138415. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés változó fordulatszámú munkaturbinát tartalmazó gázturbinatelepek üzemi szabályozására

2 138415. vozó, teljesen leexpandált munkaközeg még hasznosítható melegével már előmelegített munkaközeg, a példaképen folyékony vagy gáznemű tüzelőanyag bevezeté-5 sere szolgáló (11) égővel bevezetett tüzelőanyag elégetése folytán, még tovább melegszik, s a szükséges munkavégzésre elegendő hőmennyiség felvétele után a (2) gázturbina (12) bevezetőcsatlakozásán át 10 ily állapotban lép be e turbina munkaterébe, melyben, az itteni (13) álló és (14) forgó lapátkoszorúkon való átáramlás közben, részbeni expanzió mellett, a (2) turbina tengelyére pontosan annyi munkát ad 15 le, amennyi az (1) kompresszor, s az említett esetleges segédgépek hajtására éppen szükséges. Az e munkavégzés után még további expanziólehetőséggel és munkaképességgel rendelkező munkaközeg a (2) 20 turbina (15) kiömlőtoldatán s a munkaturbinának ehhez a (16) összekötőcsövön át csatlakozó (17) bevezetőtoldatán keresztül most a (4) munkaturbina munkaterébe jut, s ebben az itteni (18) álló és (19) forgó la-25 pátok megcsapása és a szükséges hasznos teljesítmény kifejtése mellett a munkakörfolyam alsó nyomáshatáráig expandál. Az ily módon gyakorlatilag teljesen leexpandált munkaközeg végül — még hasznosít-30 ható melegtartalmának a komprimált friss munkakőzegre való átvitele céljából — a munkaturbina (20) kiömlőtoldatán és a (21) összekötőcsövön át a (9) hőkicserélő kisnyomású munkaterébe kerül, s itt lehűlve 35 a (22) elvezetőcsövön át távozik a berendezésből. Az I, ábra kapcsán most leírt berendezés és munkafolyamat önmagában véve már ismeretes, s célja eddigi javaslatok szerint 40 is az, hogy a munkaturbina és a kompreszszort hajtó turbina forgásának egymástól való fügeetlenítésével mindegyik turbinát külön-lcülön, az üzemi adottság által megkívánt ill. előírt fordulatszámmal, így a 45 munkaturbinát a felhasználási mód feltételei szerint esetleg, tág határok közt változó fordulatszámmal, a kompresszort hajtó turbinát pedig legalább is megközelítően azzal az állandó fordulatszámmal lehessen 50 járatni, amelyre e turbina és az általa hajtott kompresszor, az u. nv

kompresszorturbina gépcsoport,' tervezve van. E feladatnak az 1. ábra szerint sorbakapcsolt turbinák alkalmazásával való megoldása az 55 eddigi eljárások esetén abba a nehézségbe ütközik, hogy a munkaturbina fordulatszámának megváltozása alkalmával a teljes nyomásesésnek a kopresszort hajtó és a hasznos teljesítményt adó turbinák közti megoszlása, mely a leggyakoribb üzemi 60 viszonyok felvétele mellett, az ekkor elérhető legkedvezőbb hatásfok biztosítására a tervezés alapjául szolgált, szintén megváltozni igyekszik. Ennek megvilágítására a 2. ábra szolgál, melyen egy sorozat munka- 65 turbina nyomásesésfordulatszám karakterisztikái vannak feltüntetve; az ábra egyes karakterisztikái úgy értendők, hogy a nyomásesés és a fordulatszám változása mindegyik karakterisztika esetében állandó (ka- ~o rakterisztikánként azonban esetleg különböző) átáramló munkaközegmennyiség mellett mégy végbe. A karakterisztikák alakja, egyéb tényezők (pl. az átáramló állandó munkaközegmennyiség) befolyása 75 mellett, érzékenyen függ annak az a lapátbeállítási szögnek az értékétől, melyet — mint a 3. ábrán példaképen két, (u) sebességgel forgó lapátkoszorú közt egy álló lapátkoszorú egyik lapátprofiljához be van «o rajzolva a lapáthoszorúba való belépésnél, a lapátprofil nyomott oldalán, a profil g—g alapvonala és a kerületi irány zár be. (A profil alapvonala a 4. ábra szerint mint a lapátkeresztmetszet belépési oldal felőli legömbö- 85 lyítési köréhez s kilépési oldal felőli végéhez, esetleg az ez utóbbi helyen is legömbölyített profilvég legömbölyítési köréhez húzott egyenes definiálható, s a nyomott lapátoldal felől homorú lapátkeresztmetszet esetében <>() az adódó csekély különbség folytán egyszerűen a keresztmetszet nyomott oldalához fektetett egyenessel egyezőnek vehető). Ha az ily módon mért a szög bizonyos határértékig csökken, úgy pl. a 2. ábra (cl) gör- 95 bejének megfelelő alakú karakterisztikát • kaphatunk, míg az a szög fokozatosan növekvő értékeinél sorrend szerint a (c2), (c3) ill. (c4) karakterisztikák keletkezhetnek. A karakterisztikák abszcisszája a fordulatszám, ioo ordinátája pedig a turbinában beálló nyomásesés, s még az (nO)-(nl), fordulatszám -határok közt aránylag legkevebbé változó fc3) karakterisztika esetében is látható, hogy a fordulatszám változásával — a leg- 105 több esetben jelentékenyen — a nyomásesés is megváltozik, és pedig, a megoldástól ill. a laoátbeállítási szög értékétől füsrgően, a fordulatszám csökkenésével növekszik vagy csökken. Ez a nyomásváltozás termé- 110 szetszerűleg a munkatubirna számára munkaközeget szállító kompresszor-turbina' géocsoport üzemi viszonyaira is visszahat; feltételezve ugyanis, hogy a munkaturbina-