气体处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种可以独立于过程气体的供给流量操作的气体处理设备。该气体处理设备包括压缩机(1)、在压缩机(1)的下游侧的第一处理单元(2)；在第一处理单元(2)的下游侧的膨胀器(3)、在膨胀器(3)的下游侧的第二处理单元(4)和用于驱动压缩机(1)的驱动器，其中所述设备包括在压缩机(1)的入口处的第一压力计(10)、在第二处理单元(4)的出口处的第二压力计(11)、在第二处理单元(4)的出口与压缩机(1)的入口之间的再循环通道(24)、再循环通道(24)中的第一压力控制阀(12)、第二压力计(11)的下游侧处的第二压力控制阀(13)、用于测量驱动器的转速的转速计(14)和用于根据测量的压力和转速控制驱动器的转速、第一压力控制阀(12)或第二压力控制阀(13)中的至少一个的控制器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及一种气体处理设备。
技术介绍
作为包括冷冻压缩机的气体处理设备的系统结构，迄今已知一种封闭循环系统， 其在循环制冷剂气体的同时运行。在公开的封闭循环系统中，例如，在以下专利文献1中 (特别是，参见以下专利文献1的图1)，膨胀器设置在压缩机的下游，并且从膨胀器的制冷剂气体出口排出的制冷剂气体返回到压缩机的制冷剂气体入口，并因此被再循环。因此，封闭系统始终处于其中膨胀器的制冷剂气体出口处的压力高于压缩机的制冷剂气体入口处的压力的状态下，并且在其中膨胀器的制冷剂气体出口处的压力低于压缩机的制冷剂气体入口处的压力的状态下不运转。现有技术文献专利文献专利文献1美国专利申请出版物2008/0148770
技术实现思路
技术问题然而，上述传统的封闭循环系统使用诸如氮气的专门的制冷剂气体操作。然而，为了实现诸如增加气体处理设备的处理效率和简化气体处理设备的结构等改进，该设备可以优选地具有在使用过程气体作为制冷剂气体的同时能够处理过程气体的结构。为此，所述设备采用开式循环系统的系统结构，并且使用来自上游设备的过程气体作为制冷剂气体。 在这种情况下，过程气体的流量基于诸如作为过程气体的供应源的上游设备的状态的因素而变化。因此，在开式循环系统使用过程气体作为制冷剂气体的情况下，从上游设备供应的过程气体的流量的减小导致供应给压缩机的过程气体的流量的减小，以及导致从膨胀器的出口流出的过程气体的流量的减小。此外，在供应给压缩机的过程气体的流量减小的情况下，压缩机工作点移动到涌浪带(surge zone)。在这种情况下，为了防止浪涌，压缩机部分可以通过使过程气体仅在压缩机部分中再循环而被操作。然而，因为包括膨胀器部分的处理部分中的气体的流量减小， 因此该处理部分中的负载减小很多，使得气体处理设备不能再运转。考虑到上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种不管供应的过程气体的流量如何而能够操作的气体处理设备。解决问题的手段根据本专利技术的第一方面的解决上述问题的气体处理设备包括压缩机，所述压缩机压缩过程气体；第一处理模块，所述第一处理模块设置在压缩机的下游并处理过程气体； 膨胀器，所述膨胀器设置在第一处理模块的下游并膨胀过程气体以获得动力；第二处理模块，所述第二处理模块设置在膨胀器的下游并处理过程气体；驱动装置，所述驱动装置驱动压缩机；第一压力指示器，所述第一压力指示器设置在用于过程气体的压缩机的入口处并测量过程气体的压力；第二压力指示器，所述第二压力指示器设置在用于过程气体的第二处理模块的出口处并测量过程气体的压力；再循环流路，所述再循环流路连接到用于过程气体的第二处理模块的出口和用于过程气体的压缩机的入口并且使过程气体再循环；第一压力控制阀，所述第一压力控制阀设置在再循环流路中并调节过程气体的压力以被再循环；第二压力控制阀，所述第二压力控制阀设置在第二压力指示器的下游并调节过程气体的压力；速度指示器，所述速度指示器测量驱动装置的转速；和控制装置，所述控制装置根据第一压力指示器和第二压力指示器测量的压力以及速度指示器测量的转速控制驱动装置的转速和第一压力控制阀以及第二压力控制阀中的至少一个。根据本专利技术的第二方面的解决上述问题的气体处理设备还包括过程气体出口流路，所述过程气体出口流路连接在用于过程气体的第二处理模块的出口与第二压力控制阀之间；第三压力指示器，所述第三压力指示器设置在过程气体出口流路中并测量过程气体的压力；和第三压力控制阀，所述第三压力控制阀在过程气体出口流路中设置在第三压力指示器的上游并调节过程气体的压力。在气体处理设备中，控制装置根据第三压力指示器测量的压力控制第三压力控制阀。技术效果本专利技术能够提供一种不管供应的过程气体的流量如何而能够操作的气体处理设备。附图说明图1是显示根据本专利技术的第一示例的显示气体处理设备的结构的示意图；图2是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的控制方框图；图3是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第一函数发生器的输入-输出特性的视图；图4是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第二函数发生器的输入-输出特性的视图；图5是根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第三函数发生器的控制方框图；图6是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第三函数发生器的迟滞元件的输入-输出特性的视图；图7是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第三函数发生器的开关的输入-输出特性的视图；图8是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第三函数发生器的速率限制器的输入-输出特性的视图；图9A-9D是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的第三函数发生器的输入-输出特性的视图；图10是显示根据本专利技术的第二示例的气体处理设备的结构的示意图；以及图11是显示根据本专利技术的第二示例的气体处理设备的控制方框图。具体实施例方式以下参照附图描述根据本专利技术的实现气体处理设备的方式。实施例1以下说明根据本专利技术的气体处理设备的第一示例。首先，说明根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的结构。应该注意的是根据该示例的用作过程气体的供应源的设备位于气体处理设备的上游，而使用处理后的过程气体的设备位于所述气体处理设备的下游。然而，这里不对所述设备进行说明。此外，过程气体可以例如为包括氮气、氢气和二氧化碳的混合气体。图1是显示根据本专利技术的第一示例的气体处理设备的结构的示意图。如图1所示，根据本实施例的气体处理设备包括用于压缩从上游设备供应的过程气体的压缩机1。第一处理模块2设置在压缩机1的下游以处理被压缩机1压缩的过程气体。膨胀器3设置在第一处理模块2的下游以膨胀过程气体并因此获得动力。第二处理模块4设置在膨胀器3的下游以处理被膨胀器3膨胀的过程气体。根据该示例的气体处理设备还包括用于驱动压缩机1的驱动器5。作为用于过程气体的流路的第一流路20连接到压缩机1的过程气体入口。过程气体入口 25设置在第一流路20的端部处，其中所述过程气体入口是与用作过程气体的供应源的上游设备的接合部。第二流路21设置在压缩机1的过程气体出口与第一处理模块 2的过程气体入口之间。第三流路22设置在第一处理模块2的过程气体出口与膨胀器3的过程气体入口之间。第四流路23连接到膨胀器3的过程气体出口。第一过程气体出口沈设置在第四流路23的端部处，其中所述第一过程气体出口是与使用处理后的过程气体的下游设施的接合部ο第一压力指示器(PI1) 10设置在第一流路20中以测量压缩机1的过程气体入口处的压力。第二压力指示器(PI2)Il设置在第四流路23中以测量第二处理模块4的过程气体出口处的压力。此外，从第二处理模块4的过程气体出口与第二压力指示器11之间的点到过程气体入口 25与第一压力指示器10之间的点设置有用于再循环过程气体的再循环流路对。第一压力控制阀(CV1) 12设置在再循环流路M中以调节被再循环的过程气体的压力。第二压力控制阀(CV2) 13设置在第四流路23中的第二压力指示器11和第一过程气体出口沈之间以调节过程气体的压力。速度指示器(Si) 14安装在驱动器5的旋转轴上以测量所述驱动器的转速。根据该示例的气体处理设备包括控制器6，所述控制器6根据第一和第二压力指示器10和11测量的压力和速度指示器14测量的转速控制驱动器5的转速和第一以及第二压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：武多一浩，中川阳介，武田知晃，毛利靖，
申请(专利权)人：三菱重工压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：