JP2011052620A - Leak gas recovery device from dry gas seal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧縮機等流体機械におけるドライガスシールからのリークガス回収装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for recovering a leak gas from a dry gas seal in a fluid machine such as a compressor.
天然ガス(主にメタン)やプロパンガス(LPG)等の環境保全や安全性に問題がある可燃性ガスをプロセスガスとした圧縮機においては、一次シールにドライガスシール(圧縮機から吐出された自己ガスを使用する)が用いられることは良く知られている。 In compressors that use combustible gases such as natural gas (mainly methane) and propane gas (LPG) that have problems with environmental conservation and safety, the primary seal is a dry gas seal (discharged from the compressor). It is well known that self-gas is used.
これは、環境保全や安全性にさほど問題がないとされてきた二酸化炭素,蒸気及び空気等をプロセスガスとした圧縮機の一次シールに用いられるラビリンスシールよりもリーク量が例えば約1/10程度とはるかに少ないことに因る。 This is, for example, about 1/10 of the leak amount compared to the labyrinth seal used for the primary seal of a compressor using carbon dioxide, steam, air, etc., which has been considered to have no problem in environmental protection and safety. And much less.
そして、従来では、ドライガスシールの一次シールから漏れた少ない量の可燃性リークガスは、ベント配管を通してフレアスタックに運ばれ、燃焼処理されていた。 Conventionally, a small amount of flammable leak gas leaked from the primary seal of the dry gas seal has been carried to the flare stack through the vent pipe and subjected to combustion treatment.
ところが、最近では、環境保全や省資源が喧伝される折、オゾン層破壊につながり、かつ可燃性リークガスの燃焼処理が問題視されるようになった。また、圧縮機ドライガスシールからフレアスタックまで延々ベント配管を専用の配管ラックを用いて施工する必要があり、大掛かりな工事となると共に、施工後においてもベント配管からの可燃性ガスの漏れがないか、日々監視しなければならないという煩雑さもあった。 However, recently, when environmental conservation and resource saving are promulgated, the ozone layer has been destroyed, and combustion of flammable leak gas has become a problem. In addition, it is necessary to construct the vent piping from the compressor dry gas seal to the flare stack using a dedicated piping rack, which is a large-scale construction and there is no leakage of flammable gas from the vent piping after construction. There was also the complication of having to monitor every day.
そこで、近年、特許文献1で、ドライガスシールの一次シールから漏洩したプロセスガスの漏洩ガスラインに小型圧縮機及びその吸込側に圧力平衡を保持するクッションタンクを設け、上記小型圧縮機で昇圧されたプロセスガスをプロセスガスラインに戻して回収するようにした回収装置が開示された。 Therefore, in recent years, in Patent Document 1, a small compressor and a cushion tank for maintaining pressure balance are provided on the suction side of the process gas leaked from the primary seal of the dry gas seal, and the pressure is increased by the small compressor. A recovery device is disclosed in which the process gas is returned to the process gas line and recovered.
しかしながら、特許文献1で開示されたような漏洩ガスの回収装置にあっては、漏洩ガスの燃焼処理を行わずにその大部分を回収することができるので、環境保全や省資源が図れるが、漏洩ガスラインに昇圧用の小型圧縮機及びその吸込側に圧力平衡を保持するクッションタンクを設けるので、システムが大掛かりで複雑となり信頼性に欠けると共に部品点数も増えコストアップを招来するという問題点があった。 However, in the leakage gas recovery apparatus disclosed in Patent Document 1, most of the leakage gas can be recovered without performing the combustion treatment of the leakage gas, so that environmental conservation and resource saving can be achieved. Since a small compressor for boosting and a cushion tank for maintaining pressure balance on the suction side are provided in the leak gas line, the system is large and complicated, lacks reliability, increases the number of parts, and increases costs. there were.
そこで、本発明は、ドライガスシールの一次シールからリークした可燃性プロセスガスを簡単な装置構成で回収できる廉価で信頼性の高いドライガスシールからのリークガス回収装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive and highly reliable leak gas recovery device from a dry gas seal that can recover the combustible process gas leaked from the primary seal of the dry gas seal with a simple device configuration.
斯かる目的を達成するための本発明に係るドライガスシールからのリークガス回収装置は、
ドライガスシールの一次シールからリークした可燃性プロセスガスのリークガスラインをエジェクターに接続し、該エジェクターで噴射される高圧ガス源からの高圧ガス中に前記リークした可燃性プロセスガスを吸引・混入させて低圧ガス源へ回収することを特徴とする。
A leak gas recovery device from a dry gas seal according to the present invention for achieving such an object,
Connect the leak gas line of the combustible process gas leaked from the primary seal of the dry gas seal to the ejector, and suck and mix the leaked combustible process gas into the high-pressure gas from the high-pressure gas source injected by the ejector. And recovering to a low-pressure gas source.
また、
前記高圧ガス源の高圧ガスには、前記可燃性プロセスガスを用いた流体機械から吐出された自己高圧ガスを使用することを特徴とする。
Also,
The high-pressure gas of the high-pressure gas source is a self-high-pressure gas discharged from a fluid machine using the combustible process gas.
また、
前記低圧ガス源の低圧ガスは、自己低圧ガスとして前記流体機械に吸い込まれることを特徴とする。
Also,
The low-pressure gas of the low-pressure gas source is sucked into the fluid machine as a self-low-pressure gas.
また、
前記高圧ガス源からの高圧ガスラインに、前記リークガスラインの圧力を一定に保持すべく当該リークガスラインの圧力に応動する圧力制御弁を介装したことを特徴とする。
Also,
The high-pressure gas line from the high-pressure gas source is provided with a pressure control valve that responds to the pressure of the leak gas line so as to keep the pressure of the leak gas line constant.
また、
前記リークガスラインからは、安全弁を介してフレアスタックに接続されるベント配管が分岐されることを特徴とする。
Also,
A vent pipe connected to the flare stack is branched from the leak gas line through a safety valve.
また、
前記高圧ガス源からの高圧ガスラインに、前記エジェクター保護用のフィルタを交換可能に介装したことを特徴とする。
Also,
The high-pressure gas line from the high-pressure gas source is provided with a replaceable filter for protecting the ejector.
本発明に係るドライガスシールからのリークガス回収装置によれば、エジェクターを用いるという簡単な装置構成で可燃性リークガスを回収することができ、ノーフレアあるいはゼロエミッションを実現して環境保全と省資源が図れると共に、廉価で信頼性の高い回収装置を実現できる。 According to the apparatus for recovering leak gas from a dry gas seal according to the present invention, combustible leak gas can be recovered with a simple apparatus configuration using an ejector, and no flare or zero emission can be realized to save the environment and save resources. At the same time, an inexpensive and highly reliable recovery device can be realized.
以下、本発明に係るドライガスシールからのリークガス回収装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a leak gas recovery device from a dry gas seal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の一実施例を示す圧縮機ドライガスシールのシステム図、図2はリークガス回収装置の詳細図である。 FIG. 1 is a system diagram of a compressor dry gas seal showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed view of a leak gas recovery device.
図1に示すように、天然ガス(主にメタン)やプロパンガス(LPG)等の可燃性ガスをプロセスガスとした圧縮機10において、ドライガスシールの一次シール11a,11bに、圧縮機10から吐出される例えば90.30barG程度のプロセスガスが、一次シールガス供給ライン12,12a,12bを通り、前後差圧に応動して二段に亘って切替(交換)可能なフィルタ(装置)13で不純物が除去された後、圧力制御弁(装置)14により例えば33.44barG程度に降圧されて供され、内側シール室15a,15bに送られる。つまり、内側シール室15a,15bのシール圧力は圧縮機車室16より僅かに高い圧力となるように圧力制御弁(装置)14によって調圧されるのである。
As shown in FIG. 1, in a
内側シール室15a,15bに入ったプロセスガスの一部はシャフトシールラビリンス17a,17bを通って圧縮機車室16に入り、残部は一次シール11a,11bを通って外側シール室18a,18bにリークする。外側シール室18a,18bにリークしたプロセスガスの大部分はリークガスライン19a,19b,19を通り、図示しないオリフィス等で減圧(例えば1.013barG程度)されて後述するエジェクター20に吸引される。
Part of the process gas that has entered the
また、外側シール室18a,18b内のガスが中間ラビリンス21a,21bを通って室22a,22bに、さらにはベント配管24a,24bを通って大気中に洩れ出さぬよう窒素等の不活性ガスが二次シールガス供給ライン23,23a,23bから中間ラビリンス21a,21bに供給され、この不活性ガスは外側シール室18a,18b内に入ったプロセスガスとともにリークガスライン19,19a,19bを通ってエジェクター20に吸引される。
Further, an inert gas such as nitrogen is prevented so that the gas in the
前記エジェクター20では、図2に示すように、圧縮機10から吐出される例えば90.30barG程度の自己高圧ガス(高圧ガス源)が高圧ガスライン27を通って噴射され、この自己高圧ガス中に前述したリークガスをリークガスライン19a,19b,19を通って吸引・混入させて、低圧ガスライン28より圧縮機10に例えば33.09barG程度の自己低圧ガス(低圧ガス源)として圧縮機に吸引・回収される。
In the
そして、前記リークガスライン19からは安全弁25を介してフレアスタック26に接続されるベント配管33が分岐される。安全弁25はリークガスライン19の圧力がエジェクター20の汚損等でリークガスの吸引が不可能となって異常に高圧となった時に自動で開きリークガスをフレアスタック26で燃焼処理させるものである。また、安全弁25をバイパスするバイパス管34には手動で開くバイパス弁35が介装される。
A vent pipe 33 connected to the
前記高圧ガスライン27には、前後差圧に応動して二段に亘って切替(交換)可能なフィルタ(装置)29が介装され、プロセスガス中の不純物(粘着性物質や液状物質(ミスト)等)を除去してエジェクター20の汚損等を未然に防止している。
The high-
さらに、前記高圧ガスライン27の前記フィルタ(装置)29の下流側には、リークガスライン19の圧力を一定に保持してエジェクター20におけるリークガスの良好な吸引作用を奏すべく圧力制御弁30が介装される。つまり、リークガスライン19の圧力を検知する圧力検出器31からの信号が圧力コントローラ32に入力され、該圧力コントローラ32が当該圧力を所定の値に保持するように前記圧力制御弁30を開閉制御するのである。
Further, a
具体的には、高圧ガスライン27を流れるプロセスガスの元圧が変動し、その上昇時には、プロセスガス量が増えリークガスライン19の圧力が下がるので、プロセスガス量を絞りリークガスライン19の圧力を一定に保つ。一方、低圧ガスライン28の圧力上昇時には、プロセスガス量が減りリークガスライン19の圧力が上がるので、プロセスガス量を増やし、リークガスライン19の圧力を一定に保つのである。
Specifically, since the source pressure of the process gas flowing through the high-
このようにして本実施例によれば、ドライガスシールの一次シール11a,11bからリークした可燃性プロセスガスのリークガスライン19a,19b,19をエジェクター20に接続し、該エジェクター20で噴射される高圧ガス源からの高圧ガス中に前記リークした可燃性プロセスガスを吸引・混入させて低圧ガス源へ回収するようにしたので、エジェクター20を用いるという簡単な装置構成で可燃性リークガスを効果的に回収することができ、ノーフレアあるいはゼロエミッションを実現して環境保全と省資源が図れると共に、廉価で信頼性の高い回収装置を実現できる。
Thus, according to the present embodiment, the
また、前記高圧ガス源の高圧ガスには、可燃性プロセスガスを用いた圧縮機10から吐出された自己高圧ガスを使用するので、昇圧ポンプ等の機器あるいは電力などの駆動源が不要であり、前記低圧ガス源の低圧ガスが自己低圧ガスとして前記圧縮機10に吸い込まれることと相俟って、簡素で効率的な装置となり、より一層廉価で信頼性の高い回収装置を実現できる。
Moreover, since the high-pressure gas of the high-pressure gas source uses a self-high-pressure gas discharged from the
また、前記高圧ガス源からの高圧ガスライン27に、リークガスライン19の圧力を一定に保持すべく当該リークガスライン19の圧力に応動する圧力制御弁30を介装したので、エジェクター20におけるリークガスの良好な吸引作用が奏される。
Further, since the high
また、前記リークガスライン19からは、安全弁25を介してフレアスタック26に接続されるベント配管33が分岐されるので、エジェクター20の汚損等に対する安全性が高められる。
Further, since the vent pipe 33 connected to the
また、前記高圧ガス源からの高圧ガスライン27に、エジェクター保護用のフィルタ29を交換可能に介装したので、エジェクター20の汚損等が未然に回避される。
Further, since the
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で高圧ガス源及び/又は低圧ガス源の変更やプロセスガスの変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various changes such as a change of the high-pressure gas source and / or the low-pressure gas source and a change of the process gas are possible without departing from the scope of the present invention. Absent.
本発明に係るドライガスシールからのリークガス回収装置は、毒性ガスや温室効果ガス等の可燃性ガスを用いた流体機械等に適用することができる。 The leak gas recovery device from the dry gas seal according to the present invention can be applied to a fluid machine using a flammable gas such as a toxic gas or a greenhouse gas.
10 圧縮機
11a,11b ドライガスシールの一次シール
12,12a,12b 一次シールガス供給ライン
13 フィルタ(装置)
14 圧力制御弁(装置)
15a,15b 内側シール室
16 圧縮機車室
17a,17b シャフトシールラビリンス
18a,18b 外側シール室
19,19a,19b リークガスライン
20 エジェクター
21a,21b 中間ラビリンス
22a,22b 室
23,23a,23b 二次シールガス供給ライン
24a,24b ベント配管
25 安全弁
26 フレアスタック
27 高圧ガスライン
28 低圧ガスライン
29 フィルタ(装置)
30 圧力制御弁
31 圧力検出器
32 圧力コントローラ
33 ベント配管
34 バイパス管
35 バイパス弁
DESCRIPTION OF
14 Pressure control valve (device)
15a, 15b
30
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