JPH01237394A - 遠心圧縮機のバランスピストン構造 - Google Patents
遠心圧縮機のバランスピストン構造Info
- Publication number
- JPH01237394A JPH01237394A JP63063364A JP6336488A JPH01237394A JP H01237394 A JPH01237394 A JP H01237394A JP 63063364 A JP63063364 A JP 63063364A JP 6336488 A JP6336488 A JP 6336488A JP H01237394 A JPH01237394 A JP H01237394A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balance
- balance piston
- low pressure
- labyrinth
- circumferential groove
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
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
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
- F04D29/0516—Axial thrust balancing balancing pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、遠心圧縮機に設けられるバランスピストン部
分の構造に係り、特に、バランスピストンの外径を拡大
することなく逆軸推力を増加せしめるように改良したバ
ランスピストン構造に関するものである。
分の構造に係り、特に、バランスピストンの外径を拡大
することなく逆軸推力を増加せしめるように改良したバ
ランスピストン構造に関するものである。
第２図は従来例のバランスピストンを示す断面図である
。
。
ケーシング１を貫通してシャフト３が配設されている。
上記のケーシング１の内面にはバランスラビリンス２が
装着され、上記のシャフトにはインペラ４とバランスピ
ストン５が外嵌され、ナツト６で締めつけられている。
装着され、上記のシャフトにはインペラ４とバランスピ
ストン５が外嵌され、ナツト６で締めつけられている。
前記バランスピストン５の外径は、所要の従軸推力が得
られるよう、設計々算によって定められる。詳しくは（
イ）定常の運転状態でインペラ４に発生する軸推力を算
出し、（ロ）低圧ガス圧力ＰＬ と高圧ガス圧力ＰＨと
の差圧によってバランスピストン５に与えられる従軸推
力を前記の軸推力から差し引き、（ハ）差し引いた値（
実効軸推力）が許容値内に入るように、前記バランスピ
ストン５の外径を逆算して設定する。
られるよう、設計々算によって定められる。詳しくは（
イ）定常の運転状態でインペラ４に発生する軸推力を算
出し、（ロ）低圧ガス圧力ＰＬ と高圧ガス圧力ＰＨと
の差圧によってバランスピストン５に与えられる従軸推
力を前記の軸推力から差し引き、（ハ）差し引いた値（
実効軸推力）が許容値内に入るように、前記バランスピ
ストン５の外径を逆算して設定する。
遠心圧縮機の性能を向上させようとすると、前記の軸推
力も大きくなる傾向がある。これに伴ってバランスピス
トン径を大きく （詳しくは、筒状部材であるバランス
ピストンの肉厚寸法を大きく）すると軸系の剛性が低下
するという不具合を招く。
力も大きくなる傾向がある。これに伴ってバランスピス
トン径を大きく （詳しくは、筒状部材であるバランス
ピストンの肉厚寸法を大きく）すると軸系の剛性が低下
するという不具合を招く。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、バランス
ピストンの外径を増加させることなく、該バランスピス
トンに発生する従軸推力を増加せしめ得るバランスピス
トン構造を提供しようとするものである。
ピストンの外径を増加させることなく、該バランスピス
トンに発生する従軸推力を増加せしめ得るバランスピス
トン構造を提供しようとするものである。
上記の課題を解決する為に創作した本発明のバランスピ
ストン構造の基本的原理について、第３図と第４図とを
参照しつつ次に述べる。
ストン構造の基本的原理について、第３図と第４図とを
参照しつつ次に述べる。
第３図は従来例のバランスピストンに発生する逆推力Ｆ
１の算出の説明図である。
１の算出の説明図である。
バランスピストン５の外径をＤ１内径をＤ２とし、高圧
側の圧力をＰＨ、低圧側の圧力をＰＬとする。
側の圧力をＰＨ、低圧側の圧力をＰＬとする。
Ｆｚ＝ −（Ｄ１２−Ｄ２２）Ｘ （ＰＨ−ＰＬ）
・・・（１）となる。
・・・（１）となる。
前記バランスピストン５の外周面に、リング溝状の円周
溝５ａを設けると、第４図に示すバランスピストン５′
が得られる。
溝５ａを設けると、第４図に示すバランスピストン５′
が得られる。
上記円周溝の両側面の内、低圧（ＰＬ ）側の面５ａ−
１に高圧ＰＨを導いて、ＰＨ’ ：ＰＨなる高圧ＰＨ’
を加え、高圧（ＰＨ）側の面５ａ−２に低圧ＰＬを導
いて、ＰＬ′ ≠Ｐしなる低圧ＰＬ′ を加える。
１に高圧ＰＨを導いて、ＰＨ’ ：ＰＨなる高圧ＰＨ’
を加え、高圧（ＰＨ）側の面５ａ−２に低圧ＰＬを導
いて、ＰＬ′ ≠Ｐしなる低圧ＰＬ′ を加える。
上記の手段を講じたバランスピストン５′は、高圧ＰＨ
と低圧ＰＬ との差圧によって生じる従軸推力Ｆ１を受
けると共に、更に、高圧ｐ Ｈｌ と低圧ＰＬ’
との差によって、 Ｆ２＝ （Ｄ１２−Ｄａ２）Ｘ （ＰＨ’ −ＰＬ’
）・・（２）なる従軸推力Ｆ２を受ける。
と低圧ＰＬ との差圧によって生じる従軸推力Ｆ１を受
けると共に、更に、高圧ｐ Ｈｌ と低圧ＰＬ’
との差によって、 Ｆ２＝ （Ｄ１２−Ｄａ２）Ｘ （ＰＨ’ −ＰＬ’
）・・（２）なる従軸推力Ｆ２を受ける。
このため、バランスピストン５′は、従来例のバランス
ピストン５に比して等しい外径寸法Ｄ１を有しながら、
従軸推力が前記のＦ２だけ増加する。
ピストン５に比して等しい外径寸法Ｄ１を有しながら、
従軸推力が前記のＦ２だけ増加する。
第１図は本発明に係るバランスピストン構造を適用した
遠心圧縮機の１実施例を示す断面図である。
遠心圧縮機の１実施例を示す断面図である。
ケーシング−を貫通してシャフト３が配設されている。
このシャフト３にはインペラ４が外嵌固着されると共に
、円周溝５ａを有するバランスピストン５′が外嵌され
、ナツト６で締めつけられている。
、円周溝５ａを有するバランスピストン５′が外嵌され
、ナツト６で締めつけられている。
ケーシング１の内周面に取りつけられるバランスラビリ
ンスは、軸心方向について３個に分割され、相互に離間
して配列されている。
ンスは、軸心方向について３個に分割され、相互に離間
して配列されている。
高圧ガス室Ｈに近い位置に設けられたバランスラビリン
ス（高圧側）２ａは、バランスピストン５′の大径部に
対向している。
ス（高圧側）２ａは、バランスピストン５′の大径部に
対向している。
低圧ガス室りに近い位置に設けられたバランスラビリン
ス（低圧側）２ｃは、バランスピストン５′の大径部に
対向している。
ス（低圧側）２ｃは、バランスピストン５′の大径部に
対向している。
中央部に設けられたバランスラビリンス（中間）２ｂは
、バランスピストン５′の中径部に対向している。
、バランスピストン５′の中径部に対向している。
このようにして、両端のバランスラビリンス２ａ、２ｃ
に挟まれた輪状の空間は、バランスラビリンス（中間）
２ｂによって、低圧補助室Ｈ′と、高圧補助室Ｈ′とに
仕切られる。
に挟まれた輪状の空間は、バランスラビリンス（中間）
２ｂによって、低圧補助室Ｈ′と、高圧補助室Ｈ′とに
仕切られる。
連通路７ｈを設けて高圧室Ｈの高圧を高圧補助室Ｈ′に
導き、該高圧補助室Ｈ′の内圧をＰＨ’の高圧に保たし
める。
導き、該高圧補助室Ｈ′の内圧をＰＨ’の高圧に保たし
める。
連通路７Ｉｌを設けて低圧室りの低圧を低圧補助室Ｌ′
に導き、該低圧補助室Ｌ′の内圧をＰＬ’の低圧に保た
しめる。
に導き、該低圧補助室Ｌ′の内圧をＰＬ’の低圧に保た
しめる。
これにより、第４図について説明した圧力分布が得られ
、バランスピストン５′が受ける連軸推力は、従来例に
おける力Ｆ１よりも、Ｆ２だけ大きくなる。ただし、上
記Ｆｌの力は前掲の（１）式によって示され、上記Ｆ２
の力は前掲の（２）式によって示されている。
、バランスピストン５′が受ける連軸推力は、従来例に
おける力Ｆ１よりも、Ｆ２だけ大きくなる。ただし、上
記Ｆｌの力は前掲の（１）式によって示され、上記Ｆ２
の力は前掲の（２）式によって示されている。
本発明のバランスピストン構造を遠心圧縮機に適用する
と、バランスピストンの外径を大ならしめることなく、
該バランスピストンの内径を小ならしめることもなく、
逆輸出力を増加せしめることが出来るという優れた実用
的効果を奏する。
と、バランスピストンの外径を大ならしめることなく、
該バランスピストンの内径を小ならしめることもなく、
逆輸出力を増加せしめることが出来るという優れた実用
的効果を奏する。
第１図は本発明のバランスピストン構造の１実流側を示
す断面図、第２図は従来例のバランスピストン構造の断
面図である。 第３図は従来例のバランスピストンに加えられる連軸推
力の説明図、第４図は本発明のバランスピストンに加え
られる連軸推力の説明図である。 １・・・ケーシング、２・・・バランスラビリンス、２
ａ・・・バランスラビリンス（高圧側）、２ｂ・・・バ
ランスラビリンス（中間）、２Ｃ・・バランスラビリン
ス（低圧側）、３・・・ロータシャフト、４・・・イン
ペラ、５，５′・・・バランスピストン、５ａ・・・円
周溝、６・・・ナツト、７ｆｌ、７ｈ・・・連通路。
す断面図、第２図は従来例のバランスピストン構造の断
面図である。 第３図は従来例のバランスピストンに加えられる連軸推
力の説明図、第４図は本発明のバランスピストンに加え
られる連軸推力の説明図である。 １・・・ケーシング、２・・・バランスラビリンス、２
ａ・・・バランスラビリンス（高圧側）、２ｂ・・・バ
ランスラビリンス（中間）、２Ｃ・・バランスラビリン
ス（低圧側）、３・・・ロータシャフト、４・・・イン
ペラ、５，５′・・・バランスピストン、５ａ・・・円
周溝、６・・・ナツト、７ｆｌ、７ｈ・・・連通路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ケーシングを貫通せしめてロータシャフトを配設し
、ケーシングにはバランスラビリンスを組みつけると共
に、ロータシャフトにはインペラ及びバランスピストン
を外嵌し、前記バランスラビリンスの内周側先端とバラ
ンスピストン外周面とを微小クリアランスを介して対向
せしめたバランスピストンにおいて、 前記バランスピストンの軸心方向中央部付近に円周溝状
の小径部を設け、 前記バランスラビリンスを軸心方向に３分割し、３分割
したバランスラビリンスのそれぞれを、バランスピスト
ン１端側の大径部、中央の小径部、及び他端側の大径部
にそれぞれ対向せしめ、 前記３分割されたバランスラビリンス中の中央のバラン
スラビリンスによつて、前記円周溝内の空間を軸心方向
を仕切り、 前記の仕切られた円周溝内空間の内、低圧側に隣接する
方の円周溝内空間に高圧ガスを導入し、 前記の仕切られた円周溝内空間の内、高圧側に隣接する
方の円周溝内空間に低圧ガスを導入したことを特徴とす
る、遠心圧縮機のバランスピストン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063364A JPH01237394A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 遠心圧縮機のバランスピストン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063364A JPH01237394A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 遠心圧縮機のバランスピストン構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237394A true JPH01237394A (ja) | 1989-09-21 |
Family
ID=13227143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063364A Pending JPH01237394A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | 遠心圧縮機のバランスピストン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01237394A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754795A (ja) * | 1993-04-24 | 1995-02-28 | Ksb Ag | 流体機械のラジアル隙間 |
| FR2804486A1 (fr) * | 2000-02-02 | 2001-08-03 | Framatome Sa | Dispositif d'etancheite peripherique d'un element rotatif |
| EP1270950A3 (en) * | 2001-06-27 | 2003-11-12 | Nuovo Pignone Holding S.P.A. | Balancing piston for centrifugal compressors |
| EP2687677A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Turbine and operating method of the same |
| JP2016500791A (ja) * | 2012-11-07 | 2016-01-14 | サーモダイン・エスエイエス | スラストの釣合いを取る圧縮機およびその方法 |
| CN105805052A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 锦州新锦化机械制造有限公司 | 离心式压缩机平衡盘装置 |
| EP3121450A1 (de) * | 2015-07-23 | 2017-01-25 | Sulzer Management AG | Pumpe zum fördern eines fluids mit variierender viskosität |
| DE102016225018A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | KSB SE & Co. KGaA | Kreiselpumpe mit radialem Laufrad |
| US20180266428A1 (en) * | 2015-09-08 | 2018-09-20 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Turbomachine with a balance drum and sleeve arrangement and method |
| FR3088684A1 (fr) * | 2018-11-21 | 2020-05-22 | Thermodyn | Piston d’equilibrage et d’etancheite, circuit de refroidissement et procede associes |
| WO2023161391A1 (en) | 2022-02-25 | 2023-08-31 | Sulzer Management Ag | A multi-stage centrifugal pump comprising an assembly for compensating axial forces |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63063364A patent/JPH01237394A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754795A (ja) * | 1993-04-24 | 1995-02-28 | Ksb Ag | 流体機械のラジアル隙間 |
| FR2804486A1 (fr) * | 2000-02-02 | 2001-08-03 | Framatome Sa | Dispositif d'etancheite peripherique d'un element rotatif |
| EP1270950A3 (en) * | 2001-06-27 | 2003-11-12 | Nuovo Pignone Holding S.P.A. | Balancing piston for centrifugal compressors |
| EP2687677A1 (en) * | 2012-07-20 | 2014-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Turbine and operating method of the same |
| US9488051B2 (en) | 2012-07-20 | 2016-11-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Axially balancing a turbine using low temperature exhaust |
| JP2016500791A (ja) * | 2012-11-07 | 2016-01-14 | サーモダイン・エスエイエス | スラストの釣合いを取る圧縮機およびその方法 |
| US9938983B2 (en) | 2012-11-07 | 2018-04-10 | Thermodyn Sas | Compressor with thrust balancing and method thereof |
| CN105805052A (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-27 | 锦州新锦化机械制造有限公司 | 离心式压缩机平衡盘装置 |
| RU2703164C1 (ru) * | 2015-07-23 | 2019-10-16 | Зульцер Мэнэджмент Аг | Насос для транспортировки текучей среды с изменяющейся вязкостью |
| EP3121450A1 (de) * | 2015-07-23 | 2017-01-25 | Sulzer Management AG | Pumpe zum fördern eines fluids mit variierender viskosität |
| AU2016204438B2 (en) * | 2015-07-23 | 2020-12-24 | Sulzer Management Ag | Pump for the conveyance of a fluid with varying viscosity |
| US10215185B2 (en) | 2015-07-23 | 2019-02-26 | Sulzer Management Ag | Pump for the conveyance of a fluid with varying viscosity |
| US20180266428A1 (en) * | 2015-09-08 | 2018-09-20 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Turbomachine with a balance drum and sleeve arrangement and method |
| US10816006B2 (en) * | 2015-09-08 | 2020-10-27 | Nuovo Pignone Srl | Turbomachine with a balance drum and sleeve arrangement and method |
| DE102016225018A1 (de) * | 2016-12-14 | 2018-06-14 | KSB SE & Co. KGaA | Kreiselpumpe mit radialem Laufrad |
| US11221019B2 (en) | 2016-12-14 | 2022-01-11 | KSB SE & Co. KGaA | Centrifugal pump having a radial impeller |
| FR3088684A1 (fr) * | 2018-11-21 | 2020-05-22 | Thermodyn | Piston d’equilibrage et d’etancheite, circuit de refroidissement et procede associes |
| WO2020104061A1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | Thermodyn | Balancing and sealing piston, and associated cooling circuit and method |
| JP2022506407A (ja) * | 2018-11-21 | 2022-01-17 | サーモダイン・エスエイエス | バランスシールピストン、並びに関連する冷却回路及び方法 |
| RU2768116C1 (ru) * | 2018-11-21 | 2022-03-23 | Термодин САС | Уравновешивающий и уплотняющий поршень и соответствующие контур охлаждения и способ |
| WO2023161391A1 (en) | 2022-02-25 | 2023-08-31 | Sulzer Management Ag | A multi-stage centrifugal pump comprising an assembly for compensating axial forces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH01237394A (ja) | 遠心圧縮機のバランスピストン構造 | |
| US4662820A (en) | Turbine stage structure | |
| US5312225A (en) | Axially thrust-compensated turbo machine | |
| JP2005521014A (ja) | 流体流システム用騒音低減デバイス | |
| CN111577765B (zh) | 一种静压型径向气体轴承结构 | |
| US4795311A (en) | Centrifugal compressor impeller | |
| US4493610A (en) | Axial thrust balancing system | |
| JPH08270599A (ja) | ねじ溝真空ポンプ | |
| US5169240A (en) | Proportioned piston ring seals | |
| US5024581A (en) | Devices for reducing deflection and stress in turbine diaphragms | |
| EP0921335A2 (en) | Gas turbine spindle bolt seal device | |
| JPH1194095A (ja) | 磁性流体を利用した密封装置 | |
| JPS62141309A (ja) | 多孔質静圧気体軸受 | |
| DE50204724D1 (de) | Hydrodynamische baueinheit | |
| JPS6311427Y2 (ja) | ||
| JPS6030522Y2 (ja) | 軸封装置の均圧構造 | |
| JPS58120000A (ja) | 回転機械のダイヤフラム | |
| CN219344985U (zh) | 一种多级泵级间减漏结构及多级泵 | |
| RU2238442C2 (ru) | Способ и устройство для уменьшения осевого усилия в ротационных машинах | |
| JPS6223597A (ja) | タ−ボ分子ポンプ | |
| JPH0138369Y2 (ja) | ||
| RU1144464C (ru) | Фланцевое болтовое соединение корпусов | |
| US3538934A (en) | Vortex amplifier | |
| JPS61211693A (ja) | 復水器 | |
| JPH09324602A (ja) | 蒸気タービンの２段釣合ピストン蒸気室 |