JP5547519B2 - 流体機械、流体機械運転制御装置 - Google Patents
流体機械、流体機械運転制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5547519B2 JP5547519B2 JP2010044785A JP2010044785A JP5547519B2 JP 5547519 B2 JP5547519 B2 JP 5547519B2 JP 2010044785 A JP2010044785 A JP 2010044785A JP 2010044785 A JP2010044785 A JP 2010044785A JP 5547519 B2 JP5547519 B2 JP 5547519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control device
- ventilation fan
- fluid machine
- fluid
- blade
- 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.)
- Active
Links
Images
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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
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)
Description
換気ファン101の軸動力が電動モータ103の定格軸動力を上回る場合には、電動モータ103が過負荷となるため継続運転できない。換気ファン101の運転を停止せず継続運転するためには次の対応を必要としていた。
・図4に示すように、ダンパ108を備えたバイパス流路106を設置する。
圧力風遮断装置110を閉じて流路100を遮断した場合、ダンパ108を開いて送風経路を切り換え、循環送風とし、換気ファン101の定格締切運転を回避する。
・換気ファン101の回転翼102の翼形式が固定翼の場合は回転数制御により回転翼102の回転数を減じ、風量及び全圧力を減じることにより軸動力を強制的に許容範囲に減じる。
・換気ファン101の回転翼102の翼形式が可動翼方式の場合は翼角度をねかせて風量及び全圧力を減じることにより、軸動力を強制的に許容範囲に減じる。
換気ファン101の軸動力が電動モータ103の定格軸動力を下回る場合には、電動モータ103は過負荷とはならないので、継続運転は制約されない。但し、締切運転は換気ファン101内部で気流が大きく乱れて強制的に循環されている状態のため、流体力のアンバランスが生じ、振動が大きくなるなどの悪影響により軸受等を劣化させる等の原因となるため好ましくない。従って、時間的な制限を設ける等の処置を必要としていた。
・流路100に外部から気流(風)が進入するたびに圧力風遮断装置110を閉鎖する必要があるため、制御的に外部からの気流の進入と、気流の影響低下を検知し、時間的余裕を確保して圧力風遮断装置110を開閉制御する必要がある。
・圧力風遮断装置110の閉鎖時には流路100は全く遮断状態となるため、換気機能が全く停止してしまう。
・圧力風遮断装置110が誤操作や故障した場合においては流路100を遮断できなくなる。この場合には程度により換気ファン101が損傷に至る。気流の方向よりそれぞれ以下の問題が発生する。
図5に示すように、矢印Aに示す方向に正常回転し、矢印Bに示す正流方向に気流を送っている換気ファン101に時刻t2で矢印Cに示す逆流方向の気流が進入すると、換気ファン101の運転点(風量、圧力)は締め切り方向に移り、必要とする軸動力も換気ファン101の特性によって変化していく。更に時刻t3、t4と気流が強まると換気ファン101の内部を矢印Dに示すように逆流する領域に入り、相前後して電動モータ103の軸動力は定格軸動力値以上に達し、過負荷電流状態に至る。この過負荷状態になると、電路の保護装置により電路開閉器が開放され、以後、換気ファン101の回転体は気流の大きさに応じて無拘束にE方向に逆転し、ランナウェイ回転数に(換気ファン101が気流により回転させられる飽和回転数)に達する。
図6に示すように、矢印Aに示す方向に正常回転し、矢印Bに示す気流を送っている換気ファン101に時刻t2で矢印Dに示すように正流方向に気流(風)が進入すると、換気ファン101の運転点(風量、圧力)は過大風量方向に移り、必要とする軸動力も換気ファン101の特性によって変化していく。更に時刻t3、t4と気流が強まると該気流による強制回転力が換気ファン101に回転力として作用しはじめ、著しくなると電動モータ103は発電機として仕事を始める。発電された電力は開閉器を通して逆送電(回生)を開始してしまう。回生を許容しない装置であれば、保護装置により電路開閉器が開放され、以後換気ファン101の回転体は無拘束に過回転し、ランナウェイ回転数(換気ファン101が気流により回転させられる飽和回転数)に達する。
図7に示す上記逆止ダンパである圧力風遮断装置110の構造は、ダンパ閉鎖時に逆風を許容しない構造となっている。即ち、閉鎖時に弁体132の弁座135部が合わさる(接触する)ことにより密閉性を確保する構造となっている。更に、正風側、逆風側共に無風の場合には弁体132が自重F等により自然に図9の破線で示す閉鎖位置となるようにしている。このような構造であるため、下記のような問題点がある。
過大な逆風が図10の矢印Eに示すように、短時間に発生する場合、弁体132の閉鎖動作が激しくなり、弁体132と弁座135が激しく衝突することになり、過大な衝撃と衝撃音が発生する。
逆風の発生頻度が多いと、衝撃と衝撃音を伴う閉鎖の頻度も多くなり、弁座135に該当する部分や荷重支持部が消耗・劣化して故障の確率が高くなる。
正風時において弁体132が風量、風圧の変動により弁体軸133を中心に揺動するため、弁体132の角度が閉鎖方向にある場合には通風抵抗を発生し、換気ファンの送風効率を阻害する。
図8に示す強制開閉機構(電動、空圧、油圧等)を有する強制開閉ダンパである圧力風遮断装置110の設置の場合は、弁体132の閉鎖動作を強制的に行うため、開閉動作は強制開閉機構によって所定の開閉速度に制御することができる。よって、弁体132の閉鎖速度は一定に保てるために逆止ダンパのように衝撃を伴う弁体132の閉鎖の問題はなくなる。また、弁体開度が常に制動されているため風量、圧力の変動に対して弁体が揺動することなく固定できる。しかしながら、開閉動作を強制開閉機構により行うため下記の問題点がある。
強制開閉ダンパである圧力風遮断装置110を動作させるためには、計装設備により逆風を検知し、制御装置により圧力風遮断装置110の動作を制御し、強制開閉機構により弁体を駆動する必要があるため、計装設備、制御設備、駆動設備のいずれかに故障が生じた場合、圧力風遮断装置110は正規の閉鎖動作に至らず、換気ファンに逆風が及んで著しい場合は破壊に至ってしまう。
2 換気ファン保護制御装置
3 速度制御装置
4 機械的自動逆風圧抑制装置
10 換気ファン
11 風路
12 胴体
13 内部ケーシング
14 案内翼
14a 固定案内翼
14b 可動案内翼
14c 初動回転力発生用間隙
15 回転翼
16 回転軸
17 電動モータ
19 リンク機構
20 軸受
21 軸受
23 リンク部材
24 可動案内翼開度自動制御機構
25 バネ部材
26 ブラケット
Claims (10)
- 胴体内に配置され、回転翼を回転させることにより前記胴体の吸込口から吸込んだ流体を、前記胴体の内周に周方向に所定の間隔で且つ該胴体の軸方向に沿って設けた複数の案内翼によって案内し、吐出口から吐出す流体機械であって、
前記各案内翼は固定案内翼と可動案内翼とを備え、該固定案内翼は前記胴体に固定され、該可動案内翼は前記胴体の軸方向に直交する回転軸を中心に回動可能になっており、
前記胴体の吐出口から吸込口に流れる逆流体流が流入した場合、発生する流体差圧により前記可動案内翼がその翼面が前記固定案内翼の翼面と連続する正規位置である全開位置から全閉位置の方向に回動して前記逆流体流の方向を転換させ、前記回転翼に当接する前記逆流体流の圧力を削減させる位置に保持する可動翼開度自動制御機構を設けたことを特徴とする流体機械。 - 請求項1に記載の流体機械において、
前記可動案内翼は前記回転軸に固定され、一体で該回転軸回りに回動し、回動角度に応じて流体抵抗が生じ、該流体抵抗は前記全開位置で最小で前記全閉位置で最大となる特性を有することを特徴とする流体機械。 - 請求項1又は2に記載の流体機械において、
可動翼開度自動制御機構は、正流体流時には前記可動案内翼を前記正規位置に復帰させ、前記回転翼から送られる正流体流を効率よく転換することを特徴とする流体機械。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の流体機械において、
前記固定案内翼と可動案内翼は前記胴体と該胴体内に配置されている内部ケーシングの間に配置され、該可動案内翼の回転軸は、前記胴体と前記内部ケーシングを貫通して配置され、該両貫通部に設けた軸受により回動自在に支持されていることを特徴とする流体機械。 - 請求項4に記載の流体機械において、
前記各可動案内翼の回転軸の前記胴体側端部にリンク部材の一端部を固定し、該リンク部材の他端部は前記可動翼開度自動制御機構により常時所定の力で前記可動案内翼を前記正規位置に回動するように付勢されていることを特徴する流体機械。 - 請求項4又は5に記載の流体機械において、
前記可動案内翼の回転軸の取付け位置は、前記逆流体流発生時、受圧面積の差に回転軸回りに回転モーメントが生じるように前記可動案内翼の側部中心からずれていることを特徴とする流体機械。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の流体機械において、
逆流体流発生時に前記正規位置にある可動案内翼に初動回動力を与える初動回動力発生手段を設けたことを特徴とする流体機械。 - 請求項7に記載の流体機械において、
初動回動力発生手段は、前記固定案内翼の前記可動案内翼の隣接部又は前記可動案内翼の前記固定案内翼の隣接部に設けた空隙であることを特徴とする流体機械。 - 流路内に配置され、回転翼を駆動機で回転させることにより、流体流を流路の一方から他方に送る流体機械の運転制御を行う流体機械運転制御装置において、
速度制御装置と、運転操作制御装置と、保護制御装置とを備え、
前記速度制御装置は、通常は前記運転操作制御装置から指令される設定回転数で前記回転翼を回転させる動力を前記駆動機に出力する通常制御機能と、前記駆動機に出力する動力を無くし前記流体機械の前記回転翼を含む回転体を自由回転にさせるフリーラン制御機能とを備え、
運転操作制御装置は、前記通常制御時に前記速度制御装置に前記設定回転数信号を送り前記回転翼を設定回転数で回転させる通常制御指示機能を備え、
前記保護制御装置は、前記流路に許容範囲外の外部圧力流体流が進入した場合に前記速度制御装置に前記回転体をフリーラン状態にさせるフリーラン指示機能を備え、
前記流体機械に請求項1乃至8のいずれか1項に記載の流体機械を用いたことを特徴とする流体機械運転制御装置。 - 請求項9に記載の流体機械運転制御装置において、
前記保護制御装置は、前記速度制御装置に前記フリーランを指示した場合に前記運転操作制御装置に前記保護制御開始したことを通知する保護制御開始通知機能と、前記流路に作用する外部圧力流体が前記許容範囲内になった場合に保護制御が終了したことを通知する保護制御終了通知機能を備え、
たことを特徴とする流体機械運転制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044785A JP5547519B2 (ja) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | 流体機械、流体機械運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010044785A JP5547519B2 (ja) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | 流体機械、流体機械運転制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011179414A JP2011179414A (ja) | 2011-09-15 |
JP5547519B2 true JP5547519B2 (ja) | 2014-07-16 |
Family
ID=44691178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010044785A Active JP5547519B2 (ja) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | 流体機械、流体機械運転制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5547519B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105422481A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-23 | 王庆昌 | 水驱无电排风机排风总成 |
CN110566488B (zh) * | 2019-08-12 | 2020-08-21 | 珠海格力电器股份有限公司 | 降低风机出风量减少的方法及装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5571099U (ja) * | 1978-11-10 | 1980-05-16 | ||
JPS58102039A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-17 | Toshiba Corp | 送風装置 |
JPS58161197U (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-27 | 株式会社荏原製作所 | タ−ボ型ポンプ |
JP4389285B2 (ja) * | 1999-02-01 | 2009-12-24 | 株式会社Ihi | ジェットファン |
DE10030497A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-03 | Turbo Lufttechnik Gmbh | Axialventilator mit reversierbarer Strömungsrichtung |
JP2005120926A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | トンネルファン |
-
2010
- 2010-03-01 JP JP2010044785A patent/JP5547519B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011179414A (ja) | 2011-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2148089B1 (en) | Wind-driven generator | |
CN103266987B (zh) | 在单个桨叶卡桨工况下的风力发电机停机方法 | |
JP4814608B2 (ja) | 風車 | |
EP3640552B1 (en) | Air-conditioner outdoor unit and control method for fan of air-conditioner outdoor unit | |
JP5906319B2 (ja) | ガスタービン | |
JP5202597B2 (ja) | 軸流圧縮機,軸流圧縮機を備えたガスタービンシステム及び軸流圧縮機の改造方法 | |
JP5547519B2 (ja) | 流体機械、流体機械運転制御装置 | |
US4003200A (en) | Method and apparatus for cooling turbomachines | |
JP5612333B2 (ja) | 流体機械運転制御装置、流体機械運転方法 | |
JP6057958B2 (ja) | 逆風圧抑制装置 | |
JP5379723B2 (ja) | 流体機械、流体機械運転制御装置 | |
JP2002031097A (ja) | 軸流送風機 | |
CN113431644B (zh) | 发电装置及发电系统 | |
JP2006274805A (ja) | 炉頂圧回収タービンの制御システム | |
WO2018061260A1 (ja) | ロータ、風力発電機、及び、風力発電機兼送風機 | |
KR20150019463A (ko) | 풍력발전 단지 제어 장치 및 시스템 | |
JP2006258095A (ja) | 水車および水車発電装置ならびに水車発電装置の運転方法 | |
JP2006316759A (ja) | 圧縮装置 | |
CN110566488B (zh) | 降低风机出风量减少的方法及装置 | |
JP5881390B2 (ja) | 回転機械 | |
CN107762727B (zh) | 风电机组紧急顺桨的控制方法及控制系统 | |
KR101035096B1 (ko) | 다단 프로펠러를 이용한 풍력발전장치 및 방법 | |
CN101008330A (zh) | 高炉煤气余压透平发电装置的启动方法 | |
JP5518582B2 (ja) | 流体発電装置 | |
KR20140106975A (ko) | 압력 조절 장치를 구비한 압축 장치와, 이를 이용한 압력 조절 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121214 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130917 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131101 |
|
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: 20140422 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140515 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5547519 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |