185010. lajstromszámú szabadalom • Kétfázisú turbinák telített folyadékok expandáltatására a hozzátartozó berendezések és erőmű elrendezések, főleg geotermikus erőművek, hőtároló berendezések, hűtőgépek és vegyipari technológiák részére
1 2 185 010 szöggel helyezkednek el a 3 fúvókatárcsában levő körten sorakozó 14 kétfázisú fúvókák, amelyek a 4 folyadékkamrából nyílnak. A folyadékkamra elég tágas kell, hogy legyen az 5 beömlő csonkon érkező és rendszerint gőzbuborékokat is tartalmazó közeg kielégítő 5 fázisszétválasztásához. A folyadékkamra legmagasabb pontján helyezkedik el a 6 gőzelvezető csonk, amely egy automata gőzleválasztóhoz csatlakozik. Egyetlen fúvókával bíró turbina és tisztán beáramló folyadék esetén külön 4 folyadékkamrára nincsen szükség. ig A 4 folyadékkanirából nyíló elsőfokozati fúvókáknak kitüntetett szerepe van. Ezekben történik a gŐzképződés megindulása, illetve teljes kifejlődése. Az első és valamennyi további fokozat fúvókáinak alakja a kritikusnál kisebb nyomásviszony esetén szűkülő, annál 15 nagyobb nyomásviszony esetén szükülő-táguló jellegű a 2. ábra szerint. A 2a. ábra egy szűkülő jellegű fúvókasort mutat, melynél a szélességi méretek állandók. A rajzon láthatók a szűkülő felületen elhelyezett turbulenciakeltő tüskék, melyek a forrás kifejlődését elő- 20 segítik. Ezek alkalmazása szűkülő fúvókáknál ajánlható a leginkább. A 2b. ábra egy állandó szélességi méretű szűkülő-táguló fúvókasort, míg a 2c. ábra egy mindkét irányú méretében szűkülő-tágoló fúvókasort mutat. A turbinába belépő folyadék telített állapotú vagy a 25 telítésinél nagyobb nyomású lehet. Ebben az utóbbi esetben az elsőfokozati fúvókák elején folyadék expanzió történik, majd amikor a folyadék az expanziója közben a telítési állapotot eléri a forrás a fúvókákbán megkezdődik, a folyadék az expanzió mértékétől 30 függően általában már a fúvókákon belül diszperz alakba kerül - a gőzfolyadék térfogatviszony megváltozása miatt -, s a fúvókák további részén az áramlás jelleg: adiabatikus ködáramlás lesz. Ez utóbbi következtében már a fázisváltozást létrehozó elsőfokozati fúvókák 35 utáni legelső turbinafokozatok is aerodinamikus jellegűek lesznek, a találmány szerinti tubinák esetében radiális lapátozásúak, axiális átömlésűek, a kétfázisú expanzió számára szerkesztve. Vízszintes tengelyű turbina esetén nagyobb méretű 4g turbinakeréknél, a folyadékkamrában a fúvóka nyílások mentén erősen változik a gravitációs nyomásérték, ennek hatása azonban csak kisebb befolyással van az expanzióra, ha a nyomások változása nem párosul hőmérsékletváltozással. 45 ívelt fúvókák alkalmazása esetén az íves rész után célszerű hosszabb egyenes tengelyű részt alkalmazni, amelyben a további expanzió során az ívben történt folyadékszeparálódás hatása csökkenhet. Az áramlási veszeteségek, valamint eróziós és rezgés- 50 keltő hatások miatt a turbinákat legelőnyösebb totális beömlésűre készíteni. A turbina üzemének szabályozása az ismert módok szerint az áramló közeg mennyiségének befolyásolásával történik fojtásos vagy mennyiségi szabályozással. A 55 fojtás történhet a csatlakozó vezetékben — ez esetben a kiváló gőz elvezetéséről gondoskodni kell — vagy a fúvókáknál (tűs szabályozással). A mennyiségi szabályozás azon esete, amikor egyes fúvókák teljes lezárásra kerülnek, a lapátcsatornákban körforgásnál kialakuló lüktető 60 áramlás miatt nem előnyös. A turbinában az eróziós hatást-mérsékli az a körülmény, hogy a diszperz folyadék koncentrációja lényegesen nagyobb a telített folyadék expanzió esetében, mint a telített gőz expanziónál a nedves üzemű gőz- 65 turbinákban, így a folyadék a lapátokon áramló réteget alkot, amely az újabb cseppek becsapódásának eróziós hatását csökkenti. Ugyanúgy csökkenti a becsapódó cseppek forrásos állapota, valamint az egyre kisebb nyomású helyre áramló folyadékfiim forrása, s a ködszerű keverék részecskéinek kis tehetetlensége és nagy felületi súrlódása, amely a rövid expanziós idővel a szeparálódás ellen hat. Az eróziós hatásokat csökkenteni lehet az egy fokozatra eső nyomásesés csökkentésével, valamint erózíóálló anyagok alkalmazásával is. A találmányt egységesen képező részek a következők (a számozás a leírás részeinek, valamint az igénypontok számozásával azonos): 1. Axiális akciós kétfázisú turbina 2. ... többrészes kétfázisú fúvókával, mely az egyik térbeli koordináta irányában szűkülő-bővülő 3. ... vagy mely két térbeli koordináta irányában szűkülő-bővülő 4. ... és a turbina kétoldatl csapágyazott egyfokozatú 5.. .. valamint ikeráramú ' 6. ... mely egyfokozatú repülőkerekes és könnyen tisztítható 7. ... csúszógyűrűs tömszelencével 8.. .. kriogért technológiákhoz való 9. Axiális akciós kétfázisú turbina a lapátokra való folyadék rávezetéssel 10. Axiális akciós kétfázisú turbina gőzbevezetéssel 11. Axiális akciós kétfázisú turbina barometrikus ejtőcsöves felületi kondenátorral 12. ... barometrikus ejtőcsöves keverő kondenzátorral 13. ... és tápközeg felvezetéssel 14. Axiális akciós kétfázisú turbina gőzleválasztó készülékkel 15. ... buborékos kétfázisú keverékhez cseppleválasztóval 16.. .. vagy cseppleválasztó nélkül 17. ... és ferde folyadék bevezetéssel rendelkezik 18. ... ködszerű kétfázisú keverékhez gőztisztító ciklonnal 19.. .. vagy gőztisztító ciklon nélkül 20. Axiális akciós kétfázisú turbina szabályozós hidrociklonnal 21. Axiális akciós kétfázisú turbina buborékos kétfázisú keverékhez alkalmas szabályozó berendezéssel 22. Axiális reakciós kétfázisú turbina 23. Axiális reakciós kétfázisú turbina zárógőz beveze- • téssel 24. Axiális reakciós kétfázisú turbina gőzbevezetéssel 25. Expanziós berendezés sterilizáló egységgel 26.. .. és szabályozók alkalmazásával 27. ... és egyik kondenzátoraként barometrikus ejtőcsöves keverőkondenzátort alkalmazva 28. ... egyetlen, közös kondenzátort alkalmazva 29. ... vagy sterilizáló egység nélkül 30. ... és az előtét expanziós edény helyett gőzleválasztó edénnyel 31.. .. vagy gőzleválasztó edény nélkül 32.. .. valamint kondenzátor nélkül 1. Az axiális akciós kétfázisú turbina felépítése, jellemzői, megegyeznek a találmányi leírás előző részében található és az 1. ábrán bemutatott 1 kétfázisú 3
