシーリングガスの環境中への放出又は排気されたシーリングガスのフレア中での燃焼を回避する。
【0016】
主圧縮機からガス流を受け取るように適合された、追加のダクトを設けることができる。いくつかの実施形態では、ドライガスシールから排出されたシーリングガスに加えて、又はその代わりに、主圧縮機からのガス流は、圧縮機停止後に主圧縮機から除去されたプロセスガスを含んでもよく、プロセスガスを環境に放出することなく主圧縮機を開くことができる。
【0017】
圧縮機構成の更なる有利な特徴及び実施形態、並びに関連する動作方法を以下に概説する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
ここで、添付図面を簡単に参照する。
【0019】
【図1】本開示による圧縮機構成の簡略化された概略図である。
【図2】一実施形態における補助圧縮機ユニットの図を示す。
【図3】更なる実施形態における補助圧縮機ユニットの図を示す。
【図4】また更なる実施形態における補助圧縮機ユニットの図を示す。
【図5】本開示による圧縮機構成を動作させるための方法のフローチャートを示す。
【図6】本開示による圧縮機構成を動作させるための方法のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本明細書で開示される実施形態によれば、圧縮機構成は、１つ以上のドライガスシールを有する少なくとも１つの主圧縮機を含む。主圧縮機によって処理されたガスは、ドライガスシールのためのシーリングガスとして使用される。シーリングガスは、シーリングガス供給回路によって各ドライガスシールに供給される。シーリングガスベント回収システムは、ドライガスシールの一次ベントに流体結合される。シーリングガス回収システムは、ドライガスシールから漏れるシーリングガスを低圧から、回収されたシーリングガスをシーリングガス供給回路又は主圧縮機の吸込側に注入するように適合された圧力値に加圧することを目的とする補助圧縮機を含む。
【0021】
補助圧縮機は更に、主圧縮機が停止した場合、並びに停止又は始動過渡状態中に、シーリングガス供給回路におけるシーリングガスの圧力を上昇させるために使用される。これは、主圧縮機送出側で利用可能なガス圧力がないか又は不十分であるときの圧縮機停止及び過渡状態中のドライガスシールの汚損を防止する。同じ補助圧縮機を使用して、圧縮機の停止又は再始動／停止過渡状態中にドライガスシールの一次ベントを回収し、シーリングガスの圧力を上昇させることによって、圧縮機構成の複雑さ、特にドライガスシールの支持システムの複雑さが大幅に低減される。
【0022】
本明細書で開示される更なる実施形態によれば、圧縮機構成は、１つ以上のドライガスシールを有する少なくとも１つの主圧縮機を含む。主圧縮機によって処理されたガスは、ドライガスシールのためのシーリングガスとして使用される。シーリングガスは、シーリングガス供給回路によって各ドライガスシールに供給される。主圧縮機が停止した場合、又は始動／停止過渡状態中に、主圧縮機の送出側で不十分な圧力が利用可能であるか又は全く利用可能でないときに、シーリングガス供給回路における圧力を上昇させることを目的として、補助圧縮機が設けられる。これにより、主圧縮機の停止中及び過渡状態中にもドライガスシールの汚損が防止される。同じ補助圧縮機はまた、主圧縮機の運転停止後であって主圧縮機を開く前に、例えば保守目的などのために、主圧縮機からプロセスガスを除去するように適合される。同じ補助圧縮機を使用して、圧縮機停止中又は再始動／停止過渡状態中にシーリングガス圧力を上昇させることによって、並びに主圧縮機の停止時に主圧縮機からプロセスガスを排出することによって、圧縮機構成の複雑さ、特にドライガスシールのための支持システムの複雑さが大幅に低減される。
【0023】
【0024】
圧縮機構成１は、吸込側３Ｓ及び送出側３Ｄを有する主圧縮機３を備える。主圧縮機３は、共通の軸線に沿って１つ以上の圧縮機を含む圧縮機列（図示せず）の一部であってもよい。電動機、ガスタービンエンジン、蒸気タービンなどのドライバ（図１にＤで概略的に示す）が、主圧縮機３を回転駆動する。主圧縮機３は、入口ダクト５Ａ及び出口ダクト５Ｂを含む配管システム５に流体結合される。第１の低圧のプロセスガスは、入口ダクト５Ａを通って主圧縮機３の吸込側３Ｓに供給される。第２のより高い圧力のプロセスガスは、主圧縮機３の送出側３Ｄを通って配管システム５の出口ダクト５Ｂに送出される。隔離弁５Ｃ及び５Ｄは、それぞれ、入口ダクト５Ａ及び出口ダクト５Ｂに沿って配置することができる。隔離弁５Ｃ、５Ｄは、例えば保守、修理又は交換の目的で、主圧縮機３を配管システム５から隔離するために閉じることができる。
【0025】
図１の実施形態では、主圧縮機３は、中間軸受遠心圧縮機であり、１つ以上のインペラ４と、主圧縮機３の駆動端に１つ及び非駆動端に１つの２つのシーリング装置６とを有する。図示されていない他の実施形態では、例えば、主圧縮機がオーバーハング構成を有するとき、主圧縮機は、１つのみのシーリング装置６を有してもよい。図１の概略図では、各シーリング装置６は、ドライガスシール７と、内側ラビリンスシール８と、ドライガスシール７とそれぞれの軸受（図示せず）との間に配置された外側バリアシール１０とを備える。
