33939. lajstromszámú szabadalom • Gőzturbina
- 2 -állandó maradjon, vagyis izotermikus kiterjeszkedést létesítünk. Ez esetben azonban a működő közeg a kiterjeszkedés végén túl van hevítve a tömegegysége H2 -nél több hőegységet tartalmaz. A hőtartalom azonban egy regenerátor segélyével, mely a hő egy részét a működő közegnek adja át, a H2 értékre csökkenthető. Az izotermikus kiterjeszkedést megközelítőleg úgy valósíthatjuk meg, hogy a folyadék gőzét több szakaszban hagyjuk egy turbinában vagy gépben kiterjeszkedni s a gőzt valamennyi vagy néhány ilyen szakasz között hevítő szerkezetek segélyével ismét kezdeti hőmérséke fölé hevítjük. A gőz az utolsó kiterjeszkedés után egy előnyösen az ellenáramú típushoz tartozó regenerátorba áramlik, hogy a folyadékot fölhevítse s hőtartalmából amennyit lehet elveszítsen. A regenerátor elhagyása után a gőz egy kondenzátorba vagy a szabadba bocsáttatik. Minél nagyobb a szakaszok vagy lépcsők száma, melyekben a folyadék gőze újból fölhevíttetik, annál inkább megmarad hőmérséke valamely állandó magas értéken s annál megközelítőbben van az izotermikus kiterjeszkedés is megvalósítva, úgy hogy a közeg tömegegységeként munkává alakult hőmennyiség is annál nagyobb lesz. Ha a közeg az izotermikus kiterjeszkedés előtt túlhevíttetett, akkor nagy mennyiségű hőt fog a legmagasabb hőmérséknél tartalmazni s ennek következtében a termodinamikai hatásfok is jóval nagyobb lesz, mint ha a túlhevített gőz adiabatikus úton terjeszkedik ki. A túlhevített gőz izotermikus kiterjeszkedése tehát azon előnnyel bír, hogy a kondenzálás a turbinában teljesen el van kerülve, míg adiabatikus kitejeszkedés esetén rendszerint nem lehet a gőzt eléggé túlhevíteni, hogy a lecsapódás a kiterjeszkedés vége felé megakadályozható legyen. így pl. a Curtis-féle turbinánál a gőz egymásután több csövön keresztül terjeszkedik ki s még ha kezdetben olyan magas hőfokra volt is túlhevítve, amennyire csak lehetséges, már aránylag rövid út megtétele után nedvessé kezd válni s mindinkább nedvesebb lesz, míg csak ki nem bocsáttatik. Ezen lecsapódott gőz a benne forgó turbinakerekek súrlódását nagy mértékben növeli s tetemes munkát fogyaszt, úgy hogy az izotermikus kiterjeszkedés az adiabatikus kiterjeszkedés fölött nemcsak termodinamikai nyereséget is nyújt, mely a súrlódás csökkenéséből származik. Ha a közeg a kiterjeszkedés előtt nincs túlhevítve, az izotermikus útnak az adiabatikus út fölötti előnye csekély, mivel azon hőmérsék, melyen a hő a kiterjeszkedés alatt bevezettetik, csak kevéssel magasabb, mint a közeg hevítésére és elgőzösítésére szükséges hőmérsék, úgy hogy ezen hő nem alakítható át munkává nagyobb hatásfokkal. A lecsapódás megakadályozásából eredő közvetett előnyök azonban ez esetben is nagyobbak, mivel a gőz adiabatikus kiterjeszkedés esetén folyton nedves, ha nincs túlhevítve. Ennélfogva, akár alkalmazunk előzetes túlhevítést akár nem, az izotermikus kiterjeszkedésnek az adiabatikus helyett való alkalmazása a hatásfok nagymérvű növekedésével jár. Jelen találmány szerint a többszörös expanziójú turbinában alkalmazott rugalmas közeg a kiterjeszkedés egyes szakaszai között újból fölhevíttetik és pedig oly módon, hogy a teljes kiterjeszkedés a tényleges izotermikus kiterjeszkedést többé kevésbé pontosan megközelíti, minek következtében a rugalmas közeg által kezdetben tartalmazott összes fölhasználható hőnél jóval nagyobb hőmennyiség lesz használható, ami a gazdasági hatásfok lényeges növekedését vonja maga után. A találmány további részeit képezik: 1. a turbina kormányzása, ha a működő közeg izotermikus úton terjeszkedik ki; 2. az izotermikus turbinával kapcsolatban egy regenerátor alkalmazása, mely az eltávozó közeg hőjét vonja ki és hasznosítja; 3. izotermikus gépeknek túlhevítőkkel, újramelegítőkkel, kazánokkal, regenerátorokkal és vízforralókkal való különféle kombinációi, melyek tüzelőszer gazdaságos értékesítését teszik
