JPH07259855A - Gas bearing turbine with thrust balance chamber - Google Patents
Gas bearing turbine with thrust balance chamberInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ガス軸受タービンのスラスト力を低減する。
【構成】スラスト軸受６の内径側に設けたバランス室
４，５の圧力を調整弁１５，１６で調整する。また、全
スラスト力の絶対値が最小となるよう演算機１７より制
御信号を出力し調整弁１５，１６をコントロールする。
【効果】スラスト力を低減できるため、ガス軸受を大型
タービンに適用できる。また動圧型のスラスト軸受の採
用も可能となる。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the thrust force of a gas bearing turbine. [Structure] The pressure in balance chambers 4 and 5 provided on the inner diameter side of thrust bearing 6 is adjusted by adjusting valves 15 and 16. Further, a control signal is output from the arithmetic unit 17 to control the adjusting valves 15 and 16 so that the absolute value of the total thrust force is minimized. [Effect] Since the thrust force can be reduced, the gas bearing can be applied to a large turbine. Moreover, it becomes possible to adopt a dynamic pressure type thrust bearing.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、空気分離装置，窒素発
生装置，Ｈｅ冷凍機等の低温装置に使用されているガス
軸受タービンのスラスト軽減システムとして利用できる
ものに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas bearing turbine which can be used as a thrust reducing system for a low temperature device such as an air separating device, a nitrogen generating device and a He refrigerator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガス軸受タービンの軸受部構造の従来技
術としては、例えば、文献「ターボ機械第１１巻第７号
Ｐ３７〜４２」に記載の「Ｈｅ液化冷凍機用膨張タービ
ン」の図６に記載例がみられる。2. Description of the Related Art As a conventional technology of a bearing structure of a gas bearing turbine, for example, see FIG. 6 of "Expansion turbine for He liquefaction refrigerator" described in the document "Turbomachine Vol. 11 No. 7 P37-42". There are examples of description.
【０００３】この例において、回転軸は２つのジャーナ
ル軸受と、ジャーナル軸受間に配置されたスラスト軸受
で支承されており、ジャーナル軸受にはティルティング
パッド型動圧ガス軸受を、スラスト軸受には外部より圧
力気体を軸受へ供給する静圧ガス軸受を採用している。
ガス軸受を採用するメリットは、プロセスガスと同じガ
スを軸受ガスとして用いるので、軸受ガスがプロセス側
へ侵入してもプロセスガスを汚染しないこと、また軸受
損失も小さくタービンで発生した動力を有効にコンプレ
ッサ翼車へ伝達できること、油軸受に比べ給油装置等が
不要でシステムがシンプルになるなどのメリットが有
る。In this example, the rotary shaft is supported by two journal bearings and a thrust bearing arranged between the journal bearings. The journal bearing is a tilting pad type dynamic pressure gas bearing, and the thrust bearing is external. A static pressure gas bearing is used to supply more pressurized gas to the bearing.
The advantage of using a gas bearing is that the same gas as the process gas is used as the bearing gas, so even if the bearing gas enters the process side, it does not contaminate the process gas, and the bearing loss is small and the power generated by the turbine is effective. It has the merits that it can be transmitted to the compressor wheel and that the system is simpler than the oil bearing because it does not require a lubrication device.
【０００４】しかし、一方で軸受剛性が小さく軸受負荷
容量も小さいため、回転軸に大きなスラスト力が作用す
る場合は、スラスト軸受の外形を大きくし受圧面積を大
きくする必要が有る。また、遠心応力の問題からスラス
ト軸受外径を大きく出来ない場合は気体軸受を採用する
ことが不可能の場合もある。On the other hand, however, since the bearing rigidity is small and the bearing load capacity is small, when a large thrust force acts on the rotating shaft, it is necessary to enlarge the outer shape of the thrust bearing to increase the pressure receiving area. Further, if the outer diameter of the thrust bearing cannot be increased due to the problem of centrifugal stress, it may be impossible to adopt the gas bearing.
【０００５】一般にガス軸受タービンが大型機械に適さ
ないのはこのスラスト負荷容量が小さいことに起因して
いると考えられる。It is considered that the reason why the gas bearing turbine is not suitable for a large machine is that the thrust load capacity is small.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
軸受タービンに作用するスラスト力の絶対値が最小とな
るよう、スラスト軸受の内径側に設けたスラストバラン
ス室の圧力を調整できるスラストバランス室付ガス軸受
タービンを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to adjust the pressure in a thrust balance chamber provided on the inner diameter side of a thrust bearing so that the absolute value of the thrust force acting on the gas bearing turbine is minimized. An object is to provide a gas bearing turbine with a chamber.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
スラスト軸受の内径側にスラストバランス室を設け、当
該スラストバランス室へプロセスガスを供給するライン
又は、当該スラストバランス室のガスを排出するライン
を設けスラストバランス室の圧力を上，下できるように
する。In order to achieve the above object, a thrust balance chamber is provided on the inner diameter side of a thrust bearing, and a line for supplying process gas to the thrust balance chamber or a line for discharging gas in the thrust balance chamber. Is provided so that the pressure in the thrust balance chamber can be raised and lowered.
【０００８】また、スラスト力を検出する手段の１つと
してはタービンの出入口圧力，タービン翼車背面圧力，
コンプレッサ出入口圧力，コンプレッサ翼車背面圧力，
スラストバランス室圧力の検出器を設け、これらの検出
値を用いて演算機で回転軸に作用するスラスト力を計算
し、スラスト力の絶対値が最小となるようスラストバラ
ンス室の圧力を調整するガス供給調整弁又はガス排気調
節弁を設ける。Further, as one of the means for detecting the thrust force, the inlet / outlet pressure of the turbine, the turbine impeller rear surface pressure,
Compressor inlet / outlet pressure, Compressor impeller back pressure,
A gas that adjusts the pressure in the thrust balance chamber so that the thrust force acting on the rotating shaft is calculated by the computer using the detectors for the thrust balance chamber pressure and the absolute value of the thrust force is minimized. Provide a supply control valve or gas exhaust control valve.
【０００９】また、スラスト力を検出する他の手段とし
て、スラスト軸受の浮上量を検出する変位センサをスラ
スト軸受の片面又は両面に設け、スラスト軸受の設定隙
間の中心になるようスラストバランス室の圧力をガス供
給調整弁又はガス排気調整弁で調整する。As another means for detecting the thrust force, a displacement sensor for detecting the flying height of the thrust bearing is provided on one side or both sides of the thrust bearing, and the pressure in the thrust balance chamber is adjusted so that it becomes the center of the set clearance of the thrust bearing. Is adjusted with a gas supply adjusting valve or a gas exhaust adjusting valve.
【００１０】さらに、スラスト力を検出する他の手段と
して、スラスト軸受面の温度を検出するセンサを設け、
スラスト軸受温度が規定値内となるようスラストバラン
ス室の圧力をガス供給調整弁又はガス排気調整弁で調整
する。Further, as another means for detecting the thrust force, a sensor for detecting the temperature of the thrust bearing surface is provided,
Adjust the pressure in the thrust balance chamber with the gas supply adjustment valve or the gas exhaust adjustment valve so that the thrust bearing temperature is within the specified value.
【００１１】[0011]
【作用】スラスト軸受内径側に設けられたスラストバラ
ンス室の圧力を上，下することにより、回転軸に作用す
るスラスト力が調整できる。[Action] By raising and lowering the pressure in the thrust balance chamber provided on the inner diameter side of the thrust bearing, the thrust force acting on the rotary shaft can be adjusted.
【００１２】スラスト力を検出する手段により求めた合
計スラスト力の絶対値（例えば回転軸の右方向に作用す
るスラスト力をプラスとすると、逆方向はマイナスの力
となるので、スラスト力の絶対値を最小とするというこ
とは、スラスト力をゼロの方向へ調整するということで
ある。）が最小となるようスラストバランス室の圧力を
ガス供給調整弁又はガス排気調整弁で調整する。The absolute value of the total thrust force obtained by the means for detecting the thrust force (for example, if the thrust force acting to the right of the rotary shaft is positive, the reverse direction is a negative force, the absolute value of the thrust force is Is to adjust the thrust force in the direction of zero.) The pressure in the thrust balance chamber is adjusted by the gas supply adjusting valve or the gas exhaust adjusting valve.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。まず構成について述べる。図１において１はコンプ
レッサ翼車，２は回転主軸，３ａ，ｂはジャーナル軸
受，４，５はスラストバランス室，６はスラスト軸受，
７はタービン翼車，８はコンプレッサ翼車入口圧力計，
９はコンプレッサ翼車出口圧力計，１０はコンプレッサ
背面圧力計，１１はタービン入口圧力計，１２はタービ
ン出口圧力計，１３はタービン翼車背面圧力計，１４は
スラストバランス室差圧計，１５はガス排気調整弁，１
６はガス供給調整弁，１７は演算機，１８は冷却器，１
９はバイパス弁，２０は熱交換器，２１は演算機からの
制御出力，２２はタービン入口弁。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. First, the configuration will be described. In FIG. 1, 1 is a compressor wheel, 2 is a rotating main shaft, 3a and 3b are journal bearings, 4 and 5 are thrust balance chambers, 6 is a thrust bearing,
7 is a turbine impeller, 8 is a compressor impeller inlet pressure gauge,
9 is a compressor impeller outlet pressure gauge, 10 is a compressor rear pressure gauge, 11 is a turbine inlet pressure gauge, 12 is a turbine outlet pressure gauge, 13 is a turbine impeller rear pressure gauge, 14 is a thrust balance chamber differential pressure gauge, and 15 is gas. Exhaust control valve, 1
6 is a gas supply adjusting valve, 17 is a computer, 18 is a cooler, 1
9 is a bypass valve, 20 is a heat exchanger, 21 is a control output from a computer, and 22 is a turbine inlet valve.
【００１４】次に動作について述べる。タービン回転中
のプロセスガスの流れは、コンプレッサ翼車１に導か
れ、昇圧された後、冷却器１８で冷却され、次に熱交換
器２０で所定の温度まで冷却され、タービン入口弁２２
を通してタービン翼車７に入り断熱膨張し寒冷ガスとな
る。なお、バイパス弁１９は回転数調整のため用いられ
る。タービンの回転体は、タービン翼車１，主軸２，ス
ラスト軸受６，コンプレッサ翼車７から構成されている
が、この回転体に作用する全スラスト力を動圧型のスラ
スト軸受６で支承し、ジャーナル方向の力は同じく動圧
型のジャーナル軸受３ａ，ｂで支承している。回転体に
作用する全スラスト力は、コンプレッサ翼車１の全面及
び背面の圧力と、タービン翼車７の全面及び背面圧力，
スラストバランス室圧力によって計算できるので、コン
プレッサ翼車入口圧力計８，コンプレッサ翼車出口圧力
計９，コンプレッサ翼車背面圧力計１０，タービン入口
圧力計１１，タービン出口圧力計１２，タービン翼車背
面圧力計１３，スラストバランス室差圧計１４の検出値
を演算機１７で計算し、全スラスト力を求めることがで
きる。Next, the operation will be described. The flow of the process gas while the turbine is rotating is guided to the compressor impeller 1 and boosted in pressure, then cooled by the cooler 18 and then cooled by the heat exchanger 20 to a predetermined temperature.
Through which it enters the turbine impeller 7 and adiabatically expands into cold gas. The bypass valve 19 is used for adjusting the rotation speed. The rotating body of the turbine is composed of a turbine impeller 1, a main shaft 2, a thrust bearing 6, and a compressor impeller 7. The total thrust force acting on this rotating body is supported by a dynamic pressure type thrust bearing 6, The directional force is supported by the dynamic pressure type journal bearings 3a and 3b. The total thrust force acting on the rotating body is determined by the pressure on the entire surface and the rear surface of the compressor impeller 1, the pressure on the entire surface and the rear surface of the turbine impeller 7,
Since it can be calculated by the thrust balance chamber pressure, compressor impeller inlet pressure gauge 8, compressor impeller outlet pressure gauge 9, compressor impeller rear pressure gauge 10, turbine inlet pressure gauge 11, turbine outlet pressure gauge 12, turbine impeller rear pressure The total thrust force can be obtained by calculating the detection values of the total pressure gauge 13 and the thrust balance chamber differential pressure gauge 14 by the calculator 17.
【００１５】またスラストバランス室５へ供給されるガ
スは、冷却器１８を通過した後のプロセスガスの１部
を、ガス供給調整弁１６を介して導入される。逆にスラ
ストバランス室４から排気されるガスはガス排気調整弁
１５を介して外部へ排出される。 ここで、演算機１５
で計算した全スラスト力の絶対値が最小となるように制
御信号２１が演算機より出力される。この制御信号を受
けてガス供給調整弁１６，ガス排気調整弁１７の開度が
調整されるため、スラストバランス室の圧力が調整され
全スラスト力の絶対値が最小となる。As for the gas supplied to the thrust balance chamber 5, a part of the process gas after passing through the cooler 18 is introduced through the gas supply adjusting valve 16. On the contrary, the gas exhausted from the thrust balance chamber 4 is exhausted to the outside via the gas exhaust control valve 15. Here, the computer 15
The control signal 21 is output from the arithmetic unit so that the absolute value of the total thrust force calculated in step 1 is minimized. In response to this control signal, the opening degrees of the gas supply adjusting valve 16 and the gas exhaust adjusting valve 17 are adjusted, so that the pressure in the thrust balance chamber is adjusted and the absolute value of the total thrust force is minimized.
【００１６】本実施例では、ジャーナル軸受、及びスラ
スト軸受は動圧型のガス軸受を用いているため、スラス
ト軸受部の冷却ガスとしての機能も有している。なお、
静圧型のガス軸受タービンにも問題なく採用できること
はもちろんである。In this embodiment, since the journal bearing and the thrust bearing are dynamic pressure type gas bearings, they also function as cooling gas for the thrust bearing portion. In addition,
Needless to say, it can be applied to a static pressure type gas bearing turbine without any problem.
【００１７】また、実施例ではガス供給調整弁１５とガ
ス排気調整弁１６を両方設けているが、片方づつ設ける
場合もある。Further, in the embodiment, both the gas supply adjusting valve 15 and the gas exhaust adjusting valve 16 are provided, but one may be provided respectively.
【００１８】他の実施例を図２により説明する。まず構
成について述べる。記号１〜７，１５〜２２は上記図１
で説明の通りである。図１での圧力計８〜１４にかえて
変位計２３ａ，ｂを設ける。Another embodiment will be described with reference to FIG. First, the configuration will be described. Symbols 1 to 7 and 15 to 22 are shown in FIG.
As described in. Displacement gauges 23a and 23b are provided instead of the pressure gauges 8 to 14 in FIG.
【００１９】次に動作について述べる。スラスト軸受６
は組立時に所定のスラスト間隙となるよう組立られる。
スラスト軸受部に設けられる２３ａ，ｂは変位計であ
り、センサとスラスト軸受６間の間隙寸法を測定する。
回転軸に作用するスラスト力の絶対値がゼロであればス
ラスト軸受の間隙は両サイド同じとなるので変位計２３
ａ，ｂの変位出力値が同じになるよう演算機１７から制
御出力２１が出力される。この制御信号２１を受けてガ
ス供給調整弁１６，ガス排気調整弁１５の開度が調整さ
れるため、スラストバランス室の圧力が調整され全スラ
スト力の絶対値が最小となる。Next, the operation will be described. Thrust bearing 6
Are assembled to have a predetermined thrust gap during assembly.
Displacement gauges 23a and 23b provided in the thrust bearing portion measure the gap size between the sensor and the thrust bearing 6.
If the absolute value of the thrust force acting on the rotating shaft is zero, the gap of the thrust bearing is the same on both sides.
