JP2018096303A - Rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転機械に関する。 The present invention relates to a rotating machine.
遠心圧縮機は、圧縮対象であるプロセスガスを吸込み、これを所望する圧力まで昇圧してから次工程に供給する。例えば、硝酸プラント用の遠心圧縮機は、50℃程度のプロセスガスを吸い込むが、昇圧に伴ってプロセスガスは200℃程度まで昇温される。 The centrifugal compressor sucks in the process gas to be compressed, raises the pressure to a desired pressure, and supplies it to the next step. For example, a centrifugal compressor for a nitric acid plant sucks in a process gas of about 50 ° C., but the process gas is heated to about 200 ° C. as the pressure is increased.
その際、分割された二つの車室のフランジをボルト締結している遠心圧縮機では、プロセスガスの入口から出口にかけての温度差に加えて、出口から軸受にかけての温度差によって熱変形が生じる。そうすると、二つの分割された車室の分割面が開口し、プロセスガスが車室外へ流出するおそれがある。 At that time, in the centrifugal compressor in which the flanges of the two divided compartments are bolted, thermal deformation occurs due to the temperature difference from the outlet to the bearing in addition to the temperature difference from the inlet to the outlet of the process gas. If it does so, the division | segmentation surface of two division | segmentation compartments will open, and there exists a possibility that a process gas may flow out of a compartment.
また、遠心圧縮機では、機内を洗浄するために運転中に洗浄水を注入することがあり、このウォータインジェクション(Water Injection)により供給される洗浄水によって車室が急速に冷却され、車室内の温度分布が非定常的に変化する。そうすると、車室の肉厚方向に急峻な温度差が生じ、その温度差によって分割面の周囲に、口開きの原因となる熱変形が生じる。 Further, in a centrifugal compressor, washing water may be injected during operation to wash the inside of the machine, and the passenger compartment is rapidly cooled by the washing water supplied by this water injection, The temperature distribution changes unsteadily. As a result, a steep temperature difference occurs in the thickness direction of the passenger compartment, and the temperature difference causes thermal deformation that causes opening of the mouth around the dividing surface.
特許文献1は、分割面からの高圧ガスの漏洩を抑制する手段を提案している。特許文献1は、水平フランジを胴体部(10a)に沿った直線部(2a)と、曲面部(10b)に沿った曲線部(2b)と、頂部(10c)の近傍となる頂部近傍部(2c)と、を有するものとし、曲線部(2b)の曲線部ボルト間隔(L2)が、直線部(2a)の直線部ボルト間隔(L1)および頂部近傍部(2c)の頂部ボルト間隔(L3)よりも広くすることを開示する。特許文献1によれば、頂部近傍部(2c)における面圧減少量を小さくすることができ、頂部近傍部(2c)の開口を抑制できる。 Patent Document 1 proposes a means for suppressing leakage of high-pressure gas from the dividing surface. In Patent Document 1, the horizontal flange has a straight portion (2a) along the body portion (10a), a curved portion (2b) along the curved surface portion (10b), and a top portion near the top portion (10c) ( 2c), and the curved portion bolt interval (L2) of the curved portion (2b) is equal to the linear portion bolt interval (L1) of the linear portion (2a) and the top bolt interval (L3) of the top vicinity portion (2c). ) Is disclosed. According to Patent Document 1, it is possible to reduce the amount of reduction in surface pressure in the top vicinity portion (2c), and to suppress the opening in the top vicinity portion (2c).
ところが、特許文献1は、遠心圧縮機に生じる温度差に基づく分割面からのプロセスガスの漏洩について、配慮がなされていない。 However, in Patent Document 1, no consideration is given to leakage of the process gas from the divided surface based on the temperature difference generated in the centrifugal compressor.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、車室に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減可能な回転機械を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the rotary machine which can reduce the opening of a division surface by relieving the temperature difference which arises in a vehicle interior.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る回転機械は、上半車室と下半車室とによって内部に収容空間が形成された車室と、前記収容空間に回転可能に収容された回転軸と、前記回転軸の外周に固定される複数段のインペラと、を有するロータと、前記収容空間内に配置され、前記ロータの周囲を覆う複数のダイアフラムと、最終段の前記インペラから排出される作動流体を前記車室の外部に吐出する吐出口の少なくとも一部を形成し、前記車室の内側で前記上半車室から前記下半車室にわたって延びている吐出口形成体と、を備え、前記吐出口形成体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A rotating machine according to a first aspect of the present invention includes a casing in which an accommodating space is formed by an upper half casing and a lower half casing, a rotating shaft rotatably accommodated in the accommodating space, A rotor having a plurality of stages of impellers fixed to the outer periphery of the rotation shaft, a plurality of diaphragms disposed in the housing space and covering the periphery of the rotor, and a working fluid discharged from the final stage of the impellers A discharge port forming body that forms at least a part of a discharge port that discharges to the outside of the vehicle compartment and extends from the upper half vehicle compartment to the lower half vehicle compartment inside the vehicle compartment, The outlet forming body has a lower thermal conductivity than the vehicle compartment.
このような構成によれば、最も温度の高い作動流体が流通する吐出口のうち、上半車室及び下半車室の繋ぎ目である分割面付近が吐出口形成体によって覆われる。そのため、吐出口を流通する作動流体の熱は、吐出口形成体を介して上半車室と下半車室とに伝わる。これにより、吐出口形成体の周囲の上半車室及び下半車室では、作動流体が流れることによる温度上昇が緩和される。これにより、分割面付近での上半車室及び下半車室の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。 According to such a configuration, among the discharge ports through which the working fluid having the highest temperature circulates, the vicinity of the divided surface, which is a joint between the upper half vehicle compartment and the lower half vehicle compartment, is covered with the discharge port forming body. For this reason, the heat of the working fluid flowing through the discharge port is transmitted to the upper and lower vehicle compartments through the discharge port forming body. Thereby, in the upper half casing and the lower half casing around the discharge port forming body, the temperature rise due to the flow of the working fluid is alleviated. Thereby, the deformation | transformation of the upper half compartment and the lower half compartment in the vicinity of a division surface is reduced, and it is suppressed that a division surface opens.
また、本発明の第二態様に係る回転機械では、第一態様において、前記吐出口形成体は、前記回転軸の周方向の全周にわたって延びる円環状をなしていてもよい。 Moreover, in the rotary machine which concerns on the 2nd aspect of this invention, the said discharge port formation body may comprise the annular | circular shape extended over the perimeter of the circumferential direction of the said rotating shaft in a 1st aspect.
このような構成とすることで、吐出口の全領域が吐出口形成体で覆われる。そのため、吐出口を流通する作動流体の熱の全ては、吐出口形成体を介して車室に伝わる。その結果、車室では、吐出口を流れるプロセスガスによる温度上昇がより緩和される。これにより、上半車室及び下半車室の変形がより低減される。 By setting it as such a structure, the whole area | region of a discharge outlet is covered with a discharge outlet formation body. Therefore, all of the heat of the working fluid flowing through the discharge port is transmitted to the vehicle compartment via the discharge port forming body. As a result, in the passenger compartment, the temperature rise due to the process gas flowing through the discharge port is further alleviated. Thereby, the deformation | transformation of an upper half compartment and a lower half compartment is reduced more.
また、本発明の第三態様に係る回転機械では、第一態様又は第二態様において、前記車室は、前記吐出口形成体が設けられる領域に対応して、前記車室の内周面から窪む収容溝が形成され、前記吐出口形成体は、前記収容溝に設けられていてもよい。 Moreover, in the rotary machine according to the third aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect, the vehicle interior corresponds to a region where the discharge port forming body is provided, from an inner peripheral surface of the vehicle interior. A recessed receiving groove may be formed, and the discharge port forming body may be provided in the receiving groove.
このような構成とすることで、上半車室及び下半車室の内面から吐出口形成体を大きく突出させることなく、吐出口形成体を設けられる。吐出口を流れる作動流体の流通状態を阻害することなく、吐出口形成体を設けることができる。 By setting it as such a structure, a discharge port formation body is provided, without making a discharge port formation body protrude largely from the inner surface of an upper half compartment and a lower half compartment. The discharge port forming body can be provided without hindering the flow state of the working fluid flowing through the discharge port.
また、本発明の第四態様に係る回転機械では、第一態様から第三態様のいずれか一つにおいて、前記回転軸と前記車室との間に設けられて、前記車室の内外をシールするシール部と、前記シール部と前記車室との間に設けられて、前記シール部を収容するシール遮熱体と備え、前記シール遮熱体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされていてもよい。 Moreover, in the rotating machine according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first aspect to the third aspect, the rotary machine is provided between the rotating shaft and the vehicle compartment, and seals the inside and outside of the vehicle compartment. And a seal heat shield that is provided between the seal portion and the vehicle compartment and accommodates the seal portion, wherein the seal heat shield has a lower thermal conductivity than the vehicle compartment. May be.
このような構成とすることで、シール部に供給されるシールガスの熱は、シール遮熱体を介して上半車室と下半車室とに伝わる。これにより、上半車室と下半車室とに熱が伝わりにくくなり、シール部が設置されている領域での上半車室及び下半車室の温度が低下し難くなる。そのため、シール遮熱体の周囲の上半車室及び下半車室では、シールガスが流れることによる温度低下が緩和される。これにより、シール部近傍の分割面周りにおける上半車室及び下半車室の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。 By setting it as such a structure, the heat | fever of the seal gas supplied to a seal | sticker part is transmitted to an upper half vehicle compartment and a lower half vehicle compartment via a seal heat shield. This makes it difficult for heat to be transmitted to the upper and lower half passenger compartments, and makes it difficult for the temperatures of the upper and lower half passenger compartments to decrease in the region where the seal portion is installed. For this reason, in the upper half casing and the lower half casing around the seal heat shield, the temperature decrease due to the flow of the seal gas is alleviated. Thereby, the deformation | transformation of the upper half compartment and the lower half compartment around the division surface of the seal | sticker part vicinity is reduced, and it is suppressed that a division surface opens.
また、本発明の第五態様に係る回転機械では、第一態様から第四態様のいずれか一つにおいて、前記作動流体の流通方向を前記回転軸の径方向の外側に向かう方向から内側に向かう方向へと転向させる曲がり流路の少なくとも一部を形成する曲がり流路形成体を備え、前記曲がり流路形成体は、前記ダイアフラムと前記車室との間で前記上半車室から前記下半車室にわたって延びており、前記車室よりも熱伝導率が低くされていてもよい。 Moreover, in the rotating machine according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first aspect to the fourth aspect, the flow direction of the working fluid is directed from the direction toward the outside in the radial direction of the rotation shaft to the inside. A curved flow path forming body that forms at least a part of a curved flow path that is turned in a direction, and the curved flow path forming body is disposed between the diaphragm and the vehicle compartment from the upper half vehicle compartment to the lower half of the vehicle. It extends over the passenger compartment and may have a lower thermal conductivity than the passenger compartment.
このような構成とすることで、曲がり流路の上半車室及び下半車室の分割面付近が曲がり流路形成体によって覆われる。そのため、曲が流路を流通する作動流体の熱は、曲がり流路形成体を介して上半車室と下半車室とに伝わる。そのため、曲がり流路を流通する作動流体の熱は、曲がり流路形成体を介して上半車室と下半車室とに伝わる。これにより、曲がり流路成体の周囲の上半車室及び下半車室では、作動流体が流れることによる温度上昇が緩和される。これにより、曲がり流路近傍の分割面周りにおける上半車室及び下半車室の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。 By setting it as such a structure, the division | segmentation surface vicinity of the upper half compartment and lower half compartment of a curved flow path is covered with the curved flow path formation body. Therefore, the heat of the working fluid in which the curve flows through the flow path is transmitted to the upper half casing and the lower half casing through the bent flow path forming body. Therefore, the heat of the working fluid flowing through the curved flow path is transmitted to the upper and lower half vehicle compartments via the curved flow path forming body. Thereby, in the upper half casing and the lower half casing around the curved channel adult, the temperature rise due to the flow of the working fluid is alleviated. Thereby, the deformation | transformation of the upper half compartment and the lower half compartment around the division surface of the curved flow path vicinity is reduced, and it is suppressed that a division surface opens.
また、本発明の第六態様に係る回転機械では、第一態様から第五態様のいずれか一つにおいて、前記回転軸と前記車室との間に設けられて、前記回転軸を回転可能に支持する軸受部と、前記軸受部と前記車室との間に設けられて、前記軸受部を収容する軸受遮熱体と備え、前記軸受遮熱体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされていてもよい。 Moreover, in the rotating machine according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first aspect to the fifth aspect, the rotary machine is provided between the rotating shaft and the vehicle compartment, and the rotating shaft is rotatable. A bearing portion to be supported; and a bearing heat shield that is provided between the bearing portion and the vehicle compartment and accommodates the bearing portion, wherein the bearing heat shield has a thermal conductivity higher than that of the vehicle compartment. It may be lowered.
このような構成とすることで、軸受部で用いられる潤滑油の熱は、軸受遮熱体を介して上半車室と下半車室とに伝わる。これにより、上半車室と下半車室とに熱が伝わりにくくなり、軸受部が設置されている領域での上半車室及び下半車室の温度が低下し難くなる。そのため、軸受遮熱体の周囲の上半車室及び下半車室では、潤滑油による温度低下が緩和される。これにより、軸受部近傍の分割面周りにおける上半車室及び下半車室の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。 By setting it as such a structure, the heat | fever of the lubricating oil used by a bearing part is transmitted to an upper half vehicle compartment and a lower half vehicle compartment via a bearing heat shield. As a result, heat is not easily transmitted to the upper half passenger compartment and the lower half passenger compartment, and the temperatures of the upper half passenger compartment and the lower half passenger compartment in the region where the bearing portion is installed are unlikely to decrease. Therefore, the temperature drop due to the lubricating oil is alleviated in the upper and lower half casings around the bearing heat shield. Thereby, the deformation | transformation of the upper half compartment and the lower half compartment around the division surface of the bearing part vicinity is reduced, and it is suppressed that a division surface opens.
本発明によれば、車室に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the opening of the dividing surface by reducing the temperature difference generated in the passenger compartment.
