174674. lajstromszámú szabadalom • Turbinaszabályozó berendezés hőerőmű részére
5 174674 6 hideg a fütővíz lecsökkentett hőmérséklete következtében. Télen azonban a visszafolyó fűtővíz hőmérséklete melegebb, mint a fáradtgőz hőmérséklete a 15 vezetékben, ezért ebben az évszakban a 16 tolózár általában betolt helyzetben van. Ilyenkor a 13 és 14 hőcserélőket az 1 nagy- és kozepesnyomású egységből a 17 és 18 vezetékek útján elvezetett gőz fűti. Miután nyáron az alacsonyabb fűtővízhőmérséklet miatt a forróbb gőzzel fűtött 14 hőcserélőre nincs szükség, ezért a 17 vezetéket a 19 tolózár segítségével lezárják. Az eddigiekből kitűnik, hogy az erősen leegyszerűsítve bemutatott berendezés megoldandó problémáját nem a különböző kapcsolási lehetőségek között kell keresni, hanem inkább egy olyan szabályozásban, amely a hőszükségletnek a napszakoktól és évszakoktól függő ingadozásait a legtökéletesebben kiegyenlíti. A gazdasági adottságok szoros együttműködést igényelnek a közös hálózatra dolgozó, a fűtőturbinák és egyéb áramfejlesztő kondenzációsturbinák között. Miután az elismerten legolcsóbb áramfejlesztő eljárás a fűtőturbinák felhasználásán alapul, általában arra törekszenek, hogy ezek a gépek célszerűen csak részben fedezzék az alapterhelést, vagyis a teljes frissgőzmennyiséget fogyasszák. Természetesen a turbinákat úgy kell szabályozni, hogy a fűtőhálózat által okozott leghosszabb időszakos hőterheiések alatt is lehetőleg racionálisan, pl. a gőzáram szükségtelen fojtása nélkül üzemeljenek. Az átlagos hőfogyasztástól eltérő értékek, különösen az extrém értékek, amelyek a nagyon hideg vagy nagyon meleg évszakokban előfordulnak, a turbinaépítőket eddig olyan megoldásokra kényszerítették, amelyek nem használták ki teljesen a gőz teljesítőképességét. A rajzon az 1-gyel jelolt nagy- és közepesnyomású egység felett látható szaggatott vonalas elemek az ismert és a bevezetőben már említett megoldást szemléltetik. A 20, illetve 23 vezetékek a turbina teljes gőzemnnyiségét kivezetik, és az éppen szükséges elvonandó mennyiség a 17a, illetve 18a vezetékeken keresztül a 14 és 13 hőcserélőkbe távozik, a visszamaradó főrész a 21, illetve 24 fojtószervekben lefojtódik, és a 22, ületve 25 vezetékeken keresztül visszaáramlik a turbinába. A szaggatottan rajzolt 42, 43 választóvonalak azt jelképezik, hogy a kivételi helyek mögött a turbina meg van osztva. A 21, ill. 24 fojtószervek segítségével lehet biztosítani, hogy a kivételezési helyeknél a nyomás megmaradjon, vagy esetleg még fokozódjon is, az utóbbi eset természetesen jelentősebb energiaveszteséggel jár. A találmány szerinti megoldás, amelyet a 2. ábrán leegyszerűsített alakban ábrázoltunk, feleslegessé teszi a teljes gőzáram kivezetésére szolgáló és ezért igen költséges 20-25 alkatrészek, valamint a közelebbről nem ismertetett 42, 43 eszközök beépítését. A fűtési hálózat számára történő hőleadás érdekében a kivételi helynél előírt nyomásértéket, az ugyanezen a helyen az áramlás irányárai ellentétesen elhelyezett állítható 26 vezetőlapátok segítségével szabályozzuk be. A jelen cwtben a kivételi hely a 27 gyűrű csatornába torkollik, amelyben az elvezetendő gőz összegyűlik és az 1. ábrán 17, ill. 18-cal jelölt csővezetékekbe áramlik. A 26 vezetőlapátok 31 forgótányérjai és 32 forgócsapjai a 30 tokmánybán vannak csapágyazva. A 30 tokmánynak a 38 turbinaházban való elhelyezését, valamint a 28 járólapátoknak a 29 turbinarotorba való ágyazását csak sematikusan ábrázoltuk. A 32 forgócsapoknak a 30 tokmányból kiálló végeire 33 lengőkarok vannak erősítve, amelyek a 34 ujjak és a 35 görgők segítségével a 37 vezérlőkarrnantyú 36 gyűrűhornyaiba mélyednek. A 26 vezetőlapátok elfordítása végett most már csak a 37 vezérlőkarmantyút kell tengelyirányban eltolni. Ezt az elmozdulást azonban az áttekinthetőség megőrzése kedvéért nem ábrázoltuk. A 2. ábrán bemutatott elrendezés esetén több fokozat is el van látva az említett elforgatható vezetőlapátokkal, ami különösen kedvező, mert az expanzióesés eltolódásai, amelyek egy meghatározott kivételi nyomásra történő szabályozás miatt lépnek fel, több fokozatra osztódnak el. Ennek az elosztódásnak köszönhető, hogy az illetékes fokozatok működésében csak egészen csekély hatásfokcsökkenést fogunk tapasztalni. Még egyenletesebb eloszlású fokozatesést érhetünk el azáltal, hogy az egyidejűleg működtetett megfelelő vezetőlapátsorozat egyes elemeihez különböző elfordulási szögeket rendelünk. Ez például úgy történhet, hogy a vezetőlapátsorozatot (az ábrán nem látható) különböző hosszúságú 33 lengőkarokkal látjuk el. A 3. ábrán ugyancsak az alkatrészek láthatók, mint a 2. ábrán, és ugyanazokkal a hivatkozási számokkal vannak megjelölve. Most csupán a helykihasználás miatt meghajlított 33 lengőkarokra, valamint arra a különösen egyszerű konstrukcióra hívjuk fel a figyelmet, amelynek segítségével a 37 vezérlőkarrnantyú egyenesvonalú mozgása a 33 lengőkarok és velük együtt a 26 vezetőlapátok elforduló mozgását idézi elő. A 37 vezérlőkarmantyú magátúlértetődően több szegmensből is állhat, itt azonban gyártástechnikai okokból egy darabból van esztergálva. Hasonló szempontok miatt a 36 hornyok is egyszerű esztergálási művelettel készültek. A találmány szerinti szabályozó berendezés működési elvét a 4. ábrán látható lapátprofilrajz segítségével közelebbről megvilágítjuk. A vezetőlapátokat ismét a 26-os, a járó lapátokat pedig ismét a 28-as hivatkozási számmal jelöljük A 26 vezetőlapátok szokásos feierősítőHbait most a 31 forgótányérok helyettesítik, amelyek a 39 tengely körül elforgathatok. A 26 vezetőlapátok három tipikus helyzetét a lapátvégek mellé írt A, B és C hivatkozási jelekkel különböztetjük meg. A B helyzetben olyan közepes áramlási viszonyok alakulnak ki, amelyek kozott turbina optimális tömegű gőzelvonással működik. Ha most a 26 vezetőlapátokat az A-val jelolt helyzetbe fordítjuk, akkor a vezetőrács átáramlási keresztmetszete lecsökken, és ezáltal a vezetőrács áramlással szembeni oldalán fekvő kivételi helyen nagyobb nyomás lép fel. Ez természetesen az elvont gőzmennyiség növekedését jelenti. A turbinában maradó főáramlásnak ilyen módon történő lefojtása nem jár olyan teljesítményveszteséggel, mint az eddig ismert fojtószervek alkalmazása 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