The control output 21 is output from the computer 17 so that the displacement output values of a and b are the same. In response to this control signal 21, the opening degrees of the gas supply adjusting valve 16 and the gas exhaust adjusting valve 15 are adjusted, so that the pressure in the thrust balance chamber is adjusted and the absolute value of the total thrust force is minimized.
【００２０】さらに他の実施例を図３により説明する。
まず構成について述べる。記号１〜７，１５〜２２は上
記図１で説明の通りである。図１での圧力計８〜１４に
かえて温度計２４ａ，ｂを設ける。Still another embodiment will be described with reference to FIG.
First, the configuration will be described. The symbols 1 to 7 and 15 to 22 are as described in FIG. Thermometers 24a and 24b are provided instead of the pressure gauges 8 to 14 in FIG.
【００２１】次に動作について述べる。スラスト軸受６
は回転軸の回転と共に軸受温度が上昇する。スラスト力
が一方向に作用すると作用した方向のスラスト軸受温度
が作用していない方向のスラスト軸受温度に比べ上昇す
る。軸受温度が規定値（例えば両サイドの軸受温度が同
じになる値）であれば回転軸に作用するスラスト力の絶
対値が最小となるよう規定値を決めておき、軸受温度が
規定値になるよう演算機１７から制御出力２１が出力さ
れる。この制御出力２１を受けてガス供給調整弁１６，
ガス排気調整弁の開度が調整されるため、スラストバラ
ンス室の圧力が調整され全スラスト力の絶対値が最小と
なる。Next, the operation will be described. Thrust bearing 6
The bearing temperature rises as the rotating shaft rotates. When the thrust force acts in one direction, the thrust bearing temperature in the acting direction rises as compared with the thrust bearing temperature in the non-acting direction. If the bearing temperature is the specified value (for example, the bearing temperature on both sides is the same), the specified value is set so that the absolute value of the thrust force acting on the rotating shaft is minimized, and the bearing temperature becomes the specified value. The control output 21 is output from the computer 17. Upon receiving this control output 21, the gas supply adjusting valve 16,
Since the opening degree of the gas exhaust adjustment valve is adjusted, the pressure in the thrust balance chamber is adjusted and the absolute value of the total thrust force is minimized.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明により、回転軸に作用するスラス
ト力を低減できるため、ガス軸受タービンを大型化する
ことができ、動圧型のガス軸受を採用することも可能と
なる。According to the present invention, since the thrust force acting on the rotary shaft can be reduced, the gas bearing turbine can be upsized and a dynamic pressure type gas bearing can be adopted.
【図１】本発明の一実施例のスラストバランス室付軸受
タービンの系統図である。FIG. 1 is a system diagram of a bearing turbine with a thrust balance chamber according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例を示す系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の他の実施例を示す系統図である。FIG. 3 is a system diagram showing another embodiment of the present invention.
１…コンプレッサ翼車、２…回転主軸、３ａ，ｂ…ジャ
ーナル軸受、４…スラストバランス室、５…スラストバ
ランス室、６…スラスト軸受、７…タービン翼車、８…
コンプレッサ翼車，入口圧力計、９…コンプレッサ翼車
出口圧力計、１０…コンプレッサ翼車背面圧力計、１１
…タービン入口圧力計、１２…タービン出口圧力計、１
３…タービン翼車背面圧力計、１４…スラストバランス
室差圧計、１５…ガス排気調整弁、１６…ガス供給調整
弁、１７…演算機、１８…冷却器、１９…バイパス弁、
２０…熱交換器、２１…制御出力、２２…タービン入口
弁、２３ａ，ｂ…変位計センサ、２４ａ，ｂ…温度計セ
ンサ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor impeller, 2 ... Rotating main shaft, 3a, b ... Journal bearing, 4 ... Thrust balance chamber, 5 ... Thrust balance chamber, 6 ... Thrust bearing, 7 ... Turbine impeller, 8 ...
Compressor impeller, inlet pressure gauge, 9 ... Compressor impeller outlet pressure gauge, 10 ... Compressor impeller rear pressure gauge, 11
… Turbine inlet pressure gauge, 12… Turbine outlet pressure gauge, 1
3 ... Turbine impeller rear surface pressure gauge, 14 ... Thrust balance chamber differential pressure gauge, 15 ... Gas exhaust regulation valve, 16 ... Gas supply regulation valve, 17 ... Computing machine, 18 ... Cooler, 19 ... Bypass valve,
20 ... Heat exchanger, 21 ... Control output, 22 ... Turbine inlet valve, 23a, b ... Displacement sensor, 24a, b ... Thermometer sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 博信 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hironobu Ueda 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Hiritsu Seisakusho Co., Ltd.
Claims (6)
プレッサ翼車を設け、ジャーナル軸受、及びスラスト軸
受をガス軸受で支承するタービンにおいて、 前記スラスト軸受の内径側にスラストバランス室を設
け、当該スラストバランス室へガスを供給するライン又
は、当該スラストバランス室のガスを排出するラインを
設けたことを特徴とするスラストバランス室付ガス軸受
タービン。1. A turbine in which a turbine impeller is provided at one end of a rotary shaft and a compressor impeller is provided at the other end, and a journal bearing and a thrust bearing are supported by gas bearings. A thrust balance chamber is provided on the inner diameter side of the thrust bearing. A gas bearing turbine with a thrust balance chamber, comprising a line for supplying gas to the thrust balance chamber or a line for discharging gas in the thrust balance chamber.
してプロセスガスを用いたことを特徴とする請求項１記
載のスラストバランス室付ガス軸受タービン。2. The gas bearing turbine with a thrust balance chamber according to claim 1, wherein a process gas is used as a gas supplied to the thrust balance chamber.
供給するラインに、供給調整弁を設けタービン入口圧
力，タービン出口圧力，タービン翼車背面圧力，コンプ
レッサ入口圧力，コンプレッサ出口圧力，コンプレッサ
翼車背面圧力，スラストバランス室間の差圧を検出し、
これらの検出値を用いて演算機でスラスト力を計算し、
スラスト力の絶対値が最小となるようスラストバランス
室へ供給するガスを供給調節弁でコントロールすること
を特徴とする請求項１記載のスラストバランス室付ガス
軸受タービン。3. A supply regulating valve is provided in a line for supplying the process gas to the thrust balance chamber, and a turbine inlet pressure, a turbine outlet pressure, a turbine impeller rear surface pressure, a compressor inlet pressure, a compressor outlet pressure, a compressor impeller rear surface pressure. ， Detecting the differential pressure between the thrust balance chambers,
Calculate the thrust force with a computer using these detected values,
The gas bearing turbine with a thrust balance chamber according to claim 1, wherein the gas supplied to the thrust balance chamber is controlled by a supply control valve so that the absolute value of the thrust force is minimized.
ラインの代りに、当該スラストバランス室のガスを排出
するラインと排気調節弁を設け、スラスト力の絶対値が
最小となるようスラストバランス室のガスを排気調節弁
でコントロールすることを特徴とする請求項１記載のス
ラストバランス室付ガス軸受タービン。4. A line for discharging gas in the thrust balance chamber and an exhaust control valve are provided in place of the line for supplying gas to the thrust balance chamber, and the thrust balance chamber is constructed so that the absolute value of the thrust force is minimized. The gas bearing turbine with a thrust balance chamber according to claim 1, wherein the gas is controlled by an exhaust control valve.
して、スラスト軸受の浮上量を検出する変位センサをス
ラスト軸受の片面又は両面に設け、スラスト軸受の設定
隙間の中心になるようスラストバランス室の圧力を、ガ
ス供給調整弁又はガス排気調整弁で調整することを特徴
とする請求項１記載のスラストバランス室付ガス軸受タ
ービン。5. As a means for detecting the absolute value of the thrust force, a displacement sensor for detecting the flying height of the thrust bearing is provided on one side or both sides of the thrust bearing, and the thrust balance chamber is located at the center of the set clearance of the thrust bearing. The gas bearing turbine with a thrust balance chamber according to claim 1, wherein the pressure of the gas is adjusted by a gas supply adjusting valve or a gas exhaust adjusting valve.
して、スラスト軸受面の温度を検出しスラスト軸受温度
が規定値内となるようスラストバランス室の圧力をガス
供給調整弁又はガス排気調整弁で調整することを特徴と
する請求項１記載のスラストバランス室付ガス軸受ター
ビン。6. As a means for detecting the absolute value of the thrust force, the temperature of the thrust bearing surface is detected and the pressure in the thrust balance chamber is adjusted so that the thrust bearing temperature is within a specified value by a gas supply adjusting valve or a gas exhaust adjusting valve. The gas bearing turbine with a thrust balance chamber according to claim 1, wherein the gas bearing turbine is adjusted by
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07259855A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007023684A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Ntn Corporation | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| JP2007057109A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Ntn Corp | Air cycle refrigerating and cooling system |
| JP2007086060A (en) * | 2005-08-25 | 2007-04-05 | Ntn Corp | Turbine unit for air cycle refrigeration cooling |
| JP2008246628A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Disco Abrasive Syst Ltd | Chuck table mechanism |
| JP2011117600A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | General Electric Co <Ge> | System for controlling thrust affecting shaft |
| US8215898B2 (en) | 2005-08-25 | 2012-07-10 | Ntn Corporation | Turbine unit for refrigerating/cooling air cycle |
| US8347648B2 (en) | 2005-08-24 | 2013-01-08 | Ntn Corporation | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| WO2016203767A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 川崎重工業株式会社 | Expansion turbine device |
| CN113982698A (en) * | 2021-11-05 | 2022-01-28 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Balance gas and bearing seat heat insulation system of low-temperature organic working medium expander |
| CN114008397A (en) * | 2019-06-27 | 2022-02-01 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | Apparatus and method for liquefying gas |
| US11603853B2 (en) | 2018-09-14 | 2023-03-14 | Carrier Corporation | Compressor configured to control pressure against magnetic motor thrust bearings |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP4681894A patent/JPH07259855A/en active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101289363B1 (en) * | 2005-08-22 | 2013-07-29 | 엔티엔 가부시키가이샤 | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| JP2007057109A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Ntn Corp | Air cycle refrigerating and cooling system |
| WO2007023684A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-01 | Ntn Corporation | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| US8336328B2 (en) | 2005-08-22 | 2012-12-25 | Ntn Corporation | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| US8347648B2 (en) | 2005-08-24 | 2013-01-08 | Ntn Corporation | Air cycle refrigerating/cooling system and turbine unit used therefor |
| JP2007086060A (en) * | 2005-08-25 | 2007-04-05 | Ntn Corp | Turbine unit for air cycle refrigeration cooling |
| US8215898B2 (en) | 2005-08-25 | 2012-07-10 | Ntn Corporation | Turbine unit for refrigerating/cooling air cycle |
| JP2008246628A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Disco Abrasive Syst Ltd | Chuck table mechanism |
| JP2011117600A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | General Electric Co <Ge> | System for controlling thrust affecting shaft |
| WO2016203767A1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 川崎重工業株式会社 | Expansion turbine device |
| JP2017008775A (en) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | 川崎重工業株式会社 | Expansion turbine device |
| US11603853B2 (en) | 2018-09-14 | 2023-03-14 | Carrier Corporation | Compressor configured to control pressure against magnetic motor thrust bearings |
| CN114008397A (en) * | 2019-06-27 | 2022-02-01 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | Apparatus and method for liquefying gas |
| CN114008397B (en) * | 2019-06-27 | 2023-09-22 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | Apparatus and method for liquefying gas |
| CN113982698A (en) * | 2021-11-05 | 2022-01-28 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Balance gas and bearing seat heat insulation system of low-temperature organic working medium expander |
| CN113982698B (en) * | 2021-11-05 | 2023-10-24 | 重庆江增船舶重工有限公司 | Balanced gas of low-temperature organic working medium expansion machine and bearing pedestal heat preservation system |
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