JPH11287133A - ブリ―ドバルブ - Google Patents

ブリ―ドバルブ

Info

Publication number
JPH11287133A
JPH11287133A JP11035242A JP3524299A JPH11287133A JP H11287133 A JPH11287133 A JP H11287133A JP 11035242 A JP11035242 A JP 11035242A JP 3524299 A JP3524299 A JP 3524299A JP H11287133 A JPH11287133 A JP H11287133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
piston
bleed valve
fluid passage
compressor
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
Application number
JP11035242A
Other languages
English (en)
Inventor
Xiaoliu Liu
クィァオリュー,リウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pratt and Whitney Canada Corp
Original Assignee
Pratt and Whitney Canada Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/023,217 external-priority patent/US6122905A/en
Priority claimed from CA002229352A external-priority patent/CA2229352C/en
Application filed by Pratt and Whitney Canada Corp filed Critical Pratt and Whitney Canada Corp
Publication of JPH11287133A publication Critical patent/JPH11287133A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/105Final actuators by passing part of the fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0207Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0207Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/023Details or means for fluid extraction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブリードバルブはバルブの空気圧制御におい
て、ブリードバルブが徐々に閉まる過程で、バルブをよ
り大きい開度に保つための手段を含む改良された空気圧
式バルブを提供する。 【解決手段】 ブリードバルブは、圧縮機の流体通路お
よびバイパス流体通路と流体的な連通関係にあり、ピス
トンがバルブの半径方向に伸びており、圧縮機の流体通
路と半径方向で遠い側にあるピストンヘッドを含む。空
気圧室がピストンヘッドの一部を取り囲んでおり、イン
ペラー下流の供給源からの空気が室に導入される。開閉
要素と、ピストンヘッドを開閉要素に連結する剛性のス
リーブとを有するピストンが、圧縮機の流体通路とバイ
パス流体通路との間の連通を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンエン
ジンに関し、特にこの種のエンジンにおいてサージング
の制御を改善するための圧縮機のブリードバルブに関す
る。
【0002】
【従来の技術】1974年5月7日に発行されたハーナ
ーの米国特許第3,809,490号は、ガスタービン
エンジンにおいてサージングを回避する試みに関する、
目下の問題を記述している。数年来、提案されている解
決法は、圧縮機の空気を圧縮機のいろいろなステージで
逃がしてやるための、ブリードバルブを設けることであ
った。よって、サージング状態が発生する以前にバルブ
を開いて空気を逃がしてサージング状態を予防するため
の、機械的または空気圧的な制御装置が設けられる。出
力要求が高い状態においてはブリードバルブは閉じら
れ、低出力においてはバルブは開かれる。
【0003】空気圧式のブリードバルブは1995年1
2月26日に発行されたブレイス等の米国特許第5,4
77,673号にも記載されている。この特許はピスト
ン型のブリードバルブを記載しており、このバルブはバ
イパス通路を横切って半径方向に伸びており、ピストン
型のバルブが開いたときに圧縮機の空気をバイパス通路
中へ逃がすように作動可能である。このバルブは圧縮機
のインペラーの下流の供給源からの空気がピストンの上
部に供給されたときに閉じられるようにすることができ
る。このような空気は圧縮機の下流ステージからの空気
よりも高圧である。バルブを閉じるための空気圧的な力
は、通常はバルブを開いた状態に保っているバネに抗し
て働く。
【0004】エンジンの速度が低速から高速に変わるに
したがって、ブリードバルブは開の位置から閉の位置
へ、徐々に移動する。もしこの遷移過程でバルブの開度
が小さすぎると、エンジンはサージング状態に陥る可能
性がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、米国
特許第5,477,673号に記載される型のバルブを
改良した空気圧式バルブを提供することであり、この改
良型のブリードバルブはバルブの空気圧制御において、
ブリードバルブが徐々に閉まる過程で、バルブをより大
きい開度に保つための手段を含むものである。
【0006】本発明の目的は、バルブの作動部分を形成
するピストンに、予備圧縮されたバネを提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の一構成において
は、圧縮機と、圧縮機の流体通路と同心のバイパス流体
通路を有するタービンエンジンにおいて、圧縮機の流体
通路およびバイパス流体通路と流体的に連通しているブ
リードバルブがあり、該バルブにおいてピストンがバル
ブの半径方向に伸びており、前記ピストンは圧縮機の流
体通路とは半径方向で遠い側にあるピストンヘッドと、
ピストンヘッドの一部を取り囲む空気圧室と、前記空気
圧室へ圧縮機流体を導入する手段とを有する。
【0008】前記ピストンはさらに開閉部材、およびピ
ストンヘッドをバルブ手段に連結する剛性部材を有し、
これによってピストンは圧縮機の流体通路とバイパス流
体通路との間の連通を開閉するように働き、前記ピスト
ンはまたさらにピストンに付随する予備圧縮されたバネ
を有し、該バネが通常はピストンを圧縮機の流体通路に
関して半径方向外側に向かって付勢して、バルブを開の
位置に保っており、このバルブを閉じるためにはピスト
ンヘッドを取り囲む室の中の空気圧的な圧力が予備圧縮
されたバネに打ち勝たなければならない。
【0009】本発明の、より具体的な実施例において
は、バネは40lbsに予備圧縮される。
【0010】米国特許第5,477,673号に記載さ
れるブリードバルブのバネを予備圧縮することにより、
サージング状態を過ぎてブリードバルブが完全に閉まる
まで、ブリードバルブをより長く、かつ特により大きく
開けておくことによって、エンジンサージングの回避に
おいて有意な改善が得られることが分かった。
【0011】
【発明の実施の形態】以上本発明の特徴を一般的に説明
したが、以下において本発明の好ましい実施例を説明す
る添付図面を参照する。
【0012】図面、特に図1を参照すると、ブリードバ
ルブ10は、バイパス流体通路12を有するガスタービ
ンエンジンの圧縮機部14に取り付けられて示されてい
る。図1に示されるブリードバルブ10はブレイス等の
米国特許第5,477,673号によるものであり、同
特許は参考として本願に包含される。図1に示されるよ
うに、圧縮機部は、バイパス流体通路12とほぼ同心の
流体通路16を有する。圧縮機部は遠心インペラー24
に隣接するシュラウド18の中に、下流の圧縮機段階の
出口ポート22を含む。
【0013】ブリードバルブ10は、ピストン型のブリ
ードバルブであって、ピストン26を持つ密閉されたケ
ーシングと、密閉室32を画定する上部室ハウジング2
7に固定されているガイドロッド28とを有する。ピス
トンヘッド34は、室32の内部を、シール関係を保っ
て褶動する。ピストン26はスリーブ30および30a
を含み、後者はロッド28上を褶動する。ロッド28は
上部室ハウジング27に、ナット31によって結合され
ている。ロッド28はその他端において、バルブ室ハウ
ジング52に、ナット29によって結合されている。バ
ルブ室52は、開口部42を有する開放されたバスケッ
ト状をなしている。開閉要素36は切頭円錐状の表面3
7と部分的に円筒形のスカート38とを有し、バイパス
流体通路の内壁20の開口部40に対応する開口部39
を画定している。
【0014】米国特許第5,477,673号に記載さ
れているように、ブリードバルブは図1に示される開の
位置においては、圧縮機の下流部分からのブリード空気
を、開口部42および開口部40を通して、ブリードバ
ルブ10の下流のバイパス流体通路12へと通過させ
る。バネ44は図1に示されるように、通常はバルブを
開の位置に付勢しており、上記米国特許に記載されるよ
うにバルブは空気圧的に閉じられる。
【0015】このバルブは、圧縮機インペラーの下流の
供給源からの空気圧的な圧力のもとでは、上述の特許に
記載されているように、エンジンがサージング状態に陥
りやすい期間に未だとどまっているにもかかわらず、バ
ネ44に抗してバルブが早く閉じだしてしまうことが分
かった。
