43497. lajstromszámú szabadalom • Munkafolyamat hőerőgépeknél a hőenergia kedvező hasznosítására

1. gőzgépnél a telített gőznek gázzal való keverése lehetővé teszi, hogy a gőzt a gép munka hengerében csapjuk le és így a hő ama részét is munkává alakítsuk át, mely más rendszereknél a kifuvatott gőzzel elvész, 2. meleg gázokkal táplált gépeknél a gázok hőmérsékletét kevés víz hozzákeverésével megfelelően csökkenthetjük és ama hőmennyiséget, melyet a víz leköt, magában a gépben munkává alakíthatjuk át, mimellett a hűtés és sugárzás által okozott veszteségeket is kisebbíthetjük. Ha valamely gőzgépnél, melyet mint azt pld. föntebb jeleztük, 21 kg. abszolút nyomású. vagyis 214° hőmérsékletű telített gőzzel tartunk üzemben, az üzemi gőzhöz ugyanily nyomású és hőmérsékletű levegőt keverünk oly mennyiségben, hogy tökéletes telítésű körfolyam létesüljön, az elméleti gőzfogyasztást, — mint azt később le fogjuk írni, — kondenzátor alkalmazása nélkül óránként 2 kg.-ra lehet leszorítani, mely gőzfogyasztás kisebb, mint az eddigi legjobb gőzgépeknél 400"-ra túlhevített gőzzel elért gőzfogyasztás. Lehet egyébként úgy, mint a közönséges gőz vagy hőléggépeknél kondenzátort is alkalmazni, miáltal a hatásfok még inkább javul. A gőzfogyasztás nem sokkal növekedik, mikor a hengerbe hideg levegőt vezetünk be. Hőerőgépeknél, melyeknél a hajtóerőt elégetés vagy robbanás" által fölhevített gáz szolgáltatja, telített gőz hozzákeverésével ugyanezeket az előnyöket biztosítjuk. így pld. ha Le Rond-féle hőerőgépet használunk, melynél valamely szilárd, csöppfolyós vagy gázalakú tüzelőanyagot égetünk el megfelelő mennyiségű levegő jelenlétében és a gázt pld. 21 kg. nyomásig és 214° hőmérsékletre fölhevítjük, megfelelő súlyú víz hozzáadásával sikerül oly telítési körfolyamot elérni, melynek thermikus hatásfoka 60% vagy ennél is nagyobb. Oly telítési körfolyamat, melynek kezdeti hőmérséklete 400°, mi körülbelül 96 kg. nyomású telített gőznek felel meg, a thermikus hatásfok eléri a 90°-kot. Megjegyzendő, hogy a Carnot-féle körfolyam thermikus hatásfoka ugyanoly kezdeti hőmérsékletnél az első esetben csak 35%, a második esetben pedig csak 55%. de ezt az eredményt csakis oly módon érjük el, hogy a Le Rond-féle gépnél a körfolyam oly hőmérsékletek között folyik le, melyek csak látszólag határai a körfolyamnak. A következőkben a szóban lévő körfolyamot részletesen fogjuk egyes példákon ismertetni, miből a körfolyam által biztosított előnyök is ki fognak tűnni. Első sorban is gőz esetében a körfolyamot az egész expanziószakasz, vagy ennek csak egy része alatt lehet alkalmazni. így pld. meglévő berendezéseknél megfelelő módosírások után a rekuperáló körfolyamot arra hasznosíthatjuk, hogy a fáradt gőzben lévő rejtett hőt értékesítsük. Ekkor azonban megjegyzendő, hogy a gőz lecsapására szükséges levegőmennyiségnek azért, mert a hőmérsékleti határok, melyek között a körfolyam lefolyik, aránylag igen szűkek, meglehetősen nagynak kell lennie, miért is ha a rekuperáló körfolyamot fáradt gőz értékesítésére használjuk föl, oly gépeket keli használni, melyek kis térigény mellett sok hajtóközeget fogyasztanak, így pld. forgó gőzgépeket vagy turbinákat. Forgó gőzgépek alkalmazása azonban általában előnyösebb fog lenni, mint .turbináké, mert a turbinák csakis jó vákuum esetében adnak kedvező eredményt, a rekuperáló körfolyamnál pedig a kondenzátor alkalmazása gyakran céltalan, sok esetben pedig egyenesen káros komplikáció, mert a rekuperáló körfolyamnál az expanzió közben lecsapódott víz a turbina hatásfokát igen gyakran rontja. Általában is bárminő legyen is a választott mótor, legelőnyösebb a normális körfolyam alkalmazása, melynél — mint azt bevezetőleg jeleztük — a vízgőz lecsapódása az expanzió időszakkal kezdődik és ennek végéig befejeződik. Ez a körfolyam azért is előnyös, mert ekkor lesz a gép legkevésbbé terjedelmes. Ezek után könnyen megmutathatjuk példával, hogy ha a rekuperáló körfolyamat a