JPS6027840B2 - 多段遠心圧縮機の案内羽根駆動装置 - Google Patents
多段遠心圧縮機の案内羽根駆動装置Info
- Publication number
- JPS6027840B2 JPS6027840B2 JP54147683A JP14768379A JPS6027840B2 JP S6027840 B2 JPS6027840 B2 JP S6027840B2 JP 54147683 A JP54147683 A JP 54147683A JP 14768379 A JP14768379 A JP 14768379A JP S6027840 B2 JPS6027840 B2 JP S6027840B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide vane
- flow
- drive device
- centrifugal compressor
- impeller
- 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.)
- Expired
Links
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
- 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
-
- 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
- F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一軸多段形の遠Ｄ圧縮機の流量制御を行なう
ための案内羽根駆動装置に関するものである。
ための案内羽根駆動装置に関するものである。
第１図は従来の一軸多段形遠心圧縮機の側断面図を示す
。
。
図に示すように複数個の羽根車７が一本の回転軸６に取
付けられており、同時に回転する。流れは吸込口から２
から入り１段目の羽根車を出た後羽根なしディフューザ
４を通り、曲り通路４′において１８０ｏ方向を変えて
戻り案内羽根５を通過し、２段目の羽根車に入る。この
ような過程をくり返した後、最後に流れは吐出口３より
流出する。ディフューザには羽根付ディフューザと羽根
なしディフューザとがあるが、従来の多段圧縮機では羽
根なしディフューザが多く使用されている。
付けられており、同時に回転する。流れは吸込口から２
から入り１段目の羽根車を出た後羽根なしディフューザ
４を通り、曲り通路４′において１８０ｏ方向を変えて
戻り案内羽根５を通過し、２段目の羽根車に入る。この
ような過程をくり返した後、最後に流れは吐出口３より
流出する。ディフューザには羽根付ディフューザと羽根
なしディフューザとがあるが、従来の多段圧縮機では羽
根なしディフューザが多く使用されている。
これは羽根なしディフューザの方が作動範囲が広く、特
に多段として使用する場合作動範囲（サージング等の問
題）の点で設計し易いためである。しかしながら羽根な
しディフューザは羽根付ディフューザに比べて効率が低
いという欠点がある。一方戻り案内羽根５は前段の羽根
車によって生じた旋回流れ（円周方向成分を有する流れ
）を半径方向流れに変えるためのもので、従釆の圧縮機
では外側ケーシング１または内側ステータ１０‘こ固定
されている。このように戻り案内羽根は固定されている
ため、流量が変化した場合戻り案内羽根に流入する流れ
の入射角が変わり、圧力損失が大きくなる。本発明はデ
ィフューザに案内羽根を使用すると共に、戻り案内羽根
とディフューザ案内羽根とを同時に回動することによっ
て、上記欠点を改良し部分負荷時の効率を向上させよう
とするものである。
に多段として使用する場合作動範囲（サージング等の問
題）の点で設計し易いためである。しかしながら羽根な
しディフューザは羽根付ディフューザに比べて効率が低
いという欠点がある。一方戻り案内羽根５は前段の羽根
車によって生じた旋回流れ（円周方向成分を有する流れ
）を半径方向流れに変えるためのもので、従釆の圧縮機
では外側ケーシング１または内側ステータ１０‘こ固定
されている。このように戻り案内羽根は固定されている
ため、流量が変化した場合戻り案内羽根に流入する流れ
の入射角が変わり、圧力損失が大きくなる。本発明はデ
ィフューザに案内羽根を使用すると共に、戻り案内羽根
とディフューザ案内羽根とを同時に回動することによっ
て、上記欠点を改良し部分負荷時の効率を向上させよう
とするものである。
第２図に本発明の案内羽根駆動装置を備えた遠心圧縮機
の中間段の側断面図を示す。
の中間段の側断面図を示す。
図に示すように、戻り案内羽根５は回転軸１８を中心に
、またディフューザ案内羽根１５は回転軸１６を中心に
回敷するよう構成されている。回転軸１８，１６にはそ
れぞれ小歯車１９，１７が取付けられており、さらにこ
の小歯車１９の外周に大歯車１１がかみ合っている。第
３図はこれら案内羽根とその駆動系統を示したものであ
る。すなわち駆動モータ１４を回動させれば、その駆動
軸１３の先端に取付けられた駆動歯車１２が回転し、ウ
オームー１′を介して大歯車１１が回転する。大歯車ｌ
１の回転方向と同方向に小歯車１９は回転し、大歯車１
１と反対方向に小歯車１７は回転する。すなわち戻り案
内羽根とディフューザ案内羽根とは互いに逆方向へ回動
せしめられる。第４図は両案内羽根と流れ方向との関係
を示す。
、またディフューザ案内羽根１５は回転軸１６を中心に
回敷するよう構成されている。回転軸１８，１６にはそ
れぞれ小歯車１９，１７が取付けられており、さらにこ
の小歯車１９の外周に大歯車１１がかみ合っている。第
３図はこれら案内羽根とその駆動系統を示したものであ
る。すなわち駆動モータ１４を回動させれば、その駆動
軸１３の先端に取付けられた駆動歯車１２が回転し、ウ
オームー１′を介して大歯車１１が回転する。大歯車ｌ
１の回転方向と同方向に小歯車１９は回転し、大歯車１
１と反対方向に小歯車１７は回転する。すなわち戻り案
内羽根とディフューザ案内羽根とは互いに逆方向へ回動
せしめられる。第４図は両案内羽根と流れ方向との関係
を示す。
正規流量すなわち設計点で運転する場合の案内羽根およ
び流れの方向は実線で示されている。前段の羽根車によ
り与えられた流れの旋回は戻り案内羽根において除去さ
れ、当該段の羽根車へ流入する。羽根車を出た流れはデ
ィフューザ案内羽根を通って次の段へ向かう。この状態
においては、戻り案内羽根もディフューザ案内羽根もい
ずれも流れに適合した状態である（実線の速度三角形参
照、なおＣｍ。は入口における子午面速度成分、Ｑ。は
同じく流れ角を表わす）。流量が減少した場合にはｔ戻
り案内羽根入口の速度三角形は破線で示すようになり、
子牛面速度成分（Ｃ′Ｍ）は小さく流れ角（Ｑ′ｏ）は
大きくなる。したがって戻り案内羽根の入口でＱｏ−Ｑ
′ｏの入射角を生じ、入射損失が生じる。また戻り案内
羽根における流れの転向角が大きくなるため、剥離等に
よる圧力損失も増加する。これに対して戻り案内羽根を
破線で示される方向に回動させれば入射損失はなくなり
、さらに戻り案内羽根を出た流れは旋回速度成分Ｃ′ｕ
，を持つ。すなわち羽根車入口の流れに予旋回を与える
ことになるため、ダンパ等で流量調節する場合よりも効
率よく流量を変えることができる。また戻り案内羽根に
よる流れの転向角は設計流量における値と同じであるた
め「剥離等により圧力損失が増加することはない。Ｌ流
量が減少した場合には、ディフューザ案内羽根の入口に
おいても前記と同様にＱ２−Ｑ２′の入射角が生じ、入
射損失を生ずる。
び流れの方向は実線で示されている。前段の羽根車によ
り与えられた流れの旋回は戻り案内羽根において除去さ
れ、当該段の羽根車へ流入する。羽根車を出た流れはデ
ィフューザ案内羽根を通って次の段へ向かう。この状態
においては、戻り案内羽根もディフューザ案内羽根もい
ずれも流れに適合した状態である（実線の速度三角形参
照、なおＣｍ。は入口における子午面速度成分、Ｑ。は
同じく流れ角を表わす）。流量が減少した場合にはｔ戻
り案内羽根入口の速度三角形は破線で示すようになり、
子牛面速度成分（Ｃ′Ｍ）は小さく流れ角（Ｑ′ｏ）は
大きくなる。したがって戻り案内羽根の入口でＱｏ−Ｑ
′ｏの入射角を生じ、入射損失が生じる。また戻り案内
羽根における流れの転向角が大きくなるため、剥離等に
よる圧力損失も増加する。これに対して戻り案内羽根を
破線で示される方向に回動させれば入射損失はなくなり
、さらに戻り案内羽根を出た流れは旋回速度成分Ｃ′ｕ
，を持つ。すなわち羽根車入口の流れに予旋回を与える
ことになるため、ダンパ等で流量調節する場合よりも効
率よく流量を変えることができる。また戻り案内羽根に
よる流れの転向角は設計流量における値と同じであるた
め「剥離等により圧力損失が増加することはない。Ｌ流
量が減少した場合には、ディフューザ案内羽根の入口に
おいても前記と同様にＱ２−Ｑ２′の入射角が生じ、入
射損失を生ずる。
本発明においてはディフューザ案内羽根についても同時
に、破線で示されるように案内羽根の角度が変えられて
入射損失を防ぐことができる。戻り案内羽根とディフュ
ーザ案内羽根の回転角度比は小歯車１７と１９のピッチ
円直径の比によってきまる。第５図は、本発明の駆動装
置を用いて流量を制御した場合の圧縮機特性曲線を示す
ＡおよびＢ点を通る曲線は羽根付ディフューザを備えた
圧縮機の特性であり、Ａ′および８点を通る曲線は案内
羽根を頃けて羽根車入口の流れに予旋回を与えた時の特
性である。
に、破線で示されるように案内羽根の角度が変えられて
入射損失を防ぐことができる。戻り案内羽根とディフュ
ーザ案内羽根の回転角度比は小歯車１７と１９のピッチ
円直径の比によってきまる。第５図は、本発明の駆動装
置を用いて流量を制御した場合の圧縮機特性曲線を示す
ＡおよびＢ点を通る曲線は羽根付ディフューザを備えた
圧縮機の特性であり、Ａ′および８点を通る曲線は案内
羽根を頃けて羽根車入口の流れに予旋回を与えた時の特
性である。
曲線ＡＡ′は案内羽根角度を連続的に変えた場合の作動
線を示す。またＡおよびＡ′点に相当する流量はＱおよ
びＱ′、効率はＢおよびＢ′点で表わされる。今ダンパ
等により流量を絞るとすれば流量Ｑ′′′においてサー
ジングが生じ、それ以上絞ることは不可能となる。また
効率はＢ…点となってかなりの低下を示す。本発明のよ
うに案内羽根の回動によ机ま、上記のようなサージング
を生ずることないこより低流量まで効率よく流量制御を
行なうことができ、有利である。なお羽根なしディフュ
ーザを使用した場合には特性は破線で示されるようにな
り、流量範囲が広く流量をＱ′まで減少させることも可
能であるが、効率はＣおよびＣ′点で表わされるように
案内羽根を用いた場合よりも低くなる。以上述べたよう
に本発明によれば、羽根車の直前上流側に位置する戻り
案内と直後下流に位置するディフューザ案内羽根とを共
通の駆動装置により回動するように構成したので、前記
両案内羽根を同時に回動することができるため、部分負
荷時の効率を設計点における効率よりも著しく低下させ
ることないこ運転を行なうことができるという効果があ
る。
線を示す。またＡおよびＡ′点に相当する流量はＱおよ
びＱ′、効率はＢおよびＢ′点で表わされる。今ダンパ
等により流量を絞るとすれば流量Ｑ′′′においてサー
ジングが生じ、それ以上絞ることは不可能となる。また
効率はＢ…点となってかなりの低下を示す。本発明のよ
うに案内羽根の回動によ机ま、上記のようなサージング
を生ずることないこより低流量まで効率よく流量制御を
行なうことができ、有利である。なお羽根なしディフュ
ーザを使用した場合には特性は破線で示されるようにな
り、流量範囲が広く流量をＱ′まで減少させることも可
能であるが、効率はＣおよびＣ′点で表わされるように
案内羽根を用いた場合よりも低くなる。以上述べたよう
に本発明によれば、羽根車の直前上流側に位置する戻り
案内と直後下流に位置するディフューザ案内羽根とを共
通の駆動装置により回動するように構成したので、前記
両案内羽根を同時に回動することができるため、部分負
荷時の効率を設計点における効率よりも著しく低下させ
ることないこ運転を行なうことができるという効果があ
る。
第１図は従来の一軸多段形遠心圧縮機の側断面図、第２
図は本発明の案内羽根駆動装置を備えた圧縮機の中間段
の側断面図、第３図は案内羽根駆動装置の正面図、第４
図は案内羽根および流れの方向の関係を示す正面図、第
５図は圧縮機の特性曲線である。 ４…羽根なしディフューザ、５・・・戻り案内羽根、６
・・・回転軸、７・・・羽根車、１１・・・大歯車、１
２・・・駆動歯車、１４・・・駆動モータ、１５・・・
ディフューザ案内羽根、１６，１８・・・案内羽根回転
軸、１７，１９・・・小歯車。 素’図 菊Ｚ図 朱３図 弟４図 秦Ｓ図
図は本発明の案内羽根駆動装置を備えた圧縮機の中間段
の側断面図、第３図は案内羽根駆動装置の正面図、第４
図は案内羽根および流れの方向の関係を示す正面図、第
５図は圧縮機の特性曲線である。 ４…羽根なしディフューザ、５・・・戻り案内羽根、６
・・・回転軸、７・・・羽根車、１１・・・大歯車、１
２・・・駆動歯車、１４・・・駆動モータ、１５・・・
ディフューザ案内羽根、１６，１８・・・案内羽根回転
軸、１７，１９・・・小歯車。 素’図 菊Ｚ図 朱３図 弟４図 秦Ｓ図
Claims (1)
- １ 羽根車、デイフユーザ案内羽根、および戻り案内羽
根を有する一軸多段形の遠心圧縮機において、羽根車の
直前上流側に位置する戻り案内羽根と直後下流側に位置
するデイフユーザ案内羽根とを共通の駆動装置により回
動するよう構成したことを特徴とする多段遠心圧縮機の
案内羽根駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54147683A JPS6027840B2 (ja) | 1979-11-16 | 1979-11-16 | 多段遠心圧縮機の案内羽根駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54147683A JPS6027840B2 (ja) | 1979-11-16 | 1979-11-16 | 多段遠心圧縮機の案内羽根駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5672300A JPS5672300A (en) | 1981-06-16 |
| JPS6027840B2 true JPS6027840B2 (ja) | 1985-07-01 |
Family
ID=15435915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54147683A Expired JPS6027840B2 (ja) | 1979-11-16 | 1979-11-16 | 多段遠心圧縮機の案内羽根駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027840B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11339870B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-05-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Planetary carrier |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4951583B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2012-06-13 | 日立アプライアンス株式会社 | ターボ冷凍機 |
| US8632302B2 (en) * | 2009-12-07 | 2014-01-21 | Dresser-Rand Company | Compressor performance adjustment system |
| FR3001005B1 (fr) | 2013-01-14 | 2017-02-24 | Thermodyn | Groupe motocompresseur a profil aerodynamique variable |
| JP6158008B2 (ja) * | 2013-09-18 | 2017-07-05 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
| JP6152062B2 (ja) * | 2014-02-19 | 2017-06-21 | 三菱重工業株式会社 | 遠心圧縮機、ターボ冷凍機、過給機、及び遠心圧縮機の制御方法 |
| US20190178255A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-13 | Honeywell International Inc. | Vapor cycle compressor with variable inlet/outlet geometry |
| EP3521628A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-07 | Honeywell International Inc. | Vapor cycle centrifugal compressor with variable return channel vanes |
-
1979
- 1979-11-16 JP JP54147683A patent/JPS6027840B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11339870B2 (en) | 2019-07-19 | 2022-05-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Planetary carrier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5672300A (en) | 1981-06-16 |
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