120729. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gázturbinákhoz
2 120729. a hátrányokat oly módon küszöböli ki, hogy a kompresszorban a lapátok és a munkaközeg közötti viszonylagos sebességet a munkaközegnek a kompresszor-5 í'orgó forgásirányában való forgásba hozásával lecsökkenti. A munkaközeg a kompresszorban a forgás irányában célszerűen legalább is a lapátok egy átmérőjén közelítőleg átlagosan a forgóit) rész kerületi sebességének fele értékével kering, lehet azonban a keringés sebessége ettől eltérő, nagyobb vagy kisebb értékű is. Ha a munkaközeg átlagos kerületi sebessége a forgórész kerületi 15 sebességéhez képest, eléggé nagy, pl. annak legalább % része, úgy a relatív sebességet illetőleg már tetemes csökkenést érünk el. Ha a közeg forgási sebessége a forgó kerületi sebességének 3 /'4 -20 részénél nagyobb, úgy viszont az álló lapátokhoz képest lesz a viszonylagos sebesség nagy. Ezért a közeg átlagos forgási sebességének, legalább is a lapátok egy átmérőjén, a forgórész kerületi .25 .ebességének tyj- és 3 /4 -része között kell maradnia. Ily módon a forgóban az eddiginél sokkal nagyobb kerületi sebesség engedhető meg, miáltal egyrészt, a kompresszor hatásfoka nem romlik, más-30 vészt teljesítőképessége növekszik, illetőleg adott teljesítőképesség mellett méretei csökkenthetők és lehetővé válik a kompresszornak a turbinával való közvetlen kapcsolása. A munkaközegnek a 35 kompresszorban tetemes sebességgel való átlagos forgását a lapátolás megfelelő beállításával érjük el. Abban az esetben, ha a munkaközeg átlagos forgása a forgórész kerületi sebességének felével egyenlő, 40 úgy a viszonylagos sebesség a forgó és az álló lapátokhoz képest hozzávetőlegesen egyenlő. Abban az esetben, ha a turbinának szintén az arodinamikában használatos 45 repülőgépszárnyprofilokhoz hasonló keresztmetszetű lapátolása van, és a turbina valamely álló vagy forgó lapátkoszorújának közepes átmérője legalább közelítőleg megegyezik a két szomszédos 50 lapátkoszorú középátmérőjének átlagával, úgy a turbinánál is előnyösebb hatásfok érhető el, ha a munkaközeg és a lapátok közötti viszonylagos sebességet a hangrezgések terjedési sebességének ér-55 téke alatt tartjuk. A hangrezgések terjedési sebessége a turbinában általában magasabb, mint a kompresszorban, mert a munkaközeg hőfoka is nagyobb. Másrészt azonban a munkaközeg nagyobb hőfoka annak térfogatát is megnöveli, 60 és így rendesen szükséges, hogy a turbinában nagyobb át áramlási sebességeket engedjünk meg, ami a munkaközeg és a lapátok közötti viszonylagos sebességet növeli. Ezért abból a célból, hogy a hang- 65 rezgések terjedési sebességét ne közelítsük meg túlságos mértékben, előnyös a munkaközeget a turbinában is a forgó kerületi sebesség irányában tetemes forgásba hozni, célszerűen úgy, hogy a 70 munkaközeg, legalább is a lapátok"egy átmérőjén, közelítőleg átlagosan a lapátok fél kerületi sebességével keringjen, ami ugyancsak a lapátolás megfelelő beállításával érhető el. 75 A találmány jobb megérthetése céljából az 1. ábra egy közvetlenül kapcsolt, illetve egybeépített kompresszor és turbina vázlatos metszetét mutatja. A 80 2. ábra a kompresszor lapátjain át vett metszet síkbafejtése. A 3. ábra a kompresszor álló és forgó lapátjaira vonatkozó sebességi háromszögeket mutatja, a 85 4. ábra a turbina lapátjain át vett metszet síkbafejtése, az 5. ábrán pedig a turbina álló és forgó lapátjaira vonatkozó sebességi háromszögek láthatók. 90 Az 1. ábrán az (1) kompresszor-, illetve turbinaházban foglal helyet a (3) és (4) csapágyakban ágyazott (5) tengelyre ékelt (6) forgó, amely egyrészt a (7) forgó kompresszorlapátokat, másrészt a (8) 95 forgó turbinalapátokat viseli. Az (1) kompresszorházba vannak szerelve a (9) álló kompresszorlapátok, a (2) turbinaházba pedig a (10) álló turbinalapátok. A feltüntetett kiviteli példánál a kom- íoo presszor (11) nagynyomású terét a turbina (12) beömlési terétől a (13) labirint- j tömítés zárja el. A turbina kilépő végén ; a tengely a (14) labirinttömítéssel van tömítve. A nyert munka a (15) tenge- 10 Íven vehető le. E szerkezet működése a következő: A munkaközeg a kompresszorba a (16) beömlő csatornán lép be és komprimált állapotban a (11) nyomótérből a (17) no csatornán át távozik. A (17) csatornán elvezetett munkaközegbe az ábrán nem ábrázolt módon és berendezés segélyével tüzelőanyag elégetése révén meleget ve- , zetünk be, majd az ily módon fűtött 115 munkaközeget a (18) belépő csatornán át a turbinába vezetjük, amelyben le-
