JP2003148397A - 多段圧縮機のスワール防止装置 - Google Patents
多段圧縮機のスワール防止装置Info
- Publication number
- JP2003148397A JP2003148397A JP2001341310A JP2001341310A JP2003148397A JP 2003148397 A JP2003148397 A JP 2003148397A JP 2001341310 A JP2001341310 A JP 2001341310A JP 2001341310 A JP2001341310 A JP 2001341310A JP 2003148397 A JP2003148397 A JP 2003148397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- fluid
- swirl
- labyrinth seal
- pressure fluid
- 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
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
持つ旋回流を消去し、励振力の低減によるロータの不安
定振動を防止し、安定した連続運転を行うことが可能な
多段圧縮機のスワール防止装置を提供することにある。 【解決手段】 本発明は、旋回流を持つ流体がラビリン
スシール8部を通過する多段遠心圧縮機1において、多
段遠心圧縮機1の複数段のラビリンスシール8部に、旋
回流を打ち消す高圧流体Gを通す流体通路10を設けて
いる。
Description
密度ガスの圧縮などに適用される多段圧縮機のスワール
防止装置に関するものである。
のである。同図における多段遠心圧縮機51は、主とし
てインペラ回転軸52と、このインペラ回転軸52に軸
方向へ間隔を置いて同軸状に取付けられる複数のインペ
ラ(羽根車)53と、インペラ回転軸52およびインペ
ラ53から成るロータ(回転体)を収容するケーシング
54と、このケーシング54に形成される吸込部および
吐出部(図示せず)とをそれぞれ備えている。上記ケー
シング54内には、インペラ回転軸52に沿って互いに
隣接するインペラ53間の領域に縦断面略U字状の戻り
流路55がそれぞれ設けられており、これら戻り流路5
5は、インペラ回転軸52の周囲を取り囲むように形成
され、前段のインペラ53によって圧縮された流体を後
段のインペラ53に送る機能を有している。また、多段
遠心圧縮機51の各段の入り口部には、インペラ53と
ケーシング54のダイヤフラム(仕切り壁)54aとの
間に流入する圧力流体の通過を抑制するラビリンスシー
ル56がそれぞれ設けられている。
においては、旋回流(スワール)となる周方向速度成分
を持つ圧力流体がラビリンスシール56を通過する際に
励振力を生じることから、ロータに不安定振動を発生さ
せ、その結果、騒音が発生したり、あるいは周辺部品の
接触によって圧縮機が破損するおそれがあった。この現
象は、ラビリンスシール56前後の差圧が大きいもの、
高密度ガス、運転時のクリアランスが狭く、ロータ側へ
フィンを有するタイプのラビリンスシールにおいて特に
顕著に現れる。そこで、従来の多段遠心圧縮機51で
は、最もシール前後の差圧の大きいバランスピストン5
7部でのみ旋回流を消去するようにしている。
た従来の多段遠心圧縮機51では、各段のラビリンスシ
ール56を通過する圧力流体の旋回流は消去することが
できず、これを起因とするロータの不安定振動を防止す
ることが困難であった。一方、各段のラビリンスシール
56のクリアランスを大きく設定する場合、ラビリンス
シール56のクリアランスを個々に調整するのが面倒で
ある上、圧力流体の漏れが増大して効率が悪くなり、多
段遠心圧縮機51の性能低下を招くという不具合を有し
ていた。
ものであって、その目的は、各段のシール部を通過する
流体が持つ旋回流を消去し、励振力の低減によるロータ
の不安定振動を防止し、安定した連続運転を行うことが
可能な多段圧縮機のスワール防止装置を提供することに
ある。
題を解決するために、本発明は、旋回流を持つ流体がシ
ール部を通過する多段圧縮機において、前記多段圧縮機
の複数段のシール部に、旋回流を打ち消す高圧流体を通
す流体通路を設けている。また、本発明において、前記
流体通路は、各段の仕切り部に設けられ、各段の圧縮後
の高圧流体が前記流体通路を介して各段入り口の低圧の
シール部に供給されるように構成されている。さらに、
本発明において、前記高圧流体の供給方向が、ロータの
回転方向と逆方向である。
に基づいて詳細に説明する。ここで、図1は本発明の実
施形態に係る多段圧縮機のスワール防止装置の断面図、
図2は図1のスワール防止装置の拡大断面図、図3はス
ワール防止装置を構成するラビリンスシールの断面図で
ある。
特にラビリンスシール前後の差圧が大きいもの、ラビリ
ンスシールのクリアランスが狭いもの、高密度のガス
(例えば、CO2)などに対して有効な流体機械であ
り、図1に示す如く、水平方向に沿って回転可能に配設
されるインペラ回転軸2と、このインペラ回転軸2に軸
方向へ間隔を置いて同軸状に取付けられる複数のインペ
ラ(羽根車)3と、インペラ回転軸2およびインペラ3
から成るロータ(回転体)を収容するケーシング4と、
このケーシング4に形成される吸込部および吐出部(図
示せず)とをそれぞれ備えている。そして、ケーシング
4内には、インペラ回転軸2に沿って互いに隣接するイ
ンペラ3間の領域にダイヤフラム(仕切り部)5および
縦断面略U字状の戻り流路6がそれぞれ設けられてお
り、戻り流路6は、インペラ回転軸2の周囲を取り囲む
ように形成され、前段のインペラ3によって圧縮された
流体を後段のインペラ3に送る機能を有している。
回転するインペラ3と静止しているダイヤフラム5との
接触を防止すべく、両者の間に隙間7が形成されてい
る。そのため、各段の圧力差を有する入り口部(マウス
部)には、インペラ3とダイヤフラム5との隙間7を通
り、高圧HP側から低圧LP側へ向かって流れる圧力流
体の通過を抑制するラビリンスシール8がそれぞれ設け
られている。なお、多段遠心圧縮機1の最終段の位置に
は、従来と同様のバランスピストン9が設けられてい
る。
全段のシール部には、図1〜図3に示す如く、各段で圧
縮された高圧流体Gを導いて通す流体通路10が配設さ
れており、本実施形態のスワール防止装置は、流体通路
10を通る高圧流体Gが、隙間7を経てラビリンスシー
ル8を通過する圧力流体の周方向速度成分である旋回流
(スワール)を打ち消すように構成されている。このた
め、上記流体通路10は、各段のダイヤフラム5に穿設
される複数本(例えば、4本)の連通孔11と、各段の
ラビリンスシール8に穿設される複数個の貫通孔12と
によって構成されており、これら連通孔11および貫通
孔12は、互いに連通して設けられている。
方向へ延びる横孔部11aと、該横孔部11aに連通し
インペラ回転軸2の軸方向に対して直交方向へ延びる縦
孔部11bとにより形成されている。そして、横孔部1
1aの開口は高圧HP側に位置し、縦孔部10bの開口
は低圧LP側のラビリンスシール8に位置すべくそれぞ
れ配設されている。すなわち、各段で圧縮された高圧流
体Gは、流体通路10を構成する連通孔11の横孔部1
1aおよび縦孔部11bを介してラビリンスシール8に
供給され、貫通孔12を通って各段入り口の低圧のシー
ル部に吐出されるように構成されている。しかも、ラビ
リンスシール8の貫通孔12は、図2および図3に示す
如く、連通孔11と連通すべく内外周部を貫通して設け
られ、かつ円周方向へ沿って一定の間隔を開けながら配
置されている。また、これら貫通孔12は、流体通路1
0を通る高圧流体Gの供給方向がロータの回転方向(図
3の矢印方向R)と逆方向となるように、ラビリンスシ
ール8の中心に対し傾斜して穿設されている。したがっ
て、本実施形態のスワール防止装置は、ダイヤフラム5
の連通孔11およびラビリンスシール8の貫通孔12か
ら成る流体通路10と、この流体通路10を通る圧力流
体Gとによって構成されることになる。
のスワール防止装置の作用について説明する。多段遠心
圧縮機1が運転され、図外の吸込部から流体(高密度ガ
ス)がケーシング4内に吸い込まれると、当該流体はイ
ンペラ回転軸2にて回転駆動する各段のインペラ3によ
り順次圧縮され、戻り流路6を通って最終段の吐出路に
送られ、図示しない吐出部から次のプラントなどへ排出
される。この間、各段で圧縮された流体の一部は、図2
の矢印で示す如く、インペラ3とダイヤフラム5との間
の隙間7を通って、ロータの回転方向と同じ方向の旋回
流を持ったまま高圧HP側から低圧LP側へ向かって流
れ、ラビリンスシール8を通過することになる。
圧流体Gとして流体通路10に導かれて連通孔11およ
び貫通孔12を通り、ロータの回転方向と逆方向へ吐出
しながら各段のラビリンスシール8に供給され、低圧L
P側の入り口に戻されることになる。したがって、圧力
流体が隙間7を通ってラビリンスシール8を通過するに
際し、流体の周方向速度成分である旋回流は、流体通路
10を通って吐出され、ロータの回転方向と逆の速度成
分を与えられた高圧流体Gに当たるなどして打ち消され
ることになる。
のスワール防止装置では、各段のラビリンスシール8に
対して、高圧流体Gを通す流体通路10が設けられてい
るため、インペラ3とダイヤフラム5との間の隙間7を
通ってラビリンスシール8を通過する際に圧力流体が持
っている旋回流が、流体通路10を通ってラビリンスシ
ール8に吐出される高圧流体Gによって確実に打ち消さ
れ、ラビリンスシール8での励振を低減させることがで
きる。しかも、本実施形態の流体通路10は、ダイヤフ
ラム5に穿設した連通孔11およびラビリンスシール8
に穿設した貫通孔12によって形成されるため、構造が
簡単であり、簡易な孔加工で容易に製作することができ
る。また、本実施形態の貫通孔12は、流体通路10を
通る高圧流体Gの供給方向がロータの回転方向(図3の
矢印方向R)と逆の向きとなるように傾斜して穿設され
ているため、圧力流体の旋回流を迅速かつ効果的に消去
することができ、ロータの不安定振動を防止できる。
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更
が可能である。
縮機1の全段のラビリンスシール8に対して高圧流体G
を通す流体通路10を設けたが、本発明の流体通路10
は、全段のラビリンスシール8に設ける必要はなく、高
密度ガスの種類や適用機種などに応じて、一つ置きに設
置したり、あるいは後段側のみの複数段に設置したりす
ることも可能である。
スワール防止装置は、旋回流を持つ流体がシール部を通
過する多段圧縮機において、前記多段圧縮機の複数段の
シール部に、旋回流を打ち消す高圧流体を通す流体通路
を設けているので、シール部を通過する流体が持つ旋回
流が流体通路を介して供給した圧力流体により確実に消
去でき、励振力を低減させてロータの不安定振動を防止
できると共に、圧縮機の安定した連続運転を行うことが
可能となり、ランニングコストの低減を図ることができ
る。
ワール防止装置の配置構成を示す断面図である。
である。
シールの断面図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 旋回流を持つ流体がシール部を通過する
多段圧縮機において、前記多段圧縮機の複数段のシール
部に、旋回流を打ち消す高圧流体を通す流体通路を設け
たことを特徴とする多段圧縮機のスワール防止装置。 - 【請求項2】 前記流体通路は、各段の仕切り部に設け
られ、各段の圧縮後の高圧流体が前記流体通路を介して
各段入り口の低圧のシール部に供給されるように構成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の多段圧縮機
のスワール防止装置。 - 【請求項3】 前記高圧流体の供給方向が、ロータの回
転方向と逆方向であることを特徴とする請求項1又は2
に記載の多段圧縮機のスワール防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001341310A JP3999492B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 多段圧縮機のスワール防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001341310A JP3999492B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 多段圧縮機のスワール防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003148397A true JP2003148397A (ja) | 2003-05-21 |
JP3999492B2 JP3999492B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=19155349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001341310A Expired - Fee Related JP3999492B2 (ja) | 2001-11-07 | 2001-11-07 | 多段圧縮機のスワール防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3999492B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003201993A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流体圧縮機 |
WO2012033192A1 (ja) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | 三菱重工業株式会社 | シール構造及び遠心圧縮機 |
WO2014077058A1 (ja) | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 回転機械 |
WO2015038283A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | Dresser-Rand Company | Improved acoustic resonators for compressors |
CN104832437A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-12 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 多级离心压缩机 |
IT201600106889A1 (it) * | 2016-10-24 | 2018-04-24 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Diaframma per compressore centrifugo |
KR20200056781A (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 엘지전자 주식회사 | 터보 압축기 |
US11371512B2 (en) | 2018-10-26 | 2022-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor and seal unit |
-
2001
- 2001-11-07 JP JP2001341310A patent/JP3999492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003201993A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-07-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流体圧縮機 |
WO2012033192A1 (ja) | 2010-09-09 | 2012-03-15 | 三菱重工業株式会社 | シール構造及び遠心圧縮機 |
US10066750B2 (en) | 2012-11-13 | 2018-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Rotary machine |
WO2014077058A1 (ja) | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 回転機械 |
WO2015038283A1 (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | Dresser-Rand Company | Improved acoustic resonators for compressors |
CN104832437A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-12 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 多级离心压缩机 |
CN110050128A (zh) * | 2016-10-24 | 2019-07-23 | 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 | 用于离心式压缩机的隔膜 |
WO2018077691A1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-05-03 | Nuovo Pignone Tecnologie S.r.l. | Diaphragm for a centrifugal compressor |
IT201600106889A1 (it) * | 2016-10-24 | 2018-04-24 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Diaframma per compressore centrifugo |
KR20190096332A (ko) * | 2016-10-24 | 2019-08-19 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | 원심 압축기용 다이어프램 |
US10962022B2 (en) | 2016-10-24 | 2021-03-30 | Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L. | Diaphragm for a centrifugal compressor |
CN110050128B (zh) * | 2016-10-24 | 2021-10-15 | 诺沃皮尼奥内技术股份有限公司 | 用于离心式压缩机的隔膜 |
KR102322458B1 (ko) * | 2016-10-24 | 2021-11-08 | 누보 피그노네 테크놀로지 에스알엘 | 원심 압축기용 다이어프램 |
US11371512B2 (en) | 2018-10-26 | 2022-06-28 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Centrifugal compressor and seal unit |
KR20200056781A (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 엘지전자 주식회사 | 터보 압축기 |
KR102124452B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2020-07-07 | 엘지전자 주식회사 | 터보 압축기 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3999492B2 (ja) | 2007-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5922796B2 (ja) | シール装置、および、回転機械 | |
US8444379B2 (en) | Sealing device for rotary fluid machine, and rotary fluid machine | |
WO2012001995A1 (ja) | シール装置及びこれを備えた流体機械 | |
US8328510B2 (en) | Sealing device for rotary fluid machine, and rotary fluid machine | |
JP2003148397A (ja) | 多段圧縮機のスワール防止装置 | |
WO2012001997A1 (ja) | シール装置及びこれを備えた流体機械 | |
US11215195B2 (en) | Centrifugal compressor and turbo refrigerator | |
JP2015532966A (ja) | ガス排出通路を有する平坦面付き液体リングポンプのポートプレート | |
JP2014084803A (ja) | 遠心式流体機械 | |
JP2008190487A (ja) | 遠心型流体機械 | |
JP2001073993A (ja) | 遠心式流体機械 | |
WO2017146136A1 (ja) | シール装置及び回転機械 | |
JP2003013895A (ja) | 遠心圧縮機 | |
JP2003013883A (ja) | 遠心ポンプ | |
JP3304246B2 (ja) | エンジン冷却装置 | |
JP2006170112A (ja) | 流体機械の不安定流動抑制装置 | |
JP7435382B2 (ja) | ターボ圧縮機 | |
JP5747472B2 (ja) | ターボ形圧縮機 | |
RU2518785C2 (ru) | Двухсекционный центробежный компрессор | |
JPH11280694A (ja) | 遠心圧縮機 | |
JP2020122454A (ja) | 遠心回転機械 | |
JPH05248548A (ja) | ラビリンスシール | |
JP2897424B2 (ja) | 真空ポンプ | |
JP2007154735A (ja) | 回転機械のスワール防止装置 | |
JP2022029203A (ja) | 遠心圧縮機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040303 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070309 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070426 |
|
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: 20070727 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070809 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3999492 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |