KR950033110A - 서어지검출장치 및 이를 구비한 터보기계 - Google Patents

서어지검출장치 및 이를 구비한 터보기계 Download PDF

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Abstract

서어지의 신속하고 정확한 검출을 위한 서어지검출장치가 제공되고, 터보기계에 적용된 것이 제공된다. 가변각도디퓨저베인을 갖는 터보기계는 펌프본체 또는 서어지검출장치의 관에 배치되는 센서에 의거하여 디퓨저베인의 각도를 조절함으로써 작동한다. 서어지의 개시는 터보기계의 임펠러의 작동특성에 의거하여 계산되는 시간의 측정간격에 걸쳐서 작동파라미터의 변동값을 측정함으로써 예견될 수 있다. 서어지의 개시는 측정 시간 간격에 걸쳐서 파라미터변동값을 위한 샘플링기간에 따라 디퓨저베인의 각도를 조절하거나, 터보기계의 설계 유량으로부터 얻어지는 터보기계의 임계값 아래로 유체기계의 작동 파라미터 변동값을 유지시키도록 디퓨저베인을 조절함으로써 예방된다. 유체유동안내베인 및 터보기계의 날개가 조합되어 있는 서어지검출장치의 적용은 터보기계의 포텐셜성능을 완전히 활용할 수 있게 해준다.

Description

서어지검출장치 및 이를 구비한 터보기계
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 서어지검출장치를 구비하는 일단 원심압축기의 측단면도, 제2도는 서어지검출장치의 부분측면도, 제3도는 제1도에 도시된 디퓨저베인제어장치의 연결부의 세부를 나타낸 측단면도, 제4도는 제3도에 도시된 디퓨저베인제어장치의 측면도.

Claims (25)

  1. 터보기계에서 서어지를 검출하는 서어지검출장치에 있어서; 상기 터보기계 또는 관에 장착되어 유량, 유속 및 압력을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 작동파라미터를 모니터하는 센서와, 상기 센서로부터의 출력신호를 처리하고, 측정시간간격에 걸쳐서 적어도 하나의 작동파라미터내의 변동값을 계산하여 서어지의 개시를 검출하는 연산프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 서어지 검출장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서어지의 개시는 상기 적어도 하나의 작동파라미터내의 변동값을 터보기계내의 서어지의 개시를 위한 소정임계값과 비교함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 측정시간간격은, 상기 터보기계의 임펠러의 날개와 관계되는 기본적인 시스템특성에 기인하는 상기 적어도 하나의 작동파라미터내의 변동값을 제로로 하는데 요구되는 시간의 최소간격에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  4. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동파라미터내의 변동값은 상기 측정시간 간격의 세분화에 의해 생성되는 샘플링기간동안 얻어지는 작동데이타의 표준편차에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 샘플링기간은 상기 터보기계의 임펠러 날개와 관계되는 기본적인 시스템특정에 기인하는 상기 적어도 하나의 작동파라미터 내의 변동값을 제로로 하는데 요구되는 시간의 최대간격에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  6. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 연산프로세서는 제어데이타입력장치를 구비하여 상기 측정 시간간격 또는 상기 샘플링기간을 결정하는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  7. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 연산프로세서는 상기 작동파라미터내의 변동값에 대한 상기 적어도 하나의 작동파라미터내의 현재변동값의 계산비를 사용하는 것을 특징으로 하는 서어지검출장치.
  8. 가변안내베인을 갖는 터보기계에 있어서, 유체매체에 에너지를 분배하고 에너지가 가해진 유체를 디류처에 전달하는 임펠러와 작동각도를 변화시킬 수 있도록 상기 디퓨저에 제공되는 디퓨저 베인과 기계본체 또는 상기 터보기계의 관에 배치되어 작동파라미터내의 변동값을 측정하는 작동파라미터모니터링 장치와 측정시간간격에 걸쳐서 상기 작동파라미터모니터링 장치에 의해 결정되는 상기 작동파라미터내의 변동값을 계산하고, 상기 계산된 변동값을 소정임계값과 비교함으로써 상기 작동파라미터내의 변동값을 결정하는 연산프로세서와 상기 작동각도를 조절하여, 상기 계산된 변동값이 소정임계값을 초과하지 않도록 상기 작동각도를 변화시키는 베인각도제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측정시간간격은 상기 터보기계의 임펠러의 날개와 관계되는 기본적인 시스템특성에 기인하는 상기 작동파라미터내의 변동값을 제로로 하는데 요구되는 시간의 최소간격에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  10. 제8항 또는 9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동파라미터내의 변동값은 상기 측정시간 간격의 세분화에 의해 생성되는 샘플링기간동안 얻어진 작동데이타의 표준편차에 의해 주어지는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  11. 제10항에 있어서, 상기 표준편차는 상기 터보기계의 임펠러의 날개와 관계되는 기본적인 시스템 특성에 의해 기인하는 상기 작동파라미터내의 변동값을 제로로 하는데 요구되는 시간의 최대간격에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  12. 제8항 또는 9항에 있어서, 상기 연산프로세서는 제어데이타입력장치를 구비하여 상기 측정 시간간격 또는 상기 샘플링기간을 결정하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  13. 제8항 또는 9항에 있어서, 상기 베인각도제어장치는 상기 디퓨저베인의 상기 작동각도를 조절하여 하나 또는 양쪽의 흡입밸브 또는 배출밸브의 개방부를 조절함으로써 상기 터보기계를 통과하는 유량을 변화시키는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  14. 제8항 또는 9항에 있어서, 상기 베인각도제어장치는 상기 임펠러의 회전속도를 조절하여, 상기 작동파라미터내의 변동값이 상기 소정임계값을 초과하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  15. 가변안내베인을 가지며; 유체매체에 에너지를 분배하고 에너지가 가해진 유채를 디퓨저에 전달하는 임펠러와 상기 디퓨저에 제공되는 디퓨저베인과 상기 임펠러의 상류측에 배치되는 삽입 안내 베인을 포함하는 터보기계에 있어서; 기계본체 또는 상기 터보기계의 관에 배치되어 작동파라미터 내의 변동값을 측정하는 작동과 라미터모니터링장치와 측정시간간격에 걸쳐서 상기 작동파라미터모니터링 장치에 의해 결정되는 상기 작동파라미터내의 변동값을 계산하고, 상기 계산된 변동값을 소정임계값과 비교함으로써 상기 작동파라미터내의 변동값을 결정하는 연산프로세서와, 상기 작동각도를 조절하여 상기 계산된 변동값이 상기 소정임계값을 초과하지 않도록 상기 작동각도를 변화시키는 베인각도제 장치를 포함하는 것으 특징으로 하는 터보기계.
  16. 가변각도유체안내수단을 갖는 터보기계에 있어서; 유체매체에 에너지를 분배하고 에너지가 가해진 유체를 디퓨저에 전달하는 임펠러와 작동각도를 변화시킬 수 있도록 상기 디퓨저에 제공되는 디퓨저베인과 디퓨저베인의 압력측 및 디퓨저베인의 흡입측의 각 압력을 검출하는 압력센서와, 상기 압력센서에 의해 결정되는 상기 각 압력에 따라 상기 디퓨저베인의 작동각도를 결정하는 연산프로세서와 상기 작동각도에 상기 디류저베인을 위치시키는 제1구동제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  17. 제16항에 있어서, 상기 터보기계는 제어데이타입력장치를 더 구비하여 상기 터보기계를 위해 요구되는 작동파라미터를 입력하고, 상기 연산프로세서는 상기 터보기계의 포텐셜능력을 완전히 활용가능하도록 작동파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  18. 제16 또는 제17항에 있어서, 상기 압력센서는 상기 디퓨저베인이 장착되는 보조베이스에 배치되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  19. 제16 또는 제17항에 있어서, 상기 터보기계는 삽입안내베인 및 제2구동제어기를 구비하여, 상기 삽입안내 베인을 소정의 계산식에 따라서 상기 연산프로세서에 의해 결정되는 작동각도로 위치시키고 조절하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  20. 제19항에 있어서, 상기 터보기계는 제3구동제어기를 구비하여 상기 터보기계의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  21. 가변각도유체안내수단을 갖는 터보기계에 있어서; 유체매체에 에너지를 분배하고 에너지가 가해진 유체를 디퓨저에 전달하는 임펠러와, 작동각도를 변화시킬 수 있도록 상기 디퓨저에 제공되는 디퓨저 베인과, 디퓨저베인의 압력측 또는 디퓨저베인의 흡입측의 적어도 일 압력을 검출하는 압력센서와, 기준유량을 설정하여, 작동유량이 상기 기준유량이상일때, 상기압력센서에 의해 검출되는 상기 압력에 의거하여 상기 임펠러로부터의 현재 유체류와 일치하는 방향으로 디퓨저베인의 작동각도를 조절하고, 작동유량이 상기 기준유량이하일때, 상기 압력센서에 의해 검출된 상기 압력내의 변동값이 조정임계값이하가 되도록 상기 디퓨저 베인의 작동각도를 조절하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  22. 복수의 디퓨저베인의 작동각도를 변화시키는 디퓨저베인구동장치에 있어서; 디퓨져베인과 각각 맞물리는 복수의 기어들과, 상기 복수의 각 기어들과 맞물리는 대기어와, 상기 기어들 및 대기어를 적소에 유지시키는 복수의 기어유지부재와; 상기 대기어의 외주부를 지지하는 복수의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 디퓨저베인구동장치.
  23. 제22항에 있어서; 상기 대기어는 내측 및 외축니를 갖는 링기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 디퓨저베인구동장치.
  24. 제22 또는 제23항에 있어서; 상기 대기어는 엑츄에이터에 작동적으로 연결되는 소기어와 맞물리는 것을 특징으로 하는 디퓨저베인구동장치.
  25. 제8,15,16 또는 21항 중 어느 한 항에 있어서; 상기 터보기계는 제22항의 디퓨저베인구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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