143381. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a földből nyerhető, vagy valamely ipari folyamatnál hulladékképpen jelentkező nem éghető, vagy kis részben éghető nagynyomású gőzöknek és gázoknak mechanikai energia termelésére való felhasználására

Megjelent 1956. október hó 1-én ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.381. SZÁM 46. f. 5. OSZTÁLY — Le-228. ALAPSZÁM Eljárás a földből nyerhető? vagy valamely ipari folyamatnál hulladékképen jelentkező nem éghető, vagy kisrésxben éghető nagynyomású gőzöknek és gázoknak mechanikai energia termelésére való felhasználására A Magyar Állam, mint a feltalálók, Lévai András oki. gépészmérnök és Halász Dénes oki. gépészmérnök budapesti lakosok jogutóda A bejelentés napja: 1955. szeptember 24. Olaj, szén és hasonló célú kutatásoknál gyakran előfordul, hogy nagymennyiségű gőz-, vagy gázleletre bukkannak, mely igen jelentékeny, 80—90 ata nyomáson tör elő, de éghető alkatrészeket nem, vagy csak kis mennyiségben tartalmaz és így ipari célra kihasználni eddig nem volt érdemes. Ilyenek főleg a vízgőz és szénsav előfordulások. Ugyanez: áll a kohó- és vegyiparban hulladékképpen jelentkező hasonló gázféleségekre. ... Jelen találmányt képező eljárás és berendezés módot ad arra, hogy ilyen nem éghető vagy kis részben éghető nagynyomású gőzöket vagy gázokat kis mennyiségű segédtüzelőanyag és a légkör melegének felhasználása mellett, rendkívül kis fajlagos befektetési költséggel, a villamosenergia termelésénél megszokott nagy méretekben mechanikai energia termelésére hasznosítjuk. Az energia fajlagos, kWó-kénti egységára, — a kis tüzelőanyagfogyasztás, a kis fajlagos befektetési költség, az egyszerű és kevés elemet magábafoglaló berendezésből adódó kis személyzeti és fenntartási költség folytán — rendkívül kedvező lesz. Előreláthatólag, nem fogja meghaladni a jelenleg szokásos egységár 1/5— 1/10-ed részét. A nagynyomású sűrű gázok, például szénsavgázok rendszerint a kritikus nyomás és hőfok közelébe eső értékekkel törnek fel. A nagynyomású gáznak van egy bizonyos munkaképessége, amelyet az ismert gázturbinában a szokásos adiabatikus kiterjedés által munkává alakíthatunk. De ez esetben a kg-ként kinyerhető energia kevés, lenne, a gép méretei a teljesítményhez képest nagyok lennének, másrészt kiterjedés közben a gőz tul nedvessé válnék, a szénsav pedig jórészben jéggé alakulna át és ennek folyamányaképpen a turbinalapátok gyors kimaradása, valamint elrakódás állana elő. A jelen találmányban védett eljárás és berendezés .ezeken a hátrányokon és.•nehézségeken úgy segít, hogy a nagynyomású, de aránylag kis hőfokú, -j-35°— 40° C hőfokú gázt egy tüzelőberendezésben előállított meleggel túlhevíti annyira, hogy a légköri nyomásig történő kiterjedésnél még gőz maradjon, illetőleg nedvessége, vagy jégtartalma a gyakorlatilag ismert legkisebb értéket ne lépje túl. Lerakódások keletkezését megakadályozza azzal, hogy a turbina utolsó fokozatait kívülről, illetőleg alkalmas csatornákon keresztül fűti. A leggazdaságosabb körfolyam mennyiségi kialakítása az: ismert entrópia diagrammok segítségével egyszerű szerkesztési feladat. Az így működő berendezés már jelentékeny haladást jelent,, mert a póttüzelés jósági foka, ami alatt a gépben 1 kg szénsav által végzett munka és ugyanezen szénsav túlhevítésére a tüzelőberendezésben felhasznált meleg viszonyát értjük, 90—95% körül van. Emellett 1 m3

szénsavgáz által végzett munka, — a legkisebb nyomású állapotra vonatkoztatva —, sokszorosa egy modern gőzturbinában 1 m3

ugyanígy a kiömlő állapotra vonatkoztatott gőz által végzett munkának. Éppen emiatt a gép mérete és ára hányadrésze lesz ugyanolyan teljesítményű gőzturbina árának. Az eljárás és berendezés azonban további jelentékeny tökéletesítésre is alkalmas olyan módon, hogy a folyamatba bevezetendő meleg legnagyobb részét a környező légkör ingyen és korlátlan mértékben rendelkezésre álló melegéből vesszük el. A megoldás a következő: A természetes állapotban rendelkezésre álló nagynyomású, nem éghető, vagy kis. éghető tartalmú gázt, pl. szénsav előfordulást külön tüzelőberendezésben fejlesztett meleggel túlhevítjük olyan mértékben, hogy a gázturbinában a külső levegő hőmérsékletéig, pl. 15° C-ig történő expanziója alkalmával a telítési határgörbe közelébe jusson. Ezen ponttól kezdve a.gázturbinában állandó hőfokon, izotherrnikusan expandáltatjuk a légkör nyomásáig, 1' ata-ig, mikor is a thermodynamika ismert szabálya sze-