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JPH11257293A - 遠心圧縮機の制御装置 - Google Patents

遠心圧縮機の制御装置

Info

Publication number
JPH11257293A
JPH11257293A JP10059765A JP5976598A JPH11257293A JP H11257293 A JPH11257293 A JP H11257293A JP 10059765 A JP10059765 A JP 10059765A JP 5976598 A JP5976598 A JP 5976598A JP H11257293 A JPH11257293 A JP H11257293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
casing
diffuser
diffuser plate
displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10059765A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Inaba
剛 稲葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP10059765A priority Critical patent/JPH11257293A/ja
Publication of JPH11257293A publication Critical patent/JPH11257293A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444Bladed diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/622Adjusting the clearances between rotary and stationary parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/50Inlet or outlet
    • F05D2250/52Outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 インペラチップ隙間の増大を可及的に抑え
て、性能を向上する。 【解決手段】 遠心羽根車翼端部及びベーンドディフュ
ーザ部15に対向するケーシング部分で、ロータ回転軸
2の軸方向に一体に移動可能とした可動ケーシングに形
成されるインペラケーシング10、ディフューザベーン
16及びディフューザプレート17をインペラケーシン
グ10に対し一体に移動可能に保持する保持手段11、
圧縮機ケーシング5に取付けられて、インペラケーシン
グ10をロータ回転軸2の軸方向に移動させるアクチュ
エータ12、並びに圧縮機ケーシング5に取付けられ
て、圧縮運転中の羽根車のスラスト方向の変位を検出す
る羽根車変位検出器13を設け、羽根車変位検出器13
が検出した変位量に対応した移動量出力をアクチュエー
タ12に与えて、インペラチップ隙間を適正値に保持す
る、制御。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温ガス、蒸気に
よるタービン駆動の遠心圧縮機、特に多段遠心圧縮機の
インペラケーシングと遠心羽根車翼端部の隙間(インペ
ラチップ隙間)を制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に遠心圧縮機では、該遠心圧縮機の
遠心羽根車(以下、インペラと称す)に圧縮されたガス
の高圧が作用することによって、ロータ回転軸には軸方
向にスラスト力が働くために、その力を受けるライダー
リング若しくはスラスト軸受が取付けられている。多段
遠心圧縮機のロータ部が概要示される図4を参照して、
スラスト軸受6、例えばライダーリングとロータ回転軸
2のスラスト板7の間には、通常0.数mm程度の隙間δ
c 、δc'が設けられている。一方、インペラ3、4とイ
ンペラケーシング10の間にも0.数mm程度のインペラ
チップ隙間δa 、δb が設けられている。この隙間δa
、δb の量は遠心圧縮機の性能に大きな影響を及ぼす
ファクタであって、理想的には0が望ましい。しかしな
がら、実際には、上記隙間δa 、δb ともに熱膨張など
によるインペラ、ケーシングの変形等を考慮した所定の
量が必要となる。さらに、少なくともどちらか一方のイ