【0026】
ドライガスシール７は、シーリングガス供給回路９に流体結合されており、シーリングガス供給回路９は、配管システム５からプロセスガスを受け取り、プロセスガスを処理してシーリングガスとしてドライガスシール７に供給するように適合されている。ドライガスシール７に送られる前に、プロセスガスは適切に濾過され、加熱される。フィルタは１１で概略的に示され、ヒータは１３で概略的に示される。フィルタ１１及びヒータ１３は、プロセスガスから汚染物質を除去し、水分の凝縮を防止するためにシーリングガスを露点より高い温度にすることを目的としている。シーリングガス供給回路９に沿ったフィルタ１１及びヒータ１３の位置は、逆にすることができる。
【0027】
図１の実施形態では、一例として、フィルタ１１は、２つのフィルタ部材１１Ａ、１１Ｂを並列に二重構成で含む。ヒータ１３とドライガスシール７との間には、圧力制御弁１５が、圧力制御弁１５の下流のオリフィス１７Ａ及び１７Ｂとともに配置されて、２つのドライガスシール７に向かうシーリングガス流をバランスさせる。上記の構成は単なる例であり、当業者であれば、異なる構成が可能であることを理解するであろう。例えば、ヒータ１３を省略してもよい。更に、フィルタ及びヒータの順序は異なっていてもよい。オリフィス１７Ａ、１７Ｂ及び弁１５は、並列の２つの弁によって置き換えられてもよい。
【0028】
シーリングガス供給回路９は、主圧縮機３の下流の配管システム５、すなわち出口ダクト５Ｂに流体結合され、主圧縮機３の送出圧力のプロセスガスがシーリングガス供給回路９に入るようになっている。
【0029】
ドライガスシール７に送出されるシーリングガスの一部は、実質的に周囲圧力、例えば１～１．５ｂａｒＡで、一次及び二次ベントを通って漏れる。当該技術分野で使用されるように、測定単位ｂａｒＡは、バールで測定される絶対圧力を示す。排出されたシーリングガスが環境中に排出されるのを防止するために、圧縮機構成１は、一次ベント回収ダクト１４を通してドライガスシール７から少なくとも一次ベントを回収するように適合された、シーリングガスベント回収システム２１を備える。図１に示されるシーリングガスベント回収システム２１は、ドライガスシール７に流体結合されてそこから排出するシーリングガスを収集する蓄積容積２３を概略的に備える。蓄積容積２３は、弁アクチュエータ排気、ガスタービン燃料ガス暖機排気、空気圧ガスタービンスタータ排気など（図示せず）の圧縮機構成１の他の構成要素からのほぼ周囲圧力での更なる漏れを収集するように、又は往復圧縮機（後述）のロッドのロッドパッキンリングからのベントをシーリングするように適合させることができる。
【0030】
添付の図面に示された実施形態では、蓄積容積２３は専用の構成要素として表されているが、関連する流量は非常に小さいので、蓄積容積２３は、１つ以上の接続ダクト又はパイプの内部容積だけからなってもよいことに留意されたい。
【0031】
シーリングガスベント回収システム２１は、２５で概略的に示される補助圧縮機ユニットを更に備え、補助圧縮機ユニットは、第１のガス入口２４を通して蓄積容積２３に流体結合され、更に、シーリングガス供給回路９に、及び任意選択で主圧縮機３の吸込側３Ｓに、説明されるように流体結合される。シーリングガスベント回収システム２１及び補助圧縮機ユニット２５のより詳細な図が図２に示されている。
【0032】
補助圧縮機ユニット２５は、補助圧縮機２６を含む。補助圧縮機２６は、往復圧縮機を含むことができる。補助圧縮機２６は、複数の段及び複数のシリンダを含んでもよい。
【0033】
いくつかの実施形態では、蓄積容積２３は補助圧縮機２６の内部に埋め込まれてもよく、すなわち、蓄積容積２３は補助圧縮機２６の一部であってもよい。
【0034】
【0035】
往復動圧縮機２６は、複動式往復動圧縮機であり、各シリンダはそれぞれのピストンによって２つの圧縮チャンバに分割され、プロセスガスが交互に吸入、圧縮、排出される。以下の説明から明らかになるように、各シリンダの２つのチャンバは、直列又は並列に配置することができ、１つの同じ圧縮機段の一部を形成することができ、又は通常は直列に配置される、２つの異なる圧縮機段に属してもよい。
【0036】
主圧縮機３の通常動作中、主圧縮機３の送出側３Ｄからの加圧ガスの流れは、シーリングガス供給回路９に入り、シーリングガスとして主圧縮機３のドライガスシール７に供給される前に処理（濾過及び加熱）される。ドライガスシール７に送出されたシーリングガスの大部分は、主圧縮機３においてラビリンスシール８を通って流れ、主圧縮機３の吸込側３Ｓに入るプロセスガスの主流と共に処理される。シーリングガスの一部（通常、約５％～約１０％）は、ドライガスシール７から漏れ、ほぼ周囲圧力で、一般に約１ｂａｒＡ～約２ｂａｒＡの圧力で、蓄積容積２３において収集され、そこから、漏れたシーリングガス（一次ベント）が回収され、補助圧縮機ユニット２５を通して加圧され、シーリングガス供給回路９及び／又は主圧縮機３の吸込側３Ｓに戻される。上述の圧力値は、例としてのものであり、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではない。より低い又はより高い圧力値、例えば約４．５ｂａｒＡが可能である。
【0037】
より具体的には、以下でより詳細に説明するように、補助圧縮機ユニット２５は、ドライガスシール７から漏れて蓄積容積２３に集められたシーリングガスを、ほぼ周囲圧力から、回収されたシーリングガスをシーリングガス供給回路又は主圧縮機３の吸込側３Ｓに供給するように適合された圧力、すなわち蓄積容積２３内の圧力よりも実質的に高い圧力まで加圧するように適合される。
【0038】
低圧シーリングガスは、蓄積容積２３から第１のガス入口２４を通って補助圧縮機ユニット２５に入り、出口ライン２７又は２７Ｘを通ってシーリングガス供給回路９に戻される。参照符号２７Ａは、シーリングガス供給回路９と出口ライン２７（又は２７Ｘ）との間の接続点を示す。代替的に又はそれと組み合わせて、ドライガスシール７から排出された回収されたシーリングガスは、接続ライン３０を通して配管システム５の入口ダクト５Ａに戻すことができる。いくつかの実施形態では、回収されたシーリングガスを、接続ライン３０を通して配管システム５に向けて、又は出口ライン２７を通してシーリングガス供給回路９に向けて選択的に迂回させるために、弁システム３４をライン２７及び３０に関連付けることができる。図１及び図２では、弁システム３４は三方弁を備える。
【0039】
補助圧縮機ユニット２５は更に、以下で説明する目的のために、第２のガス入口２９を通してシーリングガス供給回路９に流体結合される。
【0040】
主圧縮機３が停止状態にあるとき、又は停止若しくは再始動過渡状態中に、主圧縮機３の送出側３Ｄに加圧プロセスガスの流れはなく、そこからシーリングガスを取り出すことができる。しかしながら、主圧縮機３が再び始動されるときにドライガスシール７の汚損及びその起こり得る損傷を防止するために、シーリングガス流は、主圧縮機３の停止中、又は停止若しくは再始動過渡状態中にも維持されなければならない。
【0041】
シーリングガスの連続流を提供するために、補助圧縮機ユニット２５は、上述の第２のガス入口２９を通してシーリングガス供給回路９に流体結合される。プロセスガスは、シーリングガス供給回路９を通して主圧縮機３の下流の配管システム５から抽出され、第２のガス入口２９を通して補助圧縮機ユニット２５に供給され、出口ライン２７（又は２７Ｘ）を通してより高い圧力でシーリングガス供給回路９に戻され、ドライガスシール７に送出される。
【0042】
したがって、同じ補助圧縮機ユニット２５は、次の二重の機能を提供する、すなわち、ドライガスシール７（一次ベント）から漏れるシーリングガスを回収すること、並びに、主圧縮機３の停止中及び／又は停止及び再始動過渡中にシーリングガスの圧力を上昇させ、したがってシーリングガスの連続流をドライガスシール７に提供することである。
【0043】
図２は、補助圧縮機ユニット２５の構成、及び補助圧縮機ユニット２５とシーリングガス供給回路９との間の流体接続の構成に関する更なる詳細を示す。
【0044】
補助往復圧縮機２６の第１のシリンダ２６Ａは、シリンダ２６Ａで往復運動する、第１のピストン２６Ｃを含む。第２のシリンダ２６Ｂは、シリンダ２６Ｂで往復運動する、第２のピストン２６Ｅを含む。クランクケース（図示せず）に回転可能に支持された単一のクランクシャフトが、２つのピストン２６Ｃ及び２６Ｅを、例えば電気モータ（図示せず）などのドライバに駆動可能に接続する。
【0045】
第１のピストン２６Ｃは、第１のシリンダ２６Ａを第１の圧縮チャンバ３２Ａと第２の圧縮チャンバ３２Ｂとに分割する。第２のピストン２６Ｅは、第２のシリンダ２６Ｂを第３の圧縮チャンバ３２Ｃと第４の圧縮チャンバ３２Ｄとに分割する。各チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄの吸込側及び送出側は、チャンバの同じ参照番号に吸込側の文字「Ｓ」及び送出側の文字「Ｄ」を付して参照される。したがって、例えば、参照符号３２ＣＳ及び３２ＣＤは、チャンバ３２Ｃの吸込側及び送出側を示す。チャンバ３２Ａ、３２Ｂ及び３２Ｃは、直列に配置され、ドライガスシール７から排出された回収されたシーリングガスを圧縮するように適合された、往復圧縮機２６の３つの段を表す。第４のチャンバ３２Ｄは、後でより詳細に説明されるように、主圧縮機３の停止又は始動及び停止過渡状態中にシーリングガス圧力を上昇させるために使用される。
【0046】
蓄積容積２３は、第１のガス入口２４を通して第１のシリンダ２６Ａの第１のチャンバ３２Ａの吸込側３２ＡＳと流体結合される。第１のチャンバ３２Ａの送出側３２ＡＤは、第２のチャンバ３２Ｂの吸込側３２ＢＳと流体接続している。中間冷却器４３は、チャンバ３２Ａの送出側３２ＡＤとチャンバ３２Ｂの吸込側３２ＢＳとを互いに流体接続するライン４１に沿って配置することができる。第２のチャンバ３２Ｂの送出側３２ＢＤは、送出ダクト４５を介して第３のチャンバ３２Ｃの吸込側３２ＣＳと流体結合され、送出ダクト４５に沿って更なる中間冷却器４７を配置することができる。
【0047】
図２の実施形態では、第４のチャンバ３２Ｄの吸込側３２ＤＳは、補助圧縮機ユニット２５の第２のガス入口２９に流体結合される。
【0048】
補助圧縮機ユニット２５の動作についての以下の説明から明らかになるように、第１のチャンバ３２Ａ、第２のチャンバ３２Ｂ、及び第３のチャンバ３２Ｃは、蓄積容積２３から排出されたシーリングガスを加圧するように適合された補助圧縮機セクションを構成し、第４のチャンバ３２Ｄは、主圧縮機３が停止しているとき、又は主圧縮機３の始動若しくは停止過渡状態中にシーリングガスの圧力を上昇させるように適合された補助圧縮機セクションを構成する。
【0049】
図２に示すように、第３のチャンバ３２Ｃの送出側３２ＣＤは、送出ダクト４８を通して出口ライン２７に、したがってシーリングガス供給回路９に流体結合される。実施形態では、補助圧縮機ユニット２５と主圧縮機３の吸込側３Ｓとの間の流体接続が、ライン３０などを通して提供されるとき、送出ダクト４８は、上述のように弁システム３４を介してシーリングガス供給回路９にではなく、主圧縮機３の吸込側３Ｓに流体結合することができる。
【0050】
実施形態では、図２に示すように、圧力制御弁５１を含む戻りライン４９が、第３のチャンバ３２Ｃの送出側３２ＣＤを蓄積容積２３に流体結合して、補助圧縮機ユニット２５の出力流量が、シーリングガス供給回路９を通るドライガスシールによって必要とされるシーリングガスよりも高い場合に、補助圧縮機ユニット２５によって加圧されたシーリングガスを蓄積容積２３に戻すことができるようにする。冷却器５３を戻りライン４９に沿って配置して、蓄積容積２３に収集されたガスの過熱を防止することができる。
【0051】
第４のチャンバ３２Ｄの送出側３２ＤＤは、ダクト５５を介して出口ライン２７に結合され、それにより、第４のチャンバ３２Ｄを通って処理されたシーリングガスを、後で詳細に説明するように、ドライガスシール７に供給することができる。
【0052】
いくつかの実施形態では、第４のチャンバ３２Ｄから出口ライン２７に向かう流量が必要とされない場合、第４のチャンバ３２Ｄで処理されたガスを閉ループで循環させることができるように、リサイクルライン５７を第４のチャンバ３２Ｄと逆並列に設けることができる。リサイクル弁５９が、リサイクルライン５７に沿って設けられている。リサイクル弁５９は、必要に応じて、かつ動作条件に応じて、リサイクルライン５７を選択的に開閉する。更に、冷却器６１をリサイクルライン５７に沿って設けて、その中を循環する流体を冷却し、それによってその過熱を防止することができる。更なる弁６０をダクト５５と出口ライン２７との間に配置することができる。この構成では、チャンバ３２Ｄにおけるガスは、選択的に処理され、（リサイクル弁５９が閉じられ、弁６０が開かれた状態で）出口ライン２７に送出されるか、又は（弁６０を閉じ、リサイクル弁５９を開くことによって）リサイクルライン５７において再循環させることができる。
【0053】
図１及び図２は２シリンダ往復圧縮機２６を示しているが、異なる数の往復圧縮機シリンダ及び関連する段、例えば１つ、３つ、又はそれ以上のシリンダを、中間冷却の有無にかかわらず設けることができる。一般に、少なくとも１つの往復圧縮機段は、ドライガスシール７の一次ベントからのシーリングガスを処理するために、並びにシーリングガス供給回路９におけるシーリングガスの圧力を上昇させるために使用することができる。
【0054】
上述したシーリングガスベント回収システム２１の様々な動作条件を以下で詳細に説明する。以下で参照される様々なパラメータ（圧力、温度、及び流量など）の値は、圧縮機構成機能のより良い理解のために提供され、単なる例であり、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0055】
言及したように、主圧縮機３が動作していないときでも、シーリングガスはドライガスシール７に連続的に供給されて、ドライガスシール７の汚染を防止し、主圧縮機の始動時のドライガスシール７への深刻な損傷を回避する。主圧縮機３のシャフトが停止しており、したがってドライガスシール７が回転していないので、停止時のシーリングガス流量は、通常、全動作時よりも小さい。停止状態では主圧縮機３によって加圧プロセスガスが利用可能にされないので、シーリングガスベント回収システム２１は、シーリングガス供給回路９によってドライガスシール７に送出されるシーリングガスの圧力を上昇させるために使用される。
【0056】
より具体的には、圧縮チャンバ３２Ａ～３２Ｄのうちの１つ又はいくつかは、ドライガスシール７から排出されたシーリングガスを加圧し、排出されたシーリングガスをシーリングガス供給回路９又は主圧縮機３の吸込側３Ｓに戻すために使用される。同時に、圧縮チャンバ３２Ａ～３２Ｄのうちの１つ又はいくつかは、シーリングガス供給回路９におけるシーリングガスの圧力を上昇させるために使用される。
【0057】
図２の例示的な実施形態では、第１の圧縮機シリンダ２６Ａの２つの圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、及び第２の圧縮機シリンダ２６Ｂの２つの圧縮チャンバ３２Ｃ、３２Ｄのうちの１つ（チャンバ３２Ｃ）は、ドライガスシール７の一次ベントからシーリングガスを回収し、排出されたシーリングガスを適切な圧力でシーリングガス供給回路９に戻すために使用される。同時に、第２の圧縮機シリンダ２６Ｂの圧縮チャンバ３２Ｄは、シーリングガス供給回路９からのシーリングガス圧力を上昇させるために使用される。
【0058】
実際には、主圧縮機３の停止中、補助圧縮機ユニット２５は、蓄積容積２３からほぼ周囲圧力（例えば、約１ｂａｒＡ～約１．５ｂａｒＡ）でドライガスシール７から排出されるシーリングガスを受け取り、更に、第２のガス入口２９からより高い圧力でシーリングガスの追加の流れを受け取る。両方のシーリングガス流は、実質的に同じ圧力で加圧され、ドライガスシール７への送出に適した圧力でシーリングガス供給回路９に戻される。
【0059】
いくつかの実施形態では、非限定的な例として、約１０ｍ３／ｈのシーリングガス流量を、第２のガス入口２９から補助往復圧縮機２６の第４の圧縮チャンバ３２Ｄに送出することができる。圧力は約５２ｂａｒＡに上昇し、ガスは出口ライン２７を通ってシーリングガス供給回路９に戻され、そこからドライガスシール７に送出される。このようにして、補助圧縮機ユニット２５は、主圧縮機３の停止中にシーリングガス圧力ブースタとして機能する。第２のガス入口２９を通って補助圧縮機ユニット２５の圧縮チャンバ３２Ｄに送出されるガスの温度及び圧力は、主圧縮機３内の沈降状態に依存する。例えば、温度は約４５℃とすることができ、圧力（沈降圧力）は約４７．２ｂａｒＡとすることができる。
【0060】
同時に、例えば約１．３ｂａｒＡで約０．３６Ｓｍ３／ｈの小さい流量が、ドライガスシール７の一次ベントから回収され、ほぼ周囲温度で蓄積容積２３に送出される。
【0061】
上記の圧力値及び流量値、並びに本明細書で言及される任意のパラメータ値は、単に例としてのものであり、それらは、圧縮機構成の構成に応じて、一貫して、例えば、一桁だけ変化してもよいことを理解されたい。
【0062】
主圧縮機３の始動中、補助圧縮機ユニット２５は、依然として、一次ベント回収ダクト１４を通して回収されたドライガスシール一次ベントを回収して加圧するために使用され、更に、主圧縮機３の送出側３Ｄにおけるガス圧力が、補助圧縮機ユニット２５による更なる昇圧を必要とすることなく、適切な圧力でシーリングガス供給回路９にシーリングガスを提供するのに十分に高くなるまで、シーリングガス供給回路９におけるシーリングガスの圧力を上昇させるために使用される。図２の例示的な実施形態では、シーリングガス昇圧機能は、補助往復圧縮機２６の第４の圧縮チャンバ３２Ｄによって再び実行され、残りの圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、及び３２Ｃは、一次ベント回収ダクト１４からの使用済みシーリングガスを処理する。
【0063】
これらの動作条件において、出口ライン２７におけるシーリングガス圧力は、約１０ｍ３／ｈの流量で約５２ｂａｒＡであることができる。第２のガス入口２９からのプロセスガスの温度は、約４７ｂａｒＡの圧力で約２３．５℃であることができる。このステップでは、主圧縮機シャフト並びにドライガスシール７が増加する回転速度で回転しているので、一次ベント流量は、例えば、約２．３５２Ｓｍ３／ｈから約３．３６Ｓｍ３／ｈに増加し、約１．３ｂａｒＡ～約１．５ｂａｒＡの圧力を有してもよい。
【0064】
定格動作条件（通常の動作速度での主圧縮機３）において、主圧縮機３の送出側３Ｄにおける送出圧力は、約６４ｂａｒＡであることができる。第２のガス入口２９を通る流量が約０ｍ３／ｈになるように、補助圧縮機ユニット２５を通るシーリングガスの圧力を上昇させることは、もはや必要とされない。約１．３～１．５ｂａｒＡの範囲の圧力の一次ベント回収ダクト１４からの使用済みシーリングガスの流れは、蓄積容積２３及び補助圧縮機ユニット２５を通して回収される。例として、一次ベント流量は、約１．３ｂａｒＡにおける約２．３５２Ｓｍ３／ｈから約１．５ｂａｒＡにおける約３．３６Ｓｍ３／ｈまでの範囲であることができる。
【0065】
主圧縮機３が定格動作状態にあるときには、圧縮チャンバ３２Ｄのシーリングガス昇圧機能は必要とされないので、停止状態又は始動状態中は閉じた状態に維持されるリサイクル弁５９が開いて、第４の圧縮チャンバ３２Ｄに含まれるガスのリサイクルライン５７を通る完全な再循環を可能にする。弁６０は、圧縮チャンバ３２Ｄから送出されたガスが出口ライン２７に入るのを防止する。冷却器６１は、再循環ガスの過熱を防止する。
【0066】
停止中又は主圧縮機３の始動若しくは停止過渡状態中に補助圧縮機ユニット２５をシーリングガス圧力ブースタとして自動的に動作させるために、シーリングガス供給回路９への第２のガス入口２９の接続点２９Ａとシーリングガス供給回路９への出口ライン２７の接続点２７Ａとの間で、シーリングガス供給回路９に弁６５（図１参照）を配置することができる。弁６５は、例えば、制御弁、又は予荷重弁とすることができる。十分な圧力が主圧縮機３の送出側３Ｄで利用可能であるとき、弁６５が開き、シーリングガスが、第２のガス入口２９を通って補助圧縮機ユニット２５に入ることなく、弁６５を通ってドライガスシール７に向かって流れる。逆に、主圧縮機３の停止又は始動時など、主圧縮機３の送出側３Ｄで利用可能な圧力が不十分である場合、弁６５が閉じ、シーリングガスが主圧縮機３の送出側３Ｄから第２のガス入口２９を通って補助圧縮機ユニット２５内に流れ、昇圧後に出口ライン２７を通ってシーリングガス供給回路９に戻る。弁６５は、出力ライン２７から入口ライン２９へのシーリングガスの逆流を防止する。
【0067】
定格動作条件では、高圧（上述の例示的な実施形態では約６４ｂａｒＡ）で主圧縮機３の送出側３Ｄからシーリングガス供給回路９に入るシーリングガス流量は、通常、ドライガスシール７への供給に適した圧力に達するように積層される。積層による圧力低下は、エネルギーの損失を表す。いくつかの実施形態では、主圧縮機３が定格動作条件下で動作するとき、シーリングガスは、圧縮チャンバ３２Ｄを通して処理され、圧縮チャンバ３２Ｄを膨張機モードで動作させ、第２のガス入口２９を通して補助圧縮機ユニット２５に入るシーリングガスを膨張させ、有用な機械的エネルギーを発生させることができ、有用な機械的エネルギーは、圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで処理された回収された排出されたシーリングガスを圧縮するために使用されることができる。膨張機モードで動作する、圧縮チャンバ３２Ｄにおけるシーリングガスの膨張によって発生した電力が、圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃにおいて回収されたシーリングガスを圧縮するために必要な電力よりも高い場合、往復圧縮機２６を駆動する電気モータは、発電機モードで動作することができ、それによって発生した電気エネルギーは、配電網（図示せず）上で分配することができる。
【0068】
これらの条件下で、約６４ｂａｒＡ及び約４５．９℃で約１０ｍ３／ｈのシーリングガス流量は、チャンバ３２Ｄを通して５０．３ｂａｒＡに膨張することができ、一次ベント回収ダクト１４を通して回収され、補助往復圧縮機２６の圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂ、及び３２Ｃを通して処理されたシーリングガスとともに、出口ライン２７を通してシーリングガス供給回路９に戻される。
【0069】
引き続き図１を参照すると、図３は、シーリングガスベント回収システム２１の更なる実施形態を示す。図３のシーリングガスベント回収システム２１は、図１に示すように、主圧縮機３及びシーリングガス供給回路９に接続することができる。図３において、図２に既に示され、上で説明される同一又は同等の要素には、同一の参照番号が示されており、再度詳細には説明はされていない。
【0070】
図３のシーリングガスベント回収システム２１は、主に第２の圧縮機シリンダ２６Ｂの補助圧縮機ユニット２５の残りの部分への接続の点で、図２のシーリングガスベント回収システム２１と異なる。より詳細には、図３の実施形態では、第３の圧縮チャンバ３２Ｃ及び第４の圧縮チャンバ３２Ｄの吸込側３２ＣＳ及び３２ＤＳは、互いに接続される。同様に、圧縮チャンバ３２Ｃ及び３２Ｄの送出側３２ＣＤ及び３２ＤＤは、２つの圧縮チャンバ３２Ｃ及び３２Ｄが並列に動作するように、互いに接続される。
【0071】
図３の補助圧縮機ユニット２５の動作の説明から明らかになるように、この実施形態では、圧縮チャンバ３２Ａ、３２Ｂは、ドライガスシール７から排出されたシーリングガスを加圧するように適合された圧縮機セクションの一部であり、圧縮チャンバ３２Ｃ及び３２Ｄは、ドライガスシール７から排出されたシーリングガスを加圧するとともに、主圧縮機３が停止状態にあるとき、又は主圧縮機３の始動若しくは停止過渡状態中にシーリングガス供給回路９からのシーリングガスの圧力を上昇させるように構成される。
【0072】
第２のガス入口２９を通って補助圧縮機ユニット２５に入るシーリングガスは、第１の圧縮機シリンダ２６Ａの第２の圧縮チャンバ３２Ｂによって送出される流れと混合される。同様に、第２の圧縮機シリンダ２６Ｂの第３の圧縮チャンバ３２Ｃ及び第４のチャンバ３２Ｄの両方によって送出される圧縮シーリングガスは、合流され、出口ライン２７を通してシーリングガス供給回路９に送出される。リサイクル弁５９及び冷却器６１を伴うリサイクルライン５７を設けて、第２の圧縮機シリンダ２６Ｂにおけるガスを再循環させることができる。
【0073】
また、第２のガス入口２９には、後述する目的で減圧弁７１が設置されている。最後に、戻りライン７３は、第２の圧縮チャンバ３２Ｂの送出側３２ＢＤを蓄積容積２３と流体連通させることができる。戻りライン７３に沿って圧力制御弁７５を配置して、戻りライン７３を選択的に開閉することができる。
【0074】
図３の補助圧縮機ユニット２５の動作は以下の通りである。以下に概説されるパラメータ値は、例としてのみであり、本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0075】
主圧縮機３の停止状態下では、第２のガス入口２９からのシーリングガスは、例えば約１０ｍ３／ｈの低減された流量で、沈降状態に依存する圧力及び温度、例えば約４７ｂａｒＡ及び４５．９℃で、補助圧縮機ユニット２５に入る。ドライガスシール７の一次ベントは、約１．３ｂａｒＡの圧力で約０．３６Ｓｍ３／ｈの流量を生成する。
【0076】
第１の圧縮機シリンダ２６Ａの送出圧力は、約１８ｂａｒとすることができる。したがって、第２のガス入口２９を通して補助圧縮機ユニット２５に送出されるシーリングガスの圧力は、減圧弁７１を通した積層によって約４７ｂａｒＡから約１８ｂａｒＡに低減される。
【0077】
第２の圧縮機シリンダ２６Ｂの送出圧力は、約５２．２ｂａｒＡとすることができる。
【0078】
始動時に、ドライガスシール７から排出されるシーリングガスの流量は、主圧縮機３の回転速度に応じて、約１．３ｂａｒＡの圧力で約２．３５２Ｓｍ３／ｈから約１．５ｂａｒＡの圧力で約３．３６Ｓｍ３／ｈまでの範囲とすることができる。第２のガス入口２９に沿って補助圧縮機ユニット２５に入るシーリングガスは、約４７ｂａｒＡの圧力、約１０ｍ３／ｈの流量、及び約２３．５℃の温度を有することができる。出口ライン２７の流量は、約５２ｂａｒＡで約１０ｍ３／ｈである。
【0079】
定格動作条件が達成されると、第２のガス入口２９における流量は約０であり、蓄積容積２３に入るドライガスシール７からの排気されたシーリングガスの流量は、１．３ｂａｒＡで約２．３５２Ｓｍ３／ｈから１．５ｂａｒで約３．３６Ｓｍ３／ｈの範囲である。この実施形態では、弁６５は通常の動作状態中は閉じたままであり、シーリングガス全体が補助往復圧縮機２６を通して処理される。弁６５は、補助圧縮機２６が故障した場合にのみ開くオンオフ弁とすることができる。
【0080】
上述で開示された例示的な実施形態では、停止中のシーリングガス供給回路９からのシーリングガスの圧力の昇圧は、第２の圧縮機シリンダ２６Ｂによって提供されるが、更なる実施形態（図示せず）では、シーリングガス供給回路９における圧力を上昇させるために第１の圧縮機シリンダ２６Ａを使用することができる。
【0081】
更なる実施形態では、補助圧縮機２６は、圧縮機又は膨張機モードで動作する１つ以上の追加の段を含んでもよい。例として、図４は、膨張機として動作する追加の往復機械段を含む、補助圧縮機ユニット２５の更なる実施形態の図を示す。図４では、図３に示された同じ要素及び構成要素を示すために同じ参照番号が使用されており、それらについては再度説明しない。
【0082】
図４では、往復圧縮機２６は、シリンダ２６Ｇで往復運動するように配置されたピストン２６Ｈを含む、第３の圧縮機シリンダ２６Ｇを備える。ピストン２６Ｈは、シリンダ２６Ｇを第１チャンバ３２Ｅと第２チャンバ３２Ｆとに分割する。圧縮機ユニット１が設置されるシステムにおいて圧縮ガスの流れが利用可能である場合、当該流れは、往復圧縮機２６の第３の圧縮機シリンダ２６Ｃにおいて膨張させることができ、往復圧縮機２６は、エキスパンダとして動作し、したがって、往復圧縮機に駆動可能に結合された電気機械を介して電力に変換することができる有用な機械的動力を生成する。代替的に、生成された機械的動力は、補助往復圧縮機２６のドライバによって必要とされる動力を低減するために使用することができる。
【0083】
図４では、膨張機機能は単一の複動圧縮機シリンダによって実行されるが、他の実施形態（図示せず）では、２つ以上の圧縮機シリンダ及び／又は１つ以上の単動圧縮機シリンダを膨張機モードで使用することができる。いくつかの実施形態では、複動圧縮機シリンダは、圧縮機モード（２つのチャンバのうちの一方において）及び膨張機モード（２つのチャンバのうちの他方において）の両方において使用されてもよい。
【0084】
圧縮機構成１の上述の実施形態は、主圧縮機３が停止状態にあるとき、又は始動若しくは停止過渡状態中に、シーリングガス昇圧機能を提供する。昇圧機能を提供する同じ補助圧縮機ユニット２５は、ドライガスシール７から使用済みシーリングガスを回収するための一次ベント回収の機能も実行し、排出されたシーリングガスが環境に放出されるのを防止する。
【0085】
更なる実施形態によれば、補助圧縮機ユニット２５は、圧縮機構成１の他の構成要素から、又は圧縮機ドライバＤから低圧、すなわち減圧されたプロセスガス排出物を回収するなど、追加の動作を実行することができる。典型的には、低圧プロセスガスは、次のうちの１つ以上から排出されることができる、すなわち、主圧縮機３のドライバとして機能するガスタービンエンジンの空気圧スタータ、ガスタービンエンジンへの噴射前に燃料ガスを加熱するように適合された燃料ガス加熱システムである。上述の構成要素によって生成された低圧プロセスガスは、蓄積容積２３に収集することができる。
