114505. lajstromszámú szabadalom • Üzemi eljárás és berendezés gázturbinákhoz
feltételt meg lehessen valósítani, szükséges, hogy első sorban a T«—T2 különbség, amely a hőkicserélő veszteségével arányos, kicsiny legyen, továbbá, hogy a íuv-5 binában uralkodó Tma x maximális hőfok Ti-től ne sokban különbözzék. A Ti—Ts különbség az esetben lesz kicsiny, ha a iiőkicserélőt megfelelően nagy hőátadó felülettel látjuk el és ha gondoskodunk arról 10 is, hogy sok fokozata legyen. Tulajdonképen csak végtelen sok fokozat és végtelen sok felület esetén lehet Ti r L\.; a hőátadófelület és fokozatok számának nagyobbítása mindenesetre csökkenti a T«— 15 Ta különbséget. A t Lírbinában felépő maximális hőfok & friss meleg bevezetésének szabályozásával uralható. így pl. az előzőkben előnyösnek jelzett izotliermikus expanziónál Tma x =T4 . 20 A hőtárolókon való átáramlás alatt a gázok nyomása a súrlódás nagyságának megfelelően csökken. Igen nagy áramlási sebességeknél a súrlódásból tetemes veszteségek keletkezhetnek, ezért nem szabad 25 a sebességet túlságosan fokozni, hanem célszerű azt 20 m/sec. érték alatt tartani. Igen nagy előnye az ismertetett üzemi berendezésnek, hogy a fentiek következtében, s különösen a kompresszor jó hatás-30 foka folytán már aránylag alacsony maximális hőfok mellett is igen jó hatásfokot ad. Fontos ez különösen a turbina üzembiztonsága, ára és tartóssága szempontjából. így, ha a munkaközeg legnagyobb át-35 lagos hőfoka nem haladja meg a 450 C° értéket, már igen jó thermikus hatásfok érhető el. Magasabb hőfoknál a hatásfok még javul, de nem célszerű a hőfokkal magasabbra menni, mint amit a turbina 40 anyaga még jól elbir. Ezért nem tanácsos, de nem is szükséges 600 C° fölé menni, hanem ez érték alatt kell maradni. Nagyon egyszerű a berendezés, ha a po alsó nyomáshatár az atmoszférikus nyo-45 más. Ekkor a kipufogás a 30 csatornán át a légkörbe történhetik, a veszteségi meleg a gázokban távozik és hűtővízre nincs szükség. Ekkor az alacsony nyomásléposő folytán a legnagyobb túlnyomás is igen 50 kicsiny, ami igen olcsó szerkezetet ad. A gázturbina kisebb méretű lehet, ha a kompresszor kezdő nyomása az atmoszféra nyomásánál nagyobb. Ekkor a (30) csatornában uralkodó nyomás is nagyobb 55 lesz és a (30) csatorna nem közlekedik az atmoszférával. Egy ily rendszerű gázturbinát mutat vázlatosa®, a 6. ábra. Ennél a (44) kompresszorba beömlő gáz p0 kezdőnyomása nagyobb, mint az atmoszférikus nyomás. A gáz a (45) csatornán át 60 jut a kompresszorba és azt a (46) csatornán át magasabb nyomáson hagyja el, átáramlik a vázlatosan feltüntetett (47) hőkicserélőn és a (48) csatornán át bejut a (49) turbinába, itt melegbevezetés mellett munkát végez, leexpandál és az (50) csatornán át elhagyja a turbinát. Ezután a gáz újra, azonban ellenkező irányban átjárja a (47) hőkicserélőt, majd az (51) csatornán át az (52) hűtőbe kerül, ahol az 70 (53) csöveken áramló hűtőközeg hatása alatt Ts-ről To-ra lehűl (lásd a 2. ábrabeli körfolyamot) ,s végül újra belép a kompresszorba. A turbinában bekövetkező elégés miatt a munkaközeg oxigéntartalmát 75 pótolni kell, ezért pl. a (47) hőkicserélő előtt, a pontozva ábrázolt (54) csatornán át a fáradt gázok egy részét elvezetjük egy (56) segédturbinába, amelyen átáramolva az idevezetett gázmennyiség az at- §Q moszféra nyomására expandál és az (57) csövön kipuiffog. Az (56) turbina hajtja az (58) kompresszort, melybe a kipufogó gázsúllyal azonos mennyiségű levegő áramlik be s az atmoszféránál magasabb po 85 nyomásra sűrítve az (59) csövön, a (60) hűtőn keresztül, akár az (52) hűtő előtt a (61) pontozottan rajzolt csövön át, akár a (62) csövön át a hűtő után az alacsonynyomású vezetékbe áramlik. Ez ú. n. túl- 99 nyomásos rendszerben dolgozó berendezés működése lényegében különben megegyezik a 3. ábrán példaképen feltüntetett megoldással. A belső elégetéshez szükséges friss 95 oxigén bevezetése az alacsonynyomású rész helyett történhetik közvetlenül a turbinába is. Az ugyancsak a 6. ábrában megadott alternatív megoldás szerint ekkor a friss levegőt szállító (65) kompresz- jqo szor a (66) vezetéken ós (67) hőkieserélőn (64) égőkhöz nyomja, be a levegőt. A (65 kompresszort hajtó (68) segédturbinát a (69) vezetékkel tápláljuk; 0 segédturbina előtt a hajtó gázok a (67) hőkicserélő- 105 ben felesleges melegüket leadják és a komprimált friss levegőt melegítik. Lehetséges az is, hogy a segédturbina teljesítménye a kompresszor hajtására nem elegendő. Ily esetben a teljesítmény- 110 hiányt egyéb külső hajtással pótolhatjuk vagy e turbina teljesítményét azzal fokozhatjuk, hogy benne belső elégést létesítünk. Az ehhez szükséges friss levegő bevezetése a (70) vezetéken történhetik. 115 A berendezés összhatásfoka szempontjából előnyös, ha a kompresszorban a komprimálás alatt levő gázt hűtjük. Ez,
