137792. lajstromszámú szabadalom • Folyami turbina

Megjelent: 1962. november 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.792 SZÁM 88. a. 10—12. OSZTÁLY — L—9377. ALAPSZÁM Folyami turbina László János, Budapest A bejelentés napja: 1943. december 10. A folyóvizek tömegében rejlő hatalmas természeti erők kihasználásának ma különösen nagy nemzetgazdasági jelentősége van, mégiscsak szórványosan lehet látni a folyókon egy-egy primitív vízikereket, mert ezek kis fordulatszám mellett rossz hatásfokkal dolgoznak. Találmányom célja a folyóvizek energiájának az értékesítése nagyobb fordulatszámmal és jobb hatásfokkal. Míg a közismert vízikerekek a víz színének hullámzó rétegét használják ki, addig én a találmányom tárgyát képsző turbinát a víz színe alá süllyesztem, ahol a víz nyugodt folyású, tehát szabálytalan hullámzásból eredő veszteségek nincsenek. Vízesések kihasználására a gyakorlatban jól bevált vízturbináink vannak, ezek azonban a folyóvíz medrébe süllyesztve nem használhatók, mert hiányzik a működésük előfeltétele: a víz esése. A vizet ugyanis a turbinán keresztül vezetve irányából eltérítik s így egy vízlépcsőt létesítve, alacsonyabb vízszínan vezetik tovább. Ha azonban a turbina forgórészét úgy képezzük ki, hogy az áraimlási irányából eltérített vízinyalábot a következő lapát ugyanannyival visszatéríti, akkor a turbinában szabályos hullámzás keletkezik és természetes vízesés, vagy mesterséges duzzasztómű nélkül is alkalmas a fenti cél elérésére. A víznyalábnak szabályos hullámzó mozgása által azonban gépem a közismert vízturbináktól eltérő új rendszert alkot. Ezen új rendszerű turbina forgórésze minden terelő vagy burkoló rész nélkül egyszerűen a folyó medrébe süllyesztve is jól működik, azonban a fordulatszám és a teljesítmény növelésére célszerű az egészet beburkolni és az eléjehelvezett tölcsérrel a vizet felgyorsítani, majd az utána levő sebességcsökkentő tölcsérrel szívóhatást létesíteni, hogy a hatásfok is erősen emelkedjék. A rajzokon láthatjuk a turbina néhány példaképpeni kiviteli alakjának vázlatos képét. Az 1. ábra az I nyíl irányában, a 2. ábra a II nyíl irányában, a 3. ábra a III nyíl irányában mutatja a gépet. A 4. ábra felülnézet az I, II és III nyilakkal, az 5. ábra ikergép burkolatát tünteti fel a vízvezető tölcsérekkel, a 6. ábra ugyanaz, de az ikergépeknek közel 90 fokos elforgatásával, végül a 7. és 8. ábra szerinti kivitelinél a víz közel 180 fokos kanyarodással megy keresztül a gépen. A turbina lényegében az —1— üreges tengelyben forgathatóan ágyazott —2—3—4—5—6— és —7— lapátokból áll. Az üreges tengely alsó tömör nyúlványa a —8— talpcsapágyban, a felső vége pedig a —9— nyakcsapágyban vem ágyazva. A —l'O— szíjtárcsa, vagy helyette egy tengelykapcsoló, esetleg fogaskerék az erőátadásra szolgál. A —11— ütközők a lapátok továbbforgását akadályozzák meg. Az egymással szemben levő lapátok közös tengelyre vannak ékelve, mégpedig oly módon, hogy az egyik mindig vízszintesen áll, a másik ugyanakkor a később ismertetendő elterelési szög alatt. A gép működése ezek alapján a következő: A. folyóvíz medrébe függőlegesen lesüllyesztett turbinán a 4. ábrán látható —a— és —b— nyilak irányában folyik keresztül a víz. Ha a felülnézet helyett az 1. ábrán oldalnézetben figyeljük meg az —a— nyíl irányában áramló víz útját, akkor azt látjuk, hogy a —<2—3— és —4— lapátok a vizet nyalábokra bontják és egyidejűleg irányából eltérítve az —ai—a?_—33— nyilak irányában kényszerítik a továbbhaladásra. Az áramló víztömegnek a lapátok felületére gyakorolt nyomása, az irányeltérítésből keletkező erő hatására a gép forgásba jön. A terhelés következtében azonban a gép kerületi sebessége csak kb. a fele a víz áramlási sebességének, tehát a —2—3—4 lapátok között átfolyó víznyalábok még elérik az —5—6— —7— lapátokat. Ezek azonban ellenkezőleg állnak, mint az előzőek ,> s ezért az érkező víznyalábok áramlási irányát visszafordítják. A gépnek ezen az oldalán átfolyó víz tehát szabályos hullámzó mozgást végez. Mi történik ezalatt a gép másik oldalán, ahol a —b— nyíl irányában áramlik a víz? Ezt a III nyíl irányából figyelhetjük meg a 3. ábrán. Amint látjuk, itt a —2'—3'—4'— lapátok vízszintesen helyzetből 45 fokkal elfordulva az —5—6—7— la-