124290. lajstromszámú szabadalom • Üzemeljárás és berendezés gázturbinák részére
l S4290. 3 zőkből ki fog tűnni, maga az összberendezés méreteiben kompeudiózusabbá és ezért olcsóbbá tehető, noha első megtekintésre a szerkezeti részek szaporulatával 5 és ezért bonyolultabb kivitellel állunk szemben. A mondottakból már következik, hogy a kompressziószakaszok számának szaporításával, egyébként azonban a szakaszokban 10 kb. ugyanazon nyomásviszony megtartása mellett, az adott összhatásfok eléréséhez szükséges hőátadó felület igen lényeges mértékben csökken. így, ha pl. egyetlen szakaszban végbemenő kompresszió esetén 15 a hőkicserélő hatásos felülete, bizonyos jó hatásfok feltételezése mellett, m2 -ben kifejezve, LE-ként 10 m2 , ugyanezen feltételezett .hatásfok elérésére két kompressziószakasz esetén LE-ként csak 1,6 m2 felü-20 létre, három szakasz esetén pedig már csak 0,55 m2 felületre van szükség, stb. Általában, ha a hőkicserélő összes hatásos (a hőátadó lemezek mindköt oldalának beszámításával nyert) felülete F m3 , a gáz-25 turbinatelep teljesítménye L lóerő, a kompressziószakaszok száma pedig n, úgy jó hatásfok elérésére elegendő oly hőkicserélő; amelyre nézve F 20 L < n a 3 ' 80 ill., mivel a csökkenés n = 1-gyel szemben már n = 2 esetében is egészen feltűnő, amelyre nézve (biztonsági tartalékkal n > 2 esetében is az n = 2-re jellemző értékkel) T- < ^ Az 1. ábra a találmány szerinti üzemeljárással dolgozó oly példaképpeni berendezés vázlatát mutatja, amelynél a kompresszió három szakaszból, az expan-40 zió pedig négy szakaszból áll. A 2. ábrán a berendezés egy másik példaképem változata látható, amelynél a kompreszió két szakaszban, az expanzió pedig három szakaszban történik. 45 A3, ábra a 2. ábrán feltüntetett berendezés munkafolyamatának nyomás-térfogat diagramja. A 4. ábrán a berendezés oly további változata van feltüntetve, amelynél a tüzelés 50 a legkisebb nyomású turbina, ill. expanziószakasz után van kapcsolva; végül az 5. ábrán a berendezés oly változata látható, amelynél az elégéshez nem a turbina munkaközegét használjuk fel, hanem ehhez az atmoszférából külön vezetünk 55 be levegőt. AZÍ 1. ábra szerint a munkaközeg komprimálására célszerűen az aerodynamikában is használatos profilokhoz hasonló1 keresztmetszetű lapátokkal ellátott 1, 2 és 3, 60 axiális átáramlású kompresszorok szolgálnak, melyek a kompresszorokat hajtó 4, 5 és 6 turbinákkal vannak kapcsolva. A 7 munkaturbina a hasznos munka leadására szolgál és ezért 8 tengelyéihez villa- 65 mos generátor vagy más terhelés van kapcsolva. Az 1 kompresszor 9 kiömlőcsövéhez csatlakozik a 10 hűtő, amelynél az ennek egyik munkatéréiben, a feltüntetett kiviteli példánál pl. a 11. csőrendszer- 70 ben áramló hűtőfolyadék, célszerűen víz, a hűtőberendezés másik munkaterében áramló közeg hűtését végzi. A 10 hűtő a 2 kompresszor 12 belépő csonkjához van kapcsolva. Ugyancsak .hűtőberendezés van 75. elhelyezve a 2 ós 3 kompresszorok között is, amely 14 hűtő a 2 kompresszor 13 kiömlő és a 2 kompresszor 15 beömlő csonkjához csatlakozik. A 3 kompresszor 16 kiömlőcsonkjához csatlakozik a 17 hőkicse- gQ, rélő nagynyomású munkatere, melynek 18 kiáramló csonkja a 19 tüzelő térrel yan összekapcsolva. A 19, 20, 21 és 22 tüzelőterek .sorban a 6, 5, 4 és 7 turbinák elé vannak kapcsolva, az első (19) tüzelőtér 85 kivételével mindig oly módon, hogy a tüzelőtér beömlőcsonkja a tüzelőteret megelőző nagyobb ^nyomású turbina kiömlőcsonkjához, kiömlőcsonkja pedig a sorban következő kisebb nyomású turbina beömlő- 90 csonkjához van kapcsolva; a 20 tüzelőtér esetében pl, az egyfelől a ,6 turbina 23 kiömlőicsonkjához, másfelől, ,24 csonkjával, az 5 turbina 25 beöimlőcsonkjához csatlakozik. A legkisebb nyomású turbina után, 95 amely a feltüntetett példa esetében a 7 munkaturbina, a 17 hőkicserélő kisnyomású 26 munkatere van kapcsolva. Szilárd, gáznemű vagy folyékony tüzelőanyagnak a 19, 20, 21 és 22 .tüzelőterekbe 100 való bevezetésére a 28, 29, 30 és 31 tüzelőanyagbevezető szervek szolgálnak. E berendezés működése a következő: A munkaközeg a 27 beömlőcsonkon át lép be az 1 kompresszorba, amely ezt, magasabb 105 nyomásra sűrítve, az utána kapcsolt 10 hűtőbe nyomja. Az 1 kompresszorban felmelegedett levegőt a 10 hűtő ismert módon .visszahűti. Ezután a levegő a 2 kompresszorba lép, melyben még nagyobb nyo- 11» másra lesz sűrítve, majd o kompresszorból
