JPH04137300U - 遠心圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インペラの低流量域でのサージング発生を防
止する。 【構成】 インペラ側板２の入口部に円周方向のスリッ
ト８を設ける。一対のインペラ入口ラビリンス７ａ，７
ｂを、該スリット８の上流側及び下流側において、吸込
ケーシング１に設ける。吸込ケーシング１には、該スロ
ット８からの洩れ流れを外部に導く管路９を設け、これ
によりインペラブレード３に流入する流量を該外部に流
出する流量相当分多くしてインペラ入口流れ角を大きく
し、ベーン入口角と流れ角との差を小さくして、ベーン
の失速を防止する。管路９の途中には、洩れ流れの流量
を制御するバルブ１０を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、産業用遠心圧縮機、ターボ冷凍機用遠心圧縮機、ガスタービン用遠 心圧縮機等の遠心圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

遠心圧縮機として側板付きインペラの入口部にラビリンスを備えたものがあり 、図５及び図６はその従来例を示す。これらの図において、遠心圧縮機は吸込ケ ーシング１、インペラ側板２、インペラブレード３、インペラ主板４、ディフュ ーザ５及びスクロール６により構成され、インペラ側板２の入口部には吸込ケー シング１に設けられたラビリンス７が備えられている。なお、このラビリンス７ は一般にインペラ入口ラビリンスと称されている。

【０００３】 そして、インペラ（２〜４）が回転すると、流体は、吸込ケーシング１から吸 い込まれて該インペラに流入し、該インペラによって半径方向へ圧送され、ディ フューザ５を通ってスクロール６に流入し、それから吐出管から取出されるか、 又は必要な速度方向に変えられて燃焼器に導かれる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

以上述べた従来の遠心圧縮機の吸込ケーシング１、インペラ側板２、インペラ ブレード３、インペラ主板４、ディフューザ５、スクロール６及びインペラ入口 ラビリンス７の組合せにおいては、低流量域でインペラに流入する流れ角が低下 すると、ベーン入口角と流れ角との差が大きくなり、インペラベーンの失速が発 生してサージングを生ずる欠点があった。

【０００５】 本考案は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、低流 量領域でのサージング発生を防止するようにした遠心圧縮機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】

上記の課題を解決するために、本考案は、側板付きインペラの入口部にラビリ ンスを備える遠心圧縮機において、インペラ側板の入口部に円周方向のスリット を設け、このスリットの上流側及び下流側においてそれぞれラビリンスを吸込ケ ーシングに設けると共に、この吸込ケーシングには該スリットからの洩れ流れを 外部に導く管路を設けたものである。

【０００７】

【作用】

上記の手段によれば、インペラから出る流れが低下すると、インペラに流入す る流れが低下するが、流れの低下に応じてインペラ流入直後の圧力が増加するの で、インペラ側板に設けたスリット及び吸込ケーシングに設けた管路を通って外 部に流出する流れが増加し、これによりインペラに流入する流れの低下が少なく なり、インペラ入口の流れ角の低下が少なくなって、インペラベーンの流入角と ベーン入口角との差が従来のものに比べて小さくなり、低流量域でのベーンの失 速が防止され、低流量域のサージング発生が防止される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の一実施例について詳細に説明する。図１は本実 施例に係わる遠心圧縮機を示す要部の断面図、図２はＩＩ−ＩＩ線断面図である 。

【０００９】 これらの図において、１は遠心圧縮機の吸込ケーシング、２はインペラ側板、 ３はインペラブレード、４はインペラ主板、５はディフューザ、６はスクロール を示し、これらは図５及び図６に示した従来の構成形態と同様であるが、本実施 例によれば、インペラ側板２の入口部に円周方向のスリット８が設けられ、この スリット８の上流側及び下流側においてそれぞれインペラ入口ラビリンス７ａ， ７ｂが吸込ケーシング１に設けられている。

【００１０】 そして、この吸込ケーシング１には該スリット８からの洩れ流れを外部に導く 管路９が設けられている。この管路９の一端は吸込ケーシング１のスリット８に 対向する部分に開口され、また管路９の途中部分には洩れ流れの流量を制御する ためのバルブ１０が設けられている。

【００１１】 上記の構成においてインペラ（２〜４）が回転すると、流体は該インペラによ って半径方向へ圧送されディフューザ５を通ってスクロール６に流入する。この とき、低流量域では、従来のものと同一吐出流量において、図３に示すように、 インペラブレード３に流入する流量がスリット８及び管路９を通って外部に流出 する流量相当分従来のものに比べて多いので、インペラ入口流れ角β₁は点線で 示す従来のものに比べて大きくなり、ベーン入口角β_1Bと流れ角β₁との差（β_{1 B} −β₁）が従来のものに比べて小さくなり、これによりベーンの失速及びこれに 基づくサージング発生は防止される。

【００１２】 なお、スリット８からの洩れ流れの流量は、効率を損なわないようバルブ１０ により最適に制御される。また、外部に導かれた流れをインペラ入口に戻すこと により、サージング防止効果を強化することも可能である。

【００１３】 図４は本考案と従来との性能曲線比較図であって、本考案によれば、低流量域 でのサージング発生が防止され、従来のものに比べて広い運転範囲で良好な性能 が実現出来ていることを示している。

【００１４】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、側板付きインペラの入口部にラビリンス を備える遠心圧縮機において、インペラ側板の入口部に円周方向のスリットを設 け、このスリットの上流側及び下流側においてそれぞれラビリンスを吸込ケーシ ングに設けると共に、この吸込ケーシングには該スリットからの洩れ流れを外部 に導く管路を設けることにより、インペラの低流量域のサージング発生を防止し て、広い運転範囲で性能の良い運転が可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係わる遠心圧縮機を示す要
部の断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】図１における低流量域運転の流れを示す図であ
る。

【図４】本考案と従来との性能曲線の比較を示す図であ
る。

【図５】従来の遠心圧縮機を示す要部の断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【符号の説明】

１ 吸込ケーシング ２ インペラ側板 ３ インペラブレード ４ インペラ主板 ５ ディフューザ ６ スクロール ７ａ インペラ入口ラビリンス ７ｂ インペラ入口ラビリンス ８ スリット ９ 管路 １０ バルブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】側板付きインペラの入口部にラビリンスを
   備える遠心圧縮機において、インペラ側板の入口部に円
   周方向のスリットを設け、このスリットの上流側及び下
   流側においてそれぞれラビリンスを吸込ケーシングに設
   けると共に、この吸込ケーシングには該スリットからの
   洩れ流れを外部に導く管路を設けたことを特徴とする遠
   心圧縮機。