JPH11287199A - Centrifugal compressor - Google Patents
Centrifugal compressorInfo
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- JPH11287199A JPH11287199A JP10705198A JP10705198A JPH11287199A JP H11287199 A JPH11287199 A JP H11287199A JP 10705198 A JP10705198 A JP 10705198A JP 10705198 A JP10705198 A JP 10705198A JP H11287199 A JPH11287199 A JP H11287199A
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば化学プラン
トや各種の産業用設備等の諸設備に適用することができ
る遠心圧縮機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal compressor applicable to various facilities such as a chemical plant and various industrial facilities.
【０００２】[0002]
【従来の技術】まず、従来の技術について説明する。図
２は従来の遠心圧縮機の要部縦断面図、図３は図２の遠
心圧縮機の吐出スクロールの出口部における流路内の流
れの同流路の縦断面内における流れ角の分布を示す流れ
角分布図である。2. Description of the Related Art First, a conventional technique will be described. FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of the conventional centrifugal compressor, and FIG. 3 is a flow angle distribution in the vertical cross section of the flow path at the outlet of the discharge scroll of the centrifugal compressor of FIG. It is a flow angle distribution diagram shown.
【０００３】図２において、インペラ７から吐出された
流れは、ディフユーザ６を通り、吐出スクロール５を経
て、吐出ノズル４から吐出配管８へと導かれる。吐出ス
クロール５はディフユーザ６から半径方向外方へ吐出さ
れた流れを集め、集めた流れを吐出ノズル４へと導く。In FIG. 2, a flow discharged from an impeller 7 passes through a diffuser 6, passes through a discharge scroll 5, and is guided from a discharge nozzle 4 to a discharge pipe 8. The discharge scroll 5 collects the flow discharged radially outward from the differential user 6 and guides the collected flow to the discharge nozzle 4.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
ように、遠心圧縮機の吐出スクロールの出口部において
は、流路内の流れの同流路の縦断面内に沿って旋回流れ
成分を持った流れ角が分布しているため、図２に示すよ
うに、吐出ノズル４内の流れが、流路の中心線方向に対
して垂直な方向に渦流を生じ、同吐出ノズル４内の流れ
は、この渦流による旋回流れ成分を持ったまま、吐出ノ
ズル４から吐出配管８へと吐出されていた。この旋回流
れ成分は、最終的には配管中において圧力損失を生じ、
かつ吐出配管８に続く配管の複雑な曲がり部９や、同曲
がり部９を有する配管の先端側に接続された例えば冷却
器等の機器１０中で、さらに新たな圧力損失を生じる原
因ともなっていた。As shown in FIG. 3, at the outlet of the discharge scroll of the centrifugal compressor, a swirling flow component is formed along the longitudinal section of the flow in the flow path. As shown in FIG. 2, the flow in the discharge nozzle 4 generates a vortex in a direction perpendicular to the center line direction of the flow path, and the flow in the discharge nozzle 4 Was discharged from the discharge nozzle 4 to the discharge pipe 8 while having the swirling flow component caused by the vortex. This swirling flow component eventually causes a pressure loss in the piping,
Further, in the complicated bent portion 9 of the pipe following the discharge pipe 8 and the device 10 such as a cooler connected to the tip side of the pipe having the bent portion 9, a new pressure loss is caused. .
【０００５】そこで、本発明は、吐出スクロールを経た
流れが、流路内において渦流を生じて同渦流による旋回
流れ成分を持ったまま吐出配管へと流れ込むということ
がないようにし、流路内における旋回流れ成分に基づく
圧力損失を未然に防止することができるようにし、吐出
配管あるいは吐出配管に続く各種の配管の複雑な曲がり
部や同配管の先端側に接続された例えば冷却器等の機器
中においても、旋回流れ成分に基づいて圧力損失を生じ
ることを未然に防止することができるようにした、遠心
圧縮機を提供しようとするものである。Accordingly, the present invention is intended to prevent a flow passing through the discharge scroll from generating a vortex in the flow path and flowing into the discharge pipe while having a swirling flow component due to the vortex flow. Pressure loss based on swirling flow components can be prevented beforehand, and in equipment such as a cooler or the like connected to the complicated bend of the discharge pipe or various pipes following the discharge pipe or the tip side of the pipe. It is another object of the present invention to provide a centrifugal compressor capable of preventing a pressure loss from occurring based on a swirling flow component.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の遠心圧縮機は、吐出スクロールを有する遠
心圧縮機であって、上記吐出スクロールの下流側に連続
する流路に、同流路の横断面に沿って翼羽根が環状に配
列されて形成された環状翼列が配設され、同環状翼列を
構成する上記各翼羽根が、上記流路内の流体の流れの旋
回成分を同流路の中心線に沿った直進成分に滑らかに転
換する羽根形状を有している。In order to solve the above-mentioned problems, a centrifugal compressor according to the present invention is a centrifugal compressor having a discharge scroll, wherein the centrifugal compressor has a flow passage connected downstream of the discharge scroll. An annular cascade in which the blades are arranged annularly along the cross section of the flow path is provided, and each of the blades constituting the annular cascade rotates the flow of the fluid in the flow path. It has a blade shape that smoothly converts the component into a straight component along the center line of the flow path.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１（１）は本発明の１実施の
形態に係る遠心圧縮機の要部縦断面図で、図１（２）は
図１（１）の遠心圧縮機におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線お
よびＣ−Ｃ線に沿って見た要部断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a main part of a centrifugal compressor according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line AA of FIG. It is principal part sectional drawing seen along the line and CC line.
【０００８】図１（１）において、インペラ７から吐出
された流れは、ディフユーザ６を通り、吐出スクロール
５を経て、吐出ノズル４へと導かれる。この吐出ノズル
４と吐出配管８との間には、短管２が介装されている。
短管２の内部には、短管２によって形成される流路の横
断面に沿って翼羽根が環状に配列されて形成された環状
翼列１が配設されている。環状翼列１を構成する各翼羽
根は、図１（２）に示すように、吐出ノズル４を経た流
体の流れの旋回成分を短管２によって形成される流路の
中心線に沿った直進成分に滑らかに転換する羽根形状を
有している。In FIG. 1A, a flow discharged from an impeller 7 passes through a diffuser 6, passes through a discharge scroll 5, and is guided to a discharge nozzle 4. The short pipe 2 is interposed between the discharge nozzle 4 and the discharge pipe 8.
Inside the short pipe 2, there is disposed an annular cascade 1 in which the blades are annularly arranged along the cross section of the flow path formed by the short pipe 2. As shown in FIG. 1 (2), each blade constituting the annular cascade 1 converts the swirling component of the flow of the fluid flowing through the discharge nozzle 4 into a straight line along the center line of the flow path formed by the short pipe 2. It has a blade shape that smoothly converts to the components.
【０００９】環状翼列１は、短管２の内部において旋回
流を軸方向へと滑らかに転向するもので、環状翼列１を
構成する各翼羽根は、短管２の周方向に列を成してい
る。図２における翼羽根の断面Ａ−Ａ、Ｂ−ＢおよびＣ
−Ｃにおける各翼羽根の周方向の縦断面として図１
（２）に示すように、各翼羽根の翼入口角は、半径方向
位置に応じて旋回流の方向を向き、これに対し各翼羽根
の翼出口角は、これと関係なく全域で短管２の軸方向へ
と向いている。The annular blade cascade 1 turns the swirling flow smoothly in the axial direction inside the short pipe 2, and each blade of the annular cascade 1 forms a row in the circumferential direction of the short pipe 2. Has formed. Sections AA, BB and C of the wing blade in FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of each blade in the circumferential direction in FIG.
As shown in (2), the blade inlet angle of each blade is oriented in the direction of the swirling flow according to the radial position, whereas the blade outlet angle of each blade is short pipe irrespective of this. 2 in the axial direction.
【００１０】吐出スクロール５から出た旋回流は、例え
ば図３に示すように、流路の外径側では流れ角βが略５
０°の大きさの旋回速度成分を持ち、また流路の中心部
においては流れ角βが２０°〜３０°程度の大きさの旋
回速度成分を持っている。これに合わせて短管２の内部
の環状翼列１においても、図１（２）に示すように、各
翼羽根の外径側の翼入口角が略５０°、内径側の翼入口
角が２０°〜３０°となるようにし、短管２の管軸中心
部においては、細長い円筒状のボス３とするか、あるい
はボス３を形成しないで空間を残しておく。上述のよう
に、翼出口角は短管２の管軸方向に対して０°となって
いる。各翼羽根の軸方向の翼長さは、図１（１）に示す
ように短管２の管軸からの半径方向の距離に比例して大
きい。As shown in FIG. 3, for example, the swirling flow coming out of the discharge scroll 5 has a flow angle β of about 5 on the outer diameter side of the flow path.
It has a swirl speed component of 0 °, and a swirl speed component having a flow angle β of about 20 ° to 30 ° at the center of the flow path. In accordance with this, also in the annular blade cascade 1 inside the short pipe 2, as shown in FIG. 1 (2), the blade inlet angle on the outer diameter side of each blade is approximately 50 °, and the blade inlet angle on the inner diameter side is The angle is set to 20 ° to 30 °, and in the center of the tube axis of the short tube 2, an elongated cylindrical boss 3 is used, or a space is left without forming the boss 3. As described above, the blade outlet angle is 0 ° with respect to the tube axis direction of the short pipe 2. The blade length in the axial direction of each blade is larger in proportion to the radial distance from the tube axis of the short pipe 2 as shown in FIG.
【００１１】ディフユーザ６を経て吐出スクロール５か
ら吐出される際の旋回流の速度成分Ｃｕは、配管中で
(γ/２ｇ)Ｃｕ2の圧力損失を生じるが、流れの方向が環
状翼列１により短管２の管軸方向に向けられることによ
り、(１−ζ)(γ/２ｇ)Ｃｕ2の全圧力の回復が得られ
る。ζは圧力損失係数であるが、環状翼列１の各翼羽根
の翼入口を流れに沿わせ、環状翼列１の翼羽根の枚数を
適切に選定することにより、ζ≪１となるように圧力損
失係数ζの値を抑えることができる。The velocity component Cu of the swirling flow when discharged from the discharge scroll 5 via the diffuser 6 becomes
Although the pressure loss of (γ / 2g) Cu 2 occurs, the flow direction is directed to the tube axis direction of the short pipe 2 by the annular cascade 1, so that (1-ζ) (γ / 2 g) Cu 2 Pressure recovery is obtained. ζ is a pressure loss coefficient, which is set to ζ≪1 by making the blade inlet of each blade of the annular cascade 1 follow the flow and appropriately selecting the number of blades of the annular cascade 1. The value of the pressure loss coefficient ζ can be suppressed.
【００１２】また、環状翼列１により、吐出配管８中に
流入する旋回流が無くなり、吐出配管８あるいは吐出配
管８に接続される配管中の例えば図２に示したような曲
がり部９や、冷却器等の機器１０における圧力損失も小
さくなり、上述の効果と合わせて、吐出配管８および吐
出配管８に接続される配管や機器中における圧力損失が
減少し、遠心圧縮機が適用された例えばプラント等の設
備全体の効率が一段と向上する。The annular cascade 1 eliminates the swirl flow flowing into the discharge pipe 8 and, for example, a bent portion 9 as shown in FIG. The pressure loss in the device 10 such as the cooler is also reduced, and the pressure loss in the discharge pipe 8 and the piping and equipment connected to the discharge pipe 8 is reduced in addition to the effects described above. The efficiency of the entire equipment such as a plant is further improved.
【００１３】この環状翼列１は、吐出ノズル４の吐出部
に接続された短管２内に配設することができる外に、遠
心圧縮機の任意の中間吐出部にも適用することができる
ので、遠心圧縮機の吐出ノズル４の数が多いほど、その
効果も大きくなる。The annular cascade 1 can be arranged in the short pipe 2 connected to the discharge section of the discharge nozzle 4, and can be applied to any intermediate discharge section of a centrifugal compressor. Therefore, the effect increases as the number of discharge nozzles 4 of the centrifugal compressor increases.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明の遠心圧縮機によれば、吐出スク
ロールを有する遠心圧縮機であって、上記吐出スクロー
ルの下流側に連続する流路に、同流路の横断面に沿って
翼羽根が環状に配列されて形成された環状翼列が配設さ
れ、同環状翼列を構成する上記各翼羽根が、上記流路内
の流体の流れの旋回成分を同流路の中心線に沿った直進
成分に滑らかに転換する羽根形状を有しているので、吐
出スクロールを経た流れが、流路内において渦流を生じ
て同渦流による旋回流れ成分を持ったまま吐出配管へと
流れ込むということがなく、流路内における旋回流れ成
分に基づく圧力損失を未然に防止することができ、吐出
配管あるいは吐出配管に続く各種の配管の複雑な曲がり
部や同配管の先端側に接続された例えば冷却器等の機器
中においても、旋回流れ成分に基づいて圧力損失を生じ
ることを未然に防止することができる（請求項１）。According to the centrifugal compressor of the present invention, there is provided a centrifugal compressor having a discharge scroll, wherein a vane blade is provided along a cross section of the flow path that is continuous with the downstream side of the discharge scroll. An annular blade cascade formed by annularly arranging the blades is disposed, and each of the blades constituting the annular blade cascade forms a swirl component of a fluid flow in the flow path along a center line of the flow path. Since it has a vane shape that smoothly converts to a straight component, the flow passing through the discharge scroll generates a vortex in the flow path and flows into the discharge pipe with the swirling flow component due to the vortex. Pressure loss based on the swirling flow component in the flow path can be prevented beforehand, for example, a cooler connected to a complicated bent portion of a discharge pipe or various pipes following the discharge pipe or a tip side of the pipe. Even in equipment such as It is possible to prevent that the resulting pressure loss on the basis of the flow component (claim 1).
【図１】（１）図は本発明の１実施の形態に係る遠心圧
縮機の要部縦断面図であり、、（２）図は図１（１）の
遠心圧縮機におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線
に沿って見た要部断面図である。FIG. 1 (1) is a longitudinal sectional view of a main part of a centrifugal compressor according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 (2) is a line AA in the centrifugal compressor of FIG. 1 (1). FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part taken along line BB and line CC.
【図２】従来の遠心圧縮機の要部縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional centrifugal compressor.
【図３】図２の遠心圧縮機のスクロールの出口部におけ
る流路内の流れの同流路の縦断面内における流れ角の分
布を示す流れ角分布図である。3 is a flow angle distribution diagram showing a flow angle distribution of a flow in a flow path at an outlet of a scroll of the centrifugal compressor in FIG. 2 in a vertical cross section of the flow path.
１ 環状翼列 ２ 短管 ３ ボス ４ 吐出ノズル ５ 吐出スクロール ６ デイフーザ ７ インペラ ８ 吐出配管 ９ 曲がり部 １０ 冷却器等の機器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Annular cascade 2 Short pipe 3 Boss 4 Discharge nozzle 5 Discharge scroll 6 Day fuser 7 Impeller 8 Discharge pipe 9 Bent part 10 Equipment such as cooler
Claims (1)
って、上記吐出スクロールの下流側に連続する流路に、
同流路の横断面に沿って翼羽根が環状に配列されて形成
された環状翼列が配設され、同環状翼列を構成する上記
各翼羽根が、上記流路内の流体の流れの旋回成分を同流
路の中心線に沿った直進成分に滑らかに転換する羽根形
状を有していることを特徴とする、遠心圧縮機。1. A centrifugal compressor having a discharge scroll, wherein a flow path that is downstream of the discharge scroll has:
An annular cascade in which the blades are arranged annularly along the cross section of the flow path is provided, and each of the blades constituting the annular cascade is provided with a flow of fluid in the flow path. A centrifugal compressor having a blade shape that smoothly converts a swirling component into a straight component along a center line of the flow path.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10705198A JPH11287199A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Centrifugal compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10705198A JPH11287199A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Centrifugal compressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287199A true JPH11287199A (en) | 1999-10-19 |
Family
ID=14449273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10705198A Withdrawn JPH11287199A (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Centrifugal compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11287199A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005002951A (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Centrifugal compressor |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP10705198A patent/JPH11287199A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005002951A (en) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Centrifugal compressor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |