JP2002242879A - ターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置 - Google Patents
ターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置Info
- Publication number
- JP2002242879A JP2002242879A JP2001228880A JP2001228880A JP2002242879A JP 2002242879 A JP2002242879 A JP 2002242879A JP 2001228880 A JP2001228880 A JP 2001228880A JP 2001228880 A JP2001228880 A JP 2001228880A JP 2002242879 A JP2002242879 A JP 2002242879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- compressor
- unstable
- impeller
- sensor
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/02—Arrangement of sensing elements
- F01D17/08—Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/001—Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/01—Purpose of the control system
- F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
- F05D2270/101—Compressor surge or stall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/301—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/301—Pressure
- F05D2270/3011—Inlet pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/301—Pressure
- F05D2270/3015—Pressure differential pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターボ型圧縮機の作動中頻発する旋回失速及
びサージを迅速、且つ、簡単に感知するための構成が簡
単で安価な感知装置を提供する。 【解決手段】 感知装置は、感知機体２２と、感知機体
２２の一平端面から一定間隔をおいて解放する第１の圧
力取出し孔２５ａと第２の圧力取出し孔２６ａを有する
第１の圧力管２５及び第２の圧力管２６と、第１及び第
２圧力取出し孔２５ａ，２６ａの間を横切る分割膜２８
とから成り、感知装置を分割膜２８の長さ方向がターボ
圧縮機のインペラ１２の回転軸に平行になるように設置
し、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２６ａにおけ
る圧力差がターボ圧縮機の不安定領域で操作している圧
力差になっているか否かを検出する。
びサージを迅速、且つ、簡単に感知するための構成が簡
単で安価な感知装置を提供する。 【解決手段】 感知装置は、感知機体２２と、感知機体
２２の一平端面から一定間隔をおいて解放する第１の圧
力取出し孔２５ａと第２の圧力取出し孔２６ａを有する
第１の圧力管２５及び第２の圧力管２６と、第１及び第
２圧力取出し孔２５ａ，２６ａの間を横切る分割膜２８
とから成り、感知装置を分割膜２８の長さ方向がターボ
圧縮機のインペラ１２の回転軸に平行になるように設置
し、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２６ａにおけ
る圧力差がターボ圧縮機の不安定領域で操作している圧
力差になっているか否かを検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ型圧縮機の
作動中に頻発する旋回失速及びサージ(surge)を迅速且
つ簡単に感知するための感知装置に関する。
作動中に頻発する旋回失速及びサージ(surge)を迅速且
つ簡単に感知するための感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ターボ型圧縮機において、その
作動流体の作動流量が次第に減少し、所定の流量以下に
なると旋回失速及びサージが発生する。これらの発生は
圧縮機システムの性能を悪化させ、最悪の場合は圧縮機
システムに致命的な機械的損傷を生じる恐れがある。そ
こで、かかる旋回失速及びサージの発生を迅速且つ正確
に感知し、これらを解消することが何よりも重要であ
る。
作動流体の作動流量が次第に減少し、所定の流量以下に
なると旋回失速及びサージが発生する。これらの発生は
圧縮機システムの性能を悪化させ、最悪の場合は圧縮機
システムに致命的な機械的損傷を生じる恐れがある。そ
こで、かかる旋回失速及びサージの発生を迅速且つ正確
に感知し、これらを解消することが何よりも重要であ
る。
【０００３】旋回失速及びサージ領域を感知するため
に、従来は、高周波用圧力センサ又は振動センサ及び信
号分析システムなどから成る感知装置を用いるが、これ
らのセンサは高価であるため感知装置の製造コストが高
くなること、信号分析システムの操作には高度の技法を
必要とすること、このシステムの維持・保守に高額の費
用がかかることなどの問題があった。これらの問題を克
服するために、構造、操作、維持・保守が簡単で、信頼
性が高く、且つ、経済的で新規なターボ型圧縮機の不安
定作動領域感知装置及び感知方法が要求されている。
に、従来は、高周波用圧力センサ又は振動センサ及び信
号分析システムなどから成る感知装置を用いるが、これ
らのセンサは高価であるため感知装置の製造コストが高
くなること、信号分析システムの操作には高度の技法を
必要とすること、このシステムの維持・保守に高額の費
用がかかることなどの問題があった。これらの問題を克
服するために、構造、操作、維持・保守が簡単で、信頼
性が高く、且つ、経済的で新規なターボ型圧縮機の不安
定作動領域感知装置及び感知方法が要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高価
な高周波用圧力センサ又は振動センサ及び複雑な分析シ
ステムを用いる従来の感知装置に代えて、構成・操作が
簡単で、製造コスト・維持・管理費が少なく、信頼性の
高い新規なターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置を
提供することにある。
な高周波用圧力センサ又は振動センサ及び複雑な分析シ
ステムを用いる従来の感知装置に代えて、構成・操作が
簡単で、製造コスト・維持・管理費が少なく、信頼性の
高い新規なターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置を
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明に基づくターボ型圧縮機の不安定作動領域
感知装置は、感知機体と、この感知機体内に貫設された
第１の圧力管と第２の圧力管と、両圧力管の同じ側の端
部に形成され所定の間隔を置いて感知機体の一平端面で
開口する第１の圧力取出し孔と第２の圧力取出し孔と、
感知機体の該平端面に両取出し孔間を横切って設けられ
た分割膜とを有する不安定作動領域感知機より成り、こ
の不安定作動領域感知機を、分割膜の長手方向がインペ
ラの回転軸に平行になるようにターボ型圧縮機内のイン
ペラの入口側又は圧縮機吸入管の出口側に設け、該第１
及び第２の圧力取出し孔間の圧力差で該ターボ型圧縮機
が不安定作動領域で操作しているか否かを検出するよう
に構成される。
めに、本発明に基づくターボ型圧縮機の不安定作動領域
感知装置は、感知機体と、この感知機体内に貫設された
第１の圧力管と第２の圧力管と、両圧力管の同じ側の端
部に形成され所定の間隔を置いて感知機体の一平端面で
開口する第１の圧力取出し孔と第２の圧力取出し孔と、
感知機体の該平端面に両取出し孔間を横切って設けられ
た分割膜とを有する不安定作動領域感知機より成り、こ
の不安定作動領域感知機を、分割膜の長手方向がインペ
ラの回転軸に平行になるようにターボ型圧縮機内のイン
ペラの入口側又は圧縮機吸入管の出口側に設け、該第１
及び第２の圧力取出し孔間の圧力差で該ターボ型圧縮機
が不安定作動領域で操作しているか否かを検出するよう
に構成される。
【０００６】第１及び第２の圧力取出し孔間の圧力をモ
ニタしてターボ型圧縮機の安定性及び非安定性を検出す
るモニタを圧力感知機に接続することが望ましい。
ニタしてターボ型圧縮機の安定性及び非安定性を検出す
るモニタを圧力感知機に接続することが望ましい。
【０００７】また、第１及び第２の圧力取出し孔間の圧
力差が前記ターボ型圧縮機が不安定作動領域で作動して
いることを示す場合は、それを運転者に直ちに警告する
警告手段を前記圧力感知機に接続することが望ましい。
力差が前記ターボ型圧縮機が不安定作動領域で作動して
いることを示す場合は、それを運転者に直ちに警告する
警告手段を前記圧力感知機に接続することが望ましい。
【０００８】感知機２０は、インペラの入口側か圧縮機
吸入管の出口側に設けられる。何れの場合も、ターボ型
圧縮機が安定作動領域で作動している時には、インペラ
の入口側に入ってくる作動流体の流れ方向が分割膜の長
手方向と実質的に一致するので、第１及び第２の圧力取
出し孔間に圧力差が生じない。これに対して、旋回失速
やサージが発生してターボ型圧縮機が不安定作動領域で
作動している時は、作動流体の流れ方向が分割膜の長手
方向に一致しないので、第１及び第２の圧力取出し孔間
に圧力差が生じる。この圧力差をＵ管に直接連結するか
電気信号化してモニタに表示すると、この圧力差が生じ
てターボ型圧縮機が不安定作動領域で作動していること
を認識することができ、例えば、モニタ、ディスプレ
ー、ランプ又はブザーによって運転者に警告することが
できる。
吸入管の出口側に設けられる。何れの場合も、ターボ型
圧縮機が安定作動領域で作動している時には、インペラ
の入口側に入ってくる作動流体の流れ方向が分割膜の長
手方向と実質的に一致するので、第１及び第２の圧力取
出し孔間に圧力差が生じない。これに対して、旋回失速
やサージが発生してターボ型圧縮機が不安定作動領域で
作動している時は、作動流体の流れ方向が分割膜の長手
方向に一致しないので、第１及び第２の圧力取出し孔間
に圧力差が生じる。この圧力差をＵ管に直接連結するか
電気信号化してモニタに表示すると、この圧力差が生じ
てターボ型圧縮機が不安定作動領域で作動していること
を認識することができ、例えば、モニタ、ディスプレ
ー、ランプ又はブザーによって運転者に警告することが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に基
づくターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置の一実施
形態について詳述する。
づくターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置の一実施
形態について詳述する。
【００１０】図１と２は、それぞれ、本発明のターボ型
圧縮機用不安定作動領域感知装置の一実施形態の正面図
と側面図である。
圧縮機用不安定作動領域感知装置の一実施形態の正面図
と側面図である。
【００１１】このターボ型圧縮機用不安定作動領域置感
知機２０（以下、単に感知機２０という）は、図３の縦
断面図及び図４の横断面図に示すように、ターボ型圧縮
機７に設けられる。ターボ型圧縮機７（以下、単に圧縮
機７という）は、インペラ１２とこの周りの圧縮機吸入
管１４と、圧縮機７の入口８と、出口３０を備えたディ
フューザ３１とを有する。圧縮機吸入管１４はインペラ
１２の先端部で入口８に、後端部で出口３０に連なって
いる。そして、感知機２０は入口８内のインペラ１２の
入口部に配設されている。作動流体は入口８から圧縮機
７に導入され、圧縮機吸入管１４に入ってインペラ１を
回転させ、ディフューザ３１の出口３０から排出され
る。この際感知機２０が作動流体の流れ方向に応じて圧
力差を検出する。
知機２０（以下、単に感知機２０という）は、図３の縦
断面図及び図４の横断面図に示すように、ターボ型圧縮
機７に設けられる。ターボ型圧縮機７（以下、単に圧縮
機７という）は、インペラ１２とこの周りの圧縮機吸入
管１４と、圧縮機７の入口８と、出口３０を備えたディ
フューザ３１とを有する。圧縮機吸入管１４はインペラ
１２の先端部で入口８に、後端部で出口３０に連なって
いる。そして、感知機２０は入口８内のインペラ１２の
入口部に配設されている。作動流体は入口８から圧縮機
７に導入され、圧縮機吸入管１４に入ってインペラ１を
回転させ、ディフューザ３１の出口３０から排出され
る。この際感知機２０が作動流体の流れ方向に応じて圧
力差を検出する。
【００１２】感知機２０は、図１及び２に示すように、
感知機体２２と、この感知機体２２の軸方向に貫設され
た第１の圧力管２５と第２の圧力管２６と、感知気体２
２の先端の平面（平端面）で所定の間隔を置いて開口す
る、第１及び第２の圧力管２５，２６の一端部を成す第
１の圧力取出し孔２５ａと第２の圧力取出し孔２６ａ
と、これらの両圧力取出し孔２５ａ，２６ａ間を横切る
分割膜２８とを有する。
感知機体２２と、この感知機体２２の軸方向に貫設され
た第１の圧力管２５と第２の圧力管２６と、感知気体２
２の先端の平面（平端面）で所定の間隔を置いて開口す
る、第１及び第２の圧力管２５，２６の一端部を成す第
１の圧力取出し孔２５ａと第２の圧力取出し孔２６ａ
と、これらの両圧力取出し孔２５ａ，２６ａ間を横切る
分割膜２８とを有する。
【００１３】第１及び第２の圧力管２５，２６の他端
は、図示しない圧力センサ又はＵ字型圧力管に接続さ
れ、両圧力取出し孔２５ａ，２６ａ内に発生する圧力を
電気的信号や視覚的信号として表示できるようになって
いる。
は、図示しない圧力センサ又はＵ字型圧力管に接続さ
れ、両圧力取出し孔２５ａ，２６ａ内に発生する圧力を
電気的信号や視覚的信号として表示できるようになって
いる。
【００１４】感知機２０を、図３，４に示すように、そ
の分割膜２８の長手方向がインペラ１２の軸方向に平行
になるように、圧縮機７の入口８内のインペラ１２の、
作動流体の入口側に配設する。
の分割膜２８の長手方向がインペラ１２の軸方向に平行
になるように、圧縮機７の入口８内のインペラ１２の、
作動流体の入口側に配設する。
【００１５】圧縮機７の出口３０における作動流体の流
速（出力速度）を種々に設定して感知機２０を図４で矢
印Ａで示す方向に回転させて、感知機回転角−標準圧力
差特性曲線を作成した。この特性曲線が図５に示されて
いる。出力速度は１３ｍ／ｓ、２９ｍ／ｓ、４８ｍ／
ｓ、８１ｍ／ｓの４種、矢印Ａの方向への感知機２０の
回転角は−１８０°から１８０°である。又、標準圧力
差は（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｐｔ−Ｐｓ） （ただし、Ｐ１
は第１の圧力取出し孔２５ａの圧力、Ｐ２は第２の圧力
取出し孔２６ａの圧力、Ｐｔは総圧力、Ｐｓは静圧力で
ある）として定義され、無次元の値である。
速（出力速度）を種々に設定して感知機２０を図４で矢
印Ａで示す方向に回転させて、感知機回転角−標準圧力
差特性曲線を作成した。この特性曲線が図５に示されて
いる。出力速度は１３ｍ／ｓ、２９ｍ／ｓ、４８ｍ／
ｓ、８１ｍ／ｓの４種、矢印Ａの方向への感知機２０の
回転角は−１８０°から１８０°である。又、標準圧力
差は（Ｐ１−Ｐ２）／（Ｐｔ−Ｐｓ） （ただし、Ｐ１
は第１の圧力取出し孔２５ａの圧力、Ｐ２は第２の圧力
取出し孔２６ａの圧力、Ｐｔは総圧力、Ｐｓは静圧力で
ある）として定義され、無次元の値である。
【００１６】図５から明らかなように、各出力速度の特
性曲線は同形であり、同一回転角度において標準圧力差
はほぼ等しい。即ち、感知機回転角−標準圧力差特性
は、出力速度に関わりなく感知機回転角に従属した特性
を示している。従って、圧縮機の容量・大きさ及びイン
ペラの回転数に実質的に関係なく、この感知機２０を圧
縮機７に用いることができる。
性曲線は同形であり、同一回転角度において標準圧力差
はほぼ等しい。即ち、感知機回転角−標準圧力差特性
は、出力速度に関わりなく感知機回転角に従属した特性
を示している。従って、圧縮機の容量・大きさ及びイン
ペラの回転数に実質的に関係なく、この感知機２０を圧
縮機７に用いることができる。
【００１７】図６は、圧縮機７の流量係数−静圧上昇係
数特性曲線であり、流量係数が１．３以下の場合は、圧
縮機７は不安定作動領域１０で操作し、１．３を超える
場合は圧縮機７は安定作動領域９で操作する。なお、こ
こで、流量係数は流量／（πｘインペラ直径ｘインペラ
出力幅ｘインペラ速度）と、また、静圧上昇係数は圧力
差／｛流体密度ｘ（インペラ速度）２ ／２｝として定
義される。図中Ａ，Ｂ，Ｃは圧縮機７の安定作動領域９
における作動点の例を、Ｄ，Ｅは圧縮機７の不安定作動
領域１０における作動点の例を示す。
数特性曲線であり、流量係数が１．３以下の場合は、圧
縮機７は不安定作動領域１０で操作し、１．３を超える
場合は圧縮機７は安定作動領域９で操作する。なお、こ
こで、流量係数は流量／（πｘインペラ直径ｘインペラ
出力幅ｘインペラ速度）と、また、静圧上昇係数は圧力
差／｛流体密度ｘ（インペラ速度）２ ／２｝として定
義される。図中Ａ，Ｂ，Ｃは圧縮機７の安定作動領域９
における作動点の例を、Ｄ，Ｅは圧縮機７の不安定作動
領域１０における作動点の例を示す。
【００１８】図７（Ａ）は、圧縮機７が安定作動領域９
内の作動点Ａ，Ｂ，Ｃで作動する場合の感知機回転角度
−標準圧力差特性を示す。この特性図においても、作動
点が安定作動領域９内にある限り、作動点に実質的に関
わりなく、感知機２０の回転角に対応してサイン曲線状
に変化する。即ち、図８（Ａ）から明らかなように、感
知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差は実質的に
０になる。このことは、感知機２０の回転角が０°の場
合、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ間の圧
力差が実質的に０であることを意味する。これは、図７
（Ｂ）に示すように、作動流体が、インペラ１２の回転
軸と平行に設定された分割膜２８に平行に流入するた
め、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ間に圧
力差が発生しないからである。これから明らかなよう
に、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差が０
であれば、圧縮機７は安定作動領域９内で正常に作動し
ていることになる。
内の作動点Ａ，Ｂ，Ｃで作動する場合の感知機回転角度
−標準圧力差特性を示す。この特性図においても、作動
点が安定作動領域９内にある限り、作動点に実質的に関
わりなく、感知機２０の回転角に対応してサイン曲線状
に変化する。即ち、図８（Ａ）から明らかなように、感
知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差は実質的に
０になる。このことは、感知機２０の回転角が０°の場
合、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ間の圧
力差が実質的に０であることを意味する。これは、図７
（Ｂ）に示すように、作動流体が、インペラ１２の回転
軸と平行に設定された分割膜２８に平行に流入するた
め、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ間に圧
力差が発生しないからである。これから明らかなよう
に、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差が０
であれば、圧縮機７は安定作動領域９内で正常に作動し
ていることになる。
【００１９】図８（Ａ）は、圧縮機７が不安定作動領域
１０内の作動点Ｄ，Ｅで作動する場合の感知機回転角度
−標準圧力差特性を示す。この特性図においても、作動
点が不安定作動領域１０内にあると、作動点に実質的に
関わりなく、感知機２０の回転角に対応してコサイン曲
線状に変化する。即ち、図８（Ａ）から明らかなよう
に、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差が最
大になる。このことは第１及び第２の圧力取出し孔２５
ａ，２５ｂ間の圧力差が感知機２０の回転角が０°の場
合、実質的に最大になることを意味する。これは、図８
（Ｂ）に示すように、作動流体が、インペラ１２の回転
軸と平行に設定された分割膜２８に実質的に直角に流入
するため、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ
間に最大の圧力差が発生するからである。これから明ら
かなように、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧
力差が最大になると、圧縮機７は不安定作動領域１０内
で操作していることになるから、圧縮機７が旋回失速又
はサージが発生する状態にあることが示される。
１０内の作動点Ｄ，Ｅで作動する場合の感知機回転角度
−標準圧力差特性を示す。この特性図においても、作動
点が不安定作動領域１０内にあると、作動点に実質的に
関わりなく、感知機２０の回転角に対応してコサイン曲
線状に変化する。即ち、図８（Ａ）から明らかなよう
に、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧力差が最
大になる。このことは第１及び第２の圧力取出し孔２５
ａ，２５ｂ間の圧力差が感知機２０の回転角が０°の場
合、実質的に最大になることを意味する。これは、図８
（Ｂ）に示すように、作動流体が、インペラ１２の回転
軸と平行に設定された分割膜２８に実質的に直角に流入
するため、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２５ｂ
間に最大の圧力差が発生するからである。これから明ら
かなように、感知機２０の回転角が０°の場合、標準圧
力差が最大になると、圧縮機７は不安定作動領域１０内
で操作していることになるから、圧縮機７が旋回失速又
はサージが発生する状態にあることが示される。
【００２０】感知機２０をその回転角度が０°になるよ
うに設定し、感知機２０の第１及び第２の圧力管２５，
２６に圧力測定用のＵ字管や他の適切な圧力測定装置を
接続し、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２６ａに
おける圧力を電子的に又は理論回路的に処理してこれら
の圧力差をモニタ又はディスプレーに電子的に又は視覚
的に表示する。標準圧力差が図８（Ａ）の最大値又はそ
の近傍になると、圧縮機７は不安定状になっていること
を示すので、圧縮機７を正常状態へ復帰させるようにす
る。このようにして、旋回失速やサージの発生を回避す
ることができる。
うに設定し、感知機２０の第１及び第２の圧力管２５，
２６に圧力測定用のＵ字管や他の適切な圧力測定装置を
接続し、第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２６ａに
おける圧力を電子的に又は理論回路的に処理してこれら
の圧力差をモニタ又はディスプレーに電子的に又は視覚
的に表示する。標準圧力差が図８（Ａ）の最大値又はそ
の近傍になると、圧縮機７は不安定状になっていること
を示すので、圧縮機７を正常状態へ復帰させるようにす
る。このようにして、旋回失速やサージの発生を回避す
ることができる。
【００２１】第１及び第２の圧力取出し孔２５ａ，２６
ａ間の圧力差をモニタに又はディスプレーに表示した
り、圧縮機７の作動状態が不安定作動領域１０になった
ときには警告手段であるランプが点灯したりブザーが鳴
ったりするようにすることができる。かくして、現在の
圧縮機の運転状態が安定作動領域で作動しているか不安
定作動領域で作動しているかを検出することができる。
ａ間の圧力差をモニタに又はディスプレーに表示した
り、圧縮機７の作動状態が不安定作動領域１０になった
ときには警告手段であるランプが点灯したりブザーが鳴
ったりするようにすることができる。かくして、現在の
圧縮機の運転状態が安定作動領域で作動しているか不安
定作動領域で作動しているかを検出することができる。
【００２２】図９及び１０は、それぞれ、感知機２０を
圧縮機吸入管１４の出口側に設けた実施形態の縦断面図
及び横断面図を示す。感知機２０は、その分割膜２８の
長手方向がインペラ１２の回転軸に直角に交差するよう
に配置されており、この状態にある感知機２０の回転角
を０°とする。この実施形態も、図５，７（Ａ），８
（Ａ），９（Ａ）の特性図と同等の特性図を示し、図
３、４の実施形態と同様の作用が達成される。
圧縮機吸入管１４の出口側に設けた実施形態の縦断面図
及び横断面図を示す。感知機２０は、その分割膜２８の
長手方向がインペラ１２の回転軸に直角に交差するよう
に配置されており、この状態にある感知機２０の回転角
を０°とする。この実施形態も、図５，７（Ａ），８
（Ａ），９（Ａ）の特性図と同等の特性図を示し、図
３、４の実施形態と同様の作用が達成される。
【００２３】
【発明の効果】本発明に基づくターボ型圧縮機の不安定
作動領域感知装置は、構成が極めて簡単であり製造が安
価かつ容易であるという効果がある。また、この感知装
置は複雑で高価な電気装置及び電子装置ではないので、
保守・点検・取扱いが容易でそのために大きな費用も必
要でなく信頼性も高いという効果もある。更に、圧縮機
の容量や大きさ、インペラの回転数に関わりなく、本発
明の感知装置をいずれの圧縮機にも用いることができ、
同一の特性で圧縮機が安定作動領域にあるか不安定作動
領域にあるかを検出することができるという効果もあ
る。加えて、モニタやディスプレーを用いて、又はラン
プやブザーの警報手段を用いて、圧縮機が不安定状態に
なったとき、そのことを迅速に検出して圧縮機を安定状
態にセットし直すことが可能で、圧縮機の性能低下を防
止し、圧縮機システムを致命的な機械的損傷から防止で
きるという効果もある。
作動領域感知装置は、構成が極めて簡単であり製造が安
価かつ容易であるという効果がある。また、この感知装
置は複雑で高価な電気装置及び電子装置ではないので、
保守・点検・取扱いが容易でそのために大きな費用も必
要でなく信頼性も高いという効果もある。更に、圧縮機
の容量や大きさ、インペラの回転数に関わりなく、本発
明の感知装置をいずれの圧縮機にも用いることができ、
同一の特性で圧縮機が安定作動領域にあるか不安定作動
領域にあるかを検出することができるという効果もあ
る。加えて、モニタやディスプレーを用いて、又はラン
プやブザーの警報手段を用いて、圧縮機が不安定状態に
なったとき、そのことを迅速に検出して圧縮機を安定状
態にセットし直すことが可能で、圧縮機の性能低下を防
止し、圧縮機システムを致命的な機械的損傷から防止で
きるという効果もある。
【図１】本発明に基づくターボ型圧縮機の不安定作動領
域感知装置に一実施形態の正面図である。
域感知装置に一実施形態の正面図である。
【図２】図１の感知装置の側面図である。
【図３】図１の感知装置を作動流体の入口側に装着した
ターボ型圧縮機の縦断面図である。
ターボ型圧縮機の縦断面図である。
【図４】図３の圧縮機の横断面図である。
【図５】作動流体の流体速度毎の感知装置の感知機回転
角度−標準圧力差特性曲線図である。
角度−標準圧力差特性曲線図である。
【図６】圧縮機の安定作動領域と不安定作動領域を流量
係数−静圧上昇係数特性図で示す図である。
係数−静圧上昇係数特性図で示す図である。
【図７】（Ａ）は、圧縮機の安定作動領域における感知
装置の感知機回転角度−標準圧力差特性曲線図であり、
（Ｂ）は、圧縮機の安定作動領域において感知機の回転
角を０°とした時の感知機のインペラに対する配置関係
を示す図である。
装置の感知機回転角度−標準圧力差特性曲線図であり、
（Ｂ）は、圧縮機の安定作動領域において感知機の回転
角を０°とした時の感知機のインペラに対する配置関係
を示す図である。
【図８】（Ａ）は、圧縮機の不安定作動領域における感
知装置の感知機回転角度−標準圧力差特性曲線図であ
り、（Ｂ）は、圧縮機の不安定作動領域において感知機
の回転角を０°とした時の感知機のインペラに対する配
置関係を示す図である。
知装置の感知機回転角度−標準圧力差特性曲線図であ
り、（Ｂ）は、圧縮機の不安定作動領域において感知機
の回転角を０°とした時の感知機のインペラに対する配
置関係を示す図である。
【図９】図１の感知装置を作動流体の出口側に装着した
ターボ型圧縮機の実施形態の縦断面図である。
ターボ型圧縮機の実施形態の縦断面図である。
【図１０】図９の圧縮機の横断面図である。
７ ターボ型圧縮機 ８ 入口 ９ 安定作動領域 １０ 不安定作動領域 １２ インペラ １４ 圧縮機吸入管 ２０ 感知機 ２２ 感知機体 ２５ 第１の圧力管 ２５ａ 第１の圧力取出し孔 ２６ 第２の圧力管 ２６ａ 第２の圧力取出し孔 ２８ 分割膜 ３０ 出口 ３１ ディフューザ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 全 在鶴 大韓民国ソウル特別市廬原区孔陵２洞254 宇成アパート６−502 Ｆターム(参考） 3H021 AA01 BA25 CA01 EA20
Claims (3)
- 【請求項１】 インペラ（１２）とこれを囲繞する圧縮
機吸入管（１４）とを有するターボ型圧縮機（７）の不
安定作動領域感知装置において、 感知機体（２２）と、 該感知機体（２２）内に貫設された第１の圧力管（２
５）と第２の圧力管（２６）と、 両圧力管（２５，２６）の同じ側の端部に形成され所定
の間隔を置いて該感知機体（２２）の一平端面で開口す
る第１の圧力取出し孔（２５ａ）と第２の圧力取出し孔
（２６ａ）と、 該感知機体（２２）の該平端面に両取出し孔（２５ａ，
２６ａ）間を横切って設けられた分割膜（２８）とを有
する不安定作動領域感知機（２０）より成り、 該感知機（２０）を、該分割膜（２８）の長手方向が該
インペラ（１２）の回転軸に平行になるように該ターボ
型圧縮機（７）内の該インペラ（１２）の入口側又は該
圧縮機吸入管（１４）の出口側に設け、該第１及び第２
の圧力取出し孔（２５ａ，２６ａ）間の圧力差が該ター
ボ型圧縮機（７）が該不安定作動領域（１０）で作動し
ているか否かを検出することを特徴とするターボ型圧縮
機の不安定作動領域感知装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の圧力取出し孔（２５
ａ，２６ａ）間の圧力をモニタして前記ターボ型圧縮機
の安定性及び非安定性を検出するモニタを前記圧力感知
機（２０）に接続したことを特徴とする請求項１に記載
のターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の圧力取出し孔（２５
ａ，２６ａ）間の圧力差が前記ターボ型圧縮機（７）が
不安定作動領域で作動していることを示す場合は、それ
を運転者に直ちに警告する警告手段を前記圧力感知機
（２０）に接続することを特徴とする請求項１又は２に
記載のターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0002697A KR100390862B1 (ko) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | 터보압축기 불안정성 감지장치 |
| KR2001-2697 | 2001-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242879A true JP2002242879A (ja) | 2002-08-28 |
| JP3787078B2 JP3787078B2 (ja) | 2006-06-21 |
Family
ID=19704759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001228880A Expired - Fee Related JP3787078B2 (ja) | 2001-01-17 | 2001-07-30 | ターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020094267A1 (ja) |
| JP (1) | JP3787078B2 (ja) |
| KR (1) | KR100390862B1 (ja) |
| DE (1) | DE10134021A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101171894B1 (ko) | 2005-12-17 | 2012-08-07 | 현대자동차주식회사 | 압축기의 능동 서지 및 스톨 제어 시스템 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7454892B2 (en) | 2002-10-30 | 2008-11-25 | Georgia Tech Research Corporation | Systems and methods for detection and control of blowout precursors in combustors using acoustical and optical sensing |
| US7905102B2 (en) * | 2003-10-10 | 2011-03-15 | Johnson Controls Technology Company | Control system |
| US7356999B2 (en) * | 2003-10-10 | 2008-04-15 | York International Corporation | System and method for stability control in a centrifugal compressor |
| US7194382B2 (en) | 2004-02-06 | 2007-03-20 | Georgia Tech Research Corporation | Systems and methods for detection of combustor stability margin |
| US7996183B2 (en) * | 2006-04-18 | 2011-08-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Performance monitoring apparatus and system for fluid machinery |
| US20080034753A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-02-14 | Anthony Holmes Furman | Turbocharger Systems and Methods for Operating the Same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK139916B (da) * | 1975-08-12 | 1979-05-14 | Nordisk Ventilator | Apparat til detektering af stallingtilstand for en aksialventilator. |
| US4103544A (en) * | 1977-08-18 | 1978-08-01 | United Technologies Corporation | Turbine engine surge detector |
| FR2488696A1 (fr) * | 1980-08-13 | 1982-02-19 | Snecma | Procede et dispositif de detection du decollement tournant apparaissant dans une turbomachine a deux corps tournants |
| JPH0819918B2 (ja) * | 1990-04-05 | 1996-03-04 | ダイキン工業株式会社 | ターボ冷凍機のサージング防止装置 |
| JPH0617788A (ja) * | 1992-07-01 | 1994-01-25 | Daikin Ind Ltd | サージング発生予測装置 |
| JPH06147189A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-05-27 | Hitachi Ltd | 圧縮機の旋回失速防止装置 |
-
2001
- 2001-01-17 KR KR10-2001-0002697A patent/KR100390862B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-06-25 US US09/888,712 patent/US20020094267A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-12 DE DE10134021A patent/DE10134021A1/de not_active Ceased
- 2001-07-30 JP JP2001228880A patent/JP3787078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101171894B1 (ko) | 2005-12-17 | 2012-08-07 | 현대자동차주식회사 | 압축기의 능동 서지 및 스톨 제어 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10134021A1 (de) | 2002-07-25 |
| KR20020061751A (ko) | 2002-07-25 |
| KR100390862B1 (ko) | 2003-07-10 |
| JP3787078B2 (ja) | 2006-06-21 |
| US20020094267A1 (en) | 2002-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8152496B2 (en) | Continuing compressor operation through redundant algorithms | |
| Hunziker et al. | The operational stability of a centrifugal compressor and its dependence on the characteristics of the subcomponents | |
| US4971516A (en) | Surge control in compressors | |
| US9841316B2 (en) | Piezoelectric vibration sensor for monitoring machinery | |
| KR102026276B1 (ko) | 터보 압축기의 유량 계측 장치 및 터보 압축기 | |
| CN106678069A (zh) | 离心式压缩机防喘振发生的检测方法 | |
| US6241463B1 (en) | Method for determining the operating level of a fan and fan | |
| JP2002242879A (ja) | ターボ型圧縮機の不安定作動領域感知装置 | |
| US20160032932A1 (en) | System and method for detecting stall or surge in radial compressors4 | |
| KR910012552A (ko) | 원심압축기용 서어징 방지장치 | |
| CN115523143B (zh) | 使用温度感测器的真空泵的运行监测方法及系统 | |
| US20090196774A1 (en) | System, method and apparatus for electrical submersible pump assembly with pump discharge head having an integrally formed discharge pressure port | |
| Jin et al. | Excitation of blade vibration due to surge of centrifugal compressors | |
| JPH11351651A (ja) | 空気調和機 | |
| CN113482959A (zh) | 一种可识别工况和预警的离心压气机及工况识别方法 | |
| GB2430496A (en) | Measuring input power and flow rate in a pipline for determining a leakage or blockage condition | |
| JPS6219694B2 (ja) | ||
| CN117452020A (zh) | 用于在线测量管道内流体流速的测量装置 | |
| JP2021517645A (ja) | センサ構成 | |
| JPH08284841A (ja) | ポンプ装置 | |
| JPH03269325A (ja) | 容積式流量計 | |
| CN210426637U (zh) | 压差式电子流量计 | |
| JPH06258107A (ja) | 流量感知装置 | |
| US20090027214A1 (en) | Fuel filter monitor | |
| TWM545906U (zh) | 空氣取樣探測器之流速檢測裝置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051101 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060131 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060314 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060323 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |