35718. lajstromszámú szabadalom • Közbenső túlhevítés többszörös expanzióval működő gőz- vagy gázturbináknál
-- 2 naljuk föl a turbinánál megengedhető legmagasabb hőmérsékletű gőz előállítására. A föltalálok kísérletileg bebizonyították 1899—1900-ban, hogy a rendes Laval-rendszerű turbina 500° C.-nál magasabb hőmérsékletű gőzzel kifogástalanul dolgozik. De emellett már 7 atm.-nyomás mellett oly gőzsebességek adódtak ki (körülbelül 1370 m.), melyek egyszeres expanzió mellett már nem voltak gazdaságosan kihasználhatók. Ez vezetett a nyomásnak fokozatokba vagy expanzió-szakaszokba való fölosztására. Ekkor azonban aránylag oly kicsi sebességeket kaptunk, különösen a második fokozatban, hogy kívánatosnak bizonyult a sebességet ismét növelni, a mit most már czélszerűen a fáradt gőznek a második turbina előtt való újbóli túlhevítésével értünk el. Máimaga a hidraulikus turbinák szerkesztésénél mutatkozó. törekvés a lehető legjobb hatásfok elérésére, megérlelte a meleg jobb kihasználásának eszméjét is, mely a gyakorlatban még ismeretlen nagyságú hőmérsékletből kiindulva, úgy a feszültség fölosztására (többszörös expanzió), mint a közbenső túlhevítésre vezetett. Jelen találmány alkalmazását alábbi foganatosítási példában ismertetjük, melynél (az első és utolsó esetben) a 129182. sz. német szabadalombeli regeneráló elvet is alkalmazzuk. Az 1., 3. és 4. ábra munka-, illetve hődiagrammok, melyek szerint a munkafolyamatok elméletileg végbemennek. A diagrammokban előforduló léptékek a következők : A hőmérsékleti fokok az ordinátákra, az entropiamérték egységei pedig az abciszszára vannak tölvíve, ha pl. 1 C°-na 0-2 mm., az entrópia egységnek pedig 60 mm. felel meg, akkor a melegségtartalom egysége, 1 kalória = 12 mm2 . A 2. ábra a gép berendezés sémája, melynél a kazán (mely az (R) regenerátort tartalmazza), a két egymásután kapcsolt (TI T2) turbinával áll összeköttetésben. (Hl H2) jelölik a túlhevítőket, (S) a tápvíz előmelegítőt és (K) a sűrítőt. .. A diagramm a határgörbétől balra a kazánban és sűrítőben végbemenő állapotváltozásokat és folyamatokat tünteti föl, jobbra pedig ugyanazt a túlhevítőben, turbinában, regenerátorban és tápvíz előmelegítőben. Az (A—G) vonal szerint történik a melegbevezetés a kazánvízbe, (G—H) szerint a teljes elgőzölögtetés kazánnyomás alatt; (H—J) a 350° C.-ra való túlhevítős, az első (Hl) túlhevítőben (2. ábra); (J—Cl) a (TI) turbinában (2. ábra) teljesített munka lefolyása, míg a (TI) turbina fáradt gőzének 600° C.-ra- való túlhevítése a (H2) túlhevítőben (2. ábra) (Cl—D) vonal szerint megy végbe; (D—E) vonal ezen gőznek a (T2) turbinába (2. ábra) való bevezetését és munkateljesítményét ábrázolja; (E—P) vonal azon periódusnak felel meg, melyben a (T2) turbinából kilépő még forró fáradt gőz melegség tartalma - az (R) regenerátoron keresztül a kazán vízbe vezettetik vissza, és végül (F—A) vonal a fáradt gőznek a (K) sűrítőbe való bevezetését ábrázolja. Hogy ezen közbenső túlhevítés által mennyire javul a munkafolyamat, az a következőkből tűnik ki. Az (A G H J K A) diagramm ezen túlhevítés nélkül tünteti föl a munkafolyamatot 7 atm. kezdeti nyomás, 350° C. gőzhőmérséklet, és 0-1 atm. sűrítő nyomás mellett. A diagrammból megállapítható melegviszony TI = 0 26 hatásfokot ad, a mi annyit jelent, hogy tökéletes gépnél a gépbe bevehetett meleg 26°/o-a változtatható át hasznos munkává. E mellett csak 330° C. túlhevítés van fölvéve tekintettel a 7 atm. nyomás alatt álló túlhevítő tartósságára. Jelen folyamat ellenben a túlhevítésnek megfelelően (Cl D E F K) diagramm hozzácsatolása folytán n = 0 33 hatásfokot eredményez, tehát a hatásfok javulása kerek 7%. Az elméleti gőzsebességek mellett a következőleg alakulnak: az első turbinában wl = 930 m., a második turbinában w2 = 1200 m. A 3. ábra oly diagrammot tüntet föl, melynél egyenlő gőzsebességeket vettünk föl, azaz másodperczenkint 930 és 1200 m.
