WO2016042825A1 - 遠心圧縮機 - Google Patents
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Definitions
- This disclosure relates to centrifugal compressors.
- Patent Document 1 discloses a centrifugal compressor including a main casing having an inlet and an outlet, and an impeller disposed rotatably inside the main casing.
- a centrifugal compressor includes an impeller to be cleaned, a supply pipe that supplies a cleaning liquid, and a cleaning liquid injection nozzle that is provided on the inlet side of the main casing and injects the cleaning liquid supplied from the supply pipe onto the surface of the impeller. Yes.
- the dust adhering to the impeller surface is washed away by the cleaning liquid.
- the cleaning liquid is sprayed from one cleaning liquid spray nozzle provided near the inlet of the main casing.
- the cleaning liquid injected from the cleaning liquid injection nozzle does not spread sufficiently to reach the impeller. For this reason, there is a possibility that the cleaning liquid does not spread uniformly over the entire width of the flow path, and the surface of the impeller cannot be cleaned sufficiently evenly as a whole.
- At least one embodiment of the present invention provides a centrifugal compressor in which the cleaning liquid can be uniformly distributed over the entire width of the flow path and the surface of the impeller can be thoroughly cleaned without unevenness.
- the purpose is to provide.
- a centrifugal compressor includes: A rotation axis; A main casing surrounding at least a part of the rotary shaft, having an inlet and an outlet spaced apart from each other in the axial direction of the rotary shaft, surrounding a portion of the rotary shaft on the inlet side and communicating with the inlet
- a main casing having an annular space to At least one impeller disposed in a state of being fixed to the rotary shaft inside the main casing;
- a rectifying member extending along the axial direction of the rotating shaft disposed in the annular space; A plurality of injection holes provided along the flow straightening member and spaced apart from each other along the axial direction of the rotation shaft; A flow path that extends through the annular space and allows the cleaning liquid supplied to the plurality of injection holes to flow.
- the cleaning liquid is uniformly distributed over the entire width of the flow path as described below, and the surface of the impeller can be thoroughly cleaned without unevenness as a whole.
- the front end edge of the impeller faces the annular space along the axial direction of the rotating shaft through an annular opening around the rotating shaft in the main casing, that is, the impeller inlet.
- the fluid that flows into the inlet of the main casing flows in the annular space along the circumferential direction of the rotating shaft, and then flows toward the impeller inlet along the radial direction of the rotating shaft.
- the flow direction of the fluid gradually changes from the radial direction to the axial direction in the vicinity of the impeller inlet, and the fluid flows into the impeller inlet along the axial direction.
- the width direction of the fluid flow also changes. Specifically, the width direction of the flow coincides with the axial direction of the rotating shaft when the fluid flows in the annular space along the circumferential direction or the radial direction of the rotating shaft, and flows along the axial direction after flowing into the impeller inlet. When it is flowing, it coincides with the radial direction of the rotating shaft.
- the rectifying member disposed in the annular space has a role of assisting the flow direction of the fluid to change from the circumferential direction of the rotating shaft to the radial direction.
- the cleaning liquid immediately after the injection is circumferentially or radially along the annular space. Transported by the flowing fluid. Further, since the plurality of injection holes are separated from each other along the axial direction of the rotating shaft, the cleaning liquid immediately after the injection is dispersed in the axial direction of the rotating shaft, that is, the width direction of the fluid flow. In this way, the cleaning liquid immediately after jetting is dispersed in the width direction of the flow, so that the cleaning liquid is not changed even after the flow direction of the fluid changes from the radial direction of the rotating shaft to the axial direction, that is, after the fluid flows into the impeller inlet.
- the dispersed state is maintained in the width direction of the flow, that is, in the radial direction of the rotation axis.
- the rectifying member is disposed on the side opposite to the inlet in the circumferential direction of the rotating shaft.
- the cleaning liquid immediately after injection is axially directed to the rotating shaft from the side opposite to the inlet, that is, fluid Are distributed in the width direction of the flow.
- the plurality of injection holes are provided along the rectifying member disposed on the side opposite to the inlet, the cleaning liquid injected from the plurality of injection holes can be prevented from adhering to the inner wall surface on the inlet side of the main casing. . Thereby, the waste of the cleaning liquid that is not used for cleaning the impeller can be reduced.
- the rectifying member has a rectifying body extending along a radial direction of the rotating shaft, At least some of the plurality of injection holes are disposed on the surface of the rectifier. According to the configuration of (3) above, at least some of the plurality of injection holes are arranged on the surface of the rectifying body extending along the radial direction of the rotation shaft, so that the cleaning liquid immediately after injection is adjusted. Transported by fluid flowing along the surface of the fluid. Further, since the plurality of injection holes are separated from each other along the axial direction of the rotation shaft, the cleaning liquid immediately after the injection is dispersed in the width direction of the rectifier, that is, the width direction of the fluid flow.
- the rectifying body constitutes a part of an inlet guide blade row arranged in the annular space. According to the configuration of (4) above, since the rectifying body constitutes a part of the inlet guide blade row arranged in the annular space, the cleaning liquid immediately after the injection flows from the inlet guide blade to the axial direction of the rotating shaft, that is, the fluid. Are distributed in the width direction of the flow.
- the rectifying member has a wing body that gradually reduces the flow path cross-sectional area of the annular space from the inlet toward the rectifying body. According to the configuration of (5) above, since the rectifying member has the wing body that gradually reduces the flow path cross-sectional area of the annular space from the inlet toward the rectifying body, the velocity of the fluid flowing from the inlet toward the rectifying body. Reduction is suppressed.
- any one of the above (1) to (5) At least some of the plurality of injection holes are arranged in a line along the axial direction of the rotation shaft.
- the cleaning liquid immediately after the injection is circumferential in the annular space. Alternatively, it is evenly distributed in the fluid flowing along the radial direction.
- the cleaning liquid immediately after jetting is uniformly distributed in the fluid, so that the cleaning liquid just after jetting is uniformly dispersed in the axial direction of the rotating shaft, that is, in the width direction of the fluid flow.
- At least some of the plurality of injection holes are arranged in a staggered manner along the axial direction of the rotation shaft.
- at least some of the plurality of injection holes are arranged in a staggered manner along the axial direction of the rotation shaft, so that the cleaning liquid immediately after injection interferes with each other. Rather, the fluid flowing in the annular space along the circumferential direction or the radial direction is uniformly and densely distributed.
- the cleaning liquid just after jetting is uniformly dispersed in the axial direction of the rotating shaft, that is, in the width direction of the fluid flow.
- a centrifugal compressor in which the cleaning liquid can be uniformly distributed over the entire width of the flow path, and the surface of the impeller can be thoroughly cleaned.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a centrifugal compressor according to an embodiment.
- 1 is a cross-sectional view schematically showing a centrifugal compressor according to an embodiment.
- It is sectional drawing which shows the rectification
- It is sectional drawing which shows the rectification
- It is a figure explaining the flow of the washing
- expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. A shape including a chamfered portion or the like is also expressed.
- the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a centrifugal compressor 1 according to an embodiment of the present invention
- FIGS. 2 and 3 are transverse cross sections schematically showing a rectifying member according to the embodiment.
- FIG. 1 a centrifugal compressor 1 according to an embodiment of the present invention is a single-shaft multi-stage centrifugal compressor, and includes a rotating shaft 37, a main casing 2, at least one impeller 3, suction casings 41, 42, Discharge casings 51 and 52, an inlet guide blade row 6, a rectifying member 7, a cleaning liquid injection device 8, and a cleaning liquid supply device 9 are provided.
- Rotating shaft 37 penetrates main casing 2 and is rotatably arranged. Specifically, the rotating shaft 37 is rotatably supported by journal bearings 27A and 27B and thrust bearings 28A and 28B arranged on both sides of the main casing 2, respectively.
- the main casing 2 is a main casing that surrounds at least a part of the rotating shaft 37, and has inlets 21, 22 and outlets 23, 24 that are spaced apart from each other in the axial direction of the rotating shaft 37, and one inlet 21 side.
- An annular space 20 that surrounds the rotary shaft 37 and communicates with the inlet 21 is provided.
- the main casing 2 according to this embodiment has two inlets 21 and 22 and two outlets 23 and 24, respectively.
- the inlets 21 and 22 and the outlets 23 and 24 are arranged along the rotation axis 37. In FIG. 1, the inlet 21, the outlet 23, the outlet 24, and the inlet 22 are arranged in this order from the left side. Adjacent inlet 21 and outlet 23 make a pair, and adjacent inlet 22 and outlet 24 make a pair.
- the outlet 23 and the inlet 22 are connected to each other by a pipe (not shown).
- impellers 31 to 33 and impellers 34 to 36 are arranged in a state of being fixed to a rotating shaft 37.
- Each of the impellers 31 to 33 and the impellers 34 to 36 is fixed concentrically with respect to the rotating shaft 37.
- the impellers 31 to 33 are fixed in series to a portion of a rotating shaft 37 extending between the inlet 21 and the outlet 23, and the impellers 34 to 36 are rotating shafts extending between the inlet 22 and the outlet 24.
- the portion 37 is fixed in series.
- Each of the impellers 31 to 33 and the impellers 34 to 36 forms a flow path R inside the main casing 2.
- diffusers 25 and 26 are provided as stationary flow paths that connect the flow paths R of the impellers 31 to 33 and the impellers 34 to 36 in series.
- the suction casings 41 and 42 are connected to the inlets 21 and 22, and have suction ports 41 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> A at positions separated from the inlets 21 and 22 in the axial direction of the suction casings 41 and 42, for example, downward.
- the suction casings 41 and 42 are gradually reduced in diameter from the suction ports 41 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> A toward the inlets 21 and 22, and the flow passage cross-sectional area gradually decreases from the suction ports 41 ⁇ / b> A and 42 ⁇ / b> A toward the inlets 21 and 22.
- the suction casings 41 and 42 have the suction ports 41A and 42A such that the flow passage cross-sectional shape on the suction ports 41A and 42A side is circular and the flow passage cross-sectional shape on the inlets 21 and 22 side is rectangular.
- the cross-sectional shape of the flow path gradually changes from a circular shape to a rectangular shape from the side toward the inlets 21 and 22.
- it has the partition wall 41B (refer FIG.2 and FIG.3) extended in an axial direction inside the suction casing 41, and the inside of the suction casing 41 is divided into two.
- the discharge casings 51 and 52 are connected to the outlets 23 and 24, and have discharge ports 51A and 52A at positions separated from the outlets 23 and 24 in the axial direction of the discharge casings 51 and 52, for example, downward.
- the axial direction of the suction casings 41 and 42 and the axial direction of the discharge casings 51 and 52 are orthogonal to the axial direction of the rotary shaft 37.
- the inlet guide vane row 6 is disposed on the axial inlet side of the main casing 2, and includes a plurality of inlet guide vanes (IGV ( (Inlet Guide Vane)) 61 are arranged along the radial direction of the rotating shaft 37.
- IGV Inlet Guide Vane
- the plurality of inlet guide vanes 61 of the inlet guide vane row 6 are arranged symmetrically with respect to a plane passing through the center of the inlet 21 and including the axis O, for example, viewed along the rotation axis 37. Sometimes they are arranged symmetrically.
- the plurality of inlet guide vanes 61 are arranged so that the distribution gradually becomes coarser as they move away from the inlet 21 side when viewed along the rotation shaft 37.
- the rectifying member 7 is disposed in the annular space, and extends along the axial direction of the rotating shaft 37.
- the rectifying member 7 according to the present embodiment has a predetermined blade width (span) A (see FIGS. 7 and 8) in the axial direction of the rotating shaft 37.
- the fluid to be compressed flows into the suction casing 41 from the suction port 41 ⁇ / b> A by rotating the rotary shaft 37.
- the fluid to be compressed passes through the inlet 21, passes through the flow path R of the rotating impellers 31 to 33 and the diffuser 25, and is once discharged out of the main casing 2.
- the fluid discharged from the discharge casing 51 is cooled by, for example, a cooling device (not shown), and then flows into the suction casing 42 from the suction port 42A.
- the fluid that has flowed in is compressed through the inlet 22 and the passage R of the rotating impellers 34 to 36 and the diffuser 26. Thereafter, the compressed fluid passes through the outlet 24 and the discharge casing 52 and is discharged out of the main casing.
- the cleaning liquid ejecting apparatus 8 includes a plurality of injection holes 82 and a flow path through which the cleaning liquid that extends through the annular space and is supplied to the plurality of injection holes 82 can flow.
- the flow path of the cleaning liquid ejection device 8 is for supplying the cleaning liquid to the plurality of ejection holes 82.
- the plurality of injection holes 82 are provided along the rectifying member 7 and are separated from each other along the axial direction of the rotation shaft 37.
- the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply device 9 to the cleaning liquid injection device 8.
- the cleaning liquid supply device 9 is disposed outside the main casing 2, for example.
- the cleaning liquid is intermittently supplied from the cleaning liquid supply device 9 to the cleaning liquid injection device 8 with the centrifugal compressor 1 being operated.
- the cleaning liquid supplied to the cleaning liquid spraying device 8 is sprayed and dispersed from the plurality of spray holes 82 onto the fluid rectified by the rectifying member 7, and reaches the surfaces of the impellers 31 to 33 together with the fluid that has flowed in.
- the cleaning liquid that has reached the surfaces of the impellers 31 to 33 cleans the surfaces of the impellers 31 to 33 by washing away dust adhering to the surfaces of the impellers 31 to 33.
- the cleaning liquid spreads uniformly over the entire width of the flow path, and the surfaces of the impellers 31 to 33 can be thoroughly cleaned without any unevenness.
- the front end edge 31 a of the impeller 31 faces the annular space 20 along the axial direction of the rotary shaft 37 through an annular opening around the rotary shaft 37 in the main casing 2, that is, the impeller inlet 29.
- the fluid flowing into the inlet 21 of the main casing 2 flows in the annular space 20 along the circumferential direction of the rotating shaft 37, and then enters the impeller inlet 29 along the radial direction of the rotating shaft 37. Flows heading.
- the fluid flow direction gradually changes from the radial direction to the axial direction in the vicinity of the impeller inlet 29, and the fluid flows into the impeller inlet 29 along the axial direction.
- the width direction of the fluid flow also changes. Specifically, the width direction of the flow coincides with the axial direction of the rotating shaft 37 when the fluid flows in the annular space 20 along the circumferential direction or the radial direction of the rotating shaft 37, and flows into the impeller inlet 29. When flowing along the axial direction, it coincides with the radial direction of the rotating shaft 37.
- the rectifying member 7 disposed in the annular space has a role of assisting the change of the fluid flow direction from the circumferential direction of the rotating shaft to the radial direction.
- the cleaning liquid immediately after the injection flows in the annular space along the circumferential direction or the radial direction. Transported by fluid. Further, since the plurality of injection holes 82 are separated from each other along the axial direction of the rotating shaft 37, the cleaning liquid immediately after the injection is dispersed in the axial direction of the rotating shaft 37, that is, the width direction of the fluid flow. . As described above, the cleaning liquid immediately after jetting is dispersed in the width direction of the flow, so that the flow direction of the fluid changes from the radial direction of the rotating shaft 37 to the axial direction, that is, even after the fluid flows into the impeller inlet 29.
- the cleaning liquid maintains a dispersed state in the flow width direction, that is, in the radial direction of the rotating shaft 37.
- the cleaning liquid uniformly spreads over the entire width of the flow path, and the surface of the impeller 31 can be thoroughly cleaned without any unevenness.
- the plurality of injection holes 82 are open on the surface of the flow regulating member 7.
- the flow path of the cleaning liquid ejecting apparatus 8 for supplying the cleaning liquid to the plurality of ejection holes 82 includes a cleaning liquid supply pipe 81 and a flow path 83.
- the flow path 83 extends inside the rectifying member 7 (see FIGS. 4 and 5), and the cleaning liquid supply pipe 81 communicates the flow path 83 and the cleaning liquid supply device 9.
- the flow path 83 only needs to be configured so as to be able to supply the cleaning liquid to the plurality of injection holes 82.
- a liquid reservoir 831 is provided inside the rectifying member 7.
- Each of the injection holes 82 communicates with the liquid reservoir 831.
- the plurality of injection holes 82 may be arranged on one side of the rectifying member 7 in the circumferential direction of the rotating shaft 37, but are arranged on both sides of the rectifying member 7 as in the examples shown in FIGS. 4 and 5. May be.
- the injection hole 82 and the flow path 83 are formed by holes formed integrally with the rectifying member 7, but the flow path 83 and the plurality of injection holes 82 are It does not have to be formed integrally with the rectifying member 7.
- the flow path 83 and the plurality of injection holes 82 may be configured by a plurality of pipes arranged along the rectifying member 7 and open ends of the plurality of pipes, or rotate along the rectifying member 7. You may be comprised by one piping arrange
- the rectifying member 7 is disposed on the opposite side of the inlet 21 in the circumferential direction of the rotating shaft 37. According to this configuration, since the rectifying member 7 is disposed on the side opposite to the inlet 21 in the circumferential direction of the rotating shaft 37, the cleaning liquid immediately after injection is from the side opposite to the inlet 21 in the axial direction of the rotating shaft 37, that is, Dispersed in the width direction of the fluid flow. Further, since the plurality of injection holes 82 are provided along the rectifying member 7 disposed on the side opposite to the inlet 21, the cleaning liquid injected from the plurality of injection holes 82 adheres to the inner wall surface on the inlet side of the main casing 2. Can be suppressed. Accordingly, it is possible to reduce the waste of the cleaning liquid that is not used for cleaning the impellers 31 to 33.
- the inlet 21 is provided on the lower surface of the main casing 2, and the rectifying member 7 is disposed above the gravity direction on the opposite side of the inlet 21 in the circumferential direction, so that the cleaning liquid is jetted in the gravity direction. Is done. Accordingly, if a small pressure is applied to the cleaning liquid, the cleaning liquid can be ejected from the cleaning liquid ejecting apparatus 8 (the ejection hole 82).
- the rectifying member 7 includes a rectifying body 71 extending along the radial direction of the rotation shaft 37, and at least a plurality of the injection holes 82. Some of the injection holes 821 are arranged on the surface of the rectifying body 71. According to this configuration, since at least some of the plurality of injection holes 82 are disposed on the surface of the rectifying body 71 extending along the radial direction of the rotation shaft 37, the cleaning liquid immediately after injection is adjusted. It is transported by the fluid flowing along the surface of the fluid 71. Further, since the plurality of injection holes 321 are separated from each other along the axial direction of the rotation shaft 37, the cleaning liquid immediately after the injection is dispersed in the width direction of the rectifying body 71, that is, the width direction of the fluid flow. .
- the rectifying body 711 constitutes a part of the inlet guide blade row 6 disposed in the annular space. According to this configuration, since the rectifier 711 constitutes a part of the inlet guide vane row 6 disposed in the annular space, the cleaning liquid just after the injection flows from the inlet guide vane 61 in the axial direction of the rotary shaft 37, that is, the fluid Are distributed in the width direction of the flow.
- the rectifying member 7 includes a wing body 72 that gradually reduces the flow path cross-sectional area of the annular space from the inlet 21 toward the rectifying body 71.
- the rectifying member 7 since the rectifying member 7 has the wing body 72 that gradually reduces the flow path cross-sectional area of the annular space from the inlet 21 toward the rectifying body 71, the fluid that flows from the inlet 21 toward the rectifying body 71. The speed reduction is suppressed.
- FIG. 7 is a perspective view schematically showing a flow regulating member according to an embodiment.
- at least a portion 823 of the plurality of injection holes 82 is arranged in a line along the axial direction of the rotation shaft 37.
- the cleaning liquid immediately after the injection is circumferential in the annular space. It is evenly distributed in the fluid flowing along the radial direction.
- the cleaning liquid immediately after jetting is evenly distributed in the fluid, so that the cleaning liquid just after jetting is uniformly dispersed in the axial direction of the rotating shaft 37, that is, in the width direction of the fluid flow.
- FIG. 8 is a perspective view schematically showing a flow regulating member according to an embodiment.
- the injection holes 824 of the plurality of injection holes 82 are arranged in a staggered manner along the axial direction of the rotation shaft 37.
- the cleaning liquid immediately after injection does not interfere with each other.
- the fluid flowing in the annular space along the circumferential direction or the radial direction is uniformly and densely distributed.
- the cleaning liquid just after jetting is uniformly dispersed in the axial direction of the rotating shaft 37, that is, the width direction of the fluid flow.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.
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Abstract
回転軸と、前記回転軸の少なくとも一部を囲むメインケーシングであって、前記回転軸の軸線方向にて相互に離間した入口および出口を有するとともに、前記入口側の前記回転軸の部分を囲み且つ前記入口に連通する環状空間を有するメインケーシングと、前記メインケーシングの内部に前記回転軸に固定された状態で配置された少なくとも一つのインペラと、前記環状空間内に配置された前記回転軸の軸線方向に沿って延在する整流部材と、前記整流部材に沿って設けられ、前記回転軸の軸線方向に沿って相互に離間した複数の噴射孔と、前記環状空間内を延び、前記複数の噴射孔に供給される洗浄液が流動可能な流路とを備えることを特徴とする遠心圧縮機。
Description
本開示は遠心圧縮機に関する。
特許文献1には、入口及び出口を有するメインケーシングと、メインケーシングの内部に回転可能に配置されたインペラと、を備えた遠心圧縮機が開示されている。かかる遠心圧縮機は、インペラを洗浄対象とし、洗浄液を供給する供給配管と、メインケーシングの入口側に設けられ、供給配管から供給された洗浄液をインペラ表面に噴射する洗浄液噴射ノズルと、を備えている。かかる遠心圧縮機によれば、インペラ表面に付着したダストが洗浄液によって洗い流されるものとされている。
特許文献1が開示する遠心圧縮機では、メインケーシングの入口付近に設けられた一つの洗浄液噴射ノズルから洗浄液が噴射されている。この場合、洗浄液噴射ノズルが一つしかなく、且つ、洗浄液噴射ノズルからインペラまでの距離が短いため、洗浄液噴射ノズルから噴射された洗浄液がインペラに到達するまでに十分に広がらない。このため、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡らず、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができない虞がある。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる遠心圧縮機を提供することを目的とする。
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る遠心圧縮機は、
回転軸と、
前記回転軸の少なくとも一部を囲むメインケーシングであって、前記回転軸の軸線方向にて相互に離間した入口および出口を有するとともに、前記入口側の前記回転軸の部分を囲み且つ前記入口に連通する環状空間を有するメインケーシングと、
前記メインケーシングの内部に前記回転軸に固定された状態で配置された少なくとも一つのインペラと、
前記環状空間内に配置された前記回転軸の軸線方向に沿って延在する整流部材と、
前記整流部材に沿って設けられ、前記回転軸の軸線方向に沿って相互に離間した複数の噴射孔と、
前記環状空間内を延び、前記複数の噴射孔に供給される洗浄液が流動可能な流路と
を備える。
回転軸と、
前記回転軸の少なくとも一部を囲むメインケーシングであって、前記回転軸の軸線方向にて相互に離間した入口および出口を有するとともに、前記入口側の前記回転軸の部分を囲み且つ前記入口に連通する環状空間を有するメインケーシングと、
前記メインケーシングの内部に前記回転軸に固定された状態で配置された少なくとも一つのインペラと、
前記環状空間内に配置された前記回転軸の軸線方向に沿って延在する整流部材と、
前記整流部材に沿って設けられ、前記回転軸の軸線方向に沿って相互に離間した複数の噴射孔と、
前記環状空間内を延び、前記複数の噴射孔に供給される洗浄液が流動可能な流路と
を備える。
上記(1)の構成によれば、以下に述べるように洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
インペラの前端縁は、メインケーシング内の回転軸の周りの円環形状の開口、即ちインペラ入口を通じて、回転軸の軸線方向に沿って環状空間に臨んでいる。メインケーシングの入口に流入した流体は、環状空間内を回転軸の周方向に沿って流れた後、回転軸の半径方向に沿ってインペラ入口に向かうように流れる。そして、流体の流動方向は、インペラ入口近傍で半径方向から軸線方向へと徐々に変化し、流体は、軸線方向に沿ってインペラ入口に流入する。
このような流動方向の変化に対応して、流体の流れの幅方向も変化する。具体的には、流れの幅方向は、環状空間内で流体が回転軸の周方向又は半径方向に沿って流れているときには回転軸の軸線方向に一致し、インペラ入口に流入後に軸線方向に沿って流れているときには回転軸の半径方向に一致する。
なお、環状空間内に配置された整流部材は、流体の流動方向が回転軸の周方向から半径方向に変化するのを補助する役割を有する。
インペラの前端縁は、メインケーシング内の回転軸の周りの円環形状の開口、即ちインペラ入口を通じて、回転軸の軸線方向に沿って環状空間に臨んでいる。メインケーシングの入口に流入した流体は、環状空間内を回転軸の周方向に沿って流れた後、回転軸の半径方向に沿ってインペラ入口に向かうように流れる。そして、流体の流動方向は、インペラ入口近傍で半径方向から軸線方向へと徐々に変化し、流体は、軸線方向に沿ってインペラ入口に流入する。
このような流動方向の変化に対応して、流体の流れの幅方向も変化する。具体的には、流れの幅方向は、環状空間内で流体が回転軸の周方向又は半径方向に沿って流れているときには回転軸の軸線方向に一致し、インペラ入口に流入後に軸線方向に沿って流れているときには回転軸の半径方向に一致する。
なお、環状空間内に配置された整流部材は、流体の流動方向が回転軸の周方向から半径方向に変化するのを補助する役割を有する。
ここで、上記(1)の構成によれば、整流部材に沿って設けられた複数の噴射孔から洗浄液が噴射されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔が回転軸の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、回転軸の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
このように噴射直後の洗浄液が流れの幅方向に分散させられることで、流体の流動方向が回転軸の半径方向から軸線方向に変化した後、即ち流体がインペラ入口に流入した後も、洗浄液は流れの幅方向、即ち回転軸の半径方向に分散させられた状態を維持する。これにより洗浄液がインペラに到達したとき、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
このように噴射直後の洗浄液が流れの幅方向に分散させられることで、流体の流動方向が回転軸の半径方向から軸線方向に変化した後、即ち流体がインペラ入口に流入した後も、洗浄液は流れの幅方向、即ち回転軸の半径方向に分散させられた状態を維持する。これにより洗浄液がインペラに到達したとき、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記整流部材は、前記回転軸の周方向にて前記入口と反対側に配置される。
上記(2)の構成によれば、整流部材が回転軸の周方向にて入口と反対側に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、入口と反対側から回転軸の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、複数の噴射孔が入口と反対側に配置される整流部材に沿って設けられるので、複数の噴射孔から噴射された洗浄液は、メインケーシングの入口側の内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、インペラの洗浄に用いられない洗浄液の無駄を少なくすることができる。
前記整流部材は、前記回転軸の周方向にて前記入口と反対側に配置される。
上記(2)の構成によれば、整流部材が回転軸の周方向にて入口と反対側に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、入口と反対側から回転軸の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、複数の噴射孔が入口と反対側に配置される整流部材に沿って設けられるので、複数の噴射孔から噴射された洗浄液は、メインケーシングの入口側の内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、インペラの洗浄に用いられない洗浄液の無駄を少なくすることができる。
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記整流部材は、前記回転軸の半径方向に沿って延在する整流体を有し、
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は前記整流体の表面に配置される。
上記(3)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は回転軸の半径方向に沿って延在する整流体の表面に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、整流体の表面に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔が回転軸の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、整流体の幅方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
前記整流部材は、前記回転軸の半径方向に沿って延在する整流体を有し、
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は前記整流体の表面に配置される。
上記(3)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は回転軸の半径方向に沿って延在する整流体の表面に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、整流体の表面に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔が回転軸の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、整流体の幅方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
(4)幾つかの実施形態では、上記(3)の構成において、
前記整流体は、前記環状空間に配置された入口案内翼列の一部を構成している。
上記(4)の構成によれば、整流体が環状空間に配置された入口案内翼列の一部を構成するので、噴射直後の洗浄液は、入口案内翼から回転軸の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
前記整流体は、前記環状空間に配置された入口案内翼列の一部を構成している。
上記(4)の構成によれば、整流体が環状空間に配置された入口案内翼列の一部を構成するので、噴射直後の洗浄液は、入口案内翼から回転軸の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
(5)幾つかの実施形態では、上記(3)又は(4)の構成において、
前記整流部材は、前記入口から前記整流体に向けて前記環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体を有する。
上記(5)の構成によれば、整流部材は、入口から整流体に向けて環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体を有するので、入口から整流体に向けて流れる流体の速度低下が抑制される。
前記整流部材は、前記入口から前記整流体に向けて前記環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体を有する。
上記(5)の構成によれば、整流部材は、入口から整流体に向けて環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体を有するので、入口から整流体に向けて流れる流体の速度低下が抑制される。
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)~(5)の何れか一つにおいて、
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って一列に配置される。
上記(6)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は、回転軸の軸線方向に沿って一列に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って一列に配置される。
上記(6)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は、回転軸の軸線方向に沿って一列に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
(7)幾つかの実施形態では、上記(1)~(5)の何れか一つにおいて、
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って千鳥状に配置される。
上記(7)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は、回転軸の軸線方向に沿って千鳥状に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、相互に干渉することなく、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一且つ高密度に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一且つ高密度に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って千鳥状に配置される。
上記(7)の構成によれば、複数の噴射孔の少なくとも一部の噴射孔は、回転軸の軸線方向に沿って千鳥状に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、相互に干渉することなく、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一且つ高密度に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一且つ高密度に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
本発明の少なくとも一実施形態によれば、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラの表面を全体的にむらなく十分に洗浄することできる遠心圧縮機が提供される。
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
図1は、本発明の一実施形態に係る遠心圧縮機1の構成を概略的に示す縦断面図であり、図2及び図3は、一実施形態に係る整流部材を概略的に示す横断面図である。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る遠心圧縮機1は、一軸多段式の遠心圧縮機であり、回転軸37、メインケーシング2、少なくとも一つのインペラ3、吸込ケーシング41,42、吐出ケーシング51,52、入口案内翼列6、整流部材7、洗浄液噴射装置8、及び、洗浄液供給装置9を備えている。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る遠心圧縮機1は、一軸多段式の遠心圧縮機であり、回転軸37、メインケーシング2、少なくとも一つのインペラ3、吸込ケーシング41,42、吐出ケーシング51,52、入口案内翼列6、整流部材7、洗浄液噴射装置8、及び、洗浄液供給装置9を備えている。
回転軸37は、メインケーシング2を貫通して、回転可能に配置されている。具体的には、回転軸37はメインケーシング2の両側にそれぞれ配置されたジャーナルベアリング27A,27B及びスラストベアリング28A,28Bによって回転可能に支持されている。
メインケーシング2は、回転軸37の少なくとも一部を囲むメインケーシングであって、回転軸37の軸線方向にて相互に離間した入口21,22及び出口23,24を有するとともに、一方の入口21側の回転軸37の部分を囲み且つ入口21に連通する環状空間20を有する。
本実施形態に係るメインケーシング2は、入口21,22及び出口23,24をそれぞれ二箇所ずつ有する。
入口21,22及び出口23,24は、回転軸37に沿って配列され、図1において、左側から順に、入口21、出口23、出口24及び入口22が配置されている。隣り合う入口21と出口23が対をなし、隣り合う入口22と出口24が対をなす。出口23と入口22が図示しない配管によって相互に接続される。
本実施形態に係るメインケーシング2は、入口21,22及び出口23,24をそれぞれ二箇所ずつ有する。
入口21,22及び出口23,24は、回転軸37に沿って配列され、図1において、左側から順に、入口21、出口23、出口24及び入口22が配置されている。隣り合う入口21と出口23が対をなし、隣り合う入口22と出口24が対をなす。出口23と入口22が図示しない配管によって相互に接続される。
メインケーシング2の内部には、少なくとも一つのインペラ3として、インペラ31~33及びインペラ34~36が回転軸37に固定された状態で配置されている。
インペラ31~33及びインペラ34~36の各々は、回転軸37に対し同心上に固定されている。具体的には、インペラ31~33は、入口21と出口23との間を延びる回転軸37の部分に直列に固定され、インペラ34~36は、入口22と出口24との間を延びる回転軸37の部分に直列に固定されている。
インペラ31~33及びインペラ34~36の各々は、回転軸37に対し同心上に固定されている。具体的には、インペラ31~33は、入口21と出口23との間を延びる回転軸37の部分に直列に固定され、インペラ34~36は、入口22と出口24との間を延びる回転軸37の部分に直列に固定されている。
インペラ31~33及びインペラ34~36の各々は、メインケーシング2の内部に流路Rを形成している。メインケーシング2の内部には、インペラ31~33及びインペラ34~36の流路Rを直列に接続する静止流路として、ディフューザ25,26が設けられている。
吸込ケーシング41,42は、入口21,22に接続され、入口21,22から吸込ケーシング41,42の軸線方向、例えば下方に離隔した位置に吸込口41A,42Aを有する。吸込ケーシング41,42は、吸込口41A,42Aから入口21,22に向けて徐々に縮径され、吸込口41A,42Aから入口21,22に向けて流路断面積が徐々に減少する。本実施形態では、吸込ケーシング41,42は、吸込口41A,42A側の流路断面形状が円形形状となり入口21,22側の流路断面形状が矩形形状となるように、吸込口41A,42A側から入口21,22側に向けてその流路断面形状が円形形状から矩形形状に徐々に変形する。また、本実施形態では、吸込ケーシング41の内部に軸線方向に延びる隔壁41B(図2及び図3参照)を有し、吸込ケーシング41の内部が二つに区切られている。
吐出ケーシング51,52は、出口23,24に接続され、出口23,24から吐出ケーシング51,52の軸線方向、例えば下方に離隔した位置に吐出口51A,52Aを有する。例えば、吸込ケーシング41,42の軸線方向及び吐出ケーシング51,52の軸線方向は、回転軸37の軸線方向と直交している。
図2及び図3に示すように、本実施形態に係る入口案内翼列6は、メインケーシング2の軸線方向入口側に配置され、入口案内翼列6を構成する複数の入口案内翼(IGV(Inlet Guide Vane))61は、それぞれ回転軸37の半径方向に沿って配置される。これにより、入口21から吸い込まれた流体は、入口案内翼61の間を通り回転軸37の軸線方向に沿って流れ、流体の半径方向の流れは軸線方向の流れとなり、インペラ3に供給される。
本実施形態では、入口案内翼列6の複数の入口案内翼61は、入口21の中心を通り且つ軸線Oを含む面を境に鏡映対称に配置され、例えば、回転軸37に沿ってみたときに左右対称に配置されている。複数の入口案内翼61は、回転軸37に沿ってみたときに、入口21側から遠ざかるにつれて徐々に分布が粗となるように配置される。
整流部材7は、環状空間内に配置され、回転軸37の軸線方向に沿って延在して配置される。本実施形態に係る整流部材7は、回転軸37の軸線方向に所定の翼幅(スパン)A(図7及び図8参照)を有している。
遠心圧縮機1では、回転軸37を回転させることにより、圧縮対象の流体が吸込口41Aから吸込ケーシング41内に流入する。圧縮対象の流体は、入口21を経て、回転するインペラ31~33の流路R及びディフューザ25を通過し、一旦メインケーシング2の外に吐出される。
吐出ケーシング51から吐出された流体は、例えば図示しない冷却装置により冷却された後、吸込口42Aから吸込ケーシング42内に流入する。流入した流体は、入口22を経て、回転するインペラ34~36の流路R及びディフューザ26を通過して圧縮される。この後、圧縮された流体は、出口24及び吐出ケーシング52を通過して、メインケーシングの外に吐出される。
洗浄液噴射装置8は、複数の噴射孔82と、環状空間内を延びて複数の噴射孔82に供給される洗浄液が流動可能な流路とを有する。洗浄液噴射装置8の流路は、複数の噴射孔82に洗浄液を供給するためのものである。
複数の噴射孔82は、整流部材7に沿って設けられ、回転軸37の軸線方向に沿って相互に離間している。
複数の噴射孔82は、整流部材7に沿って設けられ、回転軸37の軸線方向に沿って相互に離間している。
洗浄液噴射装置8には洗浄液供給装置9から洗浄液が供給される。洗浄液供給装置9は例えばメインケーシング2の外側に配置される。
洗浄液噴射装置8では、遠心圧縮機1を稼働した状態で間欠的に洗浄液供給装置9から洗浄液噴射装置8に洗浄液を供給する。洗浄液噴射装置8に供給された洗浄液は、複数の噴射孔82から整流部材7で整流される流体に噴射され、分散されて、流入した流体とともにインペラ31~33の表面に到達する。インペラ31~33の表面に到達した洗浄液は、インペラ31~33の表面に付着したダストを洗い落として、インペラ31~33の表面を洗浄する。
洗浄液噴射装置8では、遠心圧縮機1を稼働した状態で間欠的に洗浄液供給装置9から洗浄液噴射装置8に洗浄液を供給する。洗浄液噴射装置8に供給された洗浄液は、複数の噴射孔82から整流部材7で整流される流体に噴射され、分散されて、流入した流体とともにインペラ31~33の表面に到達する。インペラ31~33の表面に到達した洗浄液は、インペラ31~33の表面に付着したダストを洗い落として、インペラ31~33の表面を洗浄する。
この構成によれば、以下に述べるように洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラ31から33の表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
インペラ31の前端縁31aは、メインケーシング2内の回転軸37の周りの円環形状の開口、即ちインペラ入口29を通じて、回転軸37の軸線方向に沿って環状空間20に臨んでいる。図6に示すように、メインケーシング2の入口21に流入した流体は、環状空間20内を回転軸37の周方向に沿って流れた後、回転軸37の半径方向に沿ってインペラ入口29に向かうように流れる。そして、流体の流動方向は、インペラ入口29の近傍で半径方向から軸線方向へと徐々に変化し、流体は、軸線方向に沿ってインペラ入口29に流入する。
このような流動方向の変化に対応して、流体の流れの幅方向も変化する。具体的には、流れの幅方向は、環状空間20内で流体が回転軸37の周方向又は半径方向に沿って流れているときには回転軸37の軸線方向に一致し、インペラ入口29に流入後に軸線方向に沿って流れているときには回転軸37の半径方向に一致する。
なお、環状空間内に配置された整流部材7は、流体の流動方向が回転軸の周方向から半径方向に変化するのを補助する役割を有する。
インペラ31の前端縁31aは、メインケーシング2内の回転軸37の周りの円環形状の開口、即ちインペラ入口29を通じて、回転軸37の軸線方向に沿って環状空間20に臨んでいる。図6に示すように、メインケーシング2の入口21に流入した流体は、環状空間20内を回転軸37の周方向に沿って流れた後、回転軸37の半径方向に沿ってインペラ入口29に向かうように流れる。そして、流体の流動方向は、インペラ入口29の近傍で半径方向から軸線方向へと徐々に変化し、流体は、軸線方向に沿ってインペラ入口29に流入する。
このような流動方向の変化に対応して、流体の流れの幅方向も変化する。具体的には、流れの幅方向は、環状空間20内で流体が回転軸37の周方向又は半径方向に沿って流れているときには回転軸37の軸線方向に一致し、インペラ入口29に流入後に軸線方向に沿って流れているときには回転軸37の半径方向に一致する。
なお、環状空間内に配置された整流部材7は、流体の流動方向が回転軸の周方向から半径方向に変化するのを補助する役割を有する。
ここで、この構成によれば、整流部材7に沿って設けられた複数の噴射孔82から洗浄液が噴射されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔82が回転軸37の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、回転軸37の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
このように噴射直後の洗浄液が流れの幅方向に分散させられることで、流体の流動方向が回転軸37の半径方向から軸線方向に変化した後、即ち流体がインペラ入口29に流入した後も、洗浄液は流れの幅方向、即ち回転軸37の半径方向に分散させられた状態を維持する。これにより洗浄液がインペラ31に到達したとき、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラ31の表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
このように噴射直後の洗浄液が流れの幅方向に分散させられることで、流体の流動方向が回転軸37の半径方向から軸線方向に変化した後、即ち流体がインペラ入口29に流入した後も、洗浄液は流れの幅方向、即ち回転軸37の半径方向に分散させられた状態を維持する。これにより洗浄液がインペラ31に到達したとき、洗浄液が流路幅の全域に渡って均一に行き渡り、インペラ31の表面を全体的にむらなく十分に洗浄することができる。
図4及び図5に示すように、幾つかの実施形態では、複数の噴射孔82は、整流部材7の表面に開口している。そして、複数の噴射孔82に洗浄液を供給するための洗浄液噴射装置8の流路は、洗浄液供給管81及び流路83によって構成されている。流路83は整流部材7の内部を延びており(図4及び図5参照)、洗浄液供給管81は、流路83と洗浄液供給装置9とを連通している。
上記構成では、複数の噴射孔82が整流部材7の表面に開口しているので、洗浄液噴射装置8が圧縮対象の流体の流れを阻害することが抑制される。
上記構成では、複数の噴射孔82が整流部材7の表面に開口しているので、洗浄液噴射装置8が圧縮対象の流体の流れを阻害することが抑制される。
流路83は、複数の噴射孔82に洗浄液を供給可能に構成されていればよく、例えば、図4及び図5に示す例では、整流部材7の内部に液溜まり831が設けられ、複数の噴射孔82の各々が液溜まり831に連通している。
また、複数の噴射孔82は、回転軸37の周方向にて整流部材7の片側に配置してもよいが、図4及び図5に示す例のように、整流部材7の両側に配置してもよい。
なお、図4及び図5に示した例では、噴射孔82及び流路83は、整流部材7に一体に形成された孔によって形成されていたが、流路83及び複数の噴射孔82は、整流部材7と一体に形成されていなくてもよい。例えば、流路83及び複数の噴射孔82は、整流部材7に沿って配置された複数の配管及び該複数の配管の開口端によって構成されていてもよく、或いは、整流部材7に沿って回転軸37の軸線方向に配置された1本の配管及び該配管の周壁に設けられた複数の開口によって構成されていてもよい。
なお、図4及び図5に示した例では、噴射孔82及び流路83は、整流部材7に一体に形成された孔によって形成されていたが、流路83及び複数の噴射孔82は、整流部材7と一体に形成されていなくてもよい。例えば、流路83及び複数の噴射孔82は、整流部材7に沿って配置された複数の配管及び該複数の配管の開口端によって構成されていてもよく、或いは、整流部材7に沿って回転軸37の軸線方向に配置された1本の配管及び該配管の周壁に設けられた複数の開口によって構成されていてもよい。
また、図2及び図3に示すように、幾つかの実施形態では、整流部材7は、回転軸37の周方向にて入口21と反対側に配置される。
この構成によれば、整流部材7が回転軸37の周方向にて入口21と反対側に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、入口21と反対側から回転軸37の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、複数の噴射孔82が入口21と反対側に配置される整流部材7に沿って設けられるので、複数の噴射孔82から噴射された洗浄液は、メインケーシング2の入口側の内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、インペラ31~33の洗浄に用いられない洗浄液の無駄を少なくすることができる。
この構成によれば、整流部材7が回転軸37の周方向にて入口21と反対側に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、入口21と反対側から回転軸37の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、複数の噴射孔82が入口21と反対側に配置される整流部材7に沿って設けられるので、複数の噴射孔82から噴射された洗浄液は、メインケーシング2の入口側の内壁面に付着するのを抑制できる。これにより、インペラ31~33の洗浄に用いられない洗浄液の無駄を少なくすることができる。
本実施形態では、入口21がメインケーシング2の下面に入口21が設けられ、整流部材7が周方向にて入口21と反対側となる重力方向上方に配置されるので、洗浄液が重力方向に噴射される。これにより、洗浄液に小さな圧力を付与すれば、洗浄液噴射装置8(噴射孔82)から洗浄液を噴射することができる。
また、図2及び図3に示すように、幾つかの実施形態では、整流部材7は、回転軸37の半径方向に沿って延在する整流体71を有し、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔821は整流体71の表面に配置される。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔821は回転軸37の半径方向に沿って延在する整流体71の表面に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、整流体71の表面に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔321が回転軸37の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、整流体71の幅方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔821は回転軸37の半径方向に沿って延在する整流体71の表面に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、整流体71の表面に沿って流れる流体によって輸送される。また、複数の噴射孔321が回転軸37の軸線方向に沿って相互に離間しているので、噴射直後の洗浄液は、整流体71の幅方向、即ち流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、図2に示すように、幾つかの実施形態では、整流体711は、環状空間に配置された入口案内翼列6の一部を構成している。
この構成によれば、整流体711が環状空間に配置された入口案内翼列6の一部を構成するので、噴射直後の洗浄液は、入口案内翼61から回転軸37の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
この構成によれば、整流体711が環状空間に配置された入口案内翼列6の一部を構成するので、噴射直後の洗浄液は、入口案内翼61から回転軸37の軸線方向、即ち、流体の流れの幅方向にて分散させられる。
また、図2に示すように、幾つかの実施形態では、整流部材7は、入口21から整流体71に向けて環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体72を有する。
この構成によれば、整流部材7は、入口21から整流体71に向けて環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体72を有するので、入口21から整流体71に向けて流れる流体の速度低下が抑制される。
この構成によれば、整流部材7は、入口21から整流体71に向けて環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体72を有するので、入口21から整流体71に向けて流れる流体の速度低下が抑制される。
図7は、一実施形態に係る整流部材を概略的に示す斜視図である。
図7に示すように、幾つかの実施形態では、複数の噴射孔82の少なくとも一部823は、回転軸37の軸線方向に沿って一列に配置される。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔823は、回転軸37の軸線方向に沿って一列に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸37の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
図7に示すように、幾つかの実施形態では、複数の噴射孔82の少なくとも一部823は、回転軸37の軸線方向に沿って一列に配置される。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔823は、回転軸37の軸線方向に沿って一列に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸37の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
図8は、一実施形態に係る整流部材を概略的に示す斜視図である。
図8に示すように、幾つかの実施形態では、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔824は、回転軸37の軸線方向に沿って千鳥状に配置される。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔824は、回転軸37の軸線方向に沿って千鳥状に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、相互に干渉することなく、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一且つ高密度に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一且つ高密度に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸37の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
図8に示すように、幾つかの実施形態では、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔824は、回転軸37の軸線方向に沿って千鳥状に配置される。
この構成によれば、複数の噴射孔82の少なくとも一部の噴射孔824は、回転軸37の軸線方向に沿って千鳥状に配置されるので、噴射直後の洗浄液は、相互に干渉することなく、環状空間内を周方向又は半径方向に沿って流れる流体に均一且つ高密度に分布される。このように噴射直後の洗浄液が流体に均一且つ高密度に分布されることで、噴射直後の洗浄液は、回転軸37の軸線方向、即ち流体の流れの幅方向にて均一に分散させられる。
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含まれる。
1 遠心圧縮機
2 メインケーシング
20 環状空間
21,22 入口
23,24 出口
25,26 ディフューザ
27A,27B ジャーナルベアリング
28A,28B スラストベアリング
29 インペラ入口
3,31~36 インペラ
31a 前端縁
37 回転軸
41,42 吸込ケーシング
41A,42A 吸込口
41B 隔壁
51,52 吐出ケーシング
51A,52A 吐出口
6 入口案内翼列
61 入口案内翼
7 整流部材
71,711 整流体
72 翼体
8 洗浄液噴射装置
81 パイプ
82,821,822,823,824 噴射孔
9 洗浄液供給装置
O 軸線
R 流路
2 メインケーシング
20 環状空間
21,22 入口
23,24 出口
25,26 ディフューザ
27A,27B ジャーナルベアリング
28A,28B スラストベアリング
29 インペラ入口
3,31~36 インペラ
31a 前端縁
37 回転軸
41,42 吸込ケーシング
41A,42A 吸込口
41B 隔壁
51,52 吐出ケーシング
51A,52A 吐出口
6 入口案内翼列
61 入口案内翼
7 整流部材
71,711 整流体
72 翼体
8 洗浄液噴射装置
81 パイプ
82,821,822,823,824 噴射孔
9 洗浄液供給装置
O 軸線
R 流路
Claims (7)
- 回転軸と、
前記回転軸の少なくとも一部を囲むメインケーシングであって、前記回転軸の軸線方向にて相互に離間した入口および出口を有するとともに、前記入口側の前記回転軸の部分を囲み且つ前記入口に連通する環状空間を有するメインケーシングと、
前記メインケーシングの内部に前記回転軸に固定された状態で配置された少なくとも一つのインペラと、
前記環状空間内に配置された前記回転軸の軸線方向に沿って延在する整流部材と、
前記整流部材に沿って設けられ、前記回転軸の軸線方向に沿って相互に離間した複数の噴射孔と、
前記環状空間内を延び、前記複数の噴射孔に供給される洗浄液が流動可能な流路と
を備えることを特徴とする遠心圧縮機。 - 前記整流部材は、前記回転軸の周方向にて前記入口と反対側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の遠心圧縮機。
- 前記整流部材は、前記回転軸の半径方向に沿って延在する整流体を有し、
前記複数の噴射孔の少なくとも一部は前記整流体の表面に配置される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の遠心圧縮機。 - 前記整流体は、前記環状空間に配置された入口案内翼列の一部を構成していることを特徴とする請求項3に記載の遠心圧縮機。
- 前記整流部材は、前記入口から前記整流体に向けて前記環状空間の流路断面積を徐々に縮小する翼体を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の遠心圧縮機。
- 前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って一列に配置されることを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の遠心圧縮機。
- 前記複数の噴射孔の少なくとも一部は、前記回転軸の軸線方向に沿って千鳥状に配置されることを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の遠心圧縮機。
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- 2014-09-19 JP JP2014190635A patent/JP6367660B2/ja active Active
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2015
- 2015-04-17 WO PCT/JP2015/061884 patent/WO2016042825A1/ja active Application Filing
- 2015-04-17 US US15/503,621 patent/US10458438B2/en active Active
- 2015-04-17 CN CN201580034627.1A patent/CN106471260A/zh active Pending
- 2015-04-17 EP EP15842368.1A patent/EP3196480A4/en not_active Withdrawn
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