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压缩机组以及压缩机组的控制方法

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及压缩机组以及压缩机组的控制方法。

背景技术

已知设置在LNG运输船上,将从储存槽内的LNG(Liquefied Natural Gas:液化天然气)发生的蒸发气体升压,并供给到发动机等需求方的压缩机组。在日本专利公开公报特开2017-129112号中公开了一种压缩机组,其具备:多个压缩机;连接吸入侧流路和喷出侧流路的旁通流路;设置在旁通流路上的调整阀;控制调整阀的开度的控制部;以及设置在喷出侧流路上的压力计。在日本专利公开公报特开2017-129112号中公开的压缩机组中,利用根据喷出侧流路的压力与目标压力之间的压力差而被设定的指令值,控制部控制旁通流路的调整阀的开度。此外,在日本专利公报第6294243号及日本专利公开公报特开2018-103954号中也公开了压缩机组,其具备:以旁通压缩段的方式设置的旁通流路;设置在旁通流路上的旁通阀;以及调节旁通阀的开度的控制装置。

在日本专利公开公报特开2017-129112号、日本专利公报第6294243号及日本专利公开公报特开2018-103954号的压缩机组中,旁通流路以跨越第一压缩段的方式被设置。在该压缩机组中,有时以使第一压缩段的喷出侧的压力达到设定压力的方式,控制旁通流路上的旁通阀的开度。该设定压力考虑第一压缩段的压缩比与其以外的压缩段的压缩比之间的平衡而被设定。

此外,上述设定压力考虑压缩机组在稳定运转时通常估计到的蒸发气体的吸入温度(例如,40℃)而被设定。但是,蒸发气体的温度有时会变动,也会有温度比上述温度低的蒸发气体被吸入第一压缩段。

一般而言,如果蒸发气体的温度下降,则气体密度变高,所以第一压缩段的气体处理量增大。此时,如果设定压力基于上述的通常估计到的蒸发气体的吸入温度而被设定,则经由旁通流路被返送的气体的流量容易增加,在储存槽侧的流路(第一压缩段的吸入侧流路)存在气体压力上升之虞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压缩机组以及压缩机组的控制方法,在从储存槽向压缩机组流入低温的气体的情况下,能够抑制储存槽侧的流路的压力上升。

本发明一个方面涉及压缩机组,其被设置在船舶内,从所述船舶的液化天然气储存槽回收蒸发气体亦即对象气体,并将其至少一部分供给到需求方。该压缩机组包括:往复运动式的多个压缩段,将对象气体依次升压;曲轴机构,驱动各压缩段的活塞;旁通流路,至少旁通第一个压缩段;旁通阀,被设置在所述旁通流路上;上游压力传感器,被设置在连接所述液化天然气储存槽和所述第一个压缩段的储存槽连接流路上;温度传感器,被设置在所述储存槽连接流路上;下游压力传感器,被设置在相对于所述储存槽连接流路位于下游侧且连接所述旁通流路的入口侧端部的流路上;开度调整部,以如下方式控制所述旁通阀的开度:在所述下游压力传感器的检测压力高于指定的设定压力的情况下,增大所述旁通流路的气体流量;在所述下游压力传感器的检测压力低于所述设定压力的情况下,减少所述旁通流路的气体流量;以及设定压力变更部,如果所述温度传感器的检测温度下降,则提高所述设定压力。

本发明另一个方面涉及压缩机组的控制方法,所述压缩机组被设置在船舶内,从所述船舶的液化天然气储存槽回收蒸发气体亦即对象气体,并将其至少一部分供给到需求方。所述压缩机组包括:将对象气体依次升压的往复运动式的多个压缩段;至少旁通第一个压缩段的旁通流路;被设置在所述旁通流路上的旁通阀;以及连接所述液化天然气储存槽和所述第一个压缩段的储存槽连接流路。所述压缩机组的控制方法包括以下步骤:由上游压力传感器检测在所述储存槽连接流路流动的对象气体的压力;由温度传感器检测在所述储存槽连接流路流动的对象气体的温度;由下游压力传感器检测在相对于所述储存槽连接流路位于下游侧且连接所述旁通流路的入口侧端部的流路流动的对象气体的压力;以如下方式控制所述旁通阀的开度:在所述下游压力传感器的检测压力高于指定的设定压力的情况下,增大所述旁通流路的气体流量;在所述下游压力传感器的检测压力低于所述指定的设定压力的情况下,减少所述旁通流路的气体流量;以及如果所述温度传感器的检测温度下降,则提高所述设定压力。

根据本发明,在从储存槽向压缩机组流入低温的气体的情况下,能够抑制储存槽侧的流路的压力上升。

附图说明

图1是第一实施方式涉及的压缩机组的结构的示意结构图。

图2是示意性地表示第一实施方式涉及的压缩机组中的上游压力传感器的检测压力与设定压力的关系的关系图。

图3是示意性地表示第一实施方式涉及的控制器的控制方法的流程图。

图4是表示第二实施方式涉及的压缩机组的一部分的结构图。

图5是示意性地表示第二实施方式涉及的压缩机组中的上游压力传感器的检测压力与设定压力的关系的关系图。

图6是第三实施方式涉及的压缩机组的结构的示意结构图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是第一实施方式涉及的压缩机组100的示意结构图。参照图1说明压缩机组100。

压缩机组100被设置在具有储存有LNG(Liquefied Natural Gas:液化天然气)的储存槽101的船舶(未图示)上。压缩机组100回收在储存槽101内产生的蒸发气体亦即对象气体,并升压至例如约300barG,然后将被升压的对象气体供给到指定的需求方600。在以下的说明中,以对象气体的流动方向为基准使用“上游”以及“下游”的用语。

压缩机组100具备:对象气体从储存槽101朝向需求方600流动的气体流路110;将对象气体依次升压的多个压缩段(第一压缩段201~第六压缩段206);以及用于驱动各压缩段201~206的驱动部(省略图示)。在气体流路110上设有2个第一压缩段201,在2个第一压缩段201的下游侧依次设有第二压缩段202~第六压缩段206。

驱动部具备驱动源(马达或发动机等)和将驱动源的动力传递至第一压缩段201~第六压缩段206的曲轴机构。曲轴机构具有分别连接于第一压缩段201~第六压缩段206的活塞杆的多个十字头。曲轴机构通过将曲轴的旋转变换为十字头的往复运动,从而使活塞杆以及连接于活塞杆的远端的活塞往复运动。第一压缩段201~第六压缩段206各自具有往复运动式的压缩机构。

第一压缩段201~第六压缩段206各自具备:气缸部;收容在气缸部内的活塞;安装在活塞的活塞环;从活塞延伸设置并连接于曲轴机构的活塞杆(省略图示)。在气缸部设有杆密封环。第一压缩段201~第五压缩段205是不向活塞环以及杆密封环供给润滑油的无给油式的压缩段,第六压缩段206是向活塞环以及杆密封环供给润滑油的给油式的压缩段。

气体流路110包含:对象气体从储存槽101流入的储存槽连接流路111;多个压缩段201~206之间的多个段连接流路112~116;以及向需求方600供给对象气体的需求方供给流路117。

储存槽连接流路111连接于储存槽101的上部,并且分两岔连接于2个第一压缩段201。即,2个第一压缩段201以互相并列的方式构成。

段连接流路112以使对象气体从2个第一压缩段201流向第二压缩段202的方式构成。即,段连接流路112从2个第一压缩段201延伸设置且汇流为1个流路,并连接于第二压缩段202。

段连接流路113连接第二压缩段202和第三压缩段203。段连接流路114连接第三压缩段203和第四压缩段204。段连接流路115连接第四压缩段204和第五压缩段205。段连接流路116连接第五压缩段205和第六压缩段206。

在段连接流路116设置有:用于开闭从第五压缩段205向第六压缩段206的对象气体的流通的开闭阀352;以及用于防止对象气体从第六压缩段206向第五压缩段205逆流的中间止回阀353。中间止回阀353被配置在开闭阀352与第六压缩段206之间。

需求方供给流路117连接第六压缩段206和需求方600。在需求方供给流路117连接有:用于防止对象气体从需求方600向第六压缩段206逆流的止回阀354;以及用于将剩余的对象气体导出到燃烧设备500的排出流路118。在排出流路118设置有用于开闭向燃烧设备500的对象气体的流通的排出阀355。

在多个段连接流路112~116以及需求方供给流路117设置有多个冷却器212~216。多个冷却器212~216分别以使对象气体与比对象气体低温的冷却水进行热交换的方式构成。

冷却器212以冷却从第二压缩段202喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路113上。冷却器213以冷却从第三压缩段203喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路114上。冷却器214以冷却从第四压缩段204喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路115上。冷却器215以冷却从第五压缩段205喷出的对象气体的方式被设置在段连接流路116中的开闭阀352的上游侧。冷却器216以冷却从第六压缩段206喷出的对象气体的方式被设置在需求方供给流路117中的止回阀354的上游侧。

压缩机组100还具备:用于将对象气体从下游侧返送到上游侧的旁通流路301~304;以及用于将对象气体再液化并返送到储存槽101的再液化管路119。

旁通流路301从连接于段连接流路113的入口侧端部322延伸至连接于储存槽连接流路111的出口侧端部321。即,旁通流路301以旁通第一压缩段(也就是,位于最上游的第一个压缩段)201及第二压缩段202的方式连接段连接流路113和储存槽连接流路111。入口侧端部322与段连接流路113的冷却器212相比配置在下游侧。

同样,旁通流路302从连接于段连接流路114的入口侧端部延伸至连接于段连接流路113的出口侧端部而形成,旁通第三压缩段203。旁通流路303从连接于段连接流路116的入口侧端部延伸至连接于段连接流路114的出口侧端部而形成,旁通第四压缩段204及第五压缩段205。旁通流路304从连接于需求方供给流路117的入口侧端部延伸至连接于段连接流路116的出口侧端部而形成,旁通第六压缩段206。

在旁通流路301~304分别设置有旁通阀311~314。旁通阀311~314从后述的控制器420接收信号来调整开度,以使旁通流路301~304的入口侧端部的对象气体的检测压力达到作为指定的目标压力的设定压力。

再液化管路119从连接于段连接流路116中的中间止回阀353的上游侧的入口侧端部朝向图略的液化设备(例如,热交换器等)延伸。

压缩机组100具备:上游压力传感器401;温度传感器403;作为下游压力传感器402而发挥功能的第二压力传感器412、第三压力传感器413~第六压力传感器416;以及控制器420。

上游压力传感器401和温度传感器403为了检测第一压缩段201的吸入侧流路的对象气体的压力或温度而在储存槽连接流路111配置在旁通流路301的出口侧端部321与第一压缩段201之间。

第二压力传感器412(下游压力传感器402)为了检测第二压缩段202的喷出侧流路的气体压力、即旁通流路301的入口侧端部322的气体压力,被设置在段连接流路113上的冷却器212的下游侧。

第三压力传感器413为了检测第三压缩段203的喷出侧流路的气体压力、即旁通流路302的入口侧端部的气体压力,被设置在段连接流路114中的冷却器213的下游侧。第四压力传感器414为了检测第五压缩段205的喷出侧流路的气体压力、即旁通流路303的入口侧端部的气体压力,被设置在段连接流路116中的冷却器215与开闭阀352之间。第五压力传感器415被配置在段连接流路116中的中间止回阀353与第六压缩段206之间。第六压力传感器416为了检测第六压缩段206的喷出侧流路的气体压力、即旁通流路304的入口侧端部的气体压力,被配置在需求方供给流路117中的冷却器216与止回阀354之间。

表示从上游压力传感器401输出的检测压力P1的信号、表示从温度传感器403输出的检测温度T1的信号、以及表示从第二压力传感器412(下游压力传感器402)输出的检测压力P2的信号被传递到控制器420。

控制器420由具备ROM、RAM以及CPU等的微型计算机形成。控制器的ROM等中存储有使控制器420作为设定压力变更部431及开度调整部441发挥功能的控制程序和指定的关系式。

该指定的关系式表示检测压力P1(即,第一压缩段201的吸入侧的压力)以及检测温度T1(即,第一压缩段201的吸入侧的温度)与第二压缩段202的喷出侧的段连接流路113的设定压力PS1之间的关系。设定压力变更部431参照该关系式由检测压力P1及检测温度T1导出设定压力PS1。开度调整部441以使检测压力P2达到该设定压力PS1的方式变更旁通阀311的开度设定值。

图2是表示设定压力PS1与检测压力P1及检测温度T1之间的关系的图。在图2中,横轴表示检测压力P1,纵轴表示设定压力PS1。在图2中用画影线的平行四边形表示的区域A,设定压力PS1基于检测压力P1及检测温度T1被设定。

图2中的区域A的下侧的边CE11表示检测温度T1为恒定的温度(第一温度)T11的情况下的相对于检测压力P1的设定压力PS1的变化。第一温度T11与所估计的对象气体的温度的上限温度相对应,在本实施方式中为40℃。需要说明的是,万一超过第一温度T11的温度的对象气体一时流入的情况下,基于第一温度T11的情况下的检测压力P1与设定压力PS1的关系(边CE11所示的关系)计算设定压力PS1。

图2中的区域A的上侧的边CE13表示检测温度T1为恒定的温度(第二温度)T13的情况下的相对于检测压力P1的设定压力PS1的变化。第二温度T13是比第一温度T11低的温度,在本实施方式中为20℃。实际上,有时会流入温度比第二温度T13低的气体。在对象气体的温度为第二温度T13以下的情况下,基于第二温度T13的情况下的检测压力P1与设定压力PS1的关系(边CE13所示的关系)计算设定压力PS1。

位于边CE11、CE13之间且倾斜与它们相同的直线部分CE12表示检测温度T1为恒定的温度(第三温度)T12的情况下,相对于检测压力P1的设定压力PS1的变化。第三温度T12是第一温度T11与第二温度T13之间的温度。如上所示,在区域A内,与边CE11、CE13倾斜相同的直线部分表示检测温度T1为恒定的温度的情况下相对于检测压力P1的设定压力PS1的变化。

设定压力变更部431在检测温度T1为恒定的情况下,以使设定压力PS1相对于上游压力传感器401的检测压力P1的增大线性变大的方式变更设定压力PS1。该检测压力P1与设定压力PS1之间的关系在图2中用如边CE11、CE13那样的直线表示。也就是说,压缩机组100在检测温度T1恒定的情况下,当第一压缩段201的吸入侧的对象气体的压力上升了时,根据该压力的上升幅度,提高第二压缩段202的喷出侧的对象气体的目标压力。

在图2的区域A,随着温度传感器403的检测温度T1变低,表示检测压力P1与设定压力PS1之间的关系的直线以沿纵轴方向朝上平行移动的方式表示。即,设定压力变更部431随着检测温度T1变低而提高设定压力PS1。也就是说,压缩机组100中,在第一压缩段201的吸入侧的对象气体的温度下降的情况下,根据该温度的下降幅度,提高第二压缩段202的喷出侧的对象气体的目标压力。

在此,参照图2说明变更设定压力PS1时的具体例。例如,如果设处于第一压缩段201的吸入侧的对象气体的检测温度T1为温度T11,吸入侧的对象气体的检测压力P1为压力P11的状态(状态B),则压力P21被设定为设定压力PS1。

此外,如果设处于检测温度T1为温度T11且检测压力P1为大于压力P11的压力P12的状态(状态C),则压力P22被设定为设定压力PS1。如果设处于检测温度T1为温度T12且检测压力P1为压力P11的状态(状态D),则压力P23被设定为设定压力PS1。如果设处于检测温度T1为温度T12且检测压力P1为压力P12的状态(状态E),则压力P24被设定为设定压力PS1。

开度调整部441比较由设定压力变更部431设定的设定压力PS1和第二压力传感器412(下游压力传感器402)的检测压力P2,以使第二压力传感器412的检测压力P2达到设定压力PS1的方式控制旁通阀311的开度。

例如,开度调整部441在第二压力传感器412的检测压力P2高于设定压力PS1的情况下,为了增加在旁通流路301流动的气体的流量,增大旁通阀311的开度。此外,在第二压力传感器412的检测压力P2低于设定压力PS1的情况下,为了减少旁通流路301的气体的流量,减小旁通阀311的开度。

(动作说明和控制方法)

在此,说明压缩机组100驱动时的动作。在压缩机组100驱动时,开闭阀352打开而排出阀355关闭,储存槽101和需求方600通过气体流路110而连通。在该状态下,各压缩段201~206被驱动。

从储存槽101供给到储存槽连接流路111的对象气体经过第一压缩段201~第六压缩段206的压缩步骤和冷却器212~216的冷却步骤被导出到需求方供给流路117。此外,在段连接流路116流动的对象气体的一部分从再液化管路119返送到图略的再液化设备。需求方供给流路117的对象气体被导出到需求方600。如果对象气体有剩余,则排出阀355被开放,剩余的对象气体通过排出流路118被导出到燃烧设备500。

压缩机组100可以将在段连接流路113~116以及需求方供给流路117流动的对象气体的一部分通过旁通流路301~304从下游侧的流路返送到上游侧的流路。据此,可以灵活应对需求方600的对象气体的需要量的变化。

在第一压缩段201及第二压缩段202,能够通过设置有可以由控制器420调整开度的旁通阀311的旁通流路301,将段连接流路113的对象气体的一部分返送到储存槽连接流路111。在第三压缩段203,能够通过设置有旁通阀312的旁通流路302,将段连接流路114的对象气体的一部分返送到段连接流路113。在第四压缩段204及第五压缩段205,能够通过设置有旁通阀313的旁通流路303,将段连接流路116的对象气体的一部分返送到段连接流路114。在第六压缩段206,能够通过设置有旁通阀314的旁通流路304,将需求方供给流路117的对象气体的一部分返送到段连接流路116。

在此,着眼于跨越第一压缩段201和第二压缩段202的旁通流路301的旁通阀311,说明控制器420调整旁通阀311的开度时的控制方法。

图3中示出了控制器420调整旁通阀311的开度时的控制方法的流程图。

首先,压缩机组100接收运转开始的指令开始运转,储存槽连接流路111的对象气体被吸入第一压缩段201,并且在第二压缩段202被压缩的对象气体向段连接流路113喷出。此时,控制器420从上游压力传感器401和温度传感器403受理检测压力P1和检测温度T1的信号(步骤S100)。需要说明的是,控制器420还从第二压力传感器412接收检测压力P2的信号。

控制器420基于以检测压力P1和检测温度T1作为参数导出设定压力PS1的关系式、以及从上游压力传感器401和温度传感器403获取的值,导出设定压力PS1(步骤S200)。该关系式以使设定压力PS1收敛在图2的区域A内的方式被设定。开度调整部441以使受理的检测压力P2接近由关系式导出的设定压力PS1的方式调整旁通阀311的开度(步骤S300)。

如以上说明,在压缩机组100中,在检测温度T1低于第一温度T11(上限温度)的情况下,设定压力PS1被变更为更高的值,进行旁通阀311的开度调整。所以,段连接流路113的对象气体难以从旁通流路301被返送到储存槽连接流路111。因此,即使在因吸入低温的对象气体而第一压缩段201及第二压缩段202的对象气体的处理量变大的情况下,也抑制被返送到储存槽连接流路111的对象气体的流量增加。其结果,可以抑制储存槽连接流路111的压力过度变高。

另外,该压缩机组100中,当设定压力变更部431变更设定压力PS1时,如果温度传感器403的检测温度T1为预先设定的下限温度T13以下,则设定压力PS1维持为与温度T13相对应的值。据此,抑制设定压力PS1过度上升,并抑制因第一压缩段201及第二压缩段202的喷出压力增大而导致的各压缩段201~206之间的压力平衡恶化。其结果,还可以抑制压缩机组的动力增加。

此外,该压缩机组100中,在随着蒸发气体的产生量增加(与检测温度T1的变化无关)而储存槽连接流路111的压力上升的情况下,设定压力变更部431也与检测压力P1成比例而将设定压力PS1变更为更高的值。因此,抑制被返送到储存槽连接流路111的对象气体的流量增加。其结果,可以抑制储存槽连接流路111的压力过度变高。

(第二实施方式)

参照图4及图5说明第二实施方式涉及的压缩机组100。在此,对与第一实施方式相同的构成要素附上相同的符号,并省略其详细说明。

第二实施方式中,与第一实施方式的不同点在于:在压缩机组100的段连接流路113设置有安全阀351,并且,由设定压力变更部431变更的设定压力PS1中,设有上限压力。压缩机组100的其它结构与第一实施方式一样。

如图4所示,安全阀351在连接有旁通流路301的入口侧端部322的段连接流路113中设置在第二压缩段202与冷却器212之间。安全阀351是在段连接流路113内的压力异常上升而达到了设定于安全阀351的指定的工作压力P30的情况下开阀,将段连接流路113的气体释放到指定场所的安全装置。

如图5所示,为了使设定压力PS1不过度接近安全阀351的工作压力P30,对设定压力PS1设定了比工作压力P30低指定的值的上限压力P26,该上限压力存储在控制器420中。据此,图2的区域A被校正为不超过上限压力P26。

例如,设:在检测温度T1为第二温度T13时,检测压力P1从压力P15的状态(状态L)变化为比压力P15高的压力P16的状态(状态M),并进一步变化为比压力P16高的压力P17的状态(状态N)。当从状态L变化为状态M时,与从压力P15向压力P16的检测压力P1的变化相对应,设定压力变更部431将设定压力PS1从压力P25变更为比压力P25高的压力。此时的上限压力是比安全阀351的工作压力P30低指定的值的上限压力P26。并且,即使从状态M变化为状态N,由于设定压力PS1达到了上限压力P26,因此,设定压力变更部431将设定压力PS1维持为上限压力P26。

据此,即使在伴随来自需求方的对象气体的要求量的变动而第二压缩段202的对象气体的处理量增大的情况下,也可以抑制设置了安全阀351的段连接流路113的压力瞬间达到安全阀351的工作压力P30的情况。即,可以防止意料不到的安全阀351的工作。

需要说明的是,虽然省略其它构成、作用及效果的说明,但可以将第一实施方式的说明引用于第二实施方式。

(第三实施方式)

参照图6说明第三实施方式涉及的压缩机组100。在此,对与第一实施方式及第二实施方式相同的构成要素附上相同的符号,并省略其详细说明。

第三实施方式涉及的压缩机组100包括无给油式的第一压缩段201~第五压缩段205。需求方供给流路117连接于第五压缩段205。在需求方供给流路117中的第五压缩段205的下游且止回阀354的上游侧的部位连接有再液化管路119的上游侧端部。在段连接流路114连接有用于将剩余的对象气体导出到燃烧设备500的排出流路118。第四压力传感器414被配置在段连接流路114中的第四压缩段204的吸入侧,第五压力传感器415被配置在需求方供给流路117中的冷却器215的下游侧。此时,第六压缩段206、旁通流路304、旁通阀314、第六压力传感器416、冷却器216、中间止回阀353及开闭阀352被省略。其它结构与第一实施方式大致相同。

在第三实施方式涉及的压缩机组100中,与第一实施方式同样,在检测温度T1低于第一温度T11(上限温度)的情况下,设定压力PS1被变更为更高的值,进行旁通阀311的开度调整。因此,段连接流路113的对象气体难以通过旁通流路301返回到储存槽连接流路111。即使在因吸入低温的对象气体而第一压缩段201及第二压缩段202的对象气体的处理量变大的情况下,也抑制被返送到储存槽连接流路111的对象气体的流量增加。

需要说明的是,虽然省略其它构成、作用及效果的说明,但可以将第一实施方式的说明引用于第三实施方式。

此外,在第一至第三实施方式中,在检测温度T1恒定的情况下,设定压力PS1并不一定需要相对于检测压力P1的增加以恒定的增加比例(图2中用直线表示的变化)变化。例如,设定压力PS1也可以相对于检测压力P1的增加以台阶状增加的方式变化。或者,也可以曲线变化,还可以以不连续地增加的方式变化。

此外,在第一至第三实施方式中,旁通流路301以旁通第一压缩段201和第二压缩段202的方式被设置,但并不限定于此。旁通流路301也可以旁通从第一压缩段201至第三压缩段203或第三压缩段203的下游侧的压缩段。

本次公开的实施方式在所有的点上为例示,不应解释为用于限制。本发明的范围不是通过所述的说明来表示,而是通过权利要求书来表示,并包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。

在此,概况说明所述实施方式。

(1)本发明的压缩机组是被设置在船舶内,从所述船舶的液化天然气储存槽回收蒸发气体亦即对象气体,并将其至少一部分供给到需求方的压缩机组。该压缩机组包括:往复运动式的多个压缩段,将对象气体依次升压;曲轴机构,驱动各压缩段的活塞;旁通流路,至少旁通第一个压缩段;旁通阀,被设置在所述旁通流路上;上游压力传感器,被设置在连接所述液化天然气储存槽和所述第一个压缩段的储存槽连接流路上;温度传感器,被设置在所述储存槽连接流路上;下游压力传感器,被设置在相对于所述储存槽连接流路位于下游侧且连接所述旁通流路的入口侧端部的流路上;开度调整部,以如下方式控制所述旁通阀的开度:在所述下游压力传感器的检测压力高于指定的设定压力的情况下,增大所述旁通流路的气体流量;在所述下游压力传感器的检测压力低于所述设定压力的情况下,减少所述旁通流路的气体流量;以及设定压力变更部,如果所述温度传感器的检测温度下降,则提高所述设定压力。

如上所述构成的压缩机组中,在从液化天然气储存槽流入压缩机组的对象气体的温度下降的情况下,由设定压力变更部将设定压力变更为更高的压力。并且,将变更为更高的压力的设定压力作为下游压力传感器的检测压力的目标压力,由开度调整部进行旁通阀的开度调整。因此,对象气体难以通过旁通流路从喷出侧流路返回到储存槽连接流路,所以能够抑制返回到储存槽连接流路的对象气体的流量增加。其结果,在流入的对象气体的温度变低情况下,能够抑制储存槽连接流路的压力变高。

(2)所述设定压力变更部也可以在所述温度传感器的检测温度达到指定温度以下的情况下,将所述设定压力维持为与所述指定温度相对应的设定压力。

在该结构中,用于在设定压力变更部变更设定压力的温度设定有下限的指定温度。所以,设定压力不会变得比对应于指定温度的压力还高,因此,可以抑制设定压力过度上升。据此,可以抑制压缩机组的动力增加。

(3)所述设定压力变更部也可以随着所述上游压力传感器的检测压力上升而提高所述设定压力。

在该结构中,因蒸发气体的产生量增加等而储存槽连接流路的压力上升了的情况下,设定压力被变更为更高的压力。据此,可以抑制通过旁通流路从喷出侧流路被返送到储存槽连接流路的对象气体的流量。因此,有助于抑制储存槽连接流路的压力上升。

(4)也可以还包括:安全阀,被设置在连接所述旁通流路的所述入口侧端部的所述流路上,且工作压力被设定为恒定值,其中,所述设定压力变更部针对所述设定压力设定比所述安全阀的工作压力低指定值的上限压力。

在该结构中,设定压力变更部对设定压力设定上限压力,不让成为第二压力传感器的目标压力的设定压力过度接近安全阀的工作压力。据此,即使在来自压缩段的喷出量变动的情况下,也可以防止设置有安全阀的流路的压力瞬间达到工作压力的情况。即,可以防止意料不到的安全阀的工作。

(5)所述温度传感器也可以设置在所述储存槽连接流路中位于所述旁通流路的出口侧端部与所述第一个压缩段之间。

在该结构中,可以使用设置在更靠近第一个压缩段的吸入口的位置的温度传感器准确地检测出流入第一个压缩段的对象气体的温度。

(6)本发明的压缩机组的控制方法是被设置在船舶内,从所述船舶的液化天然气储存槽回收蒸发气体亦即对象气体,并将其至少一部分供给到需求方的压缩机组的控制方法。所述压缩机组包括:将对象气体依次升压的往复运动式的多个压缩段;至少旁通第一个压缩段的旁通流路;被设置在所述旁通流路上的旁通阀;以及连接所述液化天然气储存槽和所述第一个压缩段的储存槽连接流路。所述压缩机组的控制方法包括以下步骤:由上游压力传感器检测在所述储存槽连接流路流动的对象气体的压力;由温度传感器检测在所述储存槽连接流路流动的对象气体的温度;由下游压力传感器检测在相对于所述储存槽连接流路位于下游侧且连接所述旁通流路的入口侧端部的流路流动的对象气体的压力;以如下方式控制所述旁通阀的开度:在所述下游压力传感器的检测压力高于指定的设定压力的情况下,增大所述旁通流路的气体流量;在所述下游压力传感器的检测压力低于所述指定的设定压力的情况下,减少所述旁通流路的气体流量;以及如果所述温度传感器的检测温度下降,则提高所述设定压力。

根据本发明的压缩机组,在从储存槽向压缩机组流入气体密度高的低温的气体的情况下,能够抑制储存槽侧的流路的压力增加。

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