【0016】図2および図3を参照すると、本発明によ
るブリードバルブが示されており、符号110が付され
ている。図1の参照符号に対応する参照符号すべてに1
00が足されている。
【0017】図2および図3のブリードバルブ110は
半径方向の面、すなわち図1の断面図に対して90°を
なす面で切った断面図で示されてる。
【0018】ブリードバルブ110は入り口150と連
通するピストン室132を画定する上部ケーシング12
7を有する。ブリードバルブ110はピストン型のブリ
ードバルブであって、ピストン126を有し、このピス
トンはロッド128上を褶動するブッシング148を有
するスリーブ130を包含する。ロッド128はケーシ
ング127に、ナット131によって固定されている。
他端において、ロッド128には開放されたバスケット
状をなすバルブハウジング152が取り付けられてお
り、このバルブハウジングはバイパス流体通路112の
内壁120に隣接する弁座154を画定している。
【0019】スリーブ130の上にピストンヘッド13
4が取り付けられており、このピストンヘッドはピスト
ン室132の中をシール関係を保って褶動するように調
整あるいは適合されている。スリーブ130の他端には
流体力学的キャップ146があり、これに対して開閉要
素136が結合されている。開閉要素136は切頭円錐
状の表面を有しており、この表面はバスケット152の
内部を褶動するように適合されたスカート138によっ
て部分的に取り囲まれている。開閉要素136はコイル
バネ144を収容する環状のバネ用凹部143を画定し
ている。スカート138は、開閉要素136の下流側に
おいて開口部139を画定している(開口部139は図
2および図3において、図示の便のために片側のみが示
されている)。
【0020】図4を参照すると、曲線Nはバネ44を用
いる図1に示されたようなブリードバルブを表してい
る。曲線Nはバルブが閉まる過程において、いわゆるサ
ージングバケットと呼ばれる領域Sを通過することが分
かる。バルブ36が閉じられつつある時に、バルブ開度
を制御することは困難である。
【0021】しかしながら、図2及び図3に示されるよ
うに、バネ144を予備圧縮することによって、予備圧
縮されたバネ144の抵抗がより大きくなる。即ち、図
2の入り口150から入る空気の圧力に関しては、ピス
トンヘッド134を付勢してピストン126を弁座に対
して閉め切るために必要な圧力がより高くなくてはなら
ないことが見いだされた。スプリング144にうち勝つ
に必要とされる力が大きくなっているので、バルブが開
いたまま(閉動作が開始していない)時間は、より長く、
かつ当然より大きくなる。なぜならばより大きい力が加
えられるまでは、開閉要素はすぐには閉まらないからで
ある。
【0022】図4に示される曲線Pは、予備圧縮された
バネ144を用いるバルブ136が閉じる行程を表して
いる。
【0023】好ましいバネレートは、サージングバケッ
トSを避けるには予備圧縮20lbsでも十分である
が、バルブが完全に開かれる場合は予備圧縮40lbs
前後であることが見いだされた。これは図1におけるバ
ネ44が、バルブが完全に開かれた状態で予備圧縮ゼロ
であるのと比較される。バネは50lbsに予備圧縮さ
れてもよいことが予想される。なお、バルブ36が閉じ
られたとき、バネ144は60lbsに圧縮されてお
り、この値は図1におけるバネ44と同様である。以
上、要約すると、本発明においては、ブリードバルブ
は、圧縮機の流体通路およびバイパス流体通路と流体的
な連通関係にあり、ピストンがバルブの半径方向に伸び
ており、圧縮機の流体通路と半径方向で遠い側にあるピ
ストンヘッドを含む。空気圧室がピストンヘッドの一部
を取り囲んでおり、インペラー下流の供給源からの空気
が室に導入される。開閉要素と、ピストンヘッドを開閉
要素に連結する剛性のスリーブとを有するピストンが、
圧縮機の流体通路とバイパス流体通路との間の連通を開
閉する。予備圧縮されたバネがピストンに付随してお
り、通常はピストンを圧縮機の流体通路に関して半径方
向外側に付勢して、バルブを開の位置に保っている。ピ
ストンヘッドを取り囲む空気圧室の圧力が予備圧縮され
たバネに打ち勝ったとき、バルブは閉まる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 点線で示されるガスタービンエンジンの圧縮
機部分の、軸方向の断面図であり、先行技術によるブリ
ードバルブが開の位置にある状態での断面図。
【図2】開の位置にある本発明によるブリードバルブ
の、垂直面で切った断面図。
【図3】本発明によるブリードバルブが閉の位置にあ
る、図2と同様な断面図。
【図4】本発明によるブリードバルブの作動行程を、先
行技術によるブリードバルブと比較して示したグラフで
ある。
【符号の説明】
110…ブリードバルブ 112…バイパス流体通路 127…上部ケーシング 126…ピストン 128…ロッド 130…スリーブ 132…ピストン室 134…ピストンヘッド 136…開閉要素 138…スカート 144…バネ 152…バルブハウジング 154…弁座

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向の流体通路と、この流体通路と同
    心のバイパス流体通路と、をそれぞれ備えた圧縮機と、
    この圧縮機の流体通路とバイパス流体通路とに流体的に
    連通するブリードバルブと、をそれぞれ備えたガスター
    ビンエンジンで用いられるブリードバルブであって、こ
    のブリードバルブは、 圧縮機の流体通路と半径方向で遠い側にあるピストンヘ
    ッドを備えて半径方向に伸びるピストンと、 前記ピストンヘッドの一部を取り囲む空気圧室と、 圧縮流体を前記空気圧室内に導入する手段と、をそれぞ
    れ有し、 前記ピストンは、バルブ手段と、ピストンヘッドと前記
    バルブ手段との間に伸びる剛性の部材と、を含み、これ
    によって前記ピストンは、圧縮機の流体通路とバイパス
    流体通路とを連通あるいは遮断するように開閉するもの
    において、 前記ブリードバルブは、前記ピストンに付随して通常は
    ピストンを圧縮機の流体通路に関して半径方向外側に向
    かって付勢している予備圧縮されたバネを含み、これに
    より、前記バルブ手段を閉じるには、ピストンヘッドを
    取り囲む室の中の空気圧的圧力が予備圧縮されたバネに
    打ち勝たなければならないようになっており、かつ、前
    記予備圧縮されたバネは、前記ブリードバルブを閉じる
    過程でエンジンがサージング状態に入らないように選択
    されていることを特徴とするブリードバルブ。
  2. 【請求項2】 予備圧縮バネが20lbsないし50l
    bsに予備圧縮されたコイルバネである、請求項1に定
    義されるブリードバルブ。
  3. 【請求項3】 バネが40lbsに予備圧縮される、請
    求項2に定義されるブリードバルブ。
  4. 【請求項4】 ブリードバルブがバイパス流体通路の外
    部シュラウドに取り付けられた空気圧室を画定するケー
    シングを含み、バルブ手段のハウジングが空気圧室ケー
    シングに固定されたロッドの他端に取り付けられ、これ
    により前記バルブ手段ハウジングは、バイパス流体通路
    の内壁に取り付けられており、前記ピストンは、ピスト
    ンヘッドと、ピストンヘッドを開閉要素に連結するスリ
    ーブとを含み、これによってスリーブがロッド上を、バ
    ルブの開の位置とバルブの閉の位置の間で褶動するよう
    になっており、予備圧縮されたバネは開閉要素ハウジン
    グの中で、開閉要素とハウジングとの間に取り付けら
    れ、よってピストンおよび開閉要素を開の位置に付勢す
    る、請求項1に定義されるブリードバルブ。
  5. 【請求項5】 バネが40lbsに予備圧縮される、請
    求項4に定義されるブリードバルブ。
JP11035242A 1998-02-13 1999-02-15 ブリ―ドバルブ Pending JPH11287133A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA09/023217 1998-02-13
CA2229352 1998-02-13
US09/023,217 US6122905A (en) 1998-02-13 1998-02-13 Compressor bleed valve
CA002229352A CA2229352C (en) 1998-02-13 1998-02-13 Compressor bleed valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11287133A true JPH11287133A (ja) 1999-10-19

Family

ID=25680035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11035242A Pending JPH11287133A (ja) 1998-02-13 1999-02-15 ブリ―ドバルブ

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0936357B1 (ja)
JP (1) JPH11287133A (ja)
DE (1) DE69912488T2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6565313B2 (en) * 2001-10-04 2003-05-20 United Technologies Corporation Bleed deflector for a gas turbine engine
US6981842B2 (en) 2003-07-22 2006-01-03 Honeywell International, Inc. Bleed valve system
