99587. lajstromszámú szabadalom • Eljárás exploziós turbina üzeméhez
— 2 — lehető legnagyobb teljesítőképességet a maradék füstgázok által fellépő korai gyújtások biztos elkerülése mellett elérjük. Az ilyen korai gyújtások fellépése 5 természetesen minden rendezett üzemet lehetetlenné tesz. A turbinák biztos építésének lehetősége tehát csak akkor van adva, ha a viszonyokat annyira uraljuk, hogy a korai gyújtások ki vannak zárva. 10 Egy turbina teljesítőképessége, adott kamratérfogat mellett, már most természetesen a játékszámtól függ és kitűnt, hogy a játékszámnak a túlnagy játékszámnál fellépő korai gyújtások gyakoris latilag határt szabnak. Sokat fáradoztak azon, hogy a játékszám és a turbinának egyéb fontos konstrukciós méretei között egyszerű összefüggést találjanak, de eredmény nélkül. Később egyszerű összefüg-20 gést találtak a turbina két fontos konstrukciós mérete és a kiszorítási idő között. Minthogy azonban a többi időtartamok, amelyek a kiszorítási idővel együtt egy muiiK > játékot képeznek, konstruk-25 tíve megfcghatók, ill. számíthatók, ezzel a kívánt össz-összefüggés megtaláltatott. Ayégből, hogy a viszonyokat pontosabban bemutathassuk, a rajzra utalunk. Az 1. ábra egy explóziós turbina munka -30 menetére nézve lényeges részek közötti összefüggést vázlatosan mutatja, (a) az égési kamrát, (b) a levegő bebocsátószelepet, (c) a tüzelőanyagbeboesátó szelepet, (d) a fuvókaszelepet, (g) a. fúvócsövet. 35 (h) a lapátkoszorút jelzi. A 2. ábra a kamránalt jellegzetes időnyomás-diagramját mutatja. Az 1. pontban az összes szelepek elzárása mellett a gyújtás következik be, amelyet gyors nyomásnövekedés 40 követ; közvetlen ezután a 2. pontban a fuvókaszelep nyílik. A forró gázok már most munkát végezve, a fúvókán kiáramolnak, amely mögött p. o. kipuffogó nyomás uralkodik. Miután a forró gázok 45 a kipuffogó nyomást alig meghaladó értékre sülyedt, a 3. pontban a levegőszelep kinyitása útján a maradék füstgázoknak friss levegővel való kiszorítása kezdődik, mimellett a (p) nyomás a kamrában las-50 san ismét emelkedik egészen a (|>,) nyomásig, amely a levegő töltési nyomásának felel meg; a 4. pontban ezen időpontot elérjük. Már most a fuvókaszelep záródik és ugyanekkorra vagy valamivel 55 nagyobb nyomás alatt, a tüzelőanyag bevezetése megkezdődik, míg az 5. pontban a levegő- és tüzelőanyagszelep is zárva van ós az új gyújtás bekövetkezhetik. A 3—4. időtartamot, amely alatt a fuvókaszelep ós a levegőszelep egyidejűleg 6( nyitva van, kiszorítási időnek nevezzük. A kiáramlási gázoknak az időegységben kiáramló súlya a kiszorítás ideje alatt p a — aránnyal növekedik, míg a kritikus P<> nyomásaránynak elérésénél, amely ki- 6c áramlási kontrakció nélküli hengeres 1 fuvókánál jji^y legnagyobb értékét elérte, ami a nyomásaránynak további növelésével sem léphető túl. Tehát minél gyorsabban érjük el ezt a nyomásarányt az öblí- 7C tési idő alatt, annál gyorsabban növekedik az időegységben kiömlő gázmennyiség, tehát annál rövidebb idő alatt szoríttatik ki a kamrában lévő összes gázmennyiség. Ez a számarány azonban csak 75 hengeres fuvókánál érvényes. Kiszélesedő fuvókánál, amit a gázturbináknál általában használni kell, a ^ nvomásarány az Po ismert formula szerint p = o 5ö 4- (1 - 0 1 /q ':1 ahol '*, = q 80 Po X q * a fúvókának kiszélesedési arányát jelöli, vesd össze 3. ábra. A formulának grafikus ábrázolását a 3. ábra mutatja, ahol a - vonal és a p vonal Po (ez utóbi p0 = 1.06 kipuffogási nyomás 85 P feltételezése mellett) q = yfel való összefüggésben van ábrázolva. Ebből látható, hogy minél nagyobb a fúvókának kiszélesedési aránya, annál kisebb a nyomásarány és annál kisebb a szükséges kiszo- 90 rítási nyomás; tehát annál gyorsabban üríttetik ki a kamra gáztartalma. F Termeszetesen a q = ^ arány nem választható meg szabadon. Ez az arány lényegileg megszabja a la- 95 pútokra való felesapódás sebességét és ezáltal a fordulatszámot a turbinakerék méretezését és a gázoknak a kerékre való erőleadásának hatásfokát is. Másrészt E azonban a választott q = ^ arány az öblí- 10( tési nyomást szintén megszabja, amennyiben az a fenti formulából, illetőleg az ábrázolt görbéből adódó (p) nyomásnál nem lehet kisebb, ha nem akarunk szükségtelenül meghosszabbított öblítési időt, vagy 10; nem akarjuk a maradékgázoknak tökéletlen kiszorítását és ezzel a korai gyújtások veszélyét előidézni.
