JPH09310699A - 遠心圧縮機 - Google Patents
遠心圧縮機Info
- Publication number
- JPH09310699A JPH09310699A JP8149821A JP14982196A JPH09310699A JP H09310699 A JPH09310699 A JP H09310699A JP 8149821 A JP8149821 A JP 8149821A JP 14982196 A JP14982196 A JP 14982196A JP H09310699 A JPH09310699 A JP H09310699A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal compressor
- casing
- impeller
- surging
- air
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- Pending
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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
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
- F04D27/0238—Details or means for fluid reinjection
-
- 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
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機構が簡単で通常運転領域での性能に影響を
及ぼさずにサージング対策ができる遠心圧縮機を提供す
ること。 【解決手段】 吸込部ケーシング11に外周から内周に
貫通するスリット16を複数形成して吐出流体の一部を
流量制御弁19を介して配管18で空気だめ17に供給
して吹き出させるようにしている。インペラ13への流
入流体に予め旋回を与えることによりインペラ13の少
流量域での迎え角が少なくなるようにしてサージングの
発生を抑えるようにしている。したがって、吸込部ケー
シング11には、スリット16を形成するだけで良く、
構造が簡単であり、不必要なときには流量制御弁19を
閉じることで損失発生要因となることもない。
及ぼさずにサージング対策ができる遠心圧縮機を提供す
ること。 【解決手段】 吸込部ケーシング11に外周から内周に
貫通するスリット16を複数形成して吐出流体の一部を
流量制御弁19を介して配管18で空気だめ17に供給
して吹き出させるようにしている。インペラ13への流
入流体に予め旋回を与えることによりインペラ13の少
流量域での迎え角が少なくなるようにしてサージングの
発生を抑えるようにしている。したがって、吸込部ケー
シング11には、スリット16を形成するだけで良く、
構造が簡単であり、不必要なときには流量制御弁19を
閉じることで損失発生要因となることもない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、遠心圧縮機の改
良に関し、簡単な構造でサージング限界流量を小さくす
ることができるようにしたものである。
良に関し、簡単な構造でサージング限界流量を小さくす
ることができるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】遠心圧縮機では、その特性上、低流量側
で圧力と流量がともに激しく変動するサージング現象が
生じることから、運転領域の拡大のためサージング限界
をできるだけ低流量側に寄せるようにとの要求があり、
従来から種々の対策がなされている。
で圧力と流量がともに激しく変動するサージング現象が
生じることから、運転領域の拡大のためサージング限界
をできるだけ低流量側に寄せるようにとの要求があり、
従来から種々の対策がなされている。
【0003】サージング対策としては、例えば、遠心圧
縮機の入口部に可変の案内翼を設け、これを絞って流入
空気に予旋回を与えることでサージング線を低流量側に
移動するようにしたり、ケーシングに小さい溝をたくさ
ん設けて失速を制御するケーシングトリートメントによ
ってサージング線を低流量側に移動するようにしてい
る。
縮機の入口部に可変の案内翼を設け、これを絞って流入
空気に予旋回を与えることでサージング線を低流量側に
移動するようにしたり、ケーシングに小さい溝をたくさ
ん設けて失速を制御するケーシングトリートメントによ
ってサージング線を低流量側に移動するようにしてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、遠心圧縮機
の入口部に可変の案内翼を設けてサージング対策を行う
場合には、案内翼を動かすための機構が必要となるとと
もに、製品コストの増大を招くという問題がある。
の入口部に可変の案内翼を設けてサージング対策を行う
場合には、案内翼を動かすための機構が必要となるとと
もに、製品コストの増大を招くという問題がある。
【0005】また、可変案内翼によってサージング限界
を低流量側に移動することができるが、定格運転などの
通常運転領域では、案内翼列が流路内に位置するため、
これらが損失発生要因となってしまうという問題があ
る。
を低流量側に移動することができるが、定格運転などの
通常運転領域では、案内翼列が流路内に位置するため、
これらが損失発生要因となってしまうという問題があ
る。
【0006】さらに、ケーシングトリートメントによる
サージング対策では、小さな溝をたくさん形成する加工
が煩雑であり、可変案内翼などに比べてサージング線の
低流量側への移動量が小さく十分に対策できないという
問題がある。
サージング対策では、小さな溝をたくさん形成する加工
が煩雑であり、可変案内翼などに比べてサージング線の
低流量側への移動量が小さく十分に対策できないという
問題がある。
【0007】この発明は、かかる従来技術の課題に鑑み
てなされたもので、機構が簡単で通常運転領域での性能
に影響を及ぼさずにサージング対策ができる遠心圧縮機
を提供しようとするものである。
てなされたもので、機構が簡単で通常運転領域での性能
に影響を及ぼさずにサージング対策ができる遠心圧縮機
を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明の請求項1記載の遠心圧縮機は、遠心圧縮機の
吸込部ケーシングに外周から内周に貫通するスリットを
複数形成する一方、これらスリットに当該遠心圧縮機の
吐出流体の一部を導いて流入流体に予旋回を与える流路
を設けるとともに、この流路に弁を設けたことを特徴と
するものである。
この発明の請求項1記載の遠心圧縮機は、遠心圧縮機の
吸込部ケーシングに外周から内周に貫通するスリットを
複数形成する一方、これらスリットに当該遠心圧縮機の
吐出流体の一部を導いて流入流体に予旋回を与える流路
を設けるとともに、この流路に弁を設けたことを特徴と
するものである。
【0009】この遠心圧縮機によれば、吸込部ケーシン
グに外周から内周に貫通するスリットを複数形成して吐
出流体の一部を弁を介して流路で供給して吹き出させる
ようにしており、流入流体に予め旋回を与えることがで
き、これによりインペラの少流量域での迎え角が少なく
なるようにしてサージングの発生を抑えるようにしてい
る。したがって、吸込部ケーシングには、スリットを形
成するだけで良く、構造が簡単であり、不必要なときに
は弁を閉じることで損失発生要因となることもない。
グに外周から内周に貫通するスリットを複数形成して吐
出流体の一部を弁を介して流路で供給して吹き出させる
ようにしており、流入流体に予め旋回を与えることがで
き、これによりインペラの少流量域での迎え角が少なく
なるようにしてサージングの発生を抑えるようにしてい
る。したがって、吸込部ケーシングには、スリットを形
成するだけで良く、構造が簡単であり、不必要なときに
は弁を閉じることで損失発生要因となることもない。
【0010】また、この発明の請求項2記載の遠心圧縮
機は、請求項1記載の構成に加え、前記弁を流量制御弁
で構成し予旋回流を調整することを特徴とするものであ
る。
機は、請求項1記載の構成に加え、前記弁を流量制御弁
で構成し予旋回流を調整することを特徴とするものであ
る。
【0011】この遠心圧縮機によれば、弁を流量調整弁
とするようにしており、スリットからの流入量を調整す
ることで、流入空気に与える旋回流れの発生領域などを
変えて一層広流量範囲でサージングの発生を抑えること
ができるようにしている。
とするようにしており、スリットからの流入量を調整す
ることで、流入空気に与える旋回流れの発生領域などを
変えて一層広流量範囲でサージングの発生を抑えること
ができるようにしている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づき詳細に説明する。図1はこの発明の遠心圧
縮機の一実施の形態にかかり、(a)は主要部の断面
図、(b)は吸込部ケーシングの一部分の展開図であ
る。
図面に基づき詳細に説明する。図1はこの発明の遠心圧
縮機の一実施の形態にかかり、(a)は主要部の断面
図、(b)は吸込部ケーシングの一部分の展開図であ
る。
【0013】この遠心圧縮機10は、吸込部ケーシング
11の後方のコンプレッサハウジング12内にインペラ
13が回転可能に支持され、このインペラ13の出側の
コンプレッサハウジング12にディフューザ14が配置
されるとともに、スクロール部15を備えて構成されて
おり、吸込部ケーシング11から吸い込まれた流入流体
である空気にインペラ13で遠心力を与え、その運動エ
ネルギをディフューザ14およびスクロール部15で圧
力エネルギに変換して送り出すようになっている。
11の後方のコンプレッサハウジング12内にインペラ
13が回転可能に支持され、このインペラ13の出側の
コンプレッサハウジング12にディフューザ14が配置
されるとともに、スクロール部15を備えて構成されて
おり、吸込部ケーシング11から吸い込まれた流入流体
である空気にインペラ13で遠心力を与え、その運動エ
ネルギをディフューザ14およびスクロール部15で圧
力エネルギに変換して送り出すようになっている。
【0014】そして、サージング対策のため、吸込部ケ
ーシング11のインペラ13の上流側に円周方向等間隔
に複数のスリット16が貫通して形成され、これら円周
方向の複数のスリット16の外周を囲むように空気だめ
17が取付けられており、この空気だめ17にこの遠心
圧縮機10自体で加圧した吐出流体である加圧空気を供
給する流路を構成する配管18の一端が接続されるとと
もに、配管18の途中に流量制御弁19が介装されて他
端が加圧空気が発生する部分、すなわちディフューザ1
4からスクロール部15の間(図1中破線で示す範囲)
に形成した流体取出口20に接続してある(図示例で
は、スクロール部15に流体取出口20を形成し、ディ
フューザ14に形成する場合の流体取出口を想像線で示
してある。)。
ーシング11のインペラ13の上流側に円周方向等間隔
に複数のスリット16が貫通して形成され、これら円周
方向の複数のスリット16の外周を囲むように空気だめ
17が取付けられており、この空気だめ17にこの遠心
圧縮機10自体で加圧した吐出流体である加圧空気を供
給する流路を構成する配管18の一端が接続されるとと
もに、配管18の途中に流量制御弁19が介装されて他
端が加圧空気が発生する部分、すなわちディフューザ1
4からスクロール部15の間(図1中破線で示す範囲)
に形成した流体取出口20に接続してある(図示例で
は、スクロール部15に流体取出口20を形成し、ディ
フューザ14に形成する場合の流体取出口を想像線で示
してある。)。
【0015】このようにして遠心圧縮機10の加圧空気
の一部を配管18及び流量制御弁19を介して空気だめ
17に導き、遠心圧縮機10の吸込部ケーシング11に
形成したスリット16から吹き出させてインペラ13へ
の流入空気に予め旋回を発生させる。
の一部を配管18及び流量制御弁19を介して空気だめ
17に導き、遠心圧縮機10の吸込部ケーシング11に
形成したスリット16から吹き出させてインペラ13へ
の流入空気に予め旋回を発生させる。
【0016】そこで、吸込部ケーシング11に形成する
スリット16は、図1に示すように、吸込部ケーシング
11の縦断面において上流外側から下流内側方向に角度
θ1傾けられるとともに、平面においても中心線方向に
対して予旋回流によってインペラ13に対する流入空気
の迎え角αが少なくできる方向に角度θ2 傾けてある。
スリット16は、図1に示すように、吸込部ケーシング
11の縦断面において上流外側から下流内側方向に角度
θ1傾けられるとともに、平面においても中心線方向に
対して予旋回流によってインペラ13に対する流入空気
の迎え角αが少なくできる方向に角度θ2 傾けてある。
【0017】したがって、この遠心圧縮機10によれ
ば、図2(a)に示すように、インペラ13の入口部に
おける速度三角形において、周方向回転速度uに対して
流入空気速度cの流入方向が予旋回流によって変えら
れ、これによって相対速度wの方向が旋回流のない同図
(b)の場合と異なり、インペラ13に対する流入空気
の迎え角αが少なくできるのである。
ば、図2(a)に示すように、インペラ13の入口部に
おける速度三角形において、周方向回転速度uに対して
流入空気速度cの流入方向が予旋回流によって変えら
れ、これによって相対速度wの方向が旋回流のない同図
(b)の場合と異なり、インペラ13に対する流入空気
の迎え角αが少なくできるのである。
【0018】そして、予旋回流の大きさを、流量制御弁
19による流入空気量や加圧空気の圧力などの調整によ
り変えることができ、相対速度wを、図2(a)中に実
線、破線、一点鎖線のように変えることができ、同図
(c)に示すように、インペラ13に対する流入空気の
迎え角αを対応して変えることができる。
19による流入空気量や加圧空気の圧力などの調整によ
り変えることができ、相対速度wを、図2(a)中に実
線、破線、一点鎖線のように変えることができ、同図
(c)に示すように、インペラ13に対する流入空気の
迎え角αを対応して変えることができる。
【0019】したがって、遠心圧縮機10の少流量域で
流量制御弁19を開いて加圧空気をスリット16から吹
き込んでインペラ13への流入空気に予旋回を与えるこ
とで、インペラ13への迎え角αを小さくして、図3に
示すように、サージング線を低流量側に移動することが
できる。
流量制御弁19を開いて加圧空気をスリット16から吹
き込んでインペラ13への流入空気に予旋回を与えるこ
とで、インペラ13への迎え角αを小さくして、図3に
示すように、サージング線を低流量側に移動することが
できる。
【0020】このようなスリット16からの加圧空気の
吹き出しによる影響は、吸込部ケーシング11の外周側
が大きく、中心部になるにしたがって小さくなるが、イ
ンペラ13での流入空気の剥離などはインペラ13の入
口のシュラウド部で大きいことから特に問題となるもの
でない。
吹き出しによる影響は、吸込部ケーシング11の外周側
が大きく、中心部になるにしたがって小さくなるが、イ
ンペラ13での流入空気の剥離などはインペラ13の入
口のシュラウド部で大きいことから特に問題となるもの
でない。
【0021】そして、通常運転状態のように、インペラ
13への流入空気に予旋回を与える必要がない流量範囲
では、流量制御弁19を閉じておくだけで流入空気や吐
出空気への影響はなく、従来の案内翼列のように吸込部
ケーシング11内に位置して損失発生の要因となること
もない。
13への流入空気に予旋回を与える必要がない流量範囲
では、流量制御弁19を閉じておくだけで流入空気や吐
出空気への影響はなく、従来の案内翼列のように吸込部
ケーシング11内に位置して損失発生の要因となること
もない。
【0022】また、案内翼を設ける場合などに比べ、構
造が簡単であり、製造コストを低減できるとともに、信
頼性も高い。
造が簡単であり、製造コストを低減できるとともに、信
頼性も高い。
【0023】このようなスリット16の設定角度θ1 ,
θ2 はインペラ13の羽根の形状、回転速度などのほ
か、遠心圧縮機10から供給される加圧空気の圧力や量
等によって適正な値に設定するが、いずれにしても予旋
回流によってインペラ13に対する流入空気の迎え角α
が少なくできるようにすれば良い。
θ2 はインペラ13の羽根の形状、回転速度などのほ
か、遠心圧縮機10から供給される加圧空気の圧力や量
等によって適正な値に設定するが、いずれにしても予旋
回流によってインペラ13に対する流入空気の迎え角α
が少なくできるようにすれば良い。
【0024】また、上記の実施の形態では、ディフュー
ザつき遠心圧縮機として羽根つきディフューザを備えた
遠心圧縮機の場合を例に説明したが、可変羽根つきディ
フューザの場合や羽根なしディフューザの場合にも同様
に適用でき、インペラ入口の流入空気の流れの境界層の
剥離を防止してサージング発生を制御し、安定作動域の
拡大を図ることができる。
ザつき遠心圧縮機として羽根つきディフューザを備えた
遠心圧縮機の場合を例に説明したが、可変羽根つきディ
フューザの場合や羽根なしディフューザの場合にも同様
に適用でき、インペラ入口の流入空気の流れの境界層の
剥離を防止してサージング発生を制御し、安定作動域の
拡大を図ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上、実施の形態とともに具体的に説明
したようにこの発明の請求項1記載の遠心圧縮機によれ
ば、吸込部ケーシングに外周から内周に貫通するスリッ
トを複数形成して吐出流体の一部を弁を介して流路で供
給して吹き出させるようにしたので、流入流体に予め旋
回を与えることができ、これによりインペラの少流量域
での迎え角が少なくなるようにしてサージングの発生を
抑え、安定運転領域を少流量側に拡大することができ
る。また、吸込部ケーシングには、スリットを形成する
だけで良く、構造が簡単であり、不必要なときには弁を
閉じることで損失発生要因となることもない。
したようにこの発明の請求項1記載の遠心圧縮機によれ
ば、吸込部ケーシングに外周から内周に貫通するスリッ
トを複数形成して吐出流体の一部を弁を介して流路で供
給して吹き出させるようにしたので、流入流体に予め旋
回を与えることができ、これによりインペラの少流量域
での迎え角が少なくなるようにしてサージングの発生を
抑え、安定運転領域を少流量側に拡大することができ
る。また、吸込部ケーシングには、スリットを形成する
だけで良く、構造が簡単であり、不必要なときには弁を
閉じることで損失発生要因となることもない。
【0026】さらに、この発明の請求項2記載の遠心圧
縮機によれば、請求項1記載の弁を流量調整弁とするよ
うにしたので、スリットからの流入量を調整すること
で、流入空気に与える旋回流れの発生領域などを変えて
一層広流量範囲でサージングの発生を抑えることができ
る。
縮機によれば、請求項1記載の弁を流量調整弁とするよ
うにしたので、スリットからの流入量を調整すること
で、流入空気に与える旋回流れの発生領域などを変えて
一層広流量範囲でサージングの発生を抑えることができ
る。
【図1】この発明の遠心圧縮機の一実施の形態にかか
り、(a)は主要部の断面図、(b)は吸込部ケーシン
グの一部分の展開図である。
り、(a)は主要部の断面図、(b)は吸込部ケーシン
グの一部分の展開図である。
【図2】この発明の遠心圧縮機の一実施の形態にかかる
説明図であり、(a)は入口速度三角形を、(b)は旋
回流のない場合の速度三角形を、(c)は相対流入方向
と迎え角の関係をそれぞれ示す。
説明図であり、(a)は入口速度三角形を、(b)は旋
回流のない場合の速度三角形を、(c)は相対流入方向
と迎え角の関係をそれぞれ示す。
【図3】この発明の遠心圧縮機の一実施の形態にかかる
流量と圧力比の関係を示すグラフである。
流量と圧力比の関係を示すグラフである。
10 ディフューザつき遠心圧縮機 11 吸込部ケーッシング 12 コンプレッサハウジング 13 インペラ 14 ディフューザ 15 スクロール部 16 スリット 17 空気だめ 18 配管(流路) 19 流量制御弁
Claims (2)
- 【請求項1】 遠心圧縮機の吸込部ケーシングに外周か
ら内周に貫通するスリットを複数形成する一方、これら
スリットに当該遠心圧縮機の吐出流体の一部を導いて流
入流体に予旋回を与える流路を設けるとともに、この流
路に弁を設けたことを特徴とする遠心圧縮機。 - 【請求項2】 前記弁を流量制御弁で構成し予旋回流を
調整することを特徴とする請求項1記載のディフューザ
つき遠心圧縮機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8149821A JPH09310699A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 遠心圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8149821A JPH09310699A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 遠心圧縮機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09310699A true JPH09310699A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15483441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8149821A Pending JPH09310699A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 遠心圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09310699A (ja) |
Cited By (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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