CN112361061A (zh) * 2020-11-30 2021-02-12 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种应用于燃气轮机的带位置反馈的放气阀
CN113606042A (zh) * 2021-08-17 2021-11-05 中国航发贵阳发动机设计研究所 一种自动锁闭的起动活门装置在航空发动机上的安装结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2247400C2 (de) * 1972-09-27 1975-01-16 Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh, 8000 Muenchen Vorrichtung zum Abblasen von verdichteter Luft aus einem Verdichter eines Gasturbinenstrahltriebwerks
US3809490A (en) * 1973-05-02 1974-05-07 United Aircraft Corp Compressor surge sensor
DE2529422C3 (de) * 1975-07-02 1980-12-04 Alfons Schwarte Gmbh, 4730 Ahlen Vorrichtung zur Luftabscheidung bei der Übernahme von Milch aus Milchbehältern in Milchsammelbehälter, insbesondere Milchsammelwagen
US4574585A (en) * 1985-02-08 1986-03-11 General Motors Corporation Compressor bleed valve
US5477673A (en) * 1994-08-10 1995-12-26 Pratt & Whitney Canada Inc. Handling bleed valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP0936357A2 (en) 1999-08-18
DE69912488T2 (de) 2004-08-12
EP0936357A3 (en) 2001-01-10
EP0936357B1 (en) 2003-11-05
DE69912488D1 (de) 2003-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6122905A (en) Compressor bleed valve
JP4906961B2 (ja) ターボブロアー用ブローオフバルブ
JP5165926B2 (ja) ターボ機械の低圧コンプレッサ用の抽気システム
US3955901A (en) Membrane pump
US5487273A (en) Turbocharger having pneumatic actuator with pilot valve
RU2126492C1 (ru) Газотурбинный двигатель (варианты)
US4773305A (en) Piston pump with rolling membrane
US4280678A (en) Bleed valve
JP4471741B2 (ja) 第2ブースト空気出口通路付き圧縮機
JPS6128806B2 (ja)
WO2003052302A3 (en) Annular valve
KR20210015930A (ko) 릴리프 밸브
JP3959113B2 (ja) 遠心ポンプと真空ポンプの組合せ、およびガス分離遠心ポンプの機能を制御する方法
KR20020022014A (ko) 진공배기밸브
JPH11287133A (ja) ブリ―ドバルブ
US3934413A (en) Air flow control unit for engine secondary air supply
US8365764B2 (en) Minimum pressure valve
JPH0474148B2 (ja)
JPH0639745A (ja) 空気動力工具用調速器
EP0254524B1 (en) Gas compressor apparatus
CA2229352C (en) Compressor bleed valve
CN112081966B (zh) 一种旋启式止回阀
GB2429262A (en) Shut-off valve assembly with main and auxiliary valves
JP3611574B2 (ja) 気体バラスト装置を有する真空ポンプ
US4359108A (en) Pneumatic hammer having a safety device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080520

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20081014