185010. lajstromszámú szabadalom • Kétfázisú turbinák telített folyadékok expandáltatására a hozzátartozó berendezések és erőmű elrendezések, főleg geotermikus erőművek, hőtároló berendezések, hűtőgépek és vegyipari technológiák részére
1 185 010 2 turbináéval, kiegészítve azzal, hogy a 3 fúvókatárcsában levő 14 fúvókák és a 2 turbinakeréken levő radiális lapátsor nyomás és hőesési viszonyai méretezésük szerint elégítsék ki az akciós turbináknál ismeretes követelményeket. A találmány szerinti bármely axiális kétfázisú turbina megvalósítása esetén, ha a rendelkezésre álló nyomástartomány nagysága mérsékelt, legajánlatosabb az egyfokozatú akciós kivitelt választani, mely a legegyszerűbb felépítésű valamennyi között. 2.; 3, A különböző expanziókhoz készülő kétfázisú fúvákáknál az esetek egyrészében nehéz a kivitelezés és a turbina tervének kialakítása. Ezek az esetek leginkább a vákuumba történő expanzióra vonatkoznak, amikoris a fúvókák végén átáramló közeg nagy fajlagos térfogatánál fogva még nagy áramlási sebesség ellenére is nagy keresztmetszetet igényel. Ez szemben áll a gőzbuborékokat még csak csíráiban tartalmazó, de már megnövekedett sebességű folyadék igényelte legszűkebb fúvóka keresztmetszettel. A turbinában levő, radiális irányban rendszerint nagyobb méretű fúvókák szűkítése az áramlási veszteségek miatt szokásos szűkítési szöggel — mérsékelt hosszméretek megtartása mellett - elsősorban a tangenciális irányban látszik megoldhatónak. Az így kialakult hosszú rés azonban az esetek döntő többségében annyira szűknek adódik, hogy az a kivitelezést megnehezíti, a méretezést bizonytalanná teszi és az üzem szempontjából is veszélyes lehet, például az eltömődés miatt. A 4. ábrán bemutatott többrészes fúvóka mindkét irányban, csekély veszteséget okozva csökkenti keresztmetszetét a hosszméret minimális értékre hozásával, és a legszűkebb ponton kedvező alakú négyszög, négyzet vagy kör keresztmetszet alakítható ki. Ennek a szűkülő-bővülő kétfázisú fúvókának tehát az a jellemzője, hogy az egyik térbeli koordináta mentén több egymást követő belépőnyílása van. A belépőnyílások egy másik térbeli koordináta irányában előbb szűkülő, majd bővülő különálló csatornákban folytatódnak, amelyek a fúvóka kilépőnyílásánál összefüggő egységes felületet alkotnak. Egy harmadik térbeli koordináta irányában a fúvóka szűkülhet is, bővülhet is, de a 4. ábrától eltérően állandó méretű is lehet, attól függően, hogy milyen üzemi körülményekre van tervezve a fúvóka. A leírtakhoz hasonló fúvókatípus a jelen időkig nem ismeretes a műszaki gyakorlatban. Kialakítását a fent említett speciális kétfázisú expanziós körülmények indokolták. E többrészes fúvókák alakalmazásával megnyílik az út a találmány szerinti kétfázisú turbinák esetében, a nagyobb teljesítményű egységek kialakítása felé, melyet egyébként erősen akadályoznának az egyszerű, nem a találmány szerinti kétfázisú fúvókák hossza miatt kiadódó igen nagy gépméretek. 4.; 5. Az 5a. ábrán egyfokozatú axiális akciós kétfázisú turbina kivitel látható. A 2 turbinakerék mögött 3 fúvókatárcsában az előbbiekben leírt és a 4. ábrán bemutatott többrészes fúvókarendszer van beépítve. Ez mögött van a tóruszhoz hasonló alakú 4 folyadékkamra, amely alsó vagy tetszőleges irányú 5 beömlő csonkkal rendelkezhet. A folyadékkamra felső pontján van elhelyezve a 16 gőzleválasztó automata. Az 5 turbinakerék ellenkező oldalán van az alacsonynyomású turbinaház a 8 kiömlő csonkkal, Ennek helyezete lehet vízszintes is középen osztott csonkkal, vagy az osztáson kívüli alsó és felső ikercsonkkal. A csonk felfelé irányuló, vagy ferde helyzetű is lehet, például gőzleválasztó ciklonhoz való csatlakozás esetén. Végül a turbina a beömlőcsonkra szimmetrikus felépítéssel kétoldalas ikerturbina is lehet, átmenő vagy egyoldalú tengelykivezetéssel, a 2b. ábra szerint. Ennek a turbina kivitelnek igen nagy előnye,' hogy a többrészes fúvókák alkalmazásával a hosszú turbinalapátok ellenére a fúvókák rövidek és nem növelik meg lehetetlen mértékben a turbina átmérőt. Az egyes fúvókanyílások alakja mindemellett ideális marad az új fúvókarendszer alkalmazásával. 6. Egy vízszintes tengelyű egyoldalon csapágyazott ún. repülőkerekes, egyfokozatú axiális átömlésű akciós turbinakivitellel készült kétfázisú turbina van bemutatva a 7. ábrán. A közeget a turbinaszintre szállító 10 felszállócsőhöz alul levő csonkjával csatlakozik a turbina 4 folyadékkamrája, mely körgyűrű alakú, középpontjában a turbinatengellyel. A 4 folyadékkamrát függőleges síkban a tengelykivezetés felöli oldalon a körgyűrű alakú 20 folyadékkamra fedőlap zárja, mintegy a tengelyre fűzve. Felső pontján a 31 emelőgyűrű van. A turbina vízszintes osztással nem rendelkezik. A turbina kilépési oldalán van a kiemelhető 22 kiömlőcsonk toldat, tetején ugyancsak 21 emelőgyűrűvel, mely kiömlővezetékben folytatódik. A 20 folyadékkamra fedőlap, csavarjainak megoldása után a 21 emelőgyűrűn függesztve levehető a helyéről és a tengelyre fűzött állapotában megtámasztható úgy, hogy a karbantartó személy a nyitott folyadékkamrából nyíló fúvókákat a belépési oldal felől meg tudja tisztítani. A turbina kilépési oldalán a 22 kiömlőcsonk toldat a 21 emelőgyűrűvel függesztve emelhető ki a kiömlővezetékből, s akkor a turbinaforgórész a lapátokkal, valamint a fúvókák kilépő része hozzáférhetővé válik. A turbinakerék itt ki is emelhető. 7. Az axiális akciós kétfázisú turbinának freon, ammónia vagy egyéb hasonló hűtő-, illetve hőszivattyú közegek expandáltatása számára alkotott kivitelét mutatja a 8. ábra. A turbina egyfokozatú repülőkerekes forgórésszel rendelkezik és axiális kiömlőcsonkkal, a szabad tengelyvéggel és a gyűrűalakú 4 folyadékkamrával ellentétes oldalon. A tengely gördülő csapágypárral van ellátva és a csapágyak, valamint a turbinakerék között egy 23 csúszógyűrűs tömszelence van beépítve, mely egy cirkulációs vezetékekkel rendelkező teljesen elárasztott 24 olajtérben van. A tömszelence turbinakerék felöli oldalán az átszivárgó olaj felfogására a tengelyen 25 szóróéi, s ekörül 26 olajgyűjtő horony van, melynek alsó pontjához egy 27 olajkivezetés csatlakozik. Ezen át az olaj egy időszakosan üríthető, a turbina kilépési nyomásán levő zárt edénybe folyik. A turbina a felhasználástól függően közvetlenül vagy hajtóművel forgatja a vele összekapcsolt villamos generátort. 8. Az axiális akciós kétfázisú turbinának egy kriogén technológiai folyamatok expanzióihoz kialakított kivitelét mutatja a 9. ábra. A turbina egyfokozatú axiális átömlésű akciós, repülőkerekes, siklócsapágyazásos kivitelű. Kisebb fordulatszám esetén gördülőcsapágyakkal is elkészíthető. Az 5 beömlő-csonk egy hengeres gyűrű a'akú térbe nyílik, amely a turbina 4 folyadékkamrája. Ebből nyílnak kör mentén a 28 fúvóka belépőnyílások. A 29 csapágyház, melyet a 4 folyadékkamra vesz körül és amely a csapágyak olajozó rendszerét is magában foglalja, a 30 csapágyház szigeteléssel van körülvéve. A turbina tengelymenti tömítése a 31 labirinttömítés-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