以下、本発明の実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の回転機械は、複数のインペラ4を備える一軸多段式の遠心圧縮機(多段遠心圧縮機)1である。本実施形態の遠心圧縮機1は、車室101の内側の一部を複数の部材で代替している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the rotating machine of the present embodiment is a single-shaft multi-stage centrifugal compressor (multi-stage centrifugal compressor) 1 including a plurality of
遠心圧縮機1は、ロータ2と、ダイアフラム群5と、シール装置(シール部)6と、軸受装置(軸受部)7と、車室組立て体100と、を備えている。
The centrifugal compressor 1 includes a rotor 2, a
ロータ2は、軸線Oを中心として回転する。ロータ2は、軸線Oに沿って延びている回転軸3と、回転軸3とともに回転する複数段のインペラ4と、を有している。
The rotor 2 rotates about the axis O. The rotor 2 includes a rotating shaft 3 extending along the axis O and a plurality of
回転軸3には、モータ等の駆動機(不図示)が連結されている。回転軸3は、この駆動機によって回転駆動されている。回転軸3は、軸線Oを中心とする円柱状をなして軸線Oの延びる軸線方向Daに延在している。回転軸3は、軸受装置7によって軸線方向Daの両端が回転可能に支持されている。
A driving machine (not shown) such as a motor is connected to the rotating shaft 3. The rotating shaft 3 is rotationally driven by this driving machine. The rotary shaft 3 has a cylindrical shape centered on the axis O and extends in the axial direction Da in which the axis O extends. The rotating shaft 3 is rotatably supported by the
インペラ4は、回転軸3の外周面に固定されている。インペラ4は、回転軸3とともに回転することによって遠心力を利用して圧縮対象であるプロセスガス(作動流体)を圧縮する。本実施形態で用いられるプロセスガスとしては、例えば、硝酸が挙げられる。インペラ4は、回転軸3に対して軸線方向Daに複数段設けられている。本実施形態のインペラ4は、回転軸3に対して軸線方向Daの両側に配置された軸受装置7の間に配置されている。インペラ4は、カバー4aと、ブレード4bと、ディスク4cとを備えた、いわゆるクローズ型のインペラである。インペラ4は、カバー4a、ブレード4b、及びディスク4cによって内部にプロセスガスが流通する流路を画成している。軸線方向Daに沿って同じ方向を向いて配列された複数のインペラ4によってインペラ群が構成されている。本実施形態の遠心圧縮機1は、一つのインペラ群を有している。
The
ダイアフラム群5は、ロータ2を外部から覆っている。ダイアフラム群5は、複数段のインペラ4のそれぞれに対応して軸線方向Daに配列された複数のダイアフラム51によって構成されている。複数のダイアフラム51は、ロータ2の周囲を覆っている。ダイアフラム51は、軸線方向Daに積層されるように複数並んでいる。ダイアフラム51は、軸線Oと交差する方向である回転軸3の径方向Drの内側にインペラ4を収容可能な空間が形成されている。ダイアフラム51は、相互に接続されることで、インペラ4の流路とともにプロセスガスの流通させる流路を画成している。
The
ここで、具体的に、ダイアフラム51によって形成される流路について、軸線方向Daの一方側(第一側)である上流側から順に説明する。本実施形態では、ダイアフラム群5は、プロセスガスが流通する上流側から順に、吸込口52、吸込流路53、複数のディフューザ流路54、複数の曲がり流路55、複数のリターン流路56、吐出流路57、及び吐出口58を後述する車室101とともに画成している。
Here, specifically, the flow path formed by the
吸込口52は、外部から吸込流路53にプロセスガスを流入させる。吸込口52は、車室101の外部から流入してきたプロセスガスをダイアフラム群5の内部に流入させる。吸込口52は、径方向Drの外側から径方向Drの内側に向かって流路面積を徐々に減少させながら、吸込流路53に接続されている。
The
吸込流路53は、吸込口52とともに、軸線方向Daに複数並ぶインペラ4のうち最も上流側に配置されたインペラ4へ、外部からプロセスガスを流入させる。吸込流路53は、吸込口52から径方向Drの内側に延びている。吸込流路53は、その向きを径方向Drから軸線方向Daの他方側(第二側)である下流側に変化させつつ、インペラ4の上流側を向く入口に接続されている。
The
ディフューザ流路54は、インペラ4から径方向Drの外側に流出したプロセスガスが流入する。ディフューザ流路54は、インペラ4の径方向Drの外側を向く出口に接続されている。ディフューザ流路54は、インペラ4の出口から径方向Drの外側に向かって延びて、曲がり流路55に接続されている。
In the
曲がり流路55は、プロセスガスの流通方向を径方向Drの外側に向かう方向から径方向Drの内側に向かう方向へと転向させる。つまり、曲がり流路55は、径方向Drから見た場合に、U字状をなす流路となっている。曲がり流路55は、ダイアフラム群5の外周面と車室101の内周面との間に形成されている。
The
リターン流路56は、曲がり流路55を流通したプロセスガスをインペラ4に流入させる。リターン流路56は、径方向Drの内側に向かって延びながら、その流路幅が徐々に拡がっている。リターン流路56は、ダイアフラム群5の径方向Drの内側で軸線方向Daの下流側に向かうようにプロセスガスの流通方向を変化させている。
The
吐出流路57は、軸線方向Daに複数並ぶインペラ4のうち最も下流側に配置された最終段のインペラ4から排出されるプロセスガスを吐出口58まで流通させる。吐出流路57は、最終段のインペラ4から径方向Drの外側に延びている。吐出流路57は、その向きを径方向Drから軸線方向Daの他方側である下流側に変化させつつ、インペラ4の上流側を向く入口に接続されている。
The
吐出口58は、吐出流路57を流通した最終段のインペラ4から排出されたプロセスガスを車室101の外部に吐出させる。吐出口58は、ダイアフラム群5の内部を流通してきたプロセスガスを車室101の外部に排出させる。吐出口58は、径方向Drの外側から径方向Drの内側に向かって流路面積を徐々に減少させながら、吐出流路57に接続されている。
The
シール装置6は、プロセスガスが車室101の内部から外部に漏れることを抑えている。シール装置6は、回転軸3の外周面を全周にわたってシールしている。本実施形態のシール装置6は、例えば、ラビリンスシールが用いられる。シール装置6は、ダイアフラム群5を挟んで軸線方向Daの両側に設けられている。シール装置6には、プロセスガスの一部がシールガスとして供給されている。
The sealing device 6 prevents the process gas from leaking from the inside of the
軸受装置7は、回転軸3をその周方向Dcに回転自在に支持している。軸受装置7は、回転軸3と車室101との間に設けられている。軸受装置7は、シール装置6よりも軸線方向Daの外側に設けられている。軸受装置7は、ダイアフラム群5及びシール装置6を挟んで軸線方向Daの両側に設けられている。
The
車室組立て体100は、ロータ2、ダイアフラム群5、シール装置6、及び軸受装置7を内部に収容する車室101を構成している。車室組立て体100は、図1及び図2に示すように、下半車室200と、上半車室300と、固定部400と、シールハウジング500と、シール部材600と、第一流路形成体(吐出口形成体)91と、第二流路形成体(曲がり流路形成体)92と、第三流路形成体93と、シール遮熱体94と、軸受遮熱体95とを備えている。
The vehicle
下半車室200は、床面上に固定されている。下半車室200には、鉛直方向Dvの下方を向いて開口するように吸込口52の一部が形成されている。下半車室200には、鉛直方向Dvの下方を向いて開口するように吐出口58の一部が形成されている。
The lower
上半車室300は、図1に示すように、下半車室200上に固定されている。上半車室300は、鉛直方向Dvの下方から見た際の形状が、下半車室200を鉛直方向Dvの上方から見た際の形状とほぼ同じ形状をなしている。上半車室300は、下半車室200と組み合わされることで、水平分割型の車室101を形成している。
The upper
車室101は、遠心圧縮機1の外装を形成している。車室101は、円筒状に形成されている。車室101は、中心軸が回転軸3の軸線Oに一致して形成されている。車室101は内部に収容空間が形成されている。車室101は、収容空間内にダイアフラム群5を収容している。車室101は、収容空間内に回転可能な状態で回転軸3及びインペラ4を収容している。車室101は、収容空間内にシール装置6及び軸受装置7を収容している。
The vehicle interior 101 forms the exterior of the centrifugal compressor 1. The
以下、車室101についてより具体的な構成を説明するが、下半車室200と上半車室300は配置される位置が異なることを除けば、ほぼ同様の構成を備えているので、以下では上半車室300を例にして説明する。
Hereinafter, a more specific configuration of the
図2に示すように、上半車室300は、上半フランジ面310と、上半収容凹部350とを有する。
上半フランジ面310は、鉛直方向Dvの下方を向く水平面である。上半フランジ面310は、車室101が上下方向に分割される際の分割面のひとつである。上半フランジ面310には、締結ボルトが挿通される貫通孔402が複数形成されている。貫通孔402は、上半フランジ面310から鉛直方向Dvの上方に凹んでいる。貫通孔402は、上半フランジ面310の延びる方向に沿って間隔を空けて複数形成されている。貫通孔402は、上半車室300が下半車室200と組み合わされた場合に、下半車室200のフランジ面(下半フランジ面、不図示)の固定孔の位置と合うように形成されている。上半フランジ面310は、第一上半フランジ面311と、第二上半フランジ面312とを有する。
As shown in FIG. 2, the upper half casing 300 has an upper
The upper
第一上半フランジ面311は、上半収容凹部350うち、後述する上半大径凹部351と繋がっている。第一上半フランジ面311は、鉛直方向Dvの上方から見た場合に、軸線Oを挟んで、幅方向Dwに離れて二つ形成されている。第一上半フランジ面311は、軸線方向Daに長く伸びている平面である。第一上半フランジ面311と同様のフランジ面(第一下半フランジ面、不図示)が下半車室200に設けられている。
The first upper
第二上半フランジ面312は、上半収容凹部350うち、後述する上半小径凹部352と繋がっている。第二上半フランジ面312は、第一上半フランジ面311の軸線方向Daの両側に形成されている。第二上半フランジ面312は、第一上半フランジ面311と連続する平面である。第二上半フランジ面312は、鉛直方向Dvの上方から見た場合に、第一上半フランジ面311よりも幅方向Dwの内側に配置されている。第二上半フランジ面312と同様のフランジ面(第二下半フランジ面、不図示)が下半車室200に設けられている。
The second upper
上半収容凹部350は、上半フランジ面310から鉛直方向Dvの上方に凹んでいる。上半収容凹部350は、鉛直方向Dvの下方から見た場合に、上半車室300の内面に覆われた空間である。下半車室200に形成される同様の凹部(下半収容凹部、不図示)と上半収容凹部350とによって軸線Oを中心として延びている収容空間が車室101の内部に形成されている。この収容空間には、ロータ2、ダイアフラム群5、シール装置6、及び軸受装置7等の部材が配置される。上半収容凹部350は、上半大径凹部351と、上半小径凹部352と、上半段差面353と、を有する。
The upper half
上半大径凹部351は、下半車室200の同様の凹部(下半大径凹部、不図示)とともに、ダイアフラム群5を収容する空間である。上半大径凹部351は、軸線方向Daに延びている。上半大径凹部351は、第一上半フランジ面311から凹んで形成されている。上半大径凹部351は、軸線Oを中心に形成された空間である。上半大径凹部351は、鉛直方向Dvの下方から見た場合に、二つの第一上半フランジ面311に挟まれるように幅方向Dwの内側に形成されている。上半大径凹部351は、鉛直方向Dvの下方から見た場合に、略矩形状をなしている。
The upper half large-
上半小径凹部352は、下半車室200の同様の凹部(下半小径凹部、不図示)とともに、シール装置6及び軸受装置7を収容する空間である。上半小径凹部352は、上半大径凹部351と軸線方向Daに隣接し、軸線方向Daに延びている。上半小径凹部352は、上半大径凹部351と軸線方向Daで繋がっている空間である。上半小径凹部352は、上半大径凹部351を挟み込むように、上半大径凹部351の軸線方向Daの両側にそれぞれ形成されている。上半小径凹部352は、第二上半フランジ面312から凹んで形成されている。上半小径凹部352は、軸線Oを中心に形成された空間である。上半小径凹部352は、鉛直方向Dvの下方から見た場合に、二つの第二上半フランジ面312に挟まるように幅方向Dwの内側に形成されている。上半小径凹部352は、上半大径凹部351よりも径方向Drの大きさが小さくなるように形成されている。つまり、上半小径凹部352は、鉛直方向Dvの下方から見た場合に、上半大径凹部351よりも小さな矩形状をなしている。
The upper half small-diameter
上半段差面353は、上半大径凹部351及び上半小径凹部352との間に形成されて径方向Drに広がる面である。上半段差面353は、上半大径凹部351を画成する面の一部である。具体的には、上半段差面353は、上半大径凹部351を形成している上半車室300の軸線方向Daを向く内面の一部である。上半段差面353は、上半フランジ面310と直接繋がっている。軸線方向Daの一方側の上半段差面353は、吸込口52の一部を形成している。軸線方向Daの他方側の上半段差面353は、吐出口58の一部を形成している。上半段差面353と同様の平面(下半段差面、不図示)が下半車室200に設けられている。
The upper
固定部400は、図示を省略した下半車室200のフランジ面と上半フランジ面310とを当接させた状態で、収容空間を形成するように下半車室200と上半車室300とを固定する。本実施形態の固定部400は、下半車室200のフランジ面に形成されている固定孔と、上半フランジ面310に形成されている貫通孔402と、貫通孔402に挿通された状態で固定孔に螺合される締結ボルト(不図示)とを有する。
The fixing
シールハウジング500は、収容空間に配置されている。シールハウジング500は、収容空間のうち軸線方向Daの一方側及び他方側の空間である上半小径凹部352及び下半小径凹部が形成する空間にそれぞれ一つずつ設けられている。シールハウジング500は、内部にシール装置6が固定可能とされている。シールハウジング500は、軸線Oを中心とする円筒状をなしている。シールハウジング500は、シール装置6を内部に固定した状態で、回転軸3が挿通される。シールハウジング500は、シール部材600介して上半車室300及び下半車室200に固定されている。
The
シール部材600は、上半車室300及び下半車室200とシールハウジング500との間をシールしている。シール部材600は、シールハウジング500の外周面に設けられている。シール部材600は、上半小径凹部352の内周面及び上半小径凹部352と対向する下半車室200の内周面に接触している。本実施形態のシール部材600は、Oリングである。シール部材600は、シールハウジング500の外周面に対して、軸線方向Daの内側の端部に一つ設けられている。
The
第一流路形成体91は、吐出口58を流通するプロセスガスの熱が車室101に伝わりづらくなるように吐出口58と車室101との間の熱移動を遮っている。第一流路形成体91は、図1及び図2に示すように、吐出口58の少なくとも一部を形成している。第一流路形成体91は、車室101の内側で上半車室300から下半車室200にわたって延びている。つまり、第一流路形成体91は、軸線方向Daから見た際に、回転軸3の周方向Dcの位置が上半車室300及び下半車室200の分割面に跨るように形成されている。第一流路形成体91は、軸線方向Daから見た際に、ダイアフラム51と車室101との間に配置されている。本実施形態の第一流路形成体91は、周方向Dcの全周にわたって延びる円環状をなしている。第一流路形成体91は、吐出口58を覆う全領域にわたって一定の厚みで形成されている。
The first flow
第一流路形成体91は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。具体的には、本実施形態の第一流路形成体91は、車室101との間に空気の層を形成するように配置されて、車室101と同じ金属材料で構成されている。
The first flow
なお、第一流路形成体91は、構造的に熱伝導率が車室101よりも低くなることに限定されるものではない。第一流路形成体91は、熱伝導率が車室101よりも低くなっていればよい。したがって、第一流路形成体91は、例えば、樹脂材料であってもよく、樹脂または金属のコーティングであってもよく、樹脂、金属、又は断熱材のライニングであってもよく、多孔体断熱材等の断熱材であってもよい。
The first flow
本実施形態の第一流路形成体91は、車室101の一部を代替するように、上半車室300及び下半車室200に形成される第一収容溝(収容溝)91aに収容された状態で固定されている。第一収容溝91aは、第一流路形成体91が設けられる領域に対応して、上半車室300及び下半車室200の内周面から窪んでいる。具体的には、第一収容溝91aは、上半車室300では上半大径凹部351の軸線方向Daの他方側の端部の幅方向Dwの内側を向く内面に形成されている。同様に、第一収容溝91aは、下半車室200の下半台形凹部にも形成されている。第一収容溝91aは、車室101の内周面に沿って円環状に形成されている。これにより、第一流路形成体91は、上半大径凹部351及び下半台形凹部の内側に突出せずに、吐出口58を形成する面が上半車室300及び下半車室200の内周面と面一な状態で配置されている。
The first flow
第二流路形成体92は、曲がり流路55を流通するプロセスガスの熱が車室101に伝わりづらくなるように曲がり流路55と車室101との間の熱移動を遮っている。第二流路形成体92は、少なくとも一部の曲がり流路55を形成している。第二流路形成体92の内周面とダイアフラム群5の外周面との間に、曲がり流路55が形成されている。本実施形態の遠心圧縮機1では、全ての曲がり流路55が第二流路形成体92によって形成されている。
The second flow
第二流路形成体92は、車室101の内側で上半車室300から下半車室200にわたって延びている。つまり、第二流路形成体92は、軸線方向Daから見た際に、回転軸3の周方向Dcの位置が上半車室300及び下半車室200の分割面に跨るように形成されている。第二流路形成体92は、軸線方向Daから見た際に、ダイアフラム51と車室101との間に配置されている。本実施形態の第二流路形成体92は、周方向Dcの全周にわたって一定の厚みで延びる円環状をなしている。
The second flow
第二流路形成体92は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。具体的には、本実施形態の第二流路形成体92は、車室101との間に空気の層を形成するように配置されて、車室101と同じ金属材料で構成されている。
The second flow
なお、第二流路形成体92は、構造的に熱伝導率が車室101よりも低くなることに限定されるものではない。第二流路形成体92は、熱伝導率が車室101よりも低くなっていればよい。したがって、第二流路形成体92は、例えば、樹脂材料であってもよく、樹脂または金属のコーティングであってもよく、樹脂、金属、又は断熱材のライニングであってもよく、多孔体断熱材等の断熱材であってもよい。
The second flow
第二流路形成体92は、車室101の一部を代替するように、上半車室300及び下半車室200に形成される第二収容溝92aに収容された状態で固定されている。第二収容溝92aは、第二流路形成体92が設けられる領域に対応して、車室101の内周面から窪んでいる。具体的には、第二収容溝92aは、上半車室300では上半大径凹部351において、第一収容溝91aよりも軸線方向Daの一方側の幅方向Dwの内側を向く内面に形成されている。第二収容溝92aは、下半車室200では下半大径凹部において、第一収容溝91aよりも軸線方向Daの一方側の幅方向Dwの内側を向く内面に形成されている。第二収容溝92aは、車室101の内周面に沿って円環状に形成されている。これにより、第二流路形成体92は、上半大径凹部351及び下半大径凹部の内側に突出せずに、曲がり流路55を形成する面が上半車室300及び下半車室200の内周面と面一な状態で配置されている。
The second flow
第二流路形成体92は、円環状に形成される本体921と、本体921の内周面から外周面に向けて窪む流路形成凹部922と、を有している。流路形成凹部922は、本体921の内周面の側に、周方向Dcの一端から他端に連なって円環状に形成される。
The second flow
第三流路形成体93は、吸込口52及び吸込流路53を流通するプロセスガスの熱が車室101に伝わりづらくなるように吸込口52及び吸込流路53と車室101との間の熱移動を遮っている。第三流路形成体93は、図1及び図2に示すように、吸込口52及び吸込流路53を形成している。第三流路形成体93は、車室101の内側で上半車室300から下半車室200にわたって延びている。つまり、第三流路形成体93は、軸線方向Daから見た際に、回転軸3の周方向Dcの位置が上半車室300及び下半車室200の分割面に跨るように形成されている。第三流路形成体93は、軸線方向Daから見た際に、ダイアフラム51と車室101との間に配置されている。第三流路形成体93は、軸線方向Daの一方側の上半段差面353及び下半段差面に面して設けられている。本実施形態の第三流路形成体93は、周方向Dcの全周にわたって延びる円環状をなしている。第三流路形成体93は、吸込口52及び吸込流路53を覆う全領域にわたって一定の厚みで形成されている。
The third flow
第三流路形成体93は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。具体的には、本実施形態の第三流路形成体93は、車室101との間に空気の層を形成するように配置されて、車室101と同じ金属材料で構成されている。
The third flow
なお、第三流路形成体93は、構造的に熱伝導率が車室101よりも低くなることに限定されるものではない。第三流路形成体93は、熱伝導率が車室101よりも低くなっていればよい。したがって、第三流路形成体93は、例えば、樹脂材料であってもよく、樹脂または金属のコーティングであってもよく、樹脂、金属、又は断熱材のライニングであってもよく、多孔体断熱材等の断熱材であってもよい。
The third flow
本実施形態の第三流路形成体93は、車室101の一部を代替するように、上半車室300及び下半車室200に形成される第三収容溝93aに収容された状態で固定されている。第三収容溝93aは、第三流路形成体93が設けられる領域に対応して、車室101の内周面から窪んでいる。具体的には、第三収容溝93aは、上半車室300では上半大径凹部351の軸線方向Daの一方側の端部に形成されている。また、第三収容溝93aは、下半車室200では下半大径凹部の軸線方向Daの一方側の端部に形成されている。つまり、第三収容溝93aは、上半大径凹部351及び下半大径凹部において、第二収容溝92aよりも軸線方向Daの一方側の幅方向Dwの内側を向く内面に形成されている。第三収容溝93aは、車室101の内周面に沿って円環状に形成されている。これにより、第三流路形成体93は、上半大径凹部351及び下半大径凹部の内側に突出せずに、吸込口52及び吸込流路53を形成する面が上半車室300及び下半車室200の内周面と面一な状態で配置されている。
The third flow
シール遮熱体94は、シール部材600の周辺で用いられるシールガスの熱が車室101に伝わりづらくなるようにシール装置6と車室101との間の熱移動を遮っている。シール遮熱体94は、内部にシール部材600、シールハウジング500、及びシール装置6を収容可能とされている。本実施形態のシール遮熱体94は、軸線方向Daの両側のシール装置6のうち、最終段に近い側のシール装置6に対応した側のみに設けられている。
The
シール遮熱体94は、車室101の内側で上半車室300から下半車室200にわたって延びている。つまり、シール遮熱体94は、軸線方向Daから見た際に、回転軸3の周方向Dcの位置が上半車室300及び下半車室200の分割面に跨るように形成されている。本実施形態のシール遮熱体94は、軸線方向Daから見た際に、シール部材600と車室101との間に配置されている。
The
シール遮熱体94は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。具体的には、本実施形態のシール遮熱体94は、車室101との間に空気の層を形成するように配置されて、車室101と同じ金属材料で構成されている。
The
なお、シール遮熱体94は、構造的に熱伝導率が車室101よりも低くなることに限定されるものではない。シール遮熱体94は、熱伝導率が車室101よりも低くなっていればよい。したがって、シール遮熱体94は、例えば、樹脂材料であってもよく、樹脂または金属のコーティングであってもよく、樹脂、金属、又は断熱材のライニングであってもよく、多孔体断熱材等の断熱材であってもよい。
The
また、本実施形態のシール遮熱体94は、最終段のダイアフラム51と車室101との間で広がる第一遮熱本体941と、シール部材600と車室101との間で広がる第二遮熱本体942とを有している。
第一遮熱本体941は、軸線方向Daの他方側の上半段差面353及び下半段差面に面して設けられている。第一遮熱本体941は、上半段差面353及び下半段差面に沿って円盤状をなしている。
第二遮熱本体942は、上半小径凹部352及び下半小径凹部の内周面に沿って円筒状をなしている。
In addition, the
The first
The second
シール遮熱体94は、車室101の一部を代替するように、上半車室300及び下半車室200に形成される第四収容溝94aに収容された状態で固定されている。第四収容溝94aは、シール遮熱体94が設けられる領域に対応して、車室101の内周面から窪んでいる。具体的には、第四収容溝94aは、上半車室300では上半大径凹部351の軸線方向Daの他方側の端部と、軸線方向Daの他方側の上半小径凹部352とで連続するように形成されている。第四収容溝94aは、上半大径凹部351では、軸線方向Daの他方側の上半段差面353に第一遮熱体を収容可能な大きさで形成されている。第四収容溝94aは、上半小径凹部352では、幅方向Dwの内側を向く内面に第二遮熱体を収容可能な大きさで形成されている。また、第四収容溝94aは、下半車室200では下半大径凹部の軸線方向Daの他方側の端部と、軸線方向Daの他方側の下半小径凹部とで連続するように形成されている。第四収容溝94aは、下半大径凹部では、軸線方向Daの他方側の下半段差面に第一遮熱体を収容可能な大きさで形成されている。第四収容溝94aは、下半小径凹部では、幅方向Dwの内側を向く内面に第二遮熱体を収容可能な大きさで形成されている。第四収容溝94aは、車室101の内周面に沿って全周にわたって形成されている。これにより、シール遮熱体94は、収容空間の内側に突出せずに、シール部材600と接触する面が上半車室300及び下半車室200の内周面と面一な状態で配置されている。
The
軸受遮熱体95は、軸受装置7で用いられる潤滑油の熱が車室101に伝わりづらくなるように軸受装置7と車室101との間の熱移動を遮っている。軸受遮熱体95は、軸受装置7と車室101との間に設けられている。軸受遮熱体95は、内部に軸受装置7を収容可能とされている。本実施形態の軸受遮熱体95は、軸線方向Daの両側の軸受装置7のうち、最終段に近い側の軸受装置7に対応した側のみに設けられている。軸受遮熱体95は、シール遮熱体94よりも軸線方向Daの他方側に設けられている。
The bearing
軸受遮熱体95は、車室101の内側で上半車室300から下半車室200にわたって延びている。つまり、軸受遮熱体95は、軸線方向Daから見た際に、回転軸3の周方向Dcの位置が上半車室300及び下半車室200の分割面に跨るように形成されている。本実施形態の軸受遮熱体95は、周方向Dcの全周にわたって一定の厚みで延びる円筒状をなしている。
The bearing
軸受遮熱体95は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。具体的には、本実施形態の軸受遮熱体95は、車室101との間に空気の層を形成するように配置されて、車室101と同じ金属材料で構成されている。
The bearing
なお、軸受遮熱体95は、構造的に熱伝導率が車室101よりも低くなることに限定されるものではない。軸受遮熱体95は、熱伝導率が車室101よりも低くなっていればよい。したがって、軸受遮熱体95は、例えば、樹脂材料であってもよく、樹脂または金属のコーティングであってもよく、樹脂、金属、又は断熱材のライニングであってもよく、多孔体断熱材等の断熱材であってもよい。
The bearing
軸受遮熱体95は、車室101の一部を代替するように、上半車室300及び下半車室200に形成される第五収容溝95aに収容された状態で固定されている。第五収容溝95aは、軸受遮熱体95が設けられる領域に対応して、車室101の内周面から窪んでいる。具体的には、第五収容溝95aは、上半車室300では軸線方向Daの他方側の上半小径凹部352のみに形成されている。第五収容溝95aは、下半車室200では軸線方向Daの他方側の下半小径凹部のみに形成されている。第五収容溝95aは、第四収容溝94aよりも軸線方向Daの他方側に形成されている。上半小径凹部352及び下半小径凹部では、第五収容溝95aは、幅方向Dwの内側を向く内面に形成されている。第五収容溝95aは、車室101の内周面に沿って円筒状に形成されている。これにより、軸受遮熱体95は、上半小径凹部352及び下半小径凹の内側に突出せずに、軸受装置7と接触する面が上半車室300及び下半車室200の内周面と面一な状態で配置されている。
The bearing
上記のような遠心圧縮機1では、車室組立て体100において、上半車室300が無い状態でロータ2、ダイアフラム群5、シール装置6、及び軸受装置7を収容空間に収容される。その後、シール装及び軸受装置7を取り付けられたロータ2やダイアフラム群5が下半車室200に載せられた状態で、鉛直方向Dvの上方から上半車室300が載せられる。この状態で、締結ボルトを上半車室300の貫通孔402に挿通させて、先端部分を下半車室200の側の固定孔にねじ込む。これにより、車室101と、車室101の内部に配置されるロータ2とを有する遠心圧縮機1が組み立てられる。
In the centrifugal compressor 1 as described above, the rotor assembly 2, the
このような遠心圧縮機1が運転されることで、高圧のプロセスガスが流通して、ダイアフラム群5等が配置されている空間に大きな圧力が生じる。このように大きな圧力が生じることで、上半車室300及び下半車室200の間の分割面からプロセスガスが漏れる可能性がある。
When such a centrifugal compressor 1 is operated, a high-pressure process gas flows and a large pressure is generated in a space where the
また、圧力の問題だけでなく、プロセスガスの昇圧に伴う昇温によっても、分割面が開口する可能性がある。例えば、遠心圧縮機1が硝酸プラント用のものであれば、50℃程度のプロセスガスが昇圧に伴って200℃程度まで昇温される。そのため、軸線方向Daの一方側から他方側に向かってプロセスガスから伝わる熱量に差が生じる。その結果、車室101には軸線方向Daの一方側から他方側にかけて温度差が生じる。この温度差が大きくなるほど、上半車室300及び下半車室200に生じる熱変形が大きくなる。
In addition to the problem of pressure, there is a possibility that the dividing surface opens due to the temperature rise accompanying the pressure increase of the process gas. For example, if the centrifugal compressor 1 is for a nitric acid plant, the process gas at about 50 ° C. is heated to about 200 ° C. as the pressure increases. Therefore, a difference occurs in the amount of heat transmitted from the process gas from one side of the axial direction Da to the other side. As a result, a temperature difference occurs in the vehicle interior 101 from one side to the other side in the axial direction Da. As the temperature difference increases, the thermal deformation that occurs in the upper
ところが、上述したような遠心圧縮機1によれば、最も高温のプロセスガスが流通する吐出口58が、上半車室300から下半車室200にわたって延びている第一流路形成体91で形成されている。これにより、吐出口58のうち、上半車室300及び下半車室200の分割面付近が第一流路形成体91によって覆われる。そのため、吐出口58を流通するプロセスガスは、車室101(下半車室200,上半車室300)に直接は触れずに、第一流路形成体91に触れる。その結果、吐出口58を流通するプロセスガスの熱は、第一流路形成体91を介して上半車室300と下半車室200とに伝わる。ここで、第一流路形成体91は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。これにより、上半車室300と下半車室200とに熱が伝わりにくくなり、分割面付近の上半車室300及び下半車室200の温度が上昇し難くなる。そのため、第一流路形成体91の周囲の上半車室300及び下半車室200は、プロセスガスが流れることによる温度上昇が緩和される。これにより、分割面付近での上半車室300及び下半車室200の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
However, according to the centrifugal compressor 1 as described above, the
また、遠心圧縮機1の内部を洗浄するために運転中にプロセスガスよりも冷たい洗浄水を注入することがある(ウォータインジェクション、Water Injection)。このウォータインジェクション(Water Injection)によって洗浄水が供給されると、車室101が急速に冷却され、車室101内の温度分布が非定常的に変化する。その結果、車室101の肉厚方向で急峻な温度差が生じ、その温度差によっても分割面及びその周囲で、開口の原因となる熱変形が生じる。特に、この温度差は昇圧の程度が大きい後段側で顕著になる。
Moreover, in order to wash | clean the inside of the centrifugal compressor 1, the wash water colder than a process gas may be inject | poured during a driving | running (water injection, Water Injection). When washing water is supplied by this water injection, the
ところが、このような場合であっても、吐出口58が第一流路形成体91によって覆われていることで、吐出口58を流通する洗浄水は、車室101(下半車室200,上半車室300)に直接は触れずに、第一流路形成体91に触れる。その結果、吐出口58を流通する洗浄水の熱は、第一流路形成体91を介して上半車室300と下半車室200とに伝わる。これにより、上半車室300と下半車室200とに熱が伝わりにくくなり、分割面付近の上半車室300及び下半車室200の温度が低下し難くなる。そのため、第一流路形成体91の周囲の上半車室300及び下半車室200は、洗浄水が流れることによる温度低下が緩和される。これにより、吐出口58近傍の分割面周りにおける上半車室300及び下半車室200の変形が低減される。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、吐出口58近傍の分割面周りにおける車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
However, even in such a case, since the
また、吐出口58のうち、分割面付近だけでなく全領域が第一流路形成体91で覆われる。そのため、吐出口58を流通するプロセスガスや洗浄水の熱の全ては、第一流路形成体91を介して車室101に伝わる。その結果、車室101では、吐出口58を流れるプロセスガスによる温度上昇や、洗浄水が流れることによる温度低下がより緩和される。これにより、上半車室300及び下半車室200の変形がより低減される。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
Further, not only the vicinity of the dividing surface but also the entire region of the
また、第一流路形成体91が第一収容溝91aに設けられていることで、上半車室300及び下半車室200の内面から第一流路形成体91を大きく突出させることなく、第一流路形成体91を設けられる。特に、本実施形態のように第一流路形成体91の吐出口58を形成する面が上半車室300の内周面と面一になるように配置されることで、完全に車室101の内面から第一流路形成体91を突出させることを防ぐことができる。その結果、吐出口58を流れる作動流体の流通状態を阻害することなく、第一流路形成体91を設けることができる。また、車室101自体の大きさに制限がある場合に、吐出口58の大きさを変えることなく第一流路形成体91を設けることができる。
Further, since the first flow
また、シール装置6がシール遮熱体94で覆われた状態で車室101に取り付けられている。そのため、シール装置6に供給されるシールガスの熱は、シール遮熱体94を介して上半車室300と下半車室200とに伝わる。ここで、シール遮熱体94は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。これにより、上半車室300と下半車室200とに熱が伝わりにくくなり、シール装置6が設置されている領域での上半車室300及び下半車室200の温度が低下し難くなる。そのため、シール遮熱体94の周囲の上半車室300及び下半車室200では、シールガスが流れることによる温度低下が緩和される。これにより、シール装置6近傍の分割面周りにおける上半車室300及び下半車室200の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、シール装置6近傍の分割面周りにおける車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
Further, the sealing device 6 is attached to the
また、プロセスガスが流通する流路のうち、通常プロセスガスが車室101と直接接触する曲がり流路55が、上半車室300から下半車室200にわたって延びている第二流路形成体92で形成されている。これにより、曲がり流路55の上半車室300及び下半車室200の分割面付近が第二流路形成体92によって覆われる。そのため、曲がり流路55を流通するプロセスガスは、車室101(下半車室200,上半車室300)に直接は触れずに、第二流路形成体92に触れる。その結果、曲がり流路55を流通するプロセスガスの熱は、第二流路形成体92を介して上半車室300と下半車室200とに伝わる。ここで、第二流路形成体92は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。これにより、上半車室300と下半車室200とに熱が伝わりにくくなり、分割面付近の上半車室300及び下半車室200の温度が上昇し難くなる。そのため、第二流路形成体92の周囲の上半車室300及び下半車室200は、プロセスガスが流れることによる温度上昇が緩和される。特に、複数の曲がり流路55では、最終段に近づくにしたがって曝されるプロセスガスの温度が上方している。しかしながら、第二流路形成体92によってプロセスガスが流れることによる温度上昇が効果的に緩和される。これにより、曲がり流路55近傍の分割面周りにおける上半車室300及び下半車室200の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、曲がり流路55近傍の分割面周りにおける車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
Further, among the flow paths through which the process gas flows, the second flow path forming body in which the
また、軸受装置7が軸受遮熱体95で覆われた状態で車室101に取り付けられている。そのため、軸受装置7で用いられる潤滑油の熱は、軸受遮熱体95を介して上半車室300と下半車室200とに伝わる。ここで、遮熱体は、熱伝導率が車室101よりも低くなるように形成されている。これにより、上半車室300と下半車室200とに熱が伝わりにくくなり、軸受装置7が設置されている領域での上半車室300及び下半車室200の温度が低下し難くなる。そのため、軸受遮熱体95の周囲の上半車室300及び下半車室200は、潤滑油による温度低下が緩和される。これにより、軸受装置7近傍の分割面周りにおける上半車室300及び下半車室200の変形が低減され、分割面が開口してしまうことが抑えられる。したがって、車室101に生じる温度差を緩和することにより、分割面の開口を軽減することができる。また、軸受装置7近傍の分割面周りにおける車室101の塑性変形の原因となる熱応力も緩和することができる。
The
(実施形態の他の変形例)
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
(Other variations of the embodiment)
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the configurations and combinations of the embodiments in the embodiments are examples, and the addition and omission of configurations are within the scope not departing from the gist of the present invention. , Substitutions, and other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments, and is limited only by the scope of the claims.
なお、本実施形態では、第一流路形成体91、第二流路形成体92、第三流路形成体93、シール遮熱体94、及び軸受遮熱体95は、全て別の部材として形成したが、このような形態に限定されるものではない。例えば、第一流路形成体91、第二流路形成体92、第三流路形成体93、シール遮熱体94、及び軸受遮熱体95の全てが一つの部材として一体に形成されていてもよい。また、第一流路形成体91、第二流路形成体92、第三流路形成体93、シール遮熱体94、及び軸受遮熱体95の一部の組み合わせのみが一つの部材として一体に形成されていてもよい。したがって、例えば、複数の第二流路形成体92だけが一つの部材として一体に形成されていてもよい。また、第二流路形成体92と第三流路形成体93だけが一つの部材として一体に形成されていてもよい。また、軸受遮熱体95とシール遮熱体94とは一つの部材として一体に形成されていてもよい。このように複数の部材を一体にすることで、別々の部材として設ける場合に比べて、設計・加工・組立てによるコストが低減できる。
In the present embodiment, the first flow
また、本実施形態の第一流路形成体91、第二流路形成体92、第三流路形成体93、シール遮熱体94、及び軸受遮熱体95は、車室101と同じ金属材料とされて同じ構造で形成されていたが、これに限定されるものではない。第一流路形成体91、第二流路形成体92、第三流路形成体93、シール遮熱体94、及び軸受遮熱体95は、伝導率が車室101よりも低くなっていれば、それぞれ別の構造や材料で形成されていてもよい。なお、それぞれを別の材料とすることで、車室101に伝わる温度に合わせて適切な材料を選定でき、全体としてコストを抑えることができる。
Further, the first flow
また、本実施形態では、回転機械として遠心圧縮機1を例に挙げて説明したが、これに
限定されるものではない。例えば、回転機械は、過給機やポンプであってもよい。
In the present embodiment, the centrifugal compressor 1 is described as an example of the rotary machine, but the present invention is not limited to this. For example, the rotating machine may be a supercharger or a pump.
1 遠心圧縮機
O 軸線
Da 軸線方向
Dr 径方向
Dv 鉛直方向
Dw 幅方向
2 ロータ
3 回転軸
4 インペラ
4a カバー
4b ブレード
4c ディスク
5 ダイアフラム群
51 ダイアフラム
52 吸込口
53 吸込流路
54 ディフューザ流路
55 曲がり流路
56 リターン流路
57 吐出流路
58 吐出口
6 シール装置
7 軸受装置
100 車室組立て体
200 下半車室
300 上半車室
310 上半フランジ面
311 第一上半フランジ面
312 第二上半フランジ面
350 上半収容凹部
351 上半大径凹部
352 上半小径凹部
353 上半段差面
101 車室
402 貫通孔
500 シールハウジング
600 シール部材
91 第一流路形成体
91a 第一収容溝
92 第二流路形成体
92a 第二収容溝
921 本体
922 流路形成凹部
93 第三流路形成体
93a 第三収容溝
94 シール遮熱体
941 第一遮熱本体
942 第二遮熱本体
94a 第四収容溝
95 軸受遮熱体
95a 第五収容溝
1 Centrifugal Compressor O Axis Da Axial direction Dr Radial direction Dv Vertical direction Dw Width direction 2 Rotor 3
Claims (6)
前記収容空間に回転可能に収容された回転軸と、前記回転軸の外周に固定される複数段のインペラと、を有するロータと、
前記収容空間内に配置され、前記ロータの周囲を覆う複数のダイアフラムと、
最終段の前記インペラから排出される作動流体を前記車室の外部に吐出する吐出口の少なくとも一部を形成し、前記車室の内側で前記上半車室から前記下半車室にわたって延びている吐出口形成体と、を備え、
前記吐出口形成体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされている回転機械。 A vehicle compartment in which a housing space is formed by an upper half compartment and a lower half compartment;
A rotor having a rotating shaft rotatably accommodated in the accommodating space, and a plurality of impellers fixed to the outer periphery of the rotating shaft;
A plurality of diaphragms arranged in the housing space and covering the periphery of the rotor;
Forming at least part of a discharge port for discharging the working fluid discharged from the impeller at the final stage to the outside of the vehicle compartment, and extending from the upper half vehicle compartment to the lower half vehicle compartment inside the vehicle compartment A discharge port forming body,
The discharge port forming body is a rotating machine whose thermal conductivity is lower than that of the passenger compartment.
前記吐出口形成体は、前記収容溝に設けられている請求項1又は請求項2に記載の回転機械。 The casing is formed with a receiving groove that is recessed from the inner peripheral surface of the casing, corresponding to a region where the discharge port forming body is provided,
The rotating machine according to claim 1, wherein the discharge port forming body is provided in the housing groove.
前記シール部と前記車室との間に設けられて、前記シール部を収容するシール遮熱体と備え、
前記シール遮熱体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされている請求項1から請求項3の何れか一項に記載の回転機械。 A seal portion that is provided between the rotating shaft and the vehicle compartment and seals the inside and outside of the vehicle compartment;
A seal heat shield that is provided between the seal portion and the passenger compartment and houses the seal portion;
The rotating machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the seal heat shield has a lower thermal conductivity than the vehicle compartment.
前記曲がり流路形成体は、前記ダイアフラムと前記車室との間で前記上半車室から前記下半車室にわたって延びており、前記車室よりも熱伝導率が低くされている請求項1から請求項4の何れか一項に記載の回転機械。 A curved flow path forming body that forms at least a part of a curved flow path that turns the flow direction of the working fluid from the direction toward the outside in the radial direction of the rotating shaft to the direction toward the inside;
The curved flow path forming body extends from the upper half passenger compartment to the lower half passenger compartment between the diaphragm and the passenger compartment, and has a lower thermal conductivity than the passenger compartment. The rotating machine according to any one of claims 1 to 4.
前記軸受部と前記車室との間に設けられて、前記軸受部を収容する軸受遮熱体と備え、
前記軸受遮熱体は、前記車室よりも熱伝導率が低くされている請求項1から請求項5の何れか一項に記載の回転機械。 A bearing portion provided between the rotating shaft and the vehicle compartment and rotatably supporting the rotating shaft;
A bearing heat shield that is provided between the bearing portion and the vehicle compartment and accommodates the bearing portion;
The rotary machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the bearing heat shield has a lower thermal conductivity than the vehicle compartment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016242448A JP2018096303A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2016242448A JP2018096303A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Rotary machine |
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Family
ID=62632235
Family Applications (1)
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JP2016242448A Pending JP2018096303A (en) | 2016-12-14 | 2016-12-14 | Rotary machine |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2018096303A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019220658A1 (en) | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社Adeka | Particulate nucleating agent, resin composition, molded article and method for manufacturing same |
-
2016
- 2016-12-14 JP JP2016242448A patent/JP2018096303A/en active Pending
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WO2019220658A1 (en) | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 株式会社Adeka | Particulate nucleating agent, resin composition, molded article and method for manufacturing same |
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