ンペラチップ隙間は、上記の所定の量に、ライダーリン
グ6の隙間δc 、δc'の最大値の分を加えた量が必要と
なり、理想とするものよりもかなり大きくせざるを得な
い。
【0003】このような構成の遠心圧縮機では、例えば
一方のインペラチップ隙間δa がスラスト力の方向に一
層増加してしまい、その結果、増加した側のインペラ3
の圧縮性能が低下する。特に、インペラ出口の羽根高さ
b2(図1参照)が小さい構造の圧縮機では、隙間増大に
よる性能低下率は相当に大きくなるものである。
【0004】このような問題に対処するためとして典型
的な先行技術が特公平 6− 33800号公報に挙示されるよ
うに公知であり、これは次のような構成を有する。すな
わち、遠心羽根車翼端(インペラ翼端)部に対向するケ
ーシング部分をロータ回転軸の軸方向に移動可能かつ調
節操作装置を設けた可動ケーシングとし、そして、調節
操作装置は、可動ケーシングの端部を摺動リングの凹溝
に嵌合し、可動ケーシングを周方向に等間隔に分割し
て、これらを軸方向移動および傾斜可能とすると共に、
各分割可動ケーシングに作動シリンダのピストン連結棒
の先端を連結して構成され、可動ケーシングとインペラ
翼端との隙間検出器を設け、該検出器の検出値と設定基
準値とを比較して最適隙間となるように可動ケーシング
を移動させるようにした構成である。
【0005】上述の構成の先行技術によれば、シュラウ
ド(インペラ翼端に取り付けた帯状の金具)の隙間漏れ
損失は抑制できるが、各分割可動ケーシングが軸方向に
それぞれ移動するために、厳密には移動変位が少しずつ
異なることになって、インペラ入口部及び出口部におけ
るシュラウド部にずれによる段差が生じ、そのためにガ
スの流れが乱れてこの乱流による損失が発生する。な
お、この部分の流れの乱れはインペラ性能自体に大きな
影響を及ぼすものである。また、インペラ出口部の流れ
の乱れは、後流側に続くディフューザベーンの性能にも
大きな影響を及ぼす。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の結果として、イ
ンペラ隙間漏れによる損失が低減できる反面、乱流に基
づく上述の損失が増加することから、圧縮性能は寧ろ低
下することが充分予想されるものである。
【0007】本発明は、このような従来の問題点の解消
を図るために成されたものであり、従って本発明の目的
は、軸方向スラスト力を支持する軸受部に必然的に生じ
る隙間のために、スラスト力の変化によって発生するイ
ンペラチップ隙間が増大する傾向にあるのを可及的に抑
えて、これによる性能低下をなくすことによって、遠心
圧縮機における総合性能の向上・安定化を図らせること
ができる遠心圧縮機の制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明に係る請求項1の発明は、ライダーリング、
スラスト軸受などの軸方向スラスト力を支承する軸受を
備える遠心圧縮機において、圧縮機ケーシングのインペ
ラ翼端部及びベーンドディフューザ部に対向するケーシ
ング部分であって、ロータ回転軸の軸方向に一体に移動
可能とした可動ケーシングに形成されるインペラケーシ
ングと、ベーンドディフューザ部のディフューザベーン
とディフューザプレートとを前記インペラケーシングに
対し一体に移動可能に保持する保持手段と、圧縮機ケー
シングに取付けられて、前記インペラケーシングをロー
タ回転軸の軸方向に移動させるアクチュエータと、圧縮
機ケーシングに取付けられ、圧縮運転中における羽根車
のスラスト方向の変位を検出する羽根車変位検出器と、
この羽根車変位検出器が検出した変位量に対応した移動
量出力を前記アクチュエータに与えてインペラケーシン
グとインペラ翼端部の隙間を適正値に保持させる制御手
段とを含んで遠心圧縮機の制御装置を構成したものであ
る。
【0009】また、本発明に係る請求項2の発明は、上
記請求項1の発明に関して、前記保持手段が、圧縮機ケ
ーシングのディフューザプレートに対向する部分に凹設
されて、インペラケーシングに対向した前記ディフュー
ザプレートが出入り可能に収容される凹部と、この凹部
内に収納されてディフューザプレートを背面側から押圧
するばねとにより形成され、ディフューザベーンとディ
フューザプレートとを前記ばねによって前記インペラケ
ーシングに弾力的に圧接し得ることを特徴とする遠心圧
縮機の制御装置である。
【0010】また、本発明に係る請求項3の発明は、上
記請求項1の発明に関して、前記保持手段が、ディフュ
ーザプレート及びディフューザベーンをインペラケーシ
ングに一体に固定させるボルトなどのファスナー類によ
