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公開番号2025057784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023167525
出願日2023-09-28
発明の名称ポンプ装置のクールダウン方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F17C 7/02 20060101AFI20250402BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、潜没式ポンプに対してクールダウンを実行する方法を提供する。
【解決手段】本クールダウン方法は、液化ガス貯槽105から延びる導入ライン121,122を通じて、液化ガスを吸い込み容器2A,2B内に同時に導入し、液化ガスを、吸込み容器2A内の潜没式ポンプ1Aをバイパスさせながら、液化ガスを吸込み容器2A内の流路切り替え装置5Aを通過させ、かつ、液化ガスを、吸込み容器2B内の潜没式ポンプ1Bをバイパスさせながら、液化ガスを吸込み容器2B内の流路切り替え装置5Bを通過させ、液化ガスを、流路切り替え装置5Aおよび流路切り替え装置5Bを通じて吸込み容器2Aおよび吸い込み容器2Bから排出する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
互いに連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置の複数の潜没式ポンプを液化ガスで冷却するクールダウン方法であって、
液化ガス貯槽から延びる第１導入ラインおよび第２導入ラインを通じて、液化ガスを前記第１ポンプ装置の第１吸い込み容器および前記第２ポンプ装置の第２吸い込み容器内に同時に導入し、
前記液化ガスを、前記第１吸込み容器内の第１潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通過させ、かつ、前記液化ガスを、前記第２吸込み容器内の第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、
前記液化ガスを、前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置を通じて前記第１吸込み容器および前記第２吸い込み容器から排出する、クールダウン方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、
ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、
前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、
前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、
前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、
前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する、請求項１に記載のクールダウン方法。
【請求項３】
前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、前記弁体を前記流路構造体に対して押し付けて前記ポンプ側流路を閉じるばねをさらに備えている、請求項２に記載のクールダウン方法。
【請求項４】
前記液化ガスは、前記第１導入ラインおよび前記第２導入ラインを通じて、前記第１吸い込み容器のドレンポートおよび前記第２吸い込み容器のドレンポートを通じて前記第１吸い込み容器および前記第２吸い込み容器内に同時に導入される、請求項１に記載のクールダウン方法。
【請求項５】
前記液化ガスは、前記第１導入ラインおよび前記第２導入ラインを通じて、前記第１吸い込み容器の吸込みポートおよび前記第２吸い込み容器の吸込みポートを通じて前記第１吸い込み容器および前記第２吸い込み容器内に同時に導入される、請求項１に記載のクールダウン方法。
【請求項６】
前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置は、直列に連結されている、請求項１に記載のクールダウン方法。
【請求項７】
前記第１ポンプ装置および前記第２ポンプ装置は、並列に連結されている、請求項１に記載のクールダウン方法。
【請求項８】
互いに連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置の複数の潜没式ポンプを液化ガスで冷却するクールダウン方法であって、
液化ガスを前記第１ポンプ装置の第１吸い込み容器内に導入し、
前記液化ガスから発生したボイルオフガスを、前記第１吸込み容器内の第１潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記ボイルオフガスを前記第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通過させ、
前記ボイルオフガスを前記第１吸込み容器から前記第２ポンプ装置の第２吸込み容器内に導入し、
前記第１潜没式ポンプの運転を始動させて、液化ガスを前記第１吸い込み容器から前記第２吸込み容器内に導入し、
前記液化ガスを、前記第２吸込み容器内の第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させる、クールダウン方法。
【請求項９】
前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、
ポンプ側流路、容器側流路、および流出流路を有する流路構造体と、
