160962. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezések hőerőgépek hőhatásfokának növelésére
160962 3': 4 ben csökkenti, hogy a légfelesleget is komprimálni kell a legelső fokozat kiinduló nyomására s ez a hasznos munkából levonódik. Gázturbina esetében is előnyös a többszörös, közbenső hőbevitel. Itt is nemcsak az első fokozatnál, hanem a többszörös közbenső hőbevitel nyomásfokozatainál is az említett optimális füstgáz hőmérsékletet lenne kívánatos fenntartani anélkül, hogy az említett nagy légfeleslegre szükség lenne. A találmány célja mind gőzturbinánál, mind pedig gázturbinánál, azaz a hőerőgépeknél a hőhatásfok és egységteljesítmény megnövelése az elméletileg előnyösnek ismert többszörös közbenső hőbevitel lehetővé tétele útján. A találmány lényege az, hogy a többszörös közbenső hőbevitelre, illetőleg hőkezelésre a kiinduló és végnyomás között egynél többlépcsős olyan elégetést alkalmaz, amelynél az optimális füstgáz ill. gázhőmérsékletet minden egyes közbenső hőbevitel során fenntartja, illetőleg biztosítja. Ez az optimális hőmérséklet alacsonyