JP2831302B2 - ガスタービン駆動ポンプ - Google Patents
ガスタービン駆動ポンプInfo
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- JP2831302B2 JP2831302B2 JP22690395A JP22690395A JP2831302B2 JP 2831302 B2 JP2831302 B2 JP 2831302B2 JP 22690395 A JP22690395 A JP 22690395A JP 22690395 A JP22690395 A JP 22690395A JP 2831302 B2 JP2831302 B2 JP 2831302B2
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- Japan
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- pump
- gas turbine
- pressure
- shaft
- compressor
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、遠心ポンプ、斜流
ポンプ、軸流ポンプなどのポンプの駆動装置としてガス
タービンを適用したガスタービン駆動ポンプに関する。
ポンプ、軸流ポンプなどのポンプの駆動装置としてガス
タービンを適用したガスタービン駆動ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポ
ンプ、スクリューポンプなどのポンプは、上下水道、原
子力発電所、火力発電所、製鉄所、化学工場等において
広く使用しており、ポンプの原動機としては、ディーゼ
ルエンジンないしはガスタービンを用いている。ガスタ
ービンを使用する場合には、冷却水が不要であり、潤滑
油の使用も極めて少なく、負荷の急変にもすばやく対応
できるなどの利点がある。しかも、ガスタービンは高速
回転型の原動機なので、大深度用の高揚程ポンプとして
の駆動装置に適している。図４に、ポンプの原動機とし
てガスタービンを使用する構成を示す。
ンプ、スクリューポンプなどのポンプは、上下水道、原
子力発電所、火力発電所、製鉄所、化学工場等において
広く使用しており、ポンプの原動機としては、ディーゼ
ルエンジンないしはガスタービンを用いている。ガスタ
ービンを使用する場合には、冷却水が不要であり、潤滑
油の使用も極めて少なく、負荷の急変にもすばやく対応
できるなどの利点がある。しかも、ガスタービンは高速
回転型の原動機なので、大深度用の高揚程ポンプとして
の駆動装置に適している。図４に、ポンプの原動機とし
てガスタービンを使用する構成を示す。
【０００３】図４において、ガスタービン１は、吸気口
から流入する空気Ａを圧縮する圧縮機２と、圧縮機２で
圧力を高めた加圧空気を導き、燃料ノズル３から供給す
る液体または気体の燃料を燃焼させて高温高圧のガスＧ
を得る燃焼室４と、燃焼室４で発生した高温高圧ガスＧ
を動力として圧縮機２を駆動する圧縮機駆動タービン５
とからなるガスゼネレータ（ガス発生機）６を有してお
り、ガスゼネレータ６に続く後部に、ガスゼネレータ６
で発生した高温高圧ガスＧを動力として出力軸７を駆動
する出力タービン８を有している。出力軸７は、高速減
速機９と、傘歯車減速機１０を介してポンプ１１のポン
プ駆動軸１２に接続している。
から流入する空気Ａを圧縮する圧縮機２と、圧縮機２で
圧力を高めた加圧空気を導き、燃料ノズル３から供給す
る液体または気体の燃料を燃焼させて高温高圧のガスＧ
を得る燃焼室４と、燃焼室４で発生した高温高圧ガスＧ
を動力として圧縮機２を駆動する圧縮機駆動タービン５
とからなるガスゼネレータ（ガス発生機）６を有してお
り、ガスゼネレータ６に続く後部に、ガスゼネレータ６
で発生した高温高圧ガスＧを動力として出力軸７を駆動
する出力タービン８を有している。出力軸７は、高速減
速機９と、傘歯車減速機１０を介してポンプ１１のポン
プ駆動軸１２に接続している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ポンプ１１
の駆動軸１２に係る軸封装置としては、グランドパッキ
ンをポンプ駆動軸１２の周囲に巻回した接触形や、ラビ
リンス構造を使用する非接触形のものがある。大深度用
の高揚程ポンプにおいては、押込圧および自圧に打ち勝
って揚水の漏出を防止する軸封機構が求められるため
に、非接触形のラビリンス構造は適わず、接触形の軸封
装置に外部から高圧力水を供給している。この場合に、
高圧力水を供給するための別途の駆動力が必要であっ
た。
の駆動軸１２に係る軸封装置としては、グランドパッキ
ンをポンプ駆動軸１２の周囲に巻回した接触形や、ラビ
リンス構造を使用する非接触形のものがある。大深度用
の高揚程ポンプにおいては、押込圧および自圧に打ち勝
って揚水の漏出を防止する軸封機構が求められるため
に、非接触形のラビリンス構造は適わず、接触形の軸封
装置に外部から高圧力水を供給している。この場合に、
高圧力水を供給するための別途の駆動力が必要であっ
た。
【０００５】本発明は、上記した課題を解決するもの
で、大深度用の高揚程ポンプ等においても別途の駆動力
を要することなく、軸封部におけるシール性を確保する
ことができるガスタービン駆動ポンプを提供することを
目的とする。
で、大深度用の高揚程ポンプ等においても別途の駆動力
を要することなく、軸封部におけるシール性を確保する
ことができるガスタービン駆動ポンプを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１に記載する本発明のガスタービン駆動
ポンプは、ガスタービンを原動機としてポンプ駆動軸を
回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮機で
発生する高圧空気をポンプ駆動軸の軸封部に供給する高
圧空気供給系を備えた構成としたものである。
ために、請求項１に記載する本発明のガスタービン駆動
ポンプは、ガスタービンを原動機としてポンプ駆動軸を
回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮機で
発生する高圧空気をポンプ駆動軸の軸封部に供給する高
圧空気供給系を備えた構成としたものである。
【０００７】請求項２に記載する本発明のガスタービン
駆動ポンプは、ガスタービンを原動機としてポンプ駆動
軸を回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮
機で発生する高圧空気を駆動圧力としてポンプ駆動軸の
軸封部に高圧流体を供給する高圧流体供給系を備えた構
成としたものである。
駆動ポンプは、ガスタービンを原動機としてポンプ駆動
軸を回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮
機で発生する高圧空気を駆動圧力としてポンプ駆動軸の
軸封部に高圧流体を供給する高圧流体供給系を備えた構
成としたものである。
【０００８】ガスタービンにおいては、外部から取り込
んだ空気を圧縮機で高圧空気となして後に燃焼室に導く
一方で、燃焼室において発生する高温高圧ガスにより圧
縮機駆動タービンを回して圧縮機を駆動し、圧縮機駆動
タービンを出た高温高圧ガスにより出力タービンを回し
て出力軸を駆動する。このため、ガスタービンにおいて
発生する動力は、一部が圧縮機を駆動するために使用さ
れて残りが有効出力となり、この有効出力により出力軸
が高速減速機等を介してポンプの駆動軸を回してポンプ
を駆動する。
んだ空気を圧縮機で高圧空気となして後に燃焼室に導く
一方で、燃焼室において発生する高温高圧ガスにより圧
縮機駆動タービンを回して圧縮機を駆動し、圧縮機駆動
タービンを出た高温高圧ガスにより出力タービンを回し
て出力軸を駆動する。このため、ガスタービンにおいて
発生する動力は、一部が圧縮機を駆動するために使用さ
れて残りが有効出力となり、この有効出力により出力軸
が高速減速機等を介してポンプの駆動軸を回してポンプ
を駆動する。
【０００９】したがって、ガスタービンの圧縮機で発生
する高圧空気を高圧空気供給系を介してポンプ駆動軸の
軸封部に供給することにより、ポンプ内圧に抗する圧力
を有し、軸封部における漏水を防止するために必要な高
圧流体を、別途の動力を要することなく得ることができ
る。
する高圧空気を高圧空気供給系を介してポンプ駆動軸の
軸封部に供給することにより、ポンプ内圧に抗する圧力
を有し、軸封部における漏水を防止するために必要な高
圧流体を、別途の動力を要することなく得ることができ
る。
【００１０】また、ガスタービンの圧縮機で発生する高
圧空気を駆動圧力として高圧流体供給系からポンプ駆動
軸の軸封部に高圧流体を供給することにより、ポンプ内
圧に抗する圧力を有し、軸封部における漏水を防止する
ために必要な高圧流体を、別途の動力を要することなく
得ることができる。
圧空気を駆動圧力として高圧流体供給系からポンプ駆動
軸の軸封部に高圧流体を供給することにより、ポンプ内
圧に抗する圧力を有し、軸封部における漏水を防止する
ために必要な高圧流体を、別途の動力を要することなく
得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。先に図４において説明したものと
同様の作用を行う部材については、同一番号を付してそ
の説明を省略する。
に基づいて説明する。先に図４において説明したものと
同様の作用を行う部材については、同一番号を付してそ
の説明を省略する。
【００１２】図１において、ガスタービン１は二軸フリ
ータービンを示しているが、圧縮機駆動タービン５と出
力軸７は一体の軸を有する形式のものでも良い。高圧空
気供給系をなす管路２１は、ガスゼネレータ６の圧縮機
２の後方領域２２とポンプ１１の軸封部２３を連通して
おり、圧縮機２で発生する高圧空気をポンプ駆動軸１２
の軸封部２３に供給するものである。
ータービンを示しているが、圧縮機駆動タービン５と出
力軸７は一体の軸を有する形式のものでも良い。高圧空
気供給系をなす管路２１は、ガスゼネレータ６の圧縮機
２の後方領域２２とポンプ１１の軸封部２３を連通して
おり、圧縮機２で発生する高圧空気をポンプ駆動軸１２
の軸封部２３に供給するものである。
【００１３】図２に示すように、軸封部２３はラビリン
ス構造をなしており、ケーシング２４とポンプ駆動軸１
２の間に、幾重にも隘路２５を形成している。この隘路
２５に管路２１の先端が連通している。
ス構造をなしており、ケーシング２４とポンプ駆動軸１
２の間に、幾重にも隘路２５を形成している。この隘路
２５に管路２１の先端が連通している。
【００１４】この構成によれば、ガスタービン１は、外
部から取り込んだ空気を圧縮機２で高圧空気となして後
に燃焼室４に導く一方で、燃焼室４において発生する高
温高圧ガスにより圧縮機駆動タービン５を回して圧縮機
２を駆動する。この圧縮機駆動タービン５を出た高温高
圧ガスは出力タービン８を回して出力軸７を駆動する。
このため、ガスタービン１において発生する動力は、一
部が圧縮機２を駆動するために使用されて残りが有効出
力となり、この有効出力により出力軸が高速減速機９を
介してポンプ１１のポンプ駆動軸１２を駆動する。
部から取り込んだ空気を圧縮機２で高圧空気となして後
に燃焼室４に導く一方で、燃焼室４において発生する高
温高圧ガスにより圧縮機駆動タービン５を回して圧縮機
２を駆動する。この圧縮機駆動タービン５を出た高温高
圧ガスは出力タービン８を回して出力軸７を駆動する。
このため、ガスタービン１において発生する動力は、一
部が圧縮機２を駆動するために使用されて残りが有効出
力となり、この有効出力により出力軸が高速減速機９を
介してポンプ１１のポンプ駆動軸１２を駆動する。
【００１５】一方、圧縮機２を出た高圧空気は管路２２
を通って軸封部２３の隘路２５に流入し、ポンプ内圧に
抗して軸封部２３における漏水を防止する。図３は本発
明の他の実施の形態を示すものである。図３において、
軸封部２３は接触形をなすもので、ケーシング３１とポ
ンプ駆動軸１２の間にグランドパッキン３２が巻回して
あり、グランドパッキン３２をパッキン押さえ３３で圧
密に押圧するとともに、グランドパッキン３２の途中に
スペーサリング３３ａが介装してある。高圧流体供給系
をなす圧力水管３４は、一端がスペーサリング３３ａに
対応する部位においてケーシング３１の内部空間に連通
し、他端が圧力タンク３５に連通している。圧力タンク
３５には補給水管３６が連通するとともに、ガスゼネレ
ータ６の圧縮機２の後方領域２２に連通する管路３７が
接続してある。
を通って軸封部２３の隘路２５に流入し、ポンプ内圧に
抗して軸封部２３における漏水を防止する。図３は本発
明の他の実施の形態を示すものである。図３において、
軸封部２３は接触形をなすもので、ケーシング３１とポ
ンプ駆動軸１２の間にグランドパッキン３２が巻回して
あり、グランドパッキン３２をパッキン押さえ３３で圧
密に押圧するとともに、グランドパッキン３２の途中に
スペーサリング３３ａが介装してある。高圧流体供給系
をなす圧力水管３４は、一端がスペーサリング３３ａに
対応する部位においてケーシング３１の内部空間に連通
し、他端が圧力タンク３５に連通している。圧力タンク
３５には補給水管３６が連通するとともに、ガスゼネレ
ータ６の圧縮機２の後方領域２２に連通する管路３７が
接続してある。
【００１６】この構成によれば、圧縮機２を出た高圧空
気は管路３７を通って圧力タンク３５に流入し、圧力タ
ンク３５内の水を圧力水管３４を通して軸封部２３に圧
送しし、ポンプ内圧に抗して軸封部２３における漏水を
防止する。
気は管路３７を通って圧力タンク３５に流入し、圧力タ
ンク３５内の水を圧力水管３４を通して軸封部２３に圧
送しし、ポンプ内圧に抗して軸封部２３における漏水を
防止する。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ガス
タービンの圧縮機で発生する高圧空気を高圧空気供給系
を介してポンプ駆動軸の軸封部に供給することにより、
あるいは高圧空気を駆動圧力として高圧流体供給系を作
動させることにより、別途の動力を要することなく、ポ
ンプ内圧に抗する圧力を有した高圧流体を軸封部に供給
して漏水を防止することができる。
タービンの圧縮機で発生する高圧空気を高圧空気供給系
を介してポンプ駆動軸の軸封部に供給することにより、
あるいは高圧空気を駆動圧力として高圧流体供給系を作
動させることにより、別途の動力を要することなく、ポ
ンプ内圧に抗する圧力を有した高圧流体を軸封部に供給
して漏水を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すガスタービン駆動
ポンプの全体構成を示す模式図である。
ポンプの全体構成を示す模式図である。
【図２】同形態における軸封部の構成を示す模式図であ
る。
る。
【図３】他の形態における軸封部の構成を示す模式図で
ある。
ある。
【図４】従来のガスタービン駆動ポンプの全体構成を示
す模式図である。
す模式図である。
１ ガスタービン ２ 圧縮機 １１ ポンプ １２ ポンプ駆動軸 ２１ 管路 ２２ 後方領域 ２３ 軸封部
フロントページの続き (72)発明者 中川 貴文 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社内 (72)発明者 尾花 充 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番 １号 川崎重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−102995（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−117700（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 25/02 F02C 7/28 F02C 7/32 F04D 29/10
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービンを原動機としてポンプ駆動
軸を回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮
機で発生する高圧空気をポンプ駆動軸の軸封部に供給す
る高圧空気供給系を備えたことを特徴とするガスタービ
ン駆動ポンプ。 - 【請求項２】 ガスタービンを原動機としてポンプ駆動
軸を回転駆動するポンプであって、ガスタービンの圧縮
機で発生する高圧空気を駆動圧力としてポンプ駆動軸の
軸封部に高圧流体を供給する高圧流体供給系を備えたこ
とを特徴とするガスタービン駆動ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22690395A JP2831302B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | ガスタービン駆動ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22690395A JP2831302B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | ガスタービン駆動ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972294A JPH0972294A (ja) | 1997-03-18 |
| JP2831302B2 true JP2831302B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=16852410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22690395A Expired - Fee Related JP2831302B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | ガスタービン駆動ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831302B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110094212A1 (en) * | 2009-10-28 | 2011-04-28 | Gabor Ast | Compressed air energy storage system with reversible compressor-expander unit |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP22690395A patent/JP2831302B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0972294A (ja) | 1997-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |