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JP3537797B2 - Water injection method for centrifugal compressor and centrifugal compressor having water injection function - Google Patents

Water injection method for centrifugal compressor and centrifugal compressor having water injection function

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Publication number
JP3537797B2
JP3537797B2 JP2001328439A JP2001328439A JP3537797B2 JP 3537797 B2 JP3537797 B2 JP 3537797B2 JP 2001328439 A JP2001328439 A JP 2001328439A JP 2001328439 A JP2001328439 A JP 2001328439A JP 3537797 B2 JP3537797 B2 JP 3537797B2
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JP
Japan
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water
impeller
diffuser
casing
shaft
Prior art date
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JP2001328439A
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Inventor
誠二 山下
潤一 北嶋
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Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
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Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、小型のガスタービ
ン等において用いられる遠心圧縮機の吸気冷却、中間冷
却等のための水噴射方法及びその構造に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water injection method for cooling an intake air, an intermediate cooling, and the like of a centrifugal compressor used in a small gas turbine and the like, and a structure thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮機の吸気冷却、中間冷却による効率
向上及び出力増大等を図るために、圧縮機に水を噴射す
る場合、ドレンアタック(大きな水滴による圧縮機の損
傷)、イロージョン等々を避けるために噴射水の微粒化
を図らなければならない。特に遠心圧縮機に水を噴射す
る場合は、構造上限られた空間に水噴射機能を付加しな
ければならない。
2. Description of the Related Art When water is injected into a compressor in order to improve efficiency and increase output by suction cooling and intermediate cooling of the compressor, drain attack (damage to the compressor due to large water droplets), erosion, and the like are avoided. Therefore, atomization of the injection water must be reduced. In particular, when water is injected into a centrifugal compressor, a water injection function must be added to a space whose structure is limited.

【0003】例えば、特開平7−127600号公報に
は、多段遠心圧縮機において、水噴射ノズルを羽根車の
芯板側のケーシング壁面に設けた構造が記載されてい
る。また、特開平10−18976号公報には、圧縮機
の吸込配管及び戻り流路に水を噴霧する構成の多段遠心
圧縮機が開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-127600 describes a structure in which a water injection nozzle is provided on a casing wall on a core plate side of an impeller in a multistage centrifugal compressor. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-18976 discloses a multi-stage centrifugal compressor configured to spray water to a suction pipe and a return flow path of the compressor.

【0004】また、特開2000−97197号公報に
は、圧縮機の吸込配管やケーシング内部にガスアトマイ
ジングによる水噴射ノズルを設置した遠心圧縮機の水噴
射システムが記載されている。また、特開2000−1
20595号公報には、多段遠心圧縮機において、前段
の羽根車から出た作動ガスの流れを次段の羽根車に導く
戻り流路近傍に形成されたよどみ部に水噴射ノズルを取
り付けた構成が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-97197 describes a water injection system of a centrifugal compressor in which a water injection nozzle by gas atomizing is installed inside a suction pipe or a casing of the compressor. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1
Japanese Patent No. 20595 discloses a multi-stage centrifugal compressor in which a water injection nozzle is attached to a stagnation portion formed near a return flow path that guides a flow of working gas from a preceding impeller to a next-stage impeller. Has been described.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平7−12
7600号公報に記載された技術では、水噴射ノズルを
水が噴霧状(微粒)となるようなノズル形状とする必要
があり、しかも水噴射ノズルの向きを水滴が羽根車の芯
板に直接衝突しない向きとする必要がある。また、特開
平10−18976号公報の技術では、例えば、戻り流
路に水を噴霧する場合、作動ガスの流速が遅くて水が微
粒化せず、ドレンの発生やイロージョン等が問題とな
る。
The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-12 / 1995
In the technology described in Japanese Patent No. 7600, it is necessary to form the water injection nozzle into a nozzle shape such that water is sprayed (fine particles), and the direction of the water injection nozzle is such that water droplets directly collide with the core plate of the impeller. It is necessary to be not oriented. In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-18976, for example, when water is sprayed in the return flow path, the flow rate of the working gas is slow, the water is not atomized, and there is a problem of generation of drainage and erosion.

【0006】特開2000−97197号公報の技術で
は、アトマイジング空気配管が必要であり、噴射ノズル
の配置が構造上難しい。また、大量のアトマイジング空
気(例えば、水1リットルを噴霧するのに約100〜3
00リットルの空気が必要)を抽気することで、空気圧
縮動力が増大してしまう(せっかく圧縮した空気をアト
マイズに使っている)。また、特開2000−1205
95号公報の技術は、よどみ部にはノズルの配置が可能
であるが、作動ガスの流速が遅くドレンが発生する。ま
た、水の微粒化のための空間確保が困難で、一流体ノズ
ルでは噴射圧を高くする必要があり、液体圧縮動力の増
大、噴射穴の磨耗の問題がある。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-97197, an atomizing air pipe is required, and the arrangement of the injection nozzle is structurally difficult. Also, a large amount of atomizing air (for example, about 100 to 3 to spray 1 liter of water).
By extracting air (requiring 00 liters of air), the air compression power is increased (the compressed air is used for atomization). Also, JP-A-2000-1205
In the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 95, a nozzle can be arranged in the stagnation portion, but the flow rate of the working gas is low and drain occurs. In addition, it is difficult to secure a space for atomizing water, and it is necessary to increase the injection pressure with a one-fluid nozzle, which causes problems such as an increase in liquid compression power and wear of the injection holes.

【0007】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、遠心圧縮機の構造を利用し、ディ
フューザ、インペラ、シャフトの簡単な改造、交換を行
うだけで、二流体ノズル等を用いなくても気流のエネル
ギーを使って噴霧の微粒化が実現でき、ドレンの回収が
不要となり、イロージョン等も回避することができ、し
かも、構造上水噴射機能の追加が容易に行える遠心圧縮
機への水噴射方法及び水噴射機能を有する遠心圧縮機を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to utilize a structure of a centrifugal compressor to perform a simple modification or replacement of a diffuser, an impeller, and a shaft, thereby obtaining a two-fluid nozzle. The use of airflow energy to achieve atomization of spray without the use of air, etc., eliminates the need for drain collection, avoids erosion, etc., and also allows the centrifugal structure to easily add a water injection function due to its structure An object of the present invention is to provide a method for injecting water into a compressor and a centrifugal compressor having a function of injecting water.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の遠心圧縮機への水噴射方法は、ケーシン
グ内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸
心方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成す
る、シャフトとともに回転するインペラ(羽根車)と、
インペラ出口外方に固定して設置されたディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機に中間冷却等を目的として水を噴射する方法に
おいて、ディフューザにおけるガス流速分布からディフ
ューザのガス流速が高い箇所で水を噴射し、気流のエネ
ルギーを利用して噴射水を微粒化するように構成されて
いる(図5、図6、図7、図9、図10参照)。
In order to achieve the above object, a method for injecting water into a centrifugal compressor according to the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing and an axial direction of the shaft. An impeller (impeller) rotating with the shaft, the impeller constituting at least one compression stage provided;
Water is injected for the purpose of intermediate cooling or the like to a centrifugal compressor having a diffuser fixedly installed outside the impeller outlet, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. In the method, water is injected at a location where the gas flow rate of the diffuser is high from the gas flow rate distribution in the diffuser, and the jetted water is atomized using the energy of the air flow (FIGS. 5, 6, and 7). 9 and 10).

【0009】また、本発明の方法は、ケーシング内に支
持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心方向に
配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、シャフ
トとともに回転するインペラと、インペラ出口外方に固
定して設置されたディフューザと、ケーシングとインペ
ラとの間隙及びケーシング内にディフューザによって形
成されたガス流路とを備えた遠心圧縮機に中間冷却等を
目的として水を噴射する方法において、ディフューザで
水を噴射し、噴射水をディフューザ上のガス流路に設け
た板状部材(例えば、平板)に衝突させて微粒化するこ
とを特徴としている(図8参照)。
The method of the present invention also includes a rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, the impeller comprising at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft. Water is injected for the purpose of intermediate cooling or the like to a centrifugal compressor having a diffuser fixedly installed outside the impeller outlet, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. The method is characterized in that water is jetted by a diffuser, and the jetted water collides with a plate-shaped member (for example, a flat plate) provided in a gas flow path on the diffuser to atomize the water (see FIG. 8).

【0010】また、本発明の方法は、ケーシング内に支
持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心方向に
配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、シャフ
トとともに回転するインペラと、インペラ出口外方に固
定して設置されたディフューザと、ケーシングとインペ
ラとの間隙及びケーシング内にディフューザによって形
成されたガス流路とを備えた遠心圧縮機に吸気冷却等を
目的として水を噴射する方法において、インペラ入口側
のシャフトから水を噴射し、回転による相対速度の上昇
を利用して噴射水を高速化し微粒化することを特徴とし
ている(図11参照)。
The method of the present invention also includes a rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, the at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft. Water is injected into a centrifugal compressor having a diffuser fixedly installed outside the impeller outlet, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing for the purpose of intake cooling and the like. The method is characterized in that water is jetted from a shaft on the impeller inlet side, and the jetted water is accelerated and atomized using the increase in relative speed due to rotation (see FIG. 11).

【0011】また、本発明の方法は、ケーシング内に支
持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心方向に
配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、シャフ
トとともに回転するインペラと、インペラ出口外方に固
定して設置されたディフューザと、ケーシングとインペ
ラとの間隙及びケーシング内にディフューザによって形
成されたガス流路とを備えた遠心圧縮機に中間冷却等を
目的として水を噴射する方法において、インペラの中段
から水を噴射し、回転による相対速度の上昇を利用して
噴射水を高速化し微粒化することを特徴としている(図
12参照)。
[0011] The method of the present invention also includes a rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, the impeller comprising at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft. Water is injected for the purpose of intermediate cooling or the like to a centrifugal compressor having a diffuser fixedly installed outside the impeller outlet, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. The method is characterized in that water is injected from the middle stage of the impeller, and the injected water is accelerated and atomized using the increase in relative speed due to rotation (see FIG. 12).

【0012】また、本発明の方法は、ケーシング内に支
持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心方向に
配設された複数の圧縮段を構成する、シャフトとともに
回転するインペラと、インペラ出口外方に固定して設置
されたディフューザと、ケーシングとインペラとの間隙
及びケーシング内にディフューザによって形成されたガ
ス流路とを備えた多段遠心圧縮機に中間冷却等を目的と
して水を噴射する方法において、高圧段のインペラ入口
側のシャフトから水を噴射し、回転による相対速度の上
昇を利用して噴射水を高速化し微粒化することを特徴と
している(図13参照)。
The method of the present invention also includes a rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, the impeller comprising a plurality of compression stages disposed in the axial direction of the shaft, and an impeller outlet. A method of injecting water for the purpose of intermediate cooling or the like into a multi-stage centrifugal compressor having a diffuser fixed and installed outside, a gap between a casing and an impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. Is characterized in that water is injected from a shaft on the impeller inlet side of a high-pressure stage, and the jetted water is accelerated and atomized by utilizing the increase in relative speed due to rotation (see FIG. 13).

【0013】本発明の水噴射機能を有する遠心圧縮機
は、ケーシング内に支持された回転可能なシャフトと、
シャフトの軸心方向に配設された少なくとも1段の圧縮
段を構成する、シャフトとともに回転するインペラと、
インペラ出口外方に固定して設置された案内羽根を有す
るディフューザと、ケーシングとインペラとの間隙及び
ケーシング内にディフューザによって形成されたガス流
路とを備えた遠心圧縮機において、ディフューザの羽根
部側面のガス流速が高い側に水噴射孔を設け、水噴射孔
からガス流れに略直角に水を噴射して気流のエネルギー
で噴射水を微粒化するようにしたことを特徴としている
(図5、図6参照)。
[0013] A centrifugal compressor having a water injection function according to the present invention includes a rotatable shaft supported in a casing,
An impeller rotating with the shaft, the impeller constituting at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft;
In a centrifugal compressor including a diffuser having guide vanes fixedly installed outside an impeller outlet, and a gap between a casing and an impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing, a vane side surface of the diffuser A water injection hole is provided on the side where the gas flow velocity is high, and water is injected from the water injection hole substantially at right angles to the gas flow to atomize the injected water with the energy of the gas flow (FIG. 5, See FIG. 6).

【0014】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、
シャフトとともに回転するインペラと、インペラ出口外
方に固定して設置された案内羽根を有するディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機において、ディフューザの羽根部の間の流路上
におけるガス流速が高い側に水噴射孔を設け、水噴射孔
から水を噴射して気流のエネルギーで噴射水を微粒化す
るようにしたことを特徴としている(図7参照)。
Further, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing and at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft.
A centrifugal compressor including an impeller that rotates with the shaft, a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. In the above, a water injection hole is provided on the side where the gas flow velocity is high on the flow path between the diffuser blades, and the water is injected from the water injection hole to atomize the injection water with the energy of the air flow. (See FIG. 7).

【0015】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、
シャフトとともに回転するインペラと、インペラ出口外
方に固定して設置された案内羽根を有するディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機において、ディフューザの羽根部側面に水噴射
孔を設けるとともに、ディフューザ上の羽根部の間の水
噴射位置に整流板・案内板を兼ねる板状部材(例えば、
平板)を設け、水噴射孔から水を噴射して板状部材に衝
突させ、噴射水を微粒化するようにしたことを特徴とし
ている(図8参照)。
Further, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing, and at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft.
A centrifugal compressor including an impeller that rotates with the shaft, a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. In the above, a water injection hole is provided on the side surface of the blade portion of the diffuser, and a plate-like member (for example, a rectifying plate and a guide plate) is provided at a water injection position between the blade portions on the diffuser (for example,
(A flat plate) is provided, and water is injected from a water injection hole to collide with a plate-shaped member to atomize the injected water (see FIG. 8).

【0016】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、
シャフトとともに回転するインペラと、インペラ出口外
方に固定して設置された案内羽根を有するディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機において、ディフューザの羽根部の間の流路上
に、側面に水噴射孔を有する棒状部材を立設し、水噴射
孔から水を噴射して気流のエネルギーで噴射水を微粒化
するようにしたことを特徴としている(図9、図10参
照)。この場合、水噴射孔を有する棒状部材が回転可能
で、噴射の向きをガス流れに対して任意に設定できるよ
うにすることが好ましい。また、水噴射孔を有する棒状
部材を、ガス流速が高い側に水噴射できるように固定し
て設置してもよい。
Further, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing and at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft.
A centrifugal compressor including an impeller that rotates with the shaft, a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. In the above, on the flow path between the vanes of the diffuser, a rod-shaped member having a water injection hole on the side is erected, and water is injected from the water injection hole to atomize the injected water with the energy of the airflow. (See FIGS. 9 and 10). In this case, it is preferable that the rod-shaped member having the water injection hole is rotatable, and the direction of the injection can be arbitrarily set with respect to the gas flow. Further, a rod-shaped member having a water injection hole may be fixedly installed so that water can be injected to the side where the gas flow rate is high.

【0017】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、
シャフトとともに回転するインペラと、インペラ出口外
方に固定して設置された案内羽根を有するディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機において、シャフト内に噴射水通路を設け、イ
ンペラ入口側のシャフト側面に噴射水通路を通った水を
噴射する少なくとも1つの水噴射孔を設け、水噴射孔か
らインペラ入口に水を噴射して回転による相対速度の上
昇を利用して噴射水を高速化し微粒化するようにしたこ
とを特徴としている(図11参照)。
Further, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing and at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft.
A centrifugal compressor including an impeller that rotates with the shaft, a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. , An injection water passage is provided in the shaft, and at least one water injection hole for injecting water passing through the injection water passage is provided on a shaft side surface on the impeller inlet side, and water is injected from the water injection hole to the impeller inlet to rotate. It is characterized in that the injection water is accelerated and atomized by utilizing the increase in the relative speed due to (see FIG. 11).

【0018】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された少なくとも1段の圧縮段を構成する、
シャフトとともに回転するインペラと、インペラ出口外
方に固定して設置された案内羽根を有するディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた遠
心圧縮機において、シャフト内に噴射水通路を設け、イ
ンペラの中段に噴射水通路を通った水を噴射する少なく
とも1つの水噴射孔を設け、水噴射孔からインペラ中段
に水を噴射して回転による相対速度の上昇を利用して噴
射水を高速化し微粒化するようにしたことを特徴として
いる(図12参照)。
Further, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing, and at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft.
A centrifugal compressor including an impeller that rotates with the shaft, a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing. , An injection water passage is provided in the shaft, at least one water injection hole for injecting water passing through the injection water passage is provided in the middle stage of the impeller, and water is injected from the water injection hole to the middle stage of the impeller, and the relative speed by rotation is provided. This is characterized in that the injection water is accelerated and atomized by utilizing the rise of the pressure (see FIG. 12).

【0019】また、本発明の遠心圧縮機は、ケーシング
内に支持された回転可能なシャフトと、シャフトの軸心
方向に配設された複数の圧縮段を構成する、シャフトと
ともに回転するインペラと、インペラ出口外方に固定し
て設置された案内羽根を有するディフューザと、ケーシ
ングとインペラとの間隙及びケーシング内にディフュー
ザによって形成されたガス流路とを備えた多段遠心圧縮
機において、シャフト内に噴射水通路を設け、高圧段の
インペラ入口側のシャフト側面に噴射水通路を通った水
を噴射する少なくとも1つの水噴射孔を設け、水噴射孔
から高圧段入口に水を噴射して回転による相対速度の上
昇を利用して噴射水を高速化し微粒化するようにしたこ
とを特徴としている(図13参照)。
Also, the centrifugal compressor of the present invention comprises a rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, forming a plurality of compression stages disposed in the axial direction of the shaft. In a multi-stage centrifugal compressor having a diffuser having guide vanes fixedly installed outside the impeller outlet and a gap between the casing and the impeller and a gas flow path formed by the diffuser in the casing, injection into a shaft is performed. A water passage is provided, and at least one water injection hole for injecting water that has passed through the injection water passage is provided on a shaft side of the impeller inlet side of the high-pressure stage. It is characterized in that the injection water is accelerated and atomized by utilizing the increase in speed (see FIG. 13).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、適宜変更して実施することが可能な
ものである。図1は、遠心圧縮機を利用したガスタービ
ンの一例を示している。図1は、一例として、2段遠心
圧縮機を用いた場合である。図1に示すように、取り込
まれた空気(吸気)は遠心圧縮機10における低圧段の
インペラ12に導入される。インペラ12、後述する高
圧段のインペラ14、タービン16はシャフト18に取
り付けられており、シャフト18とともに回転する。2
0は軸受けである。回転するインペラ12によって圧縮
された空気は、インペラ12の出口外方に固定されたデ
ィフューザ22を通って戻り流路24に入り、高圧段の
インペラ14に導入される。高圧段でさらに圧縮された
空気は燃料ノズル26から噴射される燃料とともに燃焼
器28で燃焼し、その高温高圧の燃焼ガスでタービン1
6を回転させる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments and can be implemented with appropriate modifications. . FIG. 1 shows an example of a gas turbine using a centrifugal compressor. FIG. 1 shows an example in which a two-stage centrifugal compressor is used. As shown in FIG. 1, the taken air (intake air) is introduced into an impeller 12 at a low pressure stage in the centrifugal compressor 10. The impeller 12, a high-pressure stage impeller 14, which will be described later, and a turbine 16 are attached to a shaft 18 and rotate together with the shaft 18. 2
0 is a bearing. The air compressed by the rotating impeller 12 enters the return passage 24 through the diffuser 22 fixed outside the outlet of the impeller 12, and is introduced into the high-pressure stage impeller 14. The air further compressed in the high pressure stage is burned in a combustor 28 together with fuel injected from a fuel nozzle 26, and the high temperature and high pressure combustion gas
Rotate 6.

【0021】図2、図3は、遠心圧縮機の構成例を示し
ている。シャフト18とともに回転するインペラ12の
出口外方(後流部)に、突出した案内羽根部30を有す
るディフューザ22が固定されている。図2では、イン
ペラ12及びシャフト18の回転方向と、ディフューザ
22でのガス流の向きを矢印で示している。図2と同じ
向きにインペラが回転する場合、ディフューザでのガス
流れの速度分布は、図4に示すような解析結果となる。
この数値解析結果からディフューザのガス流速分布の傾
向がわかる。
2 and 3 show examples of the structure of a centrifugal compressor. A diffuser 22 having a protruding guide blade portion 30 is fixed to the outside of the outlet (the downstream portion) of the impeller 12 that rotates together with the shaft 18. In FIG. 2, the directions of rotation of the impeller 12 and the shaft 18 and the direction of the gas flow in the diffuser 22 are indicated by arrows. When the impeller rotates in the same direction as in FIG. 2, the velocity distribution of the gas flow in the diffuser is an analysis result as shown in FIG.
The result of the numerical analysis shows the tendency of the gas flow rate distribution of the diffuser.

【0022】図5、図6は、本発明の実施の第1形態に
よる水噴射機能を有する遠心圧縮機の要部を示してい
る。図5、図6に示すように、ディフューザ22の案内
羽根部30側面に穴をあけて水噴射孔32を設け、水噴
射孔32からガス流れに略直角に水を噴射するように構
成する。水噴射孔32からの噴射水は気流のエネルギー
を使って微細化する。この場合、上述したディフューザ
のガス流速分布を考慮して、水噴射孔32の位置はガス
流速の高い側とすることが望ましい。本実施の形態は、
ディフューザに穴をあけるだけでよく、簡便な方法であ
る。
FIGS. 5 and 6 show a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 5 and 6, a water injection hole 32 is provided by making a hole in the side surface of the guide vane 30 of the diffuser 22, and water is injected from the water injection hole 32 substantially perpendicularly to the gas flow. The jet water from the water jet holes 32 is miniaturized using the energy of the airflow. In this case, in consideration of the gas flow rate distribution of the diffuser described above, it is desirable that the position of the water injection hole 32 be on the side where the gas flow rate is high. In this embodiment,
All that is required is to make a hole in the diffuser, which is a simple method.

【0023】図7は、本発明の実施の第2形態による水
噴射機能を有する遠心圧縮機の要部を示している。図7
に示すように、ディフューザ22の案内羽根部30の間
の流路34上に裏面から穴をあけて水噴射孔36を設
け、水噴射孔36からガス流れに水を噴射するように構
成する。水噴射孔36からの噴射水は気流のエネルギー
を使って微粒化する。この場合も、上述したディフュー
ザのガス流速分布を考慮して、水噴射孔36の位置はガ
ス流速の高い側とすることが望ましい。本実施の形態
も、ディフューザに穴をあけるだけでよく、簡便な方法
である。
FIG. 7 shows a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a second embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 5, a water injection hole 36 is provided by making a hole from the back surface on the flow path 34 between the guide blades 30 of the diffuser 22, and water is injected from the water injection hole 36 into the gas flow. The jet water from the water jet holes 36 is atomized using the energy of the airflow. Also in this case, in consideration of the gas flow rate distribution of the diffuser described above, it is desirable that the position of the water injection hole 36 is on the side where the gas flow rate is high. The present embodiment is also a simple method that only requires making a hole in the diffuser.

【0024】図8は、本発明の実施の第3形態による水
噴射機能を有する遠心圧縮機の要部を示している。図8
に示すように、ディフューザ22の案内羽根部30側面
に穴をあけて水噴射孔32を設け、水噴射孔32からガ
ス流れに略直角に水を噴射するように構成する。水噴射
孔32からの噴射水は気流のエネルギーを使って微粒化
する。また、ディフューザ22の案内羽根部30の間の
流路34上に整流板・案内板を兼ねた平板38を設置
し、微粒化されなかった大きな液滴は平板38の壁面に
衝突させて微粒化する。他の構成等は実施の第1形態の
場合と同様である。
FIG. 8 shows a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a third embodiment of the present invention. FIG.
As shown in FIG. 7, a water injection hole 32 is provided by making a hole in the guide blade 30 side surface of the diffuser 22, and water is injected from the water injection hole 32 substantially at right angles to the gas flow. The jet water from the water jet holes 32 is atomized using the energy of the airflow. In addition, a flat plate 38 serving also as a rectifying plate and a guide plate is installed on the flow path 34 between the guide blade portions 30 of the diffuser 22, and large droplets that have not been atomized collide with the wall surface of the flat plate 38 to be atomized. I do. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0025】図9、図10は、本発明の実施の第4形態
による水噴射機能を有する遠心圧縮機の要部を示してい
る。図9、図10に示すように、ディフューザ22の案
内羽根部30の間の流路34上に、側面部に水噴射孔4
0を有する棒状部材(穴あき棒)42を立設し、水噴射
孔40からガス流れに水を噴射するように構成する。水
噴射孔40からの噴射水は気流のエネルギーを使って微
粒化する。水噴射孔40を有する棒状部材42は、水噴
射の向きがガス流れに平行、直角等任意に設定できるよ
うに回転可能な構成とすることが望ましい。また、水噴
射孔40を有する棒状部材42を固定して設置してもよ
く、この場合は、ガス流速が高い側に水噴射できるよう
な向きとすることが望ましい。他の構成等は実施の第2
形態の場合と同様である。
FIGS. 9 and 10 show a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 9 and 10, the water injection holes 4 are provided on the side surfaces on the flow path 34 between the guide vanes 30 of the diffuser 22.
A rod-shaped member (perforated bar) 42 having 0 is erected and water is injected from the water injection hole 40 into the gas flow. The jet water from the water jet holes 40 is atomized using the energy of the airflow. It is desirable that the rod-shaped member 42 having the water injection hole 40 be configured to be rotatable so that the direction of water injection can be set arbitrarily, such as parallel to the gas flow or at a right angle. Further, the rod-shaped member 42 having the water injection hole 40 may be fixed and installed. In this case, it is preferable that the direction is such that water can be injected to the side where the gas flow rate is high. Other configurations etc.
This is the same as in the case of the embodiment.

【0026】図11は、本発明の実施の第5形態による
水噴射機能を有する遠心圧縮機の要部断面を示してい
る。図11に示すように、インペラ12の入口部で水を
噴射して圧縮機の吸気冷却を行うために、シャフト18
内の長手方向に噴射水通路44を設け、インペラ12入
口側のシャフト18側面に穴をあけて水噴射孔46と
し、噴射水通路44を通った水が水噴射孔46から噴射
できるようにする。水噴射孔46は、例えば、シャフト
18の側面の周方向に放射状に設けること等が可能であ
り、その数は任意である。図11では、一例として、水
噴射孔46を2個設けている。水噴射孔46から噴射さ
れる噴射水は、シャフト18及びインペラ12の回転に
より相対速度が大となり微粒化が促進される。
FIG. 11 shows a cross section of a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, a shaft 18 is used to inject water at the inlet of the impeller 12 to cool the compressor.
A water passage 44 is provided in the longitudinal direction of the inside, and a hole is formed in the side surface of the shaft 18 on the inlet side of the impeller 12 to form a water injection hole 46 so that the water passing through the water passage 44 can be injected from the water injection hole 46. . The water injection holes 46 can be provided radially in the circumferential direction of the side surface of the shaft 18, for example, and the number thereof is arbitrary. In FIG. 11, two water injection holes 46 are provided as an example. The relative speed of the jet water jetted from the water jet holes 46 is increased by the rotation of the shaft 18 and the impeller 12, and the atomization is promoted.

【0027】図12は、本発明の実施の第6形態による
水噴射機能を有する遠心圧縮機の要部断面を示してい
る。図12に示すように、インペラ12の中段で水を噴
射して圧縮機の中間冷却を行うために、シャフト18内
の長手方向に噴射水通路44を設け、シャフト18を通
してインペラ12中段に穴をあけて水噴射孔48とし、
噴射水通路44を通った水が水噴射孔48から噴射でき
るようにする。水噴射孔48は、例えば、インペラ12
中段の周方向に放射状に設けること等が可能であり、そ
の数は任意である。図12では、一例として、水噴射孔
48を2個設けている。水噴射孔48から噴射される噴
射水は、インペラ12の回転により相対速度が大となり
微粒化が促進される。
FIG. 12 shows a cross section of a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, in order to inject water in the middle stage of the impeller 12 and perform intermediate cooling of the compressor, a spray water passage 44 is provided in the longitudinal direction in the shaft 18, and a hole is formed in the middle stage of the impeller 12 through the shaft 18. Open the water injection hole 48,
The water that has passed through the injection water passage 44 can be injected from the water injection hole 48. The water injection hole 48 is, for example, the impeller 12
It can be provided radially in the circumferential direction of the middle stage, and the number is arbitrary. In FIG. 12, two water injection holes 48 are provided as an example. The relative velocity of the jet water jetted from the water jet holes 48 is increased by the rotation of the impeller 12, and the atomization is promoted.

【0028】図13は、本発明の実施の第7形態による
水噴射機能を有する遠心圧縮機の要部断面を示してい
る。図13に示すように、多段遠心圧縮機(図13で
は、一例として、2段遠心圧縮機)において、高圧段入
口で水を噴射して圧縮機の中間冷却を行うために、シャ
フト18内の長手方向に噴射水通路44を設け、高圧段
のインペラ14入口側のシャフト18側面に穴をあけて
水噴射孔50とし、噴射水通路44を通った水が水噴射
孔50から噴射できるようにする。水噴射孔50は、例
えば、シャフト18の側面の周方向に放射状に設けるこ
と等が可能であり、その数は任意である。図13では、
一例として、水噴射孔50を2個設けている。水噴射孔
50から噴射される噴射水は、シャフト18及びインペ
ラ12の回転により相対速度が大となり微粒化が促進さ
れる。
FIG. 13 shows a cross section of a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, in a multi-stage centrifugal compressor (in FIG. 13, as an example, a two-stage centrifugal compressor), water is injected at a high-pressure stage inlet to perform intermediate cooling of the compressor. A water injection passage 44 is provided in the longitudinal direction, and a hole is formed in the side surface of the shaft 18 on the inlet side of the impeller 14 of the high pressure stage to form a water injection hole 50, so that water passing through the water injection passage 44 can be injected from the water injection hole 50. I do. The water injection holes 50 can be provided radially in the circumferential direction of the side surface of the shaft 18, for example, and the number thereof is arbitrary. In FIG.
As an example, two water injection holes 50 are provided. The relative speed of the jet water jetted from the water jet holes 50 is increased by the rotation of the shaft 18 and the impeller 12, and the atomization is promoted.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 遠心圧縮機のディフューザで水を噴射するの
で、二流体ノズル等を用いなくても気流のエネルギーを
使って噴霧の微粒化が可能であり、また、構造上水噴射
孔の配置が容易である。 (2) 遠心圧縮機、ディフューザのガス流速分布を考
慮して水噴射孔を配置することで、気流のエネルギーを
利用した噴霧の微粒化がさらに促進できる。 (3) ディフューザに平板等の板状部材を設ける場合
は、水噴射孔からの微粒化されなかった液滴を平板壁面
に衝突させて微粒化することができる。 (4) 圧縮機吸気冷却のために、シャフトに水噴射孔
を設けてインペラ入口で水噴射することにより、噴射水
は回転による相対速度の増大で微粒化が促進される。 (5) 圧縮機中間冷却のために、インペラ中段に水噴
射孔を設けて水噴射することにより、噴射水は回転によ
る相対速度の増大で微粒化が促進される。 (6) 多段遠心圧縮機において、圧縮機中間冷却のた
めに、高圧段入口のシャフトに水噴射孔を設けて高圧段
入口で水噴射することにより、噴射水は回転による相対
速度の増大で微粒化が促進される。 (7) 遠心圧縮機の構造を利用し、ディフューザ、イ
ンペラ、シャフトの簡単な改造、交換を行うだけで、水
噴射機能の追加が容易に行え、しかも、噴霧の微粒化が
実現できるので、ドレンの回収が不要となり、イロージ
ョン等も回避することができる。 (8) 小型のガスタービン等に利用される遠心圧縮機
では水噴射手段を配置できる箇所等が限られているが、
本発明は、噴霧の微粒化のためのアトマイジング空気配
管、噴射ノズル等が不要であり、微粒化に必要な距離、
空間も要らないので、遠心圧縮機への水噴射に好適な方
法及び装置である。
As described above, the present invention has the following advantages. (1) Since water is injected by the diffuser of the centrifugal compressor, atomization of the spray can be achieved using the energy of the air flow without using a two-fluid nozzle or the like, and the arrangement of water injection holes is easy due to its structure. It is. (2) By arranging the water injection holes in consideration of the gas flow velocity distribution of the centrifugal compressor and the diffuser, atomization of the spray using the energy of the air flow can be further promoted. (3) In the case where a plate-like member such as a flat plate is provided in the diffuser, droplets that have not been atomized from the water injection holes can collide with the wall surface of the flat plate to be atomized. (4) By providing a water injection hole in the shaft and injecting water at the inlet of the impeller for cooling the compressor intake air, atomization of the injected water is promoted by an increase in relative speed due to rotation. (5) By providing a water injection hole in the middle stage of the impeller and injecting water for the intermediate cooling of the compressor, atomization of the injected water is promoted by an increase in relative speed due to rotation. (6) In a multistage centrifugal compressor, a water injection hole is provided in a shaft of a high pressure stage inlet for water injection at a high pressure stage inlet for intermediate cooling of the compressor. Is promoted. (7) The water injection function can be easily added and the atomization of the spray can be achieved simply by simply modifying or replacing the diffuser, impeller and shaft using the structure of the centrifugal compressor. It is not necessary to collect the waste, and erosion and the like can be avoided. (8) In centrifugal compressors used for small gas turbines, etc., the places where water injection means can be arranged are limited,
The present invention does not require atomizing air piping for spray atomization, injection nozzles, etc., and the distance required for atomization,
Since no space is required, the method and apparatus are suitable for water injection into a centrifugal compressor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】遠心圧縮機を利用したガスタービンの一例を示
す断面構成説明図である。
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of a gas turbine using a centrifugal compressor.

【図2】遠心圧縮機の一例を示す概略構成説明図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a centrifugal compressor.

【図3】図2に示す遠心圧縮機の断面構成図である。FIG. 3 is a sectional configuration diagram of the centrifugal compressor shown in FIG.

【図4】遠心圧縮機及びディフューザのガス流速分布の
数値解析結果を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a numerical analysis result of a gas flow velocity distribution of a centrifugal compressor and a diffuser.

【図5】本発明の実施の第1形態による水噴射機能を有
する遠心圧縮機の要部を示す概略構成説明図である。
FIG. 5 is a schematic configuration explanatory view showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to the first embodiment of the present invention.

【図6】図5に示すディフューザの側面図である。FIG. 6 is a side view of the diffuser shown in FIG.

【図7】本発明の実施の第2形態による水噴射機能を有
する遠心圧縮機の要部を示す概略構成説明図である。
FIG. 7 is a schematic configuration explanatory view showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の第3形態による水噴射機能を有
する遠心圧縮機の要部を示す概略構成説明図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の第4形態による水噴射機能を有
する遠心圧縮機の要部を示す概略構成説明図である。
FIG. 9 is a schematic configuration explanatory view showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】図9に示す棒状部材(穴あき棒)の拡大斜視
図である。
FIG. 10 is an enlarged perspective view of the bar-shaped member (perforated bar) shown in FIG.

【図11】本発明の実施の第5形態による水噴射機能を
有する遠心圧縮機の要部を示す概略構成断面説明図であ
る。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の第6形態による水噴射機能を
有する遠心圧縮機の要部を示す概略構成断面説明図であ
る。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional explanatory diagram illustrating a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a sixth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施の第7形態による水噴射機能を
有する遠心圧縮機の要部を示す概略構成断面説明図であ
る。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional explanatory view showing a main part of a centrifugal compressor having a water injection function according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 遠心圧縮機 12、14 インペラ 16 タービン 18 シャフト 20 軸受け 22 ディフューザ 24 戻り流路 26 燃料ノズル 28 燃焼器 30 案内羽根部 32、36、40、46、48、50 水噴射孔 34 流路 38 平板 42 棒状部材 44 噴射水通路 10 Centrifugal compressor 12, 14 Impeller 16 Turbine 18 shaft 20 bearings 22 Diffuser 24 Return channel 26 Fuel nozzle 28 Combustor 30 Guide vane 32, 36, 40, 46, 48, 50 water injection holes 34 channel 38 flat plates 42 rod-shaped member 44 Injection water passage

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 29/58 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F04D 29/58

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置されたディ
フューザと、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシ
ング内にディフューザによって形成されたガス流路とを
備えた遠心圧縮機に中間冷却等を目的として水を噴射す
る方法において、ディフューザで水を噴射し、噴射水を
ディフューザ上のガス流路に設けた板状部材に衝突させ
て微粒化することを特徴とする遠心圧縮機への水噴射方
法。
1. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating together with the shaft, the impeller constituting at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed outside the impeller outlet. A method of injecting water for the purpose of intermediate cooling or the like into a centrifugal compressor having a diffuser installed as above, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing, wherein water is diffused by the diffuser. A water jet to a centrifugal compressor, characterized in that the water is jetted, and the jetted water collides with a plate-shaped member provided in a gas flow path on a diffuser to atomize the water.
【請求項2】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置されたディ
フューザと、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシ
ング内にディフューザによって形成されたガス流路とを
備えた遠心圧縮機に吸気冷却等を目的として水を噴射す
る方法において、インペラ入口側のシャフトから水を噴
射し、回転による相対速度の上昇を利用して噴射水を高
速化し微粒化することを特徴とする遠心圧縮機への水噴
射方法
2. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating together with the shaft, the impeller constituting at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed outside the impeller outlet. In a method of injecting water for the purpose of intake air cooling or the like into a centrifugal compressor having a diffuser installed as a gasket formed by a diffuser in a casing and a gap between the casing and the impeller, the impeller inlet side A method of injecting water into a centrifugal compressor, characterized by injecting water from a shaft of (1) and using the increase in relative speed due to rotation to speed up and atomize the injected water .
【請求項3】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された複数の圧縮
段を構成する、シャフトとともに回転するインペラと、
インペラ出口外方に固定して設置されたディフューザ
と、ケーシングとインペラとの間隙及びケーシング内に
ディフューザによって形成されたガス流路とを備えた多
段遠心圧縮機に中間冷却等を目的として水を噴射する方
法において、高圧段のインペラ入口側のシャフトから水
を噴射し、回転による相対速度の上昇を利用して噴射水
を高速化し微粒化することを特徴とする遠心圧縮機への
水噴射方法
3. A rotatable shaft supported in a casing, and an impeller rotating with the shaft, the impeller constituting a plurality of compression stages disposed in the axial direction of the shaft.
Water is injected into a multi-stage centrifugal compressor having a diffuser fixedly installed outside the impeller outlet, a gap between the casing and the impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing for the purpose of intermediate cooling and the like. A method for injecting water into a centrifugal compressor, comprising injecting water from a shaft on the inlet side of an impeller of a high-pressure stage and speeding up and atomizing the injected water by utilizing an increase in relative speed due to rotation .
【請求項4】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置された案内
羽根を有するディフューザと、ケーシングとインペラと
の間隙及びケーシング内にディフューザによって形成さ
れたガス流路とを備えた遠心圧縮機において、ディフュ
ーザの羽根部の間の流路上におけるガス流速が高い側に
水噴射孔を設け、水噴射孔から水を噴射して気流のエネ
ルギーで噴射水を微粒化するようにしたことを特徴とす
る水噴射機能を有する遠心圧縮機。
4. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller rotating with the shaft, the impeller constituting at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed to an outer side of the impeller outlet. In a centrifugal compressor provided with a diffuser having guide vanes installed as described above, and a gap between the casing and the impeller and a gas flow passage formed by the diffuser in the casing, the gas in the flow passage between the diffuser vanes is provided. A centrifugal compressor having a water injection function, wherein a water injection hole is provided on a side having a high flow velocity, and water is injected from the water injection hole to atomize the injected water with the energy of airflow.
【請求項5】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置された案内
羽根を有するディフューザと、ケーシングとインペラと
の間隙及びケーシング内にディフューザによって形成さ
れたガス流路とを備えた遠心圧縮機において、ディフュ
ーザの羽根部側面に水噴射孔を設けるとともに、ディフ
ューザ上の羽根部の間の水噴射位置に整流板・案内板を
兼ねる板状部材を設け、水噴射孔から水を噴射して板状
部材に衝突させ、噴射水を微粒化するようにしたことを
特徴とする水噴射機能を有する遠心圧縮機。
5. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller that rotates with the shaft and constitutes at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed to an outer side of the impeller outlet. In a centrifugal compressor provided with a diffuser having guide vanes installed as described above, a gap between a casing and an impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing, a water injection hole is provided on a side surface of a vane of the diffuser. At the same time, a plate-shaped member that also serves as a flow straightening plate and a guide plate is provided at a water injection position between the blades on the diffuser, and water is injected from the water injection holes to collide with the plate-shaped member so as to atomize the injected water. A centrifugal compressor having a water injection function.
【請求項6】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置された案内
羽根を有するディフューザと、ケーシングとインペラと
の間隙及びケーシング内にディフューザによって形成さ
れたガス流路とを備えた遠心圧縮機において、ディフュ
ーザの羽根部の間の流路上に、側面に水噴射孔を有する
棒状部材を立設し、水噴射孔から水を噴射して気流のエ
ネルギーで噴射水を微粒化するようにしたことを特徴と
する水噴射機能を有する遠心圧縮機。
6. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller that rotates with the shaft and constitutes at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed to an outer side of the impeller outlet. In a centrifugal compressor having a diffuser having guide vanes installed as a gap between the casing and the impeller and a gas passage formed by the diffuser in the casing, on a flow passage between the diffuser blades, A centrifugal compressor having a water injection function, wherein a rod-shaped member having a water injection hole is erected on a side surface, and water is injected from the water injection hole to atomize the injected water with the energy of airflow.
【請求項7】 側面に水噴射孔を有する棒状部材が回転
可能で、噴射の向きをガス流れに対して任意に設定でき
るようにした請求項記載の水噴射機能を有する遠心圧
縮機。
7. The centrifugal compressor having a water injection function according to claim 6 , wherein a rod-shaped member having a water injection hole on a side surface is rotatable, and the direction of injection can be arbitrarily set with respect to a gas flow.
【請求項8】 側面に水噴射孔を有する棒状部材が、ガ
ス流速が高い側に水噴射できるように固定して設置され
ている請求項記載の水噴射機能を有する遠心圧縮機。
8. The centrifugal compressor having a water injection function according to claim 6 , wherein a rod-shaped member having a water injection hole on a side face is fixedly installed so that water can be injected to a side having a high gas flow rate.
【請求項9】 ケーシング内に支持された回転可能なシ
ャフトと、シャフトの軸心方向に配設された少なくとも
1段の圧縮段を構成する、シャフトとともに回転するイ
ンペラと、インペラ出口外方に固定して設置された案内
羽根を有するディフューザと、ケーシングとインペラと
の間隙及びケーシング内にディフューザによって形成さ
れたガス流路とを備えた遠心圧縮機において、シャフト
内に噴射水通路を設け、インペラ入口側のシャフト側面
に噴射水通路を通った水を噴射する少なくとも1つの水
噴射孔を設け、水噴射孔からインペラ入口に水を噴射し
て回転による相対速度の上昇を利用して噴射水を高速化
し微粒化するようにしたことを特徴とする水噴射機能を
有する遠心圧縮機
9. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller that rotates with the shaft and constitutes at least one compression stage disposed in the axial direction of the shaft, and fixed to an outer side of the impeller outlet. In a centrifugal compressor including a diffuser having guide vanes installed as described above, a gap between a casing and an impeller, and a gas flow path formed by the diffuser in the casing, a jet water passage is provided in a shaft, and an impeller inlet is provided. At least one water injection hole that injects water that has passed through the injection water passage is provided on the side surface of the shaft, and water is injected from the water injection hole to the impeller inlet to increase the speed of the injection water by using the increase in relative speed due to rotation. A centrifugal compressor having a water injection function characterized by being atomized and atomized .
【請求項10】 ケーシング内に支持された回転可能な
シャフトと、シャフトの軸心方向に配設された複数の圧
縮段を構成する、シャフトとともに回転するインペラ
と、インペラ出口外方に固定して設置された案内羽根を
有するディフューザと、ケーシングとインペラとの間隙
及びケーシング内にディフューザによって形成されたガ
ス流路とを備えた多段遠心圧縮機において、シャフト内
に噴射水通路を設け、高圧段のインペラ入口側のシャフ
ト側面に噴射水通路を通った水を噴射する少なくとも1
つの水噴射孔を設け、水噴射孔から高圧段入口に水を噴
射して回転による相対速度の上昇を利用して噴射水を高
速化し微粒化するようにしたことを特徴とする水噴射機
能を有する遠心圧縮機。
10. A rotatable shaft supported in a casing, an impeller that rotates with the shaft and constitutes a plurality of compression stages disposed in the axial direction of the shaft, and fixed to the outside of the impeller outlet. In a multi-stage centrifugal compressor including a diffuser having installed guide vanes, a gap between a casing and an impeller, and a gas flow path formed by a diffuser in the casing, a jet water passage is provided in a shaft, and a high-pressure stage is provided. At least one for injecting water that has passed through the injection water passage to the side of the shaft on the impeller inlet side
The water injection function is characterized by providing two water injection holes, spraying water from the water injection holes to the high pressure stage inlet, and using the increase in relative speed due to rotation to speed up and atomize the spray water Having a centrifugal compressor.
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