136421. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lapátkoszorús forgó gépeknek periódikus jellegű működési folyamat szerint való üzembentartására s ez eljárás kivitelére való gép, ill. gépi berendezés

4 136.421 szó pl. akkor, ha egy gázturbínaberendezésben két vagy több kompresszor, ill. két vagy több turbina van a munkaközeg átáramlása tekintetében egymással sorba vagy párhuzamosan, vagy vegyesen sorba és párhuzamosan kapcsolva. Turbinák soros kapcsolása esetén az elrendezés célszerűen olyan, hogy külön, kompresszort hajtó és hasznos munkát végző turbinák vannak, melyek egymástól mechanikailag függetlenül forognak, mimelleit a kompresszort hajtó turbinának állandó jellegű fordulatszáma, a hasznos munkát végző turbinának (munkaturbinának) pedig pl. a terhelés változásától függően változó fordulatszáma van. Ha ily esetben a munkaturbina lapát beállítását saját fordulatszámától függetlenül akarjuk periodikusan eszközölni, úgy lapátjainak váltakozó elállítására célszerűen az állandó jellegű fordulatszámmal forgó kompresszorhajtó turbinát, ill. e turbinák egyikét vehetjük igénybe. Mindezen utóbbi esetekben a lapátok periodikus elállítása, a berendezés kivitelétől s a létesítendő működési folyamat természetétől függően, a berendezést alkotó összes gépegységek helyett csak egyes egységekre is korlátozható, amint a találmány általában csupán- egyes önálló gépegységekre is alkalmazható. Pl. az 1. ábra szerinti berendezés esetében a lapátelállíttás a már említett módon esetleg csak az 1 kompresszoron, vagy csak a 2 turbinán is végezhető, minthogy a 2. ábra szerinti periodikus nyomásváltozás ez esetben is létrejön, tekintve, hogy az átáramlási ellenállásnak az egyik gépegységen a lapátbeállítás változtatásával való megváltoztatása az e géppel sorbakapcsolt másik gép üzemére is visszahat; a jobb hatásfokú működésmód azonban természetesen akkor adódik, ha a lapátok beállításának változtatását mindkét gépen elvégezzük, mivel ezáltal a lapátok, a találmány egyik fő előnyének megfelelőén, mindkét gépen a változott üzemi viszonyokhoz legalkalmasabb, legjobb hatásfokú helyzetekbe juthatnak. Ugyanebből a meggondolásból kifolyólag kettőnél több gépeg.vspgből álló berendezés is általában akkor működik előnyösebben, ha a találmány szerinti eljárást minél több — határesetként minden — gépegységen alkalmazzuk, bár ezáltal a beszerzési és karbantartási költségek is emelkednek. Megemlítést érdemel még, hogy a lapátok periodikus jellegű elállításán kívül esetleg más üzemszerű művelet kivitelében is a működési folyamat változásaival összhangzatban álló változásokat létesíthetünk; így különösen a 2. ábra szerinti váltakozó túlnyomású üzem megvalósítása esetén a munkaközegben időegységként melegbevezetés céljából elégetett tüzelőanyag mennyiségét is a lapátbeállítás változtatásához igazodó ütemben változtathatjuk. E célra a tüzelőanyagtápláló szervet periodikusan, a 2. ábra szerinti üzem esetén értelem szerint oly módon befolyásoljuk, hogy a nagyobb túlnyomású működési szakasz alatt a bevezetett tüzelőanyag mennyisége is nagyobb legyen és viszont. A találmány értelmében periodikusan történő lapátelállítás elvben az áramló munkaközeggel dolgozó forgó gépek bármelyik ismert, ill. lehetséges kiviteli változatán megvalósítható, s közülük egyesek a találmány szerinti célra szerkezeti okokból különösen alkalmasak. E gépek, részben a már előadottak értelmében, lehetnek olyanok, melyekben a ]apátkoszorúk váltakozva egy álló- és egy forgórészen, ill. két, egymáshoz képest ellenirányban forgó forgórészen vannak elrendezve, mimellett a lapátok, részben szintén a már előadottak értelmében, ill. ezeknek megfelelően, vagy mindkét csoportbeli lapátkoszorúkban (tehát az álló- és a forgórészen, ill. a kétforgós gép mindegyik forgóján), vagy csupán a lapátkoszorúk egyik csoportjában vannak elállíthatókká téve. Hozzáférhetőség és az elállítószerv egyszerűbb működtetése szempontjából, a leírt példaképpeni változatoknak is megfelelően, jobb az oly álló lapátkoszorús megoldás, melynek egyúttal csak az álló lapátkoszorúkban vannak elállítható lapátjai, s ezenkívül ez a megoldás még azért is előnyösebb, minthogy a beállíthatóságuk miatt gyengébb felerősítésű lapátok, melyek szilárdságát a rendszerint magas üzemi hőmérséklet amúgy is csökkenti, centrifugálerőből eredő igénybevétellel nincsenek terhelve. A találmány számára alkalmas kiviteli változatok adódnak még a munkaközeg átáramlási irányának szempontjából is, minek megfelelően e gépek lehetnek axiális vagy radiális átáramlásúak, vagy olyanok is, melyekben a munkaközeg e két főirány közti átmeneti irányban áramlik. Ez utóbbi változatok közt ugyancsak a lapátelállító szerv egyszerűbb kivitele és működtetése érdekében az axiális átáramlású megoldás a legelőnyösebb, minthogy ily esetben a 6., ábra szerinti könnyen szerelhető és megbízható működésű, vagy ehhez hasonló kiképzésű elállítószerv alkalmazható. Mindaddig tehát, amíg különös szempontok más megoldást nem indokolnak, a találmány szempontjából a most mondottak összefoglalásaként szerkezetileg axiális átáramlású, elállítható álló lapátkoszorús gépek a legalkalmasabbak. Gázturbinaüzem esetén a berendezés — az 1. ábrabeli kiviteli példától eltérően — bármely változatban hőkieserélőt is tartalmazhat, mely bizonyos szempontok szerint esetleg szintén periodikusan működtethető. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás áramló munkaközeggel dolgozó lapátkoszorús forgó gépekhez, elsősorban gázturbinákhoz és ezekből álló gépi berendezésekhez állandó jellegű fordulatszám mellett periodikusan változó jellegű működési folyamat megvalósítására, azzal jellemezve, hogy a lapátoknak a forgásirányhoz képest való beállításában a működési folyamat szándékolt változásainak megfelelő, folyamatosan megismétlődő változásokat létesítünk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy a lapátbeállítás megismétlődő változtatását a működés közben eltelő időre vagy valamely ezzel változó üzemi mennyiségre (pl. a gép, ill, valamelyik gépegység vagy segédgép által működés közben megtett fordulatok számára) vonatkoztatva periodikusan végezzük. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás kiviteli módja, azzal jellemezve, hogy a lapátbeállításban a működési folyamat változásait közvetlenül kiváltó változásokat létesítünk.