JPH0646035B2 - 多段遠心圧縮機 - Google Patents
多段遠心圧縮機Info
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- JPH0646035B2 JPH0646035B2 JP63228745A JP22874588A JPH0646035B2 JP H0646035 B2 JPH0646035 B2 JP H0646035B2 JP 63228745 A JP63228745 A JP 63228745A JP 22874588 A JP22874588 A JP 22874588A JP H0646035 B2 JPH0646035 B2 JP H0646035B2
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- JP
- Japan
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- stage
- stage side
- radius
- centrifugal
- ratio
- Prior art date
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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
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ユ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ユ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ユーザが使用され
ており、特に高圧の圧縮機ではベーン付ディフユーザが
採用されている例は少なく、この場合、羽根車外径半径
Ｒとディフユーザベーン前縁半径ｒとの比ｒ／Ｒは前段
及び後段で一定であった。
圧縮機では、従来はベーンレスディフユーザが使用され
ており、特に高圧の圧縮機ではベーン付ディフユーザが
採用されている例は少なく、この場合、羽根車外径半径
Ｒとディフユーザベーン前縁半径ｒとの比ｒ／Ｒは前段
及び後段で一定であった。
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。
ベーン付ディフユーザを採用し、かつ遠心羽根車外径半
径Ｒとディフユーザ前縁半径ｒとの比ｒ／Ｒが各段にお
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全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、羽根車を出た直後の拘束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とディフユーザ前縁半径ｒとの比ｒ／Ｒが各段にお
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全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、羽根車を出た直後の拘束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。
ディフユ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。
一般に高圧多段の圧縮機ではベーン付ディフユーザを採
用することは少なく、その理由はベーン付ディフユーザ
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、その容量流量が小さくなるた
めに流路幅は下流段ほど小さくなり、結果として下流段
ほど比速度の小さい圧縮機段となる。つまり多段遠心圧
縮機では後段側ほど高圧で、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象がしばしば
発生する。
用することは少なく、その理由はベーン付ディフユーザ
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、その容量流量が小さくなるた
めに流路幅は下流段ほど小さくなり、結果として下流段
ほど比速度の小さい圧縮機段となる。つまり多段遠心圧
縮機では後段側ほど高圧で、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象がしばしば
発生する。
ベーンレスディフユ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、その段のディフユーザ入口
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。
縮機において流量が減少し、その段のディフユーザ入口
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ユーザ段において、第７図に示
されるように、Ｃ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、Ｃ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ユ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ユーザ
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ていた。即ち羽根車の出口高さｂに
対して、ディフユーザ流路高さを低くして、半径方向速
度をＣｍからＣｍ′に増速する。このようにするとディ
フユーザ入口の流れ角αは、ディフユーザ流路高さの大
きい場合にくらべて大きくなる。即ちディフユーザ高さ
ｈのとき流れ角αに対してディフユーザ高さ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１
０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。このためディフユー
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、ディフユ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、ディフユーザの流
路高さが低くなることに加えて、ディフユーザ内の平均
流速も大きくなるのでディフユ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ユーザ
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ていた。即ち羽根車の出口高さｂに
対して、ディフユーザ流路高さを低くして、半径方向速
度をＣｍからＣｍ′に増速する。このようにするとディ
フユーザ入口の流れ角αは、ディフユーザ流路高さの大
きい場合にくらべて大きくなる。即ちディフユーザ高さ
ｈのとき流れ角αに対してディフユーザ高さ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１
０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。このためディフユー
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、ディフユ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、ディフユーザの流
路高さが低くなることに加えて、ディフユーザ内の平均
流速も大きくなるのでディフユ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ユ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、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、ディフューザ前縁半
径ｒと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒの変化する部
分を後段側から前段側へ向うに従って大きくなるように
形成すること、によって達成される。
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、ディフューザ前縁半
径ｒと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒの変化する部
分を後段側から前段側へ向うに従って大きくなるように
形成すること、によって達成される。
後段側のｒ／Ｒを前段側より小さくなるように形成する
ことによって逆流の発生がなくなり、したがって後段側
で発生し易い旋回失速を防止でき、又前段側のｒ／Ｒを
後段側より大きくなるように形成することによって高速
流体がベーンに衝突することを避けることができ、この
ため騒音の発生と効率低下を防止できて広い流量域で安
定した運転をできる。
ことによって逆流の発生がなくなり、したがって後段側
で発生し易い旋回失速を防止でき、又前段側のｒ／Ｒを
後段側より大きくなるように形成することによって高速
流体がベーンに衝突することを避けることができ、この
ため騒音の発生と効率低下を防止できて広い流量域で安
定した運転をできる。
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、ケーシ
ング３に軸受２を介して回転軸１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、かつ羽根車出口
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；４
ｃ，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、最前線の遠心羽根車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の吐出口７に連絡している。前述の流路５に
は遠心羽根車４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのそれぞれの出口
側にベーン付ディフユーザ８（１段目；８ａ，２段目；
８ｂ，３段目；８ｄ）が設けられ、遠心羽根車４ｂ，４
ｃ，４ｄのそれぞれの入口側にはリータンチャンネル９
（１段目；９ａ，２段目；９ｂ，３段目；９ｃ）が配置
されている。
ング３に軸受２を介して回転軸１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、かつ羽根車出口
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；４
ｃ，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、最前線の遠心羽根車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の吐出口７に連絡している。前述の流路５に
は遠心羽根車４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのそれぞれの出口
側にベーン付ディフユーザ８（１段目；８ａ，２段目；
８ｂ，３段目；８ｄ）が設けられ、遠心羽根車４ｂ，４
ｃ，４ｄのそれぞれの入口側にはリータンチャンネル９
（１段目；９ａ，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
ーン付ディフユーザ８の高さｈ及びディフユーザベーン
の前縁半径ｒとの詳細関係図である。これら外径半径
Ｒ，高さｈ，半径ｒは次式の関係を満足して配置されて
いる。
ーン付ディフユーザ８の高さｈ及びディフユーザベーン
の前縁半径ｒとの詳細関係図である。これら外径半径
Ｒ，高さｈ，半径ｒは次式の関係を満足して配置されて
いる。
なお、ディフユ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。
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、従ってディフユー
ザ流路高さｈは低くなるが、ディフユーザ流路高さが低
いほど内側（ディフユーザ内径側）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、従ってディフユー
ザ流路高さｈは低くなるが、ディフユーザ流路高さが低
いほど内側（ディフユーザ内径側）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、上式の流路高さｈの場合最もはやく逆流が
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。
ディフユーザ８で発生する旋回失速は、この逆流が発生
して失速域を形成し、それがディフユーザ８内を旋回す
る。したがって、ディフユーザ８内で最初の逆流を防止
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、それがディフユーザ８内を旋回す
る。したがって、ディフユーザ８内で最初の逆流を防止
すれば、旋回失速を防止することができる。
ベーン付ディフユーザ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。本実施例で前記(1) 式を満足する範囲でベーン前
記半径ｒを前段側ほど大きくなるように限定しているの
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。本実施例で前記(1) 式を満足する範囲でベーン前
記半径ｒを前段側ほど大きくなるように限定しているの
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ユーザ８はベーンレスディフユーザ
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、ディフユ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、ディフユーザ全体
を通過する流路流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、ディフユ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、ディフユーザ全体
を通過する流路流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を防止され、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。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、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てある。
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、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てある。
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ユーザ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
ィフユーザ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；１
５ａ，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ユーザを用い、高圧段側グループ
にベーン付ディフユ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ユーザ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
ィフユーザ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；１
５ａ，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ユーザを用い、高圧段側グループ
にベーン付ディフユ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
な場合ディフユ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、問
題とならないためである。
では、低圧段側（前段側）は比速度が大きく、このよう
な場合ディフユ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、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
ィフユーザとしてベーン付ディフユーザを備え、各ディ
フユ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。
ィフユーザとしてベーン付ディフユーザを備え、各ディ
フユ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
ィフユ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。
ィフユ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ユ
ーザにはベーン付ディフユーザを用い、このディフユー
ザベーン１６の前縁半径ｒ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ユーザ
にはベーン付ディフユーザを用い、ディフユーザベーン
１６（１段目；１６ａ，２段目；１６ｂ）の前縁半径ｒ
と羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒが、ディフユーザベー
ンの高さｈと羽根車外径半径Ｒとの比ｈ／Ｒに対して、 の関係を満足し、かつ比ｒ／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。
ーザにはベーン付ディフユーザを用い、このディフユー
ザベーン１６の前縁半径ｒ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ユーザ
にはベーン付ディフユーザを用い、ディフユーザベーン
１６（１段目；１６ａ，２段目；１６ｂ）の前縁半径ｒ
と羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒが、ディフユーザベー
ンの高さｈと羽根車外径半径Ｒとの比ｈ／Ｒに対して、 の関係を満足し、かつ比ｒ／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。
前述したように、低圧段は比速度が大きく、このような
場合、ディフユーザ入力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。
場合、ディフユーザ入力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、低圧段側グループは比ｒ／
Ｒが一定のバーン付ディフユーザを用いて、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が一定のバーン付ディフユーザを用いて、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、低圧段側のグループのディフユーザ前縁半径と羽
根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒを一定にし、かつこの比ｒ
／Ｒがディフユーザベーンの高さｈと羽根車外径半径Ｒ
との比ｈ／Ｒに対し、 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。
根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒを一定にし、かつこの比ｒ
／Ｒがディフユーザベーンの高さｈと羽根車外径半径Ｒ
との比ｈ／Ｒに対し、 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は更に効果がある。
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は更に効果がある。
本発明によれば、ディフユーザベーンを設けることによ
ってディフユ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。
ってディフユ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ユーザとの詳細
関係図、第３図は特性説明図、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１０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（４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）……羽根車、５……流路、６…
…吸込口、７……吐出口、８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ）……ベーン付ディフユーザ、９（９ａ，９ｂ，９
ｃ）……リターンチャンネル、１０（１０ａ，１０ｂ）
……低圧段側グループ羽根車、１１（１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ）……高圧段側グループ羽根車、１２（１２ａ，
１２ｂ）……低圧段側グループのベーンレスディフユー
ザ、１３……リターンチャンネル、１４（１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ）……高圧段側グループのベーン付ディフユ
ーザ、１５（１５ａ，１５ｂ）……高圧段側グループの
リターンチャンネル。
面図、第２図は羽根車とベーン付ディフユーザとの詳細
関係図、第３図は特性説明図、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１０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（４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）……羽根車、５……流路、６…
…吸込口、７……吐出口、８（８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄ）……ベーン付ディフユーザ、９（９ａ，９ｂ，９
ｃ）……リターンチャンネル、１０（１０ａ，１０ｂ）
……低圧段側グループ羽根車、１１（１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ）……高圧段側グループ羽根車、１２（１２ａ，
１２ｂ）……低圧段側グループのベーンレスディフユー
ザ、１３……リターンチャンネル、１４（１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ）……高圧段側グループのベーン付ディフユ
ーザ、１５（１５ａ，１５ｂ）……高圧段側グループの
リターンチャンネル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭56−39897（ＪＰ，Ｕ) 日本機械学会論文集（Ｂ編）57巻543号 Ｐ．154 「遠心圧縮機の施回失速に関 する研究」西田 外２名
Claims (9)
- 【請求項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ｒと遠心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒの変化
する部分を後段側から前段側へ向うに従って大きくなる
ように形成することを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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って高く
なるように形成することを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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 の関係を満足し、かつ比ｒ／Ｒの変化する部分を後段側
から前段側へ向うに従って大きくなるように形成するこ
とを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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はベーンレスディフューザで構成
し、高圧段側グループのディフューザにはベーン付ディ
フューザで構成し、かつ高圧段側グループのディフュー
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の変化する部分を後段側から前段側へ向うに従って大
きくなるように形成することを特徴とする多段遠心圧縮
機。 - 【請求項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って高く
なるように形成することを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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 の関係を満足し、かつ比ｒ／Ｒの変化する部分は後段側
から前段側へ向うに従って大きくなるように形成するこ
とを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項７】回転軸に複数の羽根車を固定し、各々の羽
根車の外方に相対抗する２つの壁面からなるディフュー
ザを備える多段圧縮機の、低圧段グループ、高圧段グル
ープのディフューザにベーン付ディフューザを備えた圧
縮機において、低圧段グループはベーン前縁半径ｒと遠
心羽根車外径半径Ｒとの比ｒ／Ｒを一定にするととも
に、高圧段グループのディフューザベーンはｒ／Ｒの変
化する部分を後段側から前段側へ向うに従って大きくな
るように形成することを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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って高く
なるように形成することを特徴とする多段遠心圧縮機。 - 【請求項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高さｈと遠心羽根車外径半径
Ｒとの比ｈ／Ｒに対して の関係を満足し、かつ比ｒ／Ｒの変化する部分を後段側
から前段側へ向うに従って大きくなるように形成するこ
とを特徴とする多段遠心圧縮機。
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