JPH0278788A - 多段遠心圧縮機 - Google Patents
多段遠心圧縮機Info
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- JPH0278788A JPH0278788A JP63228745A JP22874588A JPH0278788A JP H0278788 A JPH0278788 A JP H0278788A JP 63228745 A JP63228745 A JP 63228745A JP 22874588 A JP22874588 A JP 22874588A JP H0278788 A JPH0278788 A JP H0278788A
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/444—Bladed diffusers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
- F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures 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〕
本発明は一軸多段形の遠心圧縮機に係り、特に高圧の流
体を取扱うのに好適なディフューザを備えた遠心圧縮機
に関する。
体を取扱うのに好適なディフューザを備えた遠心圧縮機
に関する。
１本の回転軸に複数の遠心圧縮機段を配置する多段遠心
圧縮機では、従来はベーンレスディフューザが使用され
ており、ベーン付ディフューザが採用されている例は少
なく、この場合、羽根車外径半径Ｒとディフューザベー
ン前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒは前後段（上下流段）に
おいて一定であった。
圧縮機では、従来はベーンレスディフューザが使用され
ており、ベーン付ディフューザが採用されている例は少
なく、この場合、羽根車外径半径Ｒとディフューザベー
ン前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒは前後段（上下流段）に
おいて一定であった。
なお、この種多段遠心圧縮機として関連するものに、例
えば「送風機と圧縮機」 （生井武文著朝倉書店、昭和
４９年６月２５日発行）が挙げられる。
えば「送風機と圧縮機」 （生井武文著朝倉書店、昭和
４９年６月２５日発行）が挙げられる。
ベーン付ディフューザを採用し、かつ遠心羽根車外径半
径Ｒとディフューザベーン前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒ
を前後段において一定にした多段遠心圧縮機では、ｒ
／ Ｒが大きいと流路高さの低い後段側では旋回失速が
防止できなくなるので、圧縮機全体として安定運転範囲
が狭くなる。逆に全段で旋回失速が防止できるようにｒ
／ Ｒを小さくすると１羽根車を出た直後の高速の流
体がベーンに衝突するので騒音や強度の面で好ましくな
いばかりでなく、ｒ／Ｒが大きい場合にくらべて衝突損
失が増大し、効率が低下する。
径Ｒとディフューザベーン前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒ
を前後段において一定にした多段遠心圧縮機では、ｒ
／ Ｒが大きいと流路高さの低い後段側では旋回失速が
防止できなくなるので、圧縮機全体として安定運転範囲
が狭くなる。逆に全段で旋回失速が防止できるようにｒ
／ Ｒを小さくすると１羽根車を出た直後の高速の流
体がベーンに衝突するので騒音や強度の面で好ましくな
いばかりでなく、ｒ／Ｒが大きい場合にくらべて衝突損
失が増大し、効率が低下する。
ディフューザの一般的問題点について更に付記すれば次
のとおりである。
のとおりである。
一般にベーン付ディフューザを採用することは ′少
なく、その理由はベーン付ディフューザを備える多段遠
心圧縮機は最高効率は高いけれども作動範囲は狭いため
である。多段遠心圧縮機は後段側に向うにつれて流体は
圧縮され、その容積流量が小さくなるために流路幅は下
流段はど小さくなり、結果として下流段はど比速度の小
さい圧縮機段となる。つまり多段遠心圧縮機では後段側
はど高圧で、比速度の小さい圧縮機段となるが、後段側
では旋回失速と呼ばれる現像がしばしば発生する。
なく、その理由はベーン付ディフューザを備える多段遠
心圧縮機は最高効率は高いけれども作動範囲は狭いため
である。多段遠心圧縮機は後段側に向うにつれて流体は
圧縮され、その容積流量が小さくなるために流路幅は下
流段はど小さくなり、結果として下流段はど比速度の小
さい圧縮機段となる。つまり多段遠心圧縮機では後段側
はど高圧で、比速度の小さい圧縮機段となるが、後段側
では旋回失速と呼ばれる現像がしばしば発生する。
ベーンレスディフューザに起因する旋回失速は、ある圧
縮機において流量が減少し、その段のディフューザ入口
平均流れ角αが所定値以下になると、流路高さ方向のあ
る部分が局所的に逆流を起こし。
縮機において流量が減少し、その段のディフューザ入口
平均流れ角αが所定値以下になると、流路高さ方向のあ
る部分が局所的に逆流を起こし。
それが発達して発生する。
このような旋回失速が発生すると、旋回失速による圧力
変動は、流体の圧力が高いほど軸加振力として大きな力
となる。従って旋回失速が発生すると圧力レベルの高い
圧縮機は軸振動が大きくなり、運転が困難になるために
、圧縮機の運転範囲が制限される。
変動は、流体の圧力が高いほど軸加振力として大きな力
となる。従って旋回失速が発生すると圧力レベルの高い
圧縮機は軸振動が大きくなり、運転が困難になるために
、圧縮機の運転範囲が制限される。
例えばベーンレスディフューザ段において、第７図に示
されるように、０点で旋回失速が発生すると、安定な運
転範囲は流量Ｑｃより大流量となる。これは仮に旋回失
速が発生しない場合、即ちＱａより大流量側で安定に運
転できる場合にくらべて運転範囲が狭くなる。
されるように、０点で旋回失速が発生すると、安定な運
転範囲は流量Ｑｃより大流量となる。これは仮に旋回失
速が発生しない場合、即ちＱａより大流量側で安定に運
転できる場合にくらべて運転範囲が狭くなる。
このようなベーンレスディフューザの旋回失速の対策と
して、第８図、第９図に示すように従来はディフューザ
の流路高さをｈからｈ′にせばめて、旋回失速の発生を
遅らせる手法がとられていた。即ち羽根車の出口高さｂ
に対して、ディフューザ流路高さを低くして、半径方向
速度をＣ１からＣｍ’ に増速する。このようにする
とディフューザ入口の流れ角αは、ディフューザ流路高
さの大きい場合にくらべて大きくなる。即ちディフュー
ザ高さｈのとき流れ角αに対してディフューザ高さｈ′
の場合流れ角はα′となる。従って同じ流量でも入口流
れ角を大きくすることによって旋回失速の発生を遅らせ
、第１０図に示すように安定な運転範囲を広くすること
ができる。すなわち、流路高さを低くすることは、旋回
失速発生点を小流量側へ移す作用がある。このためディ
フューザ流路高さを羽根車出口高さにくらべて非常に小
さくすれば、旋回失速の発生点をサージ点の近くまで移
動させ、旋回失速は防止できる。しかし、旋回失速を完
全に防止するためには、ディフューザ流路高さを大幅に
低くすることが必要となり、この方法では、ディフュー
ザの流路高さが低くなることに加えて、ディフューザ内
の平均流速も大きくなるのでディフューザ内の磨擦損失
が増加し、性能は低下する。
して、第８図、第９図に示すように従来はディフューザ
の流路高さをｈからｈ′にせばめて、旋回失速の発生を
遅らせる手法がとられていた。即ち羽根車の出口高さｂ
に対して、ディフューザ流路高さを低くして、半径方向
速度をＣ１からＣｍ’ に増速する。このようにする
とディフューザ入口の流れ角αは、ディフューザ流路高
さの大きい場合にくらべて大きくなる。即ちディフュー
ザ高さｈのとき流れ角αに対してディフューザ高さｈ′
の場合流れ角はα′となる。従って同じ流量でも入口流
れ角を大きくすることによって旋回失速の発生を遅らせ
、第１０図に示すように安定な運転範囲を広くすること
ができる。すなわち、流路高さを低くすることは、旋回
失速発生点を小流量側へ移す作用がある。このためディ
フューザ流路高さを羽根車出口高さにくらべて非常に小
さくすれば、旋回失速の発生点をサージ点の近くまで移
動させ、旋回失速は防止できる。しかし、旋回失速を完
全に防止するためには、ディフューザ流路高さを大幅に
低くすることが必要となり、この方法では、ディフュー
ザの流路高さが低くなることに加えて、ディフューザ内
の平均流速も大きくなるのでディフューザ内の磨擦損失
が増加し、性能は低下する。
本発明の目的はディフューザにて発生する旋回失速を防
止し、高効率で広い作動範囲を安定に運転できる多段圧
縮機を提供することにある。
止し、高効率で広い作動範囲を安定に運転できる多段圧
縮機を提供することにある。
上記目的は、ディフューザとしてベーン付ディフューザ
を採用し、遠心羽根車外径半径Ｒとディフューザベーン
前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒを後段側（下流側）から前
段側（上流側）に向って徐々に大きくするとともに遠心
羽根車外径半径Ｒとディフューザの流路高さ（ベーン高
さ）ｈとの比ｈ／Ｒとの間に ｒ ／ Ｒ＜ １ ＋ ３ 、３ ｈ ／ Ｒの関係を
満足するように比ｒ ／ Ｒ及びｈ／Ｒを設定すること
によって、達成される。
を採用し、遠心羽根車外径半径Ｒとディフューザベーン
前縁半径にとの比ｒ ／ Ｒを後段側（下流側）から前
段側（上流側）に向って徐々に大きくするとともに遠心
羽根車外径半径Ｒとディフューザの流路高さ（ベーン高
さ）ｈとの比ｈ／Ｒとの間に ｒ ／ Ｒ＜ １ ＋ ３ 、３ ｈ ／ Ｒの関係を
満足するように比ｒ ／ Ｒ及びｈ／Ｒを設定すること
によって、達成される。
上記関係を満足する位置にベーンを設けると、流れはベ
ーンによって強制的に転向され、半径方向にたてられる
ので、逆流がおこりにくくなる。
ーンによって強制的に転向され、半径方向にたてられる
ので、逆流がおこりにくくなる。
即ち上記ベーン付ディフューザはベーンが無い場合に最
も逆流の発生しやすい位置より内側にベーン前縁を設け
ることによって、逆流の発生を防止する作用がある。
も逆流の発生しやすい位置より内側にベーン前縁を設け
ることによって、逆流の発生を防止する作用がある。
以下本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図は多段遠心圧縮機の実施例の縦断面図で、回転軸
１に軸受２を介してケーシング３が取付けられ、回転軸
１には遠心羽根車外径半径Ｒが同一で、かつ流路の高さ
ｈが容積流量の変化に応じて小さくした遠心羽根車４
（１段目；４ａ、２段目；４ｂ、３段目；４ｃ、４段目
４ｄ）が固定されている。遠心羽根車４の各段の出口と
入口とはケーシング３に形成した流路５（１段目；５ａ
、２段目；５ｂ、３段目；５ｃ）で連結され、最前段の
遠心羽根車４ａの入口はケーシング３の吸込口６に連絡
し、最後段の遠心羽根車４ｄの出口はケーシング３の吐
出ロアに連絡している。前述の流路５には遠心羽根車４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれの出口側にベーン付デ
ィフューザ８（１段目：８ａ、２段目；８ｂ、３段目；
８ｄ）が設けられ、遠心羽根車４ｂ、４ｃｔ ４ｄのそ
れぞれの入口側にはリターンチャンネル９（１段目；９
ａ。
１に軸受２を介してケーシング３が取付けられ、回転軸
１には遠心羽根車外径半径Ｒが同一で、かつ流路の高さ
ｈが容積流量の変化に応じて小さくした遠心羽根車４
（１段目；４ａ、２段目；４ｂ、３段目；４ｃ、４段目
４ｄ）が固定されている。遠心羽根車４の各段の出口と
入口とはケーシング３に形成した流路５（１段目；５ａ
、２段目；５ｂ、３段目；５ｃ）で連結され、最前段の
遠心羽根車４ａの入口はケーシング３の吸込口６に連絡
し、最後段の遠心羽根車４ｄの出口はケーシング３の吐
出ロアに連絡している。前述の流路５には遠心羽根車４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれの出口側にベーン付デ
ィフューザ８（１段目：８ａ、２段目；８ｂ、３段目；
８ｄ）が設けられ、遠心羽根車４ｂ、４ｃｔ ４ｄのそ
れぞれの入口側にはリターンチャンネル９（１段目；９
ａ。
２段目；９ｂ、３段目；９ｃ）が配置されている。
第２図及び第３図は、前述の羽根車４の外径半径Ｒ，ベ
ーン付ディフューザ８の高さｈ及びデイプユーザベーン
の前縁半径にとの詳細関係図である。これら外径半径Ｒ
１高さり、半径ｒは次式の関係を満足して配置されてい
る。
ーン付ディフューザ８の高さｈ及びデイプユーザベーン
の前縁半径にとの詳細関係図である。これら外径半径Ｒ
１高さり、半径ｒは次式の関係を満足して配置されてい
る。
なお、ディフューザベーンの後縁半径については、特に
限定しない。
限定しない。
次に、上述した多段遠心圧縮機の作用について説明する
。
。
多段遠心圧縮機の場合、一般に後段に向うにつれて流体
は圧縮され、容積流量は小さくなり、従ってディフュー
ザ流路高さｈは低くなるが、ディフューザ流路高さが低
いほど内側（ディフューザ内径側）で逆流が発生しやす
い、この流路高さｈと逆流開始半径ｒ１との関係は予測
計算から次式（２）で近似される。
は圧縮され、容積流量は小さくなり、従ってディフュー
ザ流路高さｈは低くなるが、ディフューザ流路高さが低
いほど内側（ディフューザ内径側）で逆流が発生しやす
い、この流路高さｈと逆流開始半径ｒ１との関係は予測
計算から次式（２）で近似される。
換言すれば、上式は流路高さｈの場合量もはやく逆流が
発生しやすい半径位置を示している。
発生しやすい半径位置を示している。
ディフューザ８で発生する旋回失速は、この逆流が発達
して失速域を形成し、それがディフューザ８内を旋回す
る。したがって、ディフューザ８内で最初の逆流を抑止
すれば、旋回失速を防止することができる。
して失速域を形成し、それがディフューザ８内を旋回す
る。したがって、ディフューザ８内で最初の逆流を抑止
すれば、旋回失速を防止することができる。
ベーン付ディフューザ８において、ベーン前縁半径ｒが
小さくなると、遠心羽根車４を出た高速の流体がベーン
に衝突するために、騒音やベーンの強度の面で好ましく
ない。本実施例では前記（１）式を満足する範囲でベー
ン前記半径ｒを前後側はど大きくなるように設定してい
るので、ベーン前縁径比を小さくし全段一定にした場合
にくらべても騒音の発生やベーンの強度の面で効果があ
る。
小さくなると、遠心羽根車４を出た高速の流体がベーン
に衝突するために、騒音やベーンの強度の面で好ましく
ない。本実施例では前記（１）式を満足する範囲でベー
ン前記半径ｒを前後側はど大きくなるように設定してい
るので、ベーン前縁径比を小さくし全段一定にした場合
にくらべても騒音の発生やベーンの強度の面で効果があ
る。
更にベーン付ディフューザ８はベーンレスディフューザ
にくらべて、流路高さを低くすることなく旋回失速を防
止できる上に、ディフューザ入口部でベーンによって流
れを強制的に半径方向にたてるので、ディフューザ全体
を通過する流路長さが短くなり摩擦損失が小さく、従っ
て高い効率を得ることができる。
にくらべて、流路高さを低くすることなく旋回失速を防
止できる上に、ディフューザ入口部でベーンによって流
れを強制的に半径方向にたてるので、ディフューザ全体
を通過する流路長さが短くなり摩擦損失が小さく、従っ
て高い効率を得ることができる。
本実施例によれば、全ての段で旋回失速が防止され、高
効率で安定運転範囲の広い多段遠心圧縮機が得られる。
効率で安定運転範囲の広い多段遠心圧縮機が得られる。
次に、第４図に従って他の実施例について説明する０図
は低圧段側と高圧段側とにおいて流体の中間冷却を行う
場合の１合計５段の遠心圧縮機の縦断面図で、第１図と
同一部分には同一符号が付しである。
は低圧段側と高圧段側とにおいて流体の中間冷却を行う
場合の１合計５段の遠心圧縮機の縦断面図で、第１図と
同一部分には同一符号が付しである。
図において、外径Ｒが同一の低圧段グループの遠心羽根
車１０（１段目：１０ａ、２段目：１０ｂ）と同様に半
径Ｒが同一の高圧側グループの遠心羽根車１１（１段目
：１１ａ、２段目：１１ｂ：３段目：１１ｃ）とで構成
され、これら羽根車１０゜１１は回転軸１に固定されて
いる。低圧段側グループはベーンレスディフューザ１２
（１段目：１２ａ、２段目：１２ｂ）、リターンチャン
ネル１３から構成され、高圧段側グループはベーン付デ
ィフューザ１４（１段目：１４ａ、２段目：１４ｂ：３
段目１４ｃ）、リターンチャンネル１５（１段目：１５
ａ、２段目：１５ｂ）から構成され、低圧段側グループ
にベーンレスディフューザを用い、高圧段側グループに
ベーン付ディフューザを用いた理由は次のとおりである
。
車１０（１段目：１０ａ、２段目：１０ｂ）と同様に半
径Ｒが同一の高圧側グループの遠心羽根車１１（１段目
：１１ａ、２段目：１１ｂ：３段目：１１ｃ）とで構成
され、これら羽根車１０゜１１は回転軸１に固定されて
いる。低圧段側グループはベーンレスディフューザ１２
（１段目：１２ａ、２段目：１２ｂ）、リターンチャン
ネル１３から構成され、高圧段側グループはベーン付デ
ィフューザ１４（１段目：１４ａ、２段目：１４ｂ：３
段目１４ｃ）、リターンチャンネル１５（１段目：１５
ａ、２段目：１５ｂ）から構成され、低圧段側グループ
にベーンレスディフューザを用い、高圧段側グループに
ベーン付ディフューザを用いた理由は次のとおりである
。
一般に使用する羽根車の比速度の範囲が広い多段圧縮機
では、低圧段側（前段側）は比速度が大きく、このよう
な場合ディフューザの流れ角も設計上大きくなるので、
旋回失速はおこりにくい。
では、低圧段側（前段側）は比速度が大きく、このよう
な場合ディフューザの流れ角も設計上大きくなるので、
旋回失速はおこりにくい。
また圧力レベルが低い場合、仮に旋回失速が発生しても
軸加振力としては小さく１問題とならないためである。
軸加振力としては小さく１問題とならないためである。
本実施例では旋回失速が問題となる高圧段グループのデ
ィフューザとしてベーン付ディフューザを備え、各ディ
フューザの前縁半径比は第５図に示されるように設けて
いる。
ィフューザとしてベーン付ディフューザを備え、各ディ
フューザの前縁半径比は第５図に示されるように設けて
いる。
従って本実施例によれば後段側の３つの段において、デ
ィフューザで発生する旋回失速を防止し、高効率で安定
運転範囲の広い圧縮機特性を得ることができる。
ィフューザで発生する旋回失速を防止し、高効率で安定
運転範囲の広い圧縮機特性を得ることができる。
第６図は更に他の実施例で低圧段側グループのディフュ
ーザにはベーン付ディフューザを用い。
ーザにはベーン付ディフューザを用い。
このディフューザベーン１６の前縁半径にと遠心羽根車
外径半径Ｒとの比ｒ ／ Ｒを一定にし、高圧段側グル
ープのディフューザにはベーン付ディフューザを用い、
ディフューザベーン１６（１段目：１６ａ、２段目：１
６ｂ）の前縁半径にと羽根車外径半径Ｒとの比ｒ ／
Ｒが、ディフューザベーンの高さｈと羽根車外径半径Ｒ
との比ｈ／Ｒに対して。
外径半径Ｒとの比ｒ ／ Ｒを一定にし、高圧段側グル
ープのディフューザにはベーン付ディフューザを用い、
ディフューザベーン１６（１段目：１６ａ、２段目：１
６ｂ）の前縁半径にと羽根車外径半径Ｒとの比ｒ ／
Ｒが、ディフューザベーンの高さｈと羽根車外径半径Ｒ
との比ｈ／Ｒに対して。
ＲＲ
の関係を満足し、かつ比ｔ／Ｒを後段側から前段側へ向
うに従って大きく設定したものである。
うに従って大きく設定したものである。
前述したように、低圧段は比速度が大きく、こような場
合、ディフューザ入口流れ角も大きくなるので旋回失速
はおこりにくく、又低圧段では旋回失速が発生しても軸
加振力としては小さく、問題とならない。
合、ディフューザ入口流れ角も大きくなるので旋回失速
はおこりにくく、又低圧段では旋回失速が発生しても軸
加振力としては小さく、問題とならない。
従って、本実施例によれば低圧段側グループには比ｒ
／ Ｒが一定のベーン付ディフューザを用いて、高効率
化することによって圧縮機を高効率で運転することがで
きる。
／ Ｒが一定のベーン付ディフューザを用いて、高効率
化することによって圧縮機を高効率で運転することがで
きる。
更に、低圧段側グループのディフューザ前縁半径と羽根
車外径半径Ｒとの比ｒ ／ Ｒを一定にし、かつこの比
ｒ ／ Ｒがディフューザベーンの高さｈと羽根車外径
半径Ｒとの比ｈ／Ｒに対し、ＲＲ の関係を満足するように設定することによっても、圧縮
機を高効率で運転することができる。
車外径半径Ｒとの比ｒ ／ Ｒを一定にし、かつこの比
ｒ ／ Ｒがディフューザベーンの高さｈと羽根車外径
半径Ｒとの比ｈ／Ｒに対し、ＲＲ の関係を満足するように設定することによっても、圧縮
機を高効率で運転することができる。
なお、前述のいずれの実施例においても、遠心羽根車出
入口の間のもれ流れを増加することによって各段を流れ
る流量よりも羽根車を流れる流量を増加して、見かけ上
、羽根車のみ大流量側で作動する構成にすると、旋回失
速を防止する上で更に効果がある。
入口の間のもれ流れを増加することによって各段を流れ
る流量よりも羽根車を流れる流量を増加して、見かけ上
、羽根車のみ大流量側で作動する構成にすると、旋回失
速を防止する上で更に効果がある。
本発明によれば、ディフューザベーンを設けることによ
ってディフューザにおいて発生する旋回失速を防止する
ことができるので、高効率で安定運転範囲の広い多段遠
心圧縮機を得ることができる。
ってディフューザにおいて発生する旋回失速を防止する
ことができるので、高効率で安定運転範囲の広い多段遠
心圧縮機を得ることができる。
第１図は本発明に係る多段遠心圧縮機の一実施例の縦断
面図、第２図は羽根車とベーン付ディフューザとの詳細
関係図、第３＠は特性説明図、第４図は他の実施例の縦
断面図、第５図は第４図の実施例の特性説明図、第６図
は更に他の実施例の縦断面図、第７図から第１Ｏ図は従
来の多段遠心圧縮機特性の説明図である。 １・・−回転軸、２・・・軸受、３・・・ケーシング、
４（４ａ。 ４ｂ、４ｃ、４ｄ）・・・羽根車、５・・・流路、６・
・・吸込０．７・・・吐出口、８（８ａ、８ｂ、８ｃ、
８ｄ）・・・ベーン付デイ７ｊ、−ザ、９（９ａ、９ｂ
、９ｃ）・・・リターンチャンネル、１０ （１０ａ、
１０ｂ）・・・低圧段側グループ羽根車、１１（ｌｌａ
、ｌｌｂ。 １１ｃ）・・・高圧段側グループ羽根車、１２（１２ａ
。 １２ｂ）・・・低圧殺側グループのベーンレスディフュ
ーザ、１３・・・リターンチャンネル、１４ （１４ａ
。 １４ｂ、１４ｃ）・・・高圧段側グループのベーン付デ
ィフューザ、１５ （１５ａ 、 ｌ ５ ｂ）・・・
高圧段側グループのリターンチャンネル。 第 １ 図 茅 ２ 図 舅 ３ 図 Ｒ（ｉ＋ｅ羽服本７目わ 冨５図 第 ７ 図 シ糺量 Ｑ 第３ （２） 第 ９ 図 ”−ｆｉ ／（ｌ 図 シ糺童 α ３−一羽才艮卓 ４−−一公゛−〉シスフｊンＬ４’ ｌθ−・−回や云方向
面図、第２図は羽根車とベーン付ディフューザとの詳細
関係図、第３＠は特性説明図、第４図は他の実施例の縦
断面図、第５図は第４図の実施例の特性説明図、第６図
は更に他の実施例の縦断面図、第７図から第１Ｏ図は従
来の多段遠心圧縮機特性の説明図である。 １・・−回転軸、２・・・軸受、３・・・ケーシング、
４（４ａ。 ４ｂ、４ｃ、４ｄ）・・・羽根車、５・・・流路、６・
・・吸込０．７・・・吐出口、８（８ａ、８ｂ、８ｃ、
８ｄ）・・・ベーン付デイ７ｊ、−ザ、９（９ａ、９ｂ
、９ｃ）・・・リターンチャンネル、１０ （１０ａ、
１０ｂ）・・・低圧段側グループ羽根車、１１（ｌｌａ
、ｌｌｂ。 １１ｃ）・・・高圧段側グループ羽根車、１２（１２ａ
。 １２ｂ）・・・低圧殺側グループのベーンレスディフュ
ーザ、１３・・・リターンチャンネル、１４ （１４ａ
。 １４ｂ、１４ｃ）・・・高圧段側グループのベーン付デ
ィフューザ、１５ （１５ａ 、 ｌ ５ ｂ）・・・
高圧段側グループのリターンチャンネル。 第 １ 図 茅 ２ 図 舅 ３ 図 Ｒ（ｉ＋ｅ羽服本７目わ 冨５図 第 ７ 図 シ糺量 Ｑ 第３ （２） 第 ９ 図 ”−ｆｉ ／（ｌ 図 シ糺童 α ３−一羽才艮卓 ４−−一公゛−〉シスフｊンＬ４’ ｌθ−・−回や云方向
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転軸に複数の遠心羽根車を固定し、各々の羽根車
の外方に相対向する２つの壁面からなるディフューザを
備え、少なくとも２つのディフューザにベーンを設けた
多段遠心圧縮機において、ディフューザベーン前縁半径
と遠心羽根車外径半径との間隔を後段側から前段側へ向
うに従つて大きくすることを特徴とする多段遠心圧縮機
。 ２、請求項１記載のものにおいて、ディフューザベーン
の高さを後段側から前段側へ向うに従つて低くすること
を特徴とする多段遠心圧縮機。 ３、請求項１記載のものにおいて、ディフューザベーン
前縁半径にと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒが、デ
ィフューザベーンの高さｈと遠心羽根車外径半径Ｒとの
比ｈ／Ｒに対して ｒ／Ｒ＜１＋３．３ｈ／Ｒ の関係を満足し、かつ比ｔ／Ｒを後段側から前段側へ向
うに従つて大きく設定することを特徴とする多段遠心圧
縮機。 ４、回転軸に複数の遠心羽根車を固定し、各々の羽根車
の外方に相対向する２つの壁面からなるディフューザを
備える多段遠心圧縮機において、低圧段側グループのデ
ィフューザにはベーンレスディフューザを用い、高圧段
側グループのディフューザにはベーン付ディフューザを
用い、かつ高圧段側グループのディフューザベーン前縁
半径と遠心羽根車外径半径との間隔を後段側から前段側
へ向うに従つて大きくすることを特徴とする多段遠心圧
縮機。 ５、請求項４記載のものにおいて、ディフューザベーン
の高さを後段側から前段側へ向うに従つて低くすること
を特徴とする多段遠心圧縮機。 ６、請求項４記載のものにおいて、ディフューザベーン
前縁半径ｒと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒが、デ
ィフューザベーンの高さｈと遠心羽根車外径半径Ｒとの
比ｈ／Ｒに対して ｒ／Ｒ＜１＋３．３ｈ／Ｒ の関係を満足し、かつ比ｔ／Ｒを後段側から前段側へ向
うに従つて大きく設定することを特徴とする多段遠心圧
縮機。 ７、回転軸に複数の遠心羽根車を固定し、各々の羽根車
の外方に相対向する２つの壁面からなるディフューザを
備える多段遠心圧縮機において、低圧段側グループのデ
ィフューザにはベーン付ディフューザを用い、このディ
フューザベーン前縁半径と遠心羽根車外径半径との間隔
を一定にし、高圧段側グループのディフューザにはベー
ン付ディフューザを用い、かつ高圧段グループのディフ
ューザベーン前縁半径と遠心羽根車外径半径との間隔を
後段側から前段側へ向うに従つて大きくすることを特徴
とする多段遠心圧縮機。 ８、請求項７記載のものにおいて、ディフューザベーン
の高さを後段側から前段側へ向うに従つて低くすること
を特徴とする多段遠心圧縮機。 ９、請求項７記載のものにおいて、ディフューザベーン
前縁半径にと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒが、デ
ィフューザベーンの高さｈと遠心羽根車外径半径Ｒとの
比ｈ／Ｒに対して ｒ／Ｒ＜１＋３．３ｈ／Ｒ の関係を満足し、かつ比ｔ／Ｒを後段側から前段側へ向
うに従つて大きく設定することを特徴とする多段遠心圧
縮機。
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|---|---|---|---|
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