JP2001132685A - ターボ機械におけるサージング回避システム - Google Patents

ターボ機械におけるサージング回避システム

Info

Publication number
JP2001132685A
JP2001132685A JP31947399A JP31947399A JP2001132685A JP 2001132685 A JP2001132685 A JP 2001132685A JP 31947399 A JP31947399 A JP 31947399A JP 31947399 A JP31947399 A JP 31947399A JP 2001132685 A JP2001132685 A JP 2001132685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
surging
converter
compressor
amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP31947399A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshikazu Owaki
敏和 大脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP31947399A priority Critical patent/JP2001132685A/ja
Publication of JP2001132685A publication Critical patent/JP2001132685A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機やファンなどのターボ機械におけるサ
ージングを回避するためのサージング回避システムを提
供する。 【解決手段】 軸流圧縮機のケーシング1内の圧力を検
出するための圧力変換器2がケーシング1に取り付けら
れている。この圧力変換器2で検出された圧力を増幅し
てその変動量を取り出す直流増幅器5とこの直流増幅器
5の出力を直流電圧に変換するAC/DC変換器6が設
けられている。このAC/DC変換器6の出力が予め定
めた値に達したとき制御用リレー7を作動させて軸流圧
縮機を停止又は放風弁操作等のサージング回避動作を自
動的に行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ機械のサー
ジングを検知してサージングを回避するターボ機械にお
けるサージング回避システムに関する。
【0002】
【従来の技術】多段の軸流圧縮機,ファン,その他,タ
ーボ機械において、予想外のサージング発生や操作ミス
によるサージングが発生することがある。ターボ機械に
おけるサージングは、強度が大きいと激しい振動とノイ
ズを発し、運転不能となる。従って、ターボ機械では、
サージングに対する機械の保全目的から、サージングが
発生すると、最も基本的対処として現在は手動停止に頼
っている。しかし、手動による場合は、停止操作の時間
遅れから、ターボ機械内部温度の急上昇により、羽根が
溶融するなどのトラブルが予想される。
【0003】また、サージングに近づいたときに発生す
る高い振動数を監視して、これが所定値に達すると安全
弁を開くようにするサージング回避装置も提案されてい
る(特開昭56−38599号など)。しかしながら、
このやり方だと、サージングが起こって装置の振動が大
きくならないと回避操作が行われず、サージングの迅速
な回避という点で不充分である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、圧縮機やフ
ァンなどのターボ機械においてサージングの発生を即座
に感知して、サージングを回避することのできるサージ
ング回避システムを提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、ターボ機械で発生する圧力を検出する圧力
変換器、同圧力変換器で検出された圧力を増幅してその
変動量を取り出す直流増幅器、同直流増幅器の出力を直
流電圧に変換するAC/DC変換器、同AC/DC変換
器の出力が予め定めた値に達したとき前記ターボ機械を
停止又はサージング回避機器を作動させるよう構成した
ターボ機械におけるサージング回避システムを提供す
る。
【0006】本発明によるサージング回避システムで
は、圧力変換器で検出した圧力信号を直流増幅器で増幅
して圧力変動だけを取り出し、それをAC/DC変換器
で直流電圧に変換して用いるので、サージング突入時の
急変する圧力変動を適切、迅速に検知し、サージングを
自動的に回避することができる。このようにサージング
を迅速に回避できるので、ターボ機械のサージングによ
る損傷を避けることができる。
【0007】本発明を適用するターボ機械が圧縮機の場
合、圧力変換器は圧縮機のケーシングに取り付け圧縮機
ケーシング内の圧力変動を検出することによりサージン
グ突入を感知することができる。或いは、圧縮機の吸気
ダクトに圧力変換器を取り付け、吸気ダクト内の圧力変
動を検出することによっても、上記したと同様に圧縮機
のサージング突入を検知することができる。また、本発
明を適用するターボ機械がファンの場合、圧力変換器を
吐出ケーシングに取り付け、ファン内部の圧力変動を検
出することによってサージング突入を的確に検知するこ
とができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるターボ機械の
サージング回避システムを図示した実施形態に基づいて
具体的に説明する。
【0009】(第1実施形態)まず、図1に示した第1
実施形態によるサージング回避システムを説明する。こ
の第1実施形態は軸流圧縮機に対し本発明を適用した例
で、1は軸流圧縮機のケーシングを示している。2はケ
ーシング1に取り付けられ、同ケーシング1内の圧力を
検出するための圧力変換器で、同圧力変換器2は、直流
増幅器5と専用ケーブル3で接続されている。
【0010】これらの圧力変換器2と直流増幅器5は、
軸流圧縮機内部の圧力変動量を検出する部分を構成して
いる。6はAC/DC変換器で、直流増幅器5からの圧
力変動量を直流電圧に変換する。7は圧縮機制御用リレ
ーで、AC/DC変換器6のリレー接点に接続されてい
る。
【0011】図1に示した第1実施形態によるサージン
グ回避システムは以上の構成を有しており、軸流圧縮機
のケーシング1に取り付けられた圧力変換器2、専用ケ
ーブル3、直流増幅器5によって、縮機内部の静圧を除
いた圧力変動量のみを検出する。次に、この直流増幅器
5で得られた圧力変動量をAC/DC変換器6で直流電
圧に変換して、この直流電圧のレベルに対して制限値を
設け、その圧力変動量がこのレベルに達した時、リレー
接点信号を出力する。
【0012】AC/DC変換器6から出力されるこのリ
レー接点信号によって、圧縮機の制御用リレー7を動作
させて、圧縮機の停止又は、放風弁操作等のサージング
回避動作を自動で行う。このシステムは、圧縮機が予想
外にサージングに突入した際、回避するまでの操作時間
が非常に速いため、圧縮機の損傷が避けられる。
【0013】圧縮機の静圧は、図3のように昇速時1
3,定格運転時14,サージング突入時15,停止時1
6等によって、正常、異常に関係なく変化している。従
来の制御システムでは、この静圧しか検出していなかっ
たため、正常か異常かの判別ができなかった。圧縮機の
圧力変動は、図2のように正常運転時9は、静圧が変化
しても大きく変わることはないが、サージング突入時1
0だけは急変するため、この急変する量に或る制限値1
1(ΔP)を設け、その制限値11を越える圧力変化を
生じたことを検知すると、サージングが検出できる。
【0014】この第1実施形態のサージング回避システ
ムは、圧縮機のサージング突入時に発生する特有の圧力
変動の特徴を活かして、この圧力変動を検出し、その変
動量のレベル値からサージングを判断して、圧縮機停
止、図示しない放風弁等を自動制御することによって、
圧縮機の損傷を防止することができる。
【0015】(第2実施形態)次に、図4に示した第2
実施形態によるサージング回避システムについて説明す
る。この第2実施形態は、単段ファンに対し、本発明に
よるサージング回避システムを適用した例である。図4
において、20は単段ファンを示し、動翼21と静翼2
2を有している。23は単段ファン20の内部の圧力を
検出するための圧力変換器で、単段ファン20のケーシ
ング29に取り付けられている。圧力変換器23は専用
ケーブル24によって直流増幅器25に接続されてい
る。圧力変換器23と直流増幅器25は、単段ファン2
0の内部の圧力変動を検出する部分を構成している。
【0016】26はAC/DC変換器で、直流増幅器2
5で得られたケーシング29内の圧力変動量を直流電圧
に変換する。27は大気放風弁開閉用リレーで、このリ
レー27はAC/DC変換器26のリレー接点に接続さ
れている。28は電磁弁で、大気放風弁開閉用リレー2
7によって作動され、軸流ファンの吐出配管32に設置
されたピストン弁30を開閉するよう操作用空気31の
流れを制御する。
【0017】以上の構成をもつ図4のサージング回避シ
ステムにおいて、単段ファン20の吐出ケーシング29
に取り付けた圧力変換器23,直流増幅器25によって
吐出ケーシング29内部の静圧を除いた圧力変動量のみ
を検出する。この圧力変動量は、AC/DC変換器26
で直流電圧に変換される。この直流電圧のレベルに対し
て予め制限値を設けてあり、圧力変動量が、この制限値
のレベルに達した時、リレー接点信号を出力する。
【0018】AC/DC変換器26から出力されるリレ
ー接点信号は、ファンの吐出配管32に設置されている
ピストン弁30を開閉するための電磁弁28を操作する
大気放風弁開閉用リレー27に与えられる。圧力変動量
がファンのサージング突入により急変すると、前記した
ように大気放風弁開閉用リレー27が働いて、電磁弁2
8を操作し、操作用空気31がピストン弁30のシリン
ダに流れ込んでピストン弁30を開にする。これによっ
て、サージング回避操作を、サージング突入と同時に行
うことができ、単段ファン20を損傷することがない。
【0019】(第3実施形態)次に、図5に示した第3
実施形態によるサージング回避システムについて説明す
る。この第3実施形態は、多段圧縮機に対し本発明を適
用した例である。図5において、42は多段圧縮機の動
翼、43はその静翼、41は吸気ダクトを示している。
44は圧力変換器で、吸気ダクト41に取り付けられて
いる。46は直流増幅器で、圧力変換器44と直流増幅
器46は、専用ケーブル45で接続されている。
【0020】47はAC/DC変換器で、直流増幅器4
6からの圧力変動量を直流電圧に変換し、大気放風弁開
閉用リレー48へ連絡する。
【0021】40は、多段圧縮機の吐出配管52に設け
られたピストン弁で、大気放風弁として働く。ピストン
弁40は、電磁弁49の作動によって制御される操作用
空気51がシリンダに流れ込むことによって開閉され
る。
【0022】図5に示した第5実施形態によるサージン
グ回避システムは以上の構成を有しており、多段圧縮機
の吸気ダクト41内の圧力が圧力変換器44で検出さ
れ、その圧力変動量が直流増幅器46によって得られ、
その圧力変動量は、AC/DC変換器47によって直流
電圧に変換される。
【0023】この第3実施形態の場合は、多段圧縮機の
吸気ダクト内の圧力変動を検出しているため、サージン
グ突入時の圧力変動量の動きは、図6のようになる。す
なわち、正常運転時の圧力変動量は60の部分である
が、サージング突入時61は、圧縮機の吐出側とは反対
に、圧力が正側に急変する。この急変する圧力変動量
に、ある制限値62(ΔP)を設けることによって、第
1及び第2実施形態の場合と同様の制御システムとして
働かせることができる。
【0024】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
【0025】例えば、上記第2実施形態ではサージング
突入を検知するとピストン弁30を開放させて吐出配管
32を開いてサージングを回避するようにしているが、
これに代えてファン20を停止させるようにしてもよ
い。また、第3実施形態では多段圧縮機の吸気ダクト4
1内の圧力変動を検出しているが、吐出側の圧力変動を
検出するように構成してもよい。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ターボ
機械で発生する圧力を検出する圧力変換器、同圧力変換
器で検出された圧力を増幅してその変動量を取り出す直
流増幅器、同直流増幅器の出力を直流電圧に変換するA
C/DC変換器、同AC/DC変換器の出力が予め定め
た値に達したとき前記ターボ機械を停止又はサージング
回避機器を作動させるよう構成したターボ機械における
サージング回避システムを提供する。
【0027】本発明によるサージング回避システムで
は、圧力変換器で検出した圧力信号を直流増幅器で増幅
して圧力変動だけを取り出し、それをAC/DC変換器
で直流電圧に変換して用いるので、サージング突入時の
急変する圧力変動を適切、迅速に検知し、サージングを
自動的に回避し、ターボ機械のサージングによる損傷を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による軸流圧縮機におけ
るサージング回避システムの構成を示す説明図。
【図2】本発明の第1実施形態によるサージング回避シ
ステムを適用した軸流圧縮機におけるサージング突入前
後の圧力変動量の変化を示す線図。
【図3】本発明の第1実施形態によるサージング回避シ
ステムを適用した軸流圧縮機における起動昇速からサー
ジング突入までの圧力変化を示す線図。
【図4】本発明の第2実施形態による単段ファンにおけ
るサージング回避システムの構成を示す説明図。
【図5】本発明の第3実施形態による多段軸流圧縮機に
おけるサージング回避システムの構成を示す説明図。
【図6】本発明の第3実施形態の多段圧縮機において、
サージング突入時の吸気ダクト内の圧力変動を示す線図
である。
【符号の説明】
1 軸流圧縮機のケーシング 2 圧力変換器 3 専用ケーブル 5 直流増幅器 6 AC/DC変換器 7 圧縮機制御用リレー 20 単段ファン 21 動翼 22 静翼 23 圧力変換器 24 専用ケーブル 25 直流増幅器 26 AC/DC変換器 27 大気放風弁開閉用リレー 28 電磁弁 30 ピストン弁 31 操作用空気 32 吐出配管 40 ピストン弁 41 吸気ダクト 42 動翼 43 静翼 44 圧力変換器 45 専用ケーブル 46 直流増幅器 47 AC/DC変換器 48 大気放風弁開閉用リレー 49 電磁弁 51 操作用空気 52 吐出配管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターボ機械で発生する圧力を検出する圧
    力変換器、同圧力変換器で検出された圧力を増幅してそ
    の変動量を取り出す直流増幅器、同直流増幅器の出力を
    直流電圧に変換するAC/DC変換器、同AC/DC変
    換器の出力が予め定めた値に達したとき前記ターボ機械
    を停止又はサージング回避機器を作動させるよう構成し
    たことを特徴とするターボ機械におけるサージング回避
    システム。
  2. 【請求項2】 前記ターボ機械が圧縮機であって、前記
    圧力変換器を前記圧縮機のケーシングに取り付けたこと
    を特徴とする請求項1記載のターボ機械におけるサージ
    ング回避システム。
  3. 【請求項3】 前記ターボ機械がファンであって、前記
    圧力変換器を同ファンの吐出ケーシングに取り付けたこ
    とを特徴とする請求項1記載のターボ機械におけるサー
    ジング回避システム。
  4. 【請求項4】 前記ターボ機械が圧縮機であって、前記
    圧力変換器を前記圧縮機の吸気ダクトに取り付けたこと
    を特徴とする請求項1記載のターボ機械におけるサージ
    ング回避システム。
JP31947399A 1999-11-10 1999-11-10 ターボ機械におけるサージング回避システム Withdrawn JP2001132685A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31947399A JP2001132685A (ja) 1999-11-10 1999-11-10 ターボ機械におけるサージング回避システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31947399A JP2001132685A (ja) 1999-11-10 1999-11-10 ターボ機械におけるサージング回避システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001132685A true JP2001132685A (ja) 2001-05-18

Family

ID=18110601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31947399A Withdrawn JP2001132685A (ja) 1999-11-10 1999-11-10 ターボ機械におけるサージング回避システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001132685A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020941A1 (es) 2009-08-21 2011-02-24 Universidad Politécnica de Madrid Método y dispositivo para la predicción de la inestabilidad de un compresor axial
CN102927027A (zh) * 2012-08-01 2013-02-13 北京首钢自动化信息技术有限公司 一种高炉鼓风机逆流保护方法
CN108131319A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司 喘振检测方法及装置
CN113482960A (zh) * 2021-06-23 2021-10-08 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011020941A1 (es) 2009-08-21 2011-02-24 Universidad Politécnica de Madrid Método y dispositivo para la predicción de la inestabilidad de un compresor axial
CN102927027A (zh) * 2012-08-01 2013-02-13 北京首钢自动化信息技术有限公司 一种高炉鼓风机逆流保护方法
CN108131319A (zh) * 2017-12-21 2018-06-08 沈阳鼓风机集团自动控制系统工程有限公司 喘振检测方法及装置
CN113482960A (zh) * 2021-06-23 2021-10-08 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法
CN113482960B (zh) * 2021-06-23 2022-08-30 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090252617A1 (en) Method for operation of a compressor supplied by a power converter
KR20000076128A (ko) 공기추진밸브의 제어 장치
KR101989588B1 (ko) 서지 영역에서의 운전이 가능한 터보 블로어
JP2001132685A (ja) ターボ機械におけるサージング回避システム
JPH0331917B2 (ja)
JPH10252691A (ja) 動翼可変軸流ファンおよびその運転方法
EP0777828B1 (en) Compressor stall avoidance
CN211573850U (zh) 一种多级离心风机就地柜
JP2002357317A (ja) 給排気口異常検出機能を備える装置および給排気口異常検出方法
JP2006316759A (ja) 圧縮装置
JP2909329B2 (ja) 蒸気タービンブレードの振動防止装置
JP3703872B2 (ja) ガスタービン
JPH06346893A (ja) 圧縮機システム
JPH11280408A (ja) 蒸気タービンの制御方法
US20180172021A1 (en) Radial compressor and turbocharger
JP3110258B2 (ja) 非対称遠心圧縮機ディフューザによるサージ検知装置
JP2000257449A (ja) ガスタービン装置
CN219888316U (zh) 一种so2风机喘振保护装置
JPH04301200A (ja) 流体機械のサージング制御方法
JPH03213696A (ja) 圧縮機の旋回失速防止装置
JP2000234598A (ja) 多段遠心圧縮機の故障判定方法
KR101991784B1 (ko) 서지 영역에서의 운전이 가능한 터보 컴프레서
JP2002061593A (ja) 圧縮機のサージ回避運転制御システム
JPH09195982A (ja) 遠心圧縮機の保護方法
JPH0735094A (ja) 圧縮機のサージング防止装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070206