前記流路構造体内に配置され、前記流出流路を前記ポンプ側流路または前記容器側流路のいずれかに選択的に連通させる弁体を備えており、
前記ポンプ側流路は、前記対応する潜没式ポンプの吐出し口に連通し、
前記容器側流路は、前記対応する吸込み容器の内部に連通し、
前記流出流路は、前記対応する吸込み容器の吐出しポートに連通する、請求項８に記載のクールダウン方法。
【請求項１０】
前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置のそれぞれは、前記弁体を前記流路構造体に対して押し付けて前記ポンプ側流路を閉じるばねをさらに備えている、請求項９に記載のクールダウン方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体水素、液体窒素、液化アンモニア、液化天然ガス、液化エチレンガス、液化石油ガスなどの液化ガスを移送する用途に使用される潜没式ポンプのクールダウン方法に関し、特に運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、潜没式ポンプを冷却する技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
天然ガスは、火力発電や化学原料として広く利用されている。また、水素は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を発生しないエネルギーとして期待されている。エネルギーとしての水素の用途には、燃料電池およびタービン発電などが挙げられる。天然ガスおよび水素は、常温では気体の状態であるため、これらの貯蔵および運搬のために、天然ガスおよび水素は冷却され、液化される。液化天然ガス（ＬＮＧ）や液体水素などの液化ガスは、一旦液化ガス貯槽に貯蔵された後、ポンプによって発電所や工場などに移送される。
【０００３】
図４１は、液化ガスを汲み上げるためのポンプ装置の従来例を示す模式図である。ポンプ５００は、液化ガスが貯蔵された液化ガス貯槽（図示せず）に接続された縦型吸込み容器５０５内に設置される。液化ガスは、吸込みポート５０１を通じて吸込み容器５０５内に導入され、吸込み容器５０５内は液化ガスで満たされる。ポンプ５００の全体は液化ガス中に浸漬される。したがって、ポンプ５００は、液化ガス中で運転可能な潜没式ポンプである。ポンプ５００が運転されると、液化ガスはポンプ５００によって吐出しポート５０２を通じて排出される。ポンプ５００の運転中、吸込み容器５０５内の液化ガスの一部は気化してガスになり、このガスはベントライン５０３を通じて吸込み容器５０５から排出される。
【０００４】
ポンプ５００の始動時にポンプ５００が常温であると、超低温の液化ガスがポンプ５００に接触したときに液化ガスが気化してしまう。そこで、液化ガスの気化を防ぐために、ポンプ５００を運転する前、ポンプ５００を液化ガスで冷却するクールダウンが行われる。
【０００５】
クールダウンは、吸込み容器５０５内に液化ガス（例えば、液化天然ガス）を注入することにより行われる。吸込み容器５０５内に注入された液化ガスは、吸込み容器５０５を満たし、ポンプ５００の吸込み口５００ａからポンプ５００内に流入し、そして、吐出しポート５０２を通って排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
実開昭５９－１５９７９５号公報
実公昭６２－０３１６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
需要側で必要とされる圧力にまで液化ガスを加圧するために、図４２に示すように、複数のポンプ装置が直列に連結されることがある。液化ガスは、複数のポンプ装置のポンプ５００によって順次加圧される。
【０００８】
しかしながら、直列に連結されたポンプ装置に上記クールダウンを行うと、次のような問題が生じる。すなわち、運転開始前のポンプ装置に液化ガスを流すと、液化ガスは、すべてのポンプ５００内を流れる。この液化ガスの流れは、運転停止中のポンプ５００の羽根車を強制的に回転させる。結果として、軸受などの摺動部を損傷させてしまう。ポンプ５００の羽根車の意図しない回転を防止するために、液化ガスを低流量で流すことも考えられるが、この場合は、すべてのポンプ装置でクールダウンが完了するまでに非常に長い時間がかかる。
【０００９】
そこで、本発明は、運転停止中の潜没式ポンプの羽根車の回転を防止しつつ、潜没式ポンプに対してクールダウンを実行する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、互いに連結された第１ポンプ装置および第２ポンプ装置を少なくとも含む複数のポンプ装置の複数の潜没式ポンプを液化ガスで冷却するクールダウン方法であって、液化ガス貯槽から延びる第１導入ラインおよび第２導入ラインを通じて、液化ガスを前記第１ポンプ装置の第１吸い込み容器および前記第２ポンプ装置の第２吸い込み容器内に同時に導入し、前記液化ガスを、前記第１吸込み容器内の第１潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第１吸込み容器内の第１流路切り替え装置を通過させ、かつ、前記液化ガスを、前記第２吸込み容器内の第２潜没式ポンプをバイパスさせながら、前記液化ガスを前記第２吸込み容器内の第２流路切り替え装置を通過させ、前記液化ガスを、前記第１流路切り替え装置および前記第２流路切り替え装置を通じて前記第１吸込み容器および前記第２吸い込み容器から排出する、クールダウン方法が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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