【0086】
また更なる実施形態によれば、補助圧縮機ユニット２５はまた、主圧縮機３の停止時に主圧縮機３からプロセスガスを除去するなど、追加の機能を実行することができる。圧縮機の停止は、例えば、保守、修理又は交換作業のために必要とされてもよい。主圧縮機３に含まれるプロセスガスは、停止後に排気される。
【0087】
排気は、それぞれ、入口ダクト５Ａ及び出口ダクト５Ｂ上の隔離弁５Ｃ及び５Ｄを閉じることによって行われる。隔離弁５Ｃ及び５Ｄが閉じられると、補助圧縮機ユニット２５を作動させ、圧縮機排気ダクト１０１におけるオンオフ弁１０２を開くことによって、プロセスガスを主圧縮機３の内部から除去することができる。圧縮機排気ダクト１０１は、シーリングガス供給回路９に接続することができる。他の実施形態では、圧縮機排気ダクト及び関連する弁１０２は、図１の１０１Ｘ及び１０２Ｘに示すように、隔離弁５Ｄの上流で、主圧縮機３の送出側３Ｄに直接接続することができる。更に他の実施形態では、圧縮機排気ダクト及び関連する弁は、図１に１０１Ｙ及び１０２Ｙで示すように、隔離弁５Ｃの下流で、吸込側３Ｓに接続することができる。
【0088】
排気ダクト１０１（又は１０１Ｘ又は１０１Ｙ）が開かれると、補助圧縮機２６は、プロセスガスを主圧縮機３から圧送し、排気されたプロセスガスを隔離弁５Ｃの上流の入口ダクト５Ａ内に、又は隔離弁５Ｄの下流の出口ダクト５Ｂ内に送出することができる。補助圧縮機２６をより低い圧縮比で運転することができるので、第１の選択肢が好ましい。加圧された排気されたプロセスガスは、接続ライン３０を通して入口ダクト５Ａに送られる。プロセスガスの排気は、主圧縮機３内の予め設定された圧力値が達成されたときに終了し、その後、主圧縮機３を開くことができる。
【0089】
これまでに開示された実施形態では、補助圧縮機ユニット２５は、選択的に又は組み合わせて実行するように適合され、場合によっては次のような場合である、すなわち、主圧縮機３の停止及び／又は始動又は停止過渡状態中のシーリングガス昇圧機能、ドライガスシール７からのシーリングガス一次ベント回収、圧縮機停止時の主圧縮機３からのプロセスガスの排出である。他の実施形態では、補助圧縮機ユニット２５は、主圧縮機３の停止及び／若しくは始動及び停止の過渡状態中のシーリングガス昇圧機能、並びに停止時の主圧縮機３からのプロセスガスの排出、又はドライガスシール７から排出されたシーリングガスの回収のみを実行するように構成されてもよい。どちらの場合も、補助圧縮機ユニット２５は、シーリングガス昇圧機能と、主圧縮機３からのプロセスガス回収機能とを果たす。
【0090】
【0091】
より具体的には、図５は、圧縮機構成１を動作させる方法を示しており、補助圧縮機ユニット２５は、主圧縮機３の送出側３Ｄにおいて利用可能な圧力が不十分であるときに、ドライガスシール７から排出されたシーリングガスを回収するために、及びシーリングガス供給回路９におけるシーリングガスの圧力を上昇させるためのブースタとして使用される。本方法は、シーリングガス供給回路９から主圧縮機３のドライガスシール７にシーリングガスを供給するステップ２０１を含む。ドライガスシール７から低圧で排出されたシーリングガスは、ステップ２０２で回収され、補助圧縮機ユニット２５によって加圧され（ステップ２０３）、シーリングガス供給回路９を通してドライガスシール７に、又は主圧縮機３に戻すことができる。図５の方法は、例えば、主圧縮機３の停止時、又は始動若しくは停止過渡状態中に、シーリングガス供給回路９におけるシーリングガス圧力を上昇させるステップ（ステップ２０４）を更に含む。
【0092】
図６は、圧縮機構成１を動作させる方法を示しており、補助圧縮機ユニット２５は、主圧縮機３の送出側３Ｄで利用可能な圧力が不十分であるときにシーリングガス供給回路９におけるシーリングガス圧力を上昇させ、圧縮機停止の場合に主圧縮機３からプロセスガスを除去するために使用される。図６の方法は、シーリングガス供給回路９から主圧縮機３のドライガスシール７にシーリングガスを供給するステップ（ステップ３０１）と、例えば、主圧縮機３の停止中又は必要なとき（停止又は始動過渡状態）にシーリングガス供給回路９におけるシーリングガス圧力を上昇させるステップ（ステップ３０２）とを含む。本方法は、例えば停止後に、主圧縮機３からプロセスガスを除去するステップ（ステップ３０３）を更に含む。
【0093】
【0094】
例示的な実施形態は、上記で開示され、添付の図面に示されている。以下の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に具体的に開示されているものに、様々な変更、省略、及び追加を行ってもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
