120860. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázturbinákhoz
2 120860. zása a beszívott levegőtérfogatban csak igen kis mértékű változást idéz elő. Az ily kompresszorral felszerelt gázturbinatelep a bevezetett tüzelőanyag változta-5 tására igen érzékenyen reagál és változó terhelések esetén lényegesen jobb hatásfokkal működik, mint a lapos karakterisztikájú kompresszorralellátott gázturbinatelep. 10 A találmány megértése céljából a? 1. ábra egy példaképeni gázturbinatelep vázlatos metszetrajzát mutatja, a 2. ábrán egy a gyakorlatban elterjedt centrifugáikompresszor nyomástérfogat 15 karakterisztikája, a 3. ábrán pedig egy a találmány szerinti berendezéshez alkalmas kompresszor nyomástérfogat karakterisztikája látható, végül a 20 4. ábra egy ily utóbbi kompresszor lapátjain át vett metszetnek síkbafejtett képe. Az 1. ábra szerinti berendezésnél az (1) kompresszorházban foglal helyet a (2) és 25 (3) csapágyakban ágyazott (4) forgó, amely az (5) tengelykapcsoló segélyével a (6) turbinaházban elhelyezett és a (7), illetve (8) csapágyakban ágyazott (9) turbinafogróval van összekapcsolva. Az 30 (1) kompresszorházban foglalnak helyet a (10) álló lapátkoszorúk, míg a (4) kompresszorforgóban a (11) forgó lapátkoszorúk vannak szerelve. A (6) turbinaház a turbina (12) álló lapátkoszorúit, 35 a (9) forgó pedig a (13) forgó koszorúit tartja. A termelt, munka a (14) tengelyvégen vehető le. A feltüntetett példaképeni kivitelnél a tüzelőanyagot a (15) égők vagy porlasztók 40 vezetik be, az elégetés pedig a (16) égési térben történik. A turbinából kilépő leexpandált gázok melegének a komprimált friss gázra való átvitelére a vázlatosan feltüntetett (17) hőkicserélőszerkezet 45 van alkalmazva. A (18) fojtószelep a kompresszorba belépő légmennyiséget szabályozza. E berendezés a következőkép működik: A forgó kompresszorba a levegő a (19) 50 csatornán lép be, majd azt komprimált állapotban a (20) csatornán át hagyja el. A levegő azután a (17) hőkicserélőn áramlik át, amelyben a turbinából kilépő fáradt gázok melegtartalmának egy részét 55 átveszi. A levegő ezután a (16) égési térbe kerül, melyben a bevezetett tüzelőanyag legalább részben elég. A komprimált és felmelegített levegő a (21) belépőcsatornán lép be a turbinába, amelyet leexpandálás után a (22) csatornán át hagy el- 60 A turbinából kilépő gáz ezután a (17) hő. kicserélőbe jut, ahol melegét átadja a kompresszorból jövő friss levegőnek, végül pedig a berendezésből a (23) csatornán át távozik. E berendezés teljesítményé- 65 nek szabályozása a bevezetett tüzelőanyag mennyiségének változtatása útján történik, minek megfelelően csökkentett hasznos teljesítmény esetén a turbinában leexpandáló gáz hőfoka is alacsonyabb, 70 mint teljes terhelésnél. Amennyiben kompresszorként a szokásos centrifugáikompresszorok egyik vagy másik változata alkalmaztatnék, úgy annak karakterisztikája a 2. ábrán feltüntetett lefo- 75 lyású lenne. E karakterisztika ordinátáján a kompresszor által létesített (p—p0 ) és a (Po) nyomás viszonya, az abscisszán pedig a másodpercenként beszívott levegő térfogata van feltüntetve s a következőkben 80 nyomásviszony alatt mindig a túlnyomásra vonatkoztatott megfelelő értéket értjük. A berajzolt görbe a kompresszor egy adott fordulatszámára vonatkozik. Ha egy ily kompresszor rendes üzemi álla- 85 potának megfelelő pont az ábrán az (A)val jelölt pont, úgy lapos nyomástérfogat karakterisztika esetén a rendes üzemi állapot környezetében az előállított nyomásviszonynak 10'%-kal való csökken- 90 tése esetén a szállított térfogat a rendes szállításnak pl. 20 %-ával növekszik. Ha tehát a turbinatelep szabályozása folyamán a bevezetett melegmennyiséget oly mértékben csökkentjük, hogy a turbiná- 95 ban beálló nyomásesés a rendes terhelési állapotnak megfelelő nyomá,seséslC%-ával csökkenjen, ami hozzávetőlegesen beáll, ha a turbinába belépő gáz hőfoka 450 C°ról 375 C°-ra esik, akkor lapos karakterisz- 100 tikájú kompresszor esetén a beszívott levegőtérfogat igen tetemes mértékben, pl. 20 %-kal nő meg, s ezért a turbina hasznos teljesítménye csak jóval kisebb mértékben csökken, ami további hőfokcsökken- 105 tést tesz szükségessé. A 3. ábrán egy a találmány szerinti berendezésben alkalmazható kompresszor karakterisztikája van feltüntetve. Az ordináta ismét az előállott nyomásviszonyt, 110 az abscissza pedig a beszívott térfogatot , tünteti fel. A rendes üzemi állapotnak j megfelelő (A) pont környezetében ez I esetben egy 10%-os nyomásviszony változás a kompresszor által beszívott tér- ílí