り形成されることを特徴とする遠心圧縮機の制御装置で
ある。
【0011】また、本発明に係る請求項4の発明は、上
記請求項2の発明に関して、前記保持手段が、前記凹部
の内周壁部と該凹部に収容されたディフューザプレート
の外周部との間の隙間部に介装したシールリングを備え
ることを特徴とする遠心圧縮機の制御装置である。
【0012】また、本発明に係る請求項5の発明は、上
記請求項1乃至請求項4のいずれかの発明に関して、イ
ンペラケーシングの吸込側端部と吸込配管との接続部
に、インペラケーシングの軸方向変位を許容し、かつ、
接続部の気密を保持する部材に形成される撓み継ぎ手が
設けられることを特徴とする遠心圧縮機の制御装置であ
る。
【0013】このような本発明によれば、インペラ或い
はロータ回転軸がガス圧力によりまた熱膨張などによる
変形によってインペラチップ隙間が変化しても、制御手
段がこの変化量に対応した移動量出力をアクチュエータ
に与えることによって、インペラケーシングがインペラ
チップ隙間を適正値に保持させるようにロータ回転軸の
軸方向に移動制御される。その結果、圧縮機全体の性能
を高効率に維持しながら圧縮運転が続けられる。
【0014】この場合、インペラケーシングはインペラ
翼端部を取り囲む全周部に亘る単一体を形成して一体に
移動するので、数分割された従来の分割可動ケーシング
の場合のような乱流による損失、すなわち、インペラ入
口部及び出口部におけるシュラウド部に分割可動ケーシ
ングのずれにより段差が生じてガス流の乱れを起こすこ
とによる損失、の発生が全くなるものであって、インペ
ラチップ隙間の自動制御による性能保持作用が所期通り
に充分に発揮される。
【0015】また、本発明によれば、ベーンドディフュ
ーザ部のディフューザベーンとディフューザプレートと
を前記インペラケーシングに対し一体に移動可能に保持
させてなることにより、ベーンドディフューザ部でのガ
ス流の乱れも防ぐことができる。
【0016】さらに本発明における請求項4の発明によ
れば、保持手段が前記凹部の内周壁部と該凹部に収容さ
れたディフューザプレートの外周部との間の隙間部に介
装したシールリングを備えることによって、ディフュー
ザ出口から入口に向かうガスの漏れが皆無となり、この
漏れによる性能低下が防げる。
【0017】さらに本発明における請求項5の発明によ
れば、インペラケーシングと吸込配管との接続部に撓み
継ぎ手を設けたことにより、インペラケーシングを円滑
に移動させることができ、かつ、吸込側の気密性を保持
することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、添付図面を参照しながら具体的に説明する。
【0019】図1には、本発明の第1の実施形態に係る
制御装置の要部が一部縦断面図で示される。図1に示さ
れる遠心圧縮機1は例えばタービン駆動の2段圧縮機で
あって、そのロータ部の構造は図4に図示する遠心圧縮
機と基本的に同じであり、ロータ回転軸2の両端に第1
段圧縮機1A 及び第2段圧縮機1B のインペラ3、4が
固着され、各圧縮機1A 、1B はそれぞれ圧縮機ケーシ
ング5を備える。ロータ回転軸2は、前記ケーシング5
内において図示しないラジアル軸受で支承され、また、
ロータ回転軸2の中間部は、ライダーリングからなるス
ラスト軸受6によっても支承されている。したがって、
ロータ回転軸2及びインペラ3、4は、ガス圧力によっ
て通常、0.数mm程度の隙間δc 、δc'に応じて前記軸
2方向に移動するようになっている。
【0020】圧縮機ケーシング5は、ロータ回転軸2が
収容されてなる本体部ケーシング8と、圧縮室を取巻く
圧縮室ケーシング9と、インペラ翼端部及びベーンドデ
ィフューザ部15に対向するインペラケーシング10と
の3部分のケーシングにより形成されていて、圧縮室ケ
ーシング9は、本体部ケーシング8の軸方向端面部に対
してボルトによるねじ締付けによって直接固定されて固
定部分となっている。一方、インペラケーシング10
は、圧縮室ケーシング9の中央部の円形孔に嵌合により
組付けられてロータ回転軸2の軸方向に単体で移動可能
となっていて、可動ケーシングに形成されている。
【0021】圧縮室ケーシング9とインペラケーシング
10との嵌合部に関しては、図示例では、圧縮室ケーシ
ング9の前記円形孔の周壁部はロータ回転軸2を軸中心
とした短円柱面に形成され、一方、インペラケーシング
10の最大径部を成す外周部は前記円形孔の短円柱面に
対応しかつロータ回転軸2を軸中心とした短円柱面に形
成されていて、両ケーシング9、10を嵌合により組付
けた状態では、固定側の圧縮室ケーシング9に対してイ
ンペラケーシング10が両短円柱面間で摺接しながらロ
ータ回転軸2方向に移動可能となっている。なお、前記
円形孔の周壁部の中間部分にリング溝を凹設してこの溝
にシールリング23を介装させることによって嵌合部に
おける気密性を保持させるようにしている。
【0022】このような構成を有する遠心圧縮機1にお
いて、第1の実施形態に係る制御装置は、可動ケーシン
グに形成される前記インペラケーシング10と、ベーン
ドディフューザ部15のディフューザベーン16及びデ
ィフューザプレート17をインペラケーシング10に一
体に保持させる保持手段11と、インペラケーシング1
0を移動させる駆動機構としてのアクチュエータ12
と、インペラ3のスラスト方向変位を検出する羽根車変
位検出器13と、アクチュエータ12を駆動制御する制
御手段14とを含んで構成される。
【0023】アクチュエータ12は、例えば油圧シリン
ダが用いられて、シリンダ本体をその作動軸がロータ回
転軸2に平行になるように配置して、本体部ケーシング
8又は圧縮室ケーシング9の固定側となるケーシングに
取付けるとともに、ピストンロッドの先端部をインペラ
ケーシング10に連結して設けられる。この油圧シリン
ダは、インペラケーシング10に対して1基だけ取付け
るようにしてもよいが、同一構造の2基又は複数基をイ
ンペラケーシング10の周りに等分周に配置してインペ
ラケーシング10に連結し、これを後述する制御手段1
4によって同期的に連係作動させるようにしてもよい。
【0024】保持手段11は、この第1実施形態におい
ては、ディフューザプレート17の背面側に対向して設
けられた凹部18と、該凹部18内に収納されるばね1
9とにより形成される。凹部18は、本体部ケーシング
8のディフューザプレート17に対向する部分に該プレ
ート19に対応する形状の窪みで凹設されていて、イン
ペラケーシング10に対向させたディフューザプレート
17をこの凹部18内に出入り可能に収容し得るように
なっている。一方、ばね19は複数個のコイルばねから
なっていて、これらのコイルばねをディフューザプレー
ト17の背面と凹部18底面の間に介在するように凹部
18内に分散して収納している。
【0025】このような保持手段11は、凹部18内の
ばね19がその弾機力によってディフューザプレート1
7を背面側から常時インペラケーシング10側に押圧し
ているため、ディフューザプレート17はディフューザ
ベーン16を介在した状態でインペラケーシング10に
押付けられており、したがって、ディフューザベーン1
6とディフューザプレート17とは、インペラケーシン
グ10がロータ回転軸2方向に移動した場合に、該ケー
シング10に随伴して一体に移動するようになり、常に
インペラケーシング10に圧接した状態に保持される。
【0026】羽根車変位検出器13は、例えばインダク
タンス型非接触センサが用いられ、本体部ケーシング8
のインペラディスクに対向する端面部分等に設けられた
取付け用溝内に収設される。この羽根車変位検出器13
は、対向する検知対象であるインペラ3のディスク背面
との離隔距離を電気信号の変化として非接触下において
検出することが可能であって、これによってインペラ3
のスラスト方向の変位を電気信号レベルに変換して検出
することができる。なお、この検出器13は、1個の前
記非接触センサを適当箇所に設けてインペラ3のスラス
ト方向の変位量として検出させる他、数個の非接触セン
サをロータ回転軸2の周りに等分周に配置して設けた数
箇所の取付け用溝にそれぞれ収設して、各センサの検出
値から平均値を求めてこれをインペラ3のスラスト方向
の変位量に相当する検出値とするようにしたものでもよ
い。
【0027】制御手段14は、例えば電子的制御回路と
制御出力部とからなっていて、電子的制御回路は、 A/D
コンバータ、演算器及び D/Aコンバータを要素として備
え、制御出力部は、油圧用サーボバルブを要素として備
えている。この制御手段14は、羽根車変位検出器13
の検出信号すなわちインペラ3のディスク背面との離隔
距離に対応する電気信号が入力信号として与えられる
と、演算器において先ずインペラ3のスラスト方向の変
位を演算により求め、さらにこの演算結果から、インペ
ラチップ隙間δa を適正値に保持するに必要なインペラ
ケーシング10の軸方向変位量を演算により求めて、こ
の軸方向変位量に対応する移動量出力を油圧用サーボバ
ルブを介してアクチュエータ12としての油圧シリンダ
に出力するようになっている。
【0028】このような制御装置を備える第1の実施形
態は、圧縮運転時において、インペラ3、ロータ回転軸
2が軸方向に変位して、インペラチップ隙間が変化する
と、羽根車変位検出器13によりこのインペラチップ隙
間の変化量が検出されて、直ちに制御手段14によって
インペラチップ隙間を適正値に保持するに必要なインペ
ラケーシング10の軸方向変位量に対応する移動量出力
が求められるとともに、油圧用サーボバルブを介してア
クチュエータ12にこの移動量出力が与えられる。その
結果、インペラケーシング10が、インペラチップ隙間
を適正値に保持させるようにロータ回転軸2の軸方向に
移動制御されて、自動的に位置決めされる。よって、イ
ンペラチップ隙間を常に適正値に保持してインペラ性能
の低下を防止することが可能である。
【0029】また、このような第1の実施形態におい
て、インペラケーシング10の吸込側端部と吸込配管2
1との接続部には撓み継ぎ手22が設けられる。この撓
み継ぎ手22は、配管端部相互を接続する際にこの接続
部に介設させて、ある程度の伸縮、偏心方向の変位は許
容しながら気密は保持することができるようにした周知
の構造の管継ぎ手が用いられる。第1の実施形態は、こ
のような撓み継ぎ手22を設けたことによって、インペ
ラケーシング10に対する軸方向の移動制御を確実かつ
円滑に行わせることができ、しかも、圧縮機の吸込側の
気密性を十分確保することが可能である。
【0030】図2には、本発明の第2の実施の形態に係
る制御装置の要部が一部縦断面図で示される。この第2
の実施の形態は、前記第1の実施の形態に係る制御装置
に類似し、対応する部材には同一の参照符号が付されて
いる。図示の第2の実施の形態において構成上の特徴と
される点は、第1の実施の形態の場合の保持手段11に
対して、更に、ガス漏れ防止のためのシール構造が付加
されていることである。すなわち、凹部18の内周壁部
と該凹部18に収容されたディフューザプレート17の
外周部との間に形成される隙間部にシールリング24を
介装した構成を有する。この場合の具体的な構造例とし
ては、ディフューザプレート17の外周縁の中央寄り部
分に、断面形状が半円形を成す環状溝を凹設して、この
環状溝にシールリング24を装着することにより、シー
ル構造としたものである。
【0031】このような第2の実施の形態は、本体部ケ
ーシング8の凹部18とディフューザプレート17との
隙間部をシールリング24によってシールしたことによ
り、ディフューザプレート出口から入口に向かうガスの
漏れがなくなり、この漏れによる性能低下が防止でき
る。また、シールリング24を介在させたことにより、
インペラケーシング10の移動に伴ってディフューザプ
レート17が凹部18内を出入りする際に生じ易い横方
向の振動を抑えることができて、本来の保持性能が安定
的に発揮されるものである。
【0032】図3には、本発明の第3の実施の形態に係
る制御装置の部分示拡大断面図が示される。この第3の
実施の形態は、前記第1の実施の形態に係る制御装置に
類似し、対応する部材には同一の参照符号が付されてい
る。図示の第3の実施の形態において構成上の特徴とさ
れる点は、第1の実施の形態の場合の保持手段11がば
ね19の弾機力を利用したばね押圧保持構造であるのに
対して、ディフューザベーン16、ディフューザプレー
ト17をボルト等のファスナー類により直接インペラケ
ーシング10に固定させて、インペラケーシング10、
ディフューザベーン16及びディフューザプレート17
を一体構造体としたことである。
【0033】この第3の実施の形態における保持手段1
1の具体的な構造例としては、図示するようにディフュ
ーザプレート17及び必要に応じディフューザベーン1
6にボルト用貫通孔を穿設する一方、インペラケーシン
グ10の対応個所にボルト用ねじ孔を螺設して、ボルト
20を前記各ボルト用貫通孔に挿通した後、前記ボルト
用ねじ孔にねじ込ませてなるボルト固定構造が挙げられ
る。
【0034】このような第3の実施の形態は、ベーンド
ディフューザ部15のディフューザベーン16とディフ
ューザプレート17とを前記インペラケーシング10に
対し一体に固定させてなることにより、ベーンドディフ
ューザ部15でのガス流の乱れを防ぐことができる点で
は第1、第2の実施の形態におけると同様であり、更
に、ばねが不要になることで構造が簡単となる利点があ
る。
【0035】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【0036】本発明によれば、圧縮機ケーシングの遠心
羽根車翼端部及びベーンドディフューザ部に対向するケ
ーシング部分であるインペラケーシングを、ロータ回転
軸の軸方向に一体に移動可能とした可動ケーシングに形
成するとともに、ベーンドディフューザ部のディフュー
ザベーンとディフューザプレートとを前記インペラケー
シングに対し一体に移動可能に保持して、スラスト方向
のロータの変位量だけ可動ケーシング、ディフューザベ
ーン及びディフューザプレートを一体にロータ回転軸の
軸方向に移動させるようにしたから、インペラケーシン
グと遠心羽根車翼端部の隙間を常時適正値に保持させる
ことができ、また、前記移動の際にインペラ出口やシュ
ラウド部に段差を生じさせないようにすることが可能と
なり、圧縮機全体の性能を高効率状態で安定維持しつ
つ、インペラケーシングと遠心羽根車翼端部の隙間増大
によるインペラ性能の低下ならびにベーンドディフュー
ザ部でのガス流の乱れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る制御装置の要部
を示す一部縦断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る制御装置の要部
を示す一部縦断面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態に係る制御装置の部分
示拡大断面図である。
【図4】多段遠心圧縮機のロータ部の概要構造図であ
る。
【符号の説明】
1…遠心圧縮機 2…ロータ回転軸
3…インペラ 4…インペラ 5…圧縮機ケーシング
6…スラスト軸受 7…スラスト板 8…本体部ケーシング
9…圧縮室ケーシング 10…インペラケーシング 11…保持手段
12…アクチュエータ 13…羽根車変位検出器 14…制御手段 15…
ベーンドディフューザ部 16…ディフューザベーン 17…ディフューザプレー
ト 18…凹部 19…ばね 20…ボルト
21…吸込配管 22…撓み継ぎ手 23…シールリング
24…シールリング

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライダーリング、スラスト軸受などの軸
    方向スラスト力を支承する軸受を備える遠心圧縮機にお
    いて、圧縮機ケーシングの遠心羽根車翼端部及びベーン
    ドディフューザ部に対向するケーシング部分であって、
    ロータ回転軸の軸方向に一体に移動可能とした可動ケー
    シングに形成されるインペラケーシングと、ベーンドデ
    ィフューザ部のディフューザベーンとディフューザプレ
    ートとを前記インペラケーシングに対し一体に移動可能
    に保持する保持手段と、圧縮機ケーシングに取付けられ
    て、前記インペラケーシングをロータ回転軸の軸方向に
    移動させるアクチュエータと、圧縮機ケーシングに取付
    けられて、圧縮運転中における羽根車のスラスト方向の
    変位を検出する羽根車変位検出器と、この羽根車変位検
    出器が検出した変位量に対応した移動量出力を前記アク
    チュエータに与えてインペラケーシングと遠心羽根車翼
    端部の隙間を適正値に保持させる制御手段とを含むこと
    を特徴とする遠心圧縮機の制御装置。
  2. 【請求項2】 前記保持手段が、圧縮機ケーシングのデ
    ィフューザプレートに対向する部分に凹設されて、イン
    ペラケーシングに対向した前記ディフューザプレートが
    出入り可能に収容される凹部と、この凹部内に収納され
    てディフューザプレートを背面側から押圧するばねとに
    より形成され、ディフューザベーンとディフューザプレ
    ートとを前記ばねによって前記インペラケーシングに弾
    力的に圧接し得る請求項1記載の遠心圧縮機の制御装
    置。
  3. 【請求項3】 前記保持手段が、ディフューザプレート
    及びディフューザベーンをインペラケーシングに一体に
    固定させるボルトなどのファスナー類により形成される
    請求項1記載の遠心圧縮機の制御装置。
  4. 【請求項4】 前記保持手段が、前記凹部の内周壁部と
    該凹部に収容されたディフューザプレートの外周部との
    間の隙間部に介装したシールリングを備える請求項2記
    載の遠心圧縮機の制御装置。
  5. 【請求項5】 インペラケーシングの吸込側端部と吸込
    配管との接続部に、インペラケーシングの軸方向変位を
    許容し、かつ、接続部の気密を保持する部材に形成され
    る撓み継ぎ手が設けられる請求項1、2、3又は4に記
    載の遠心圧縮機の制御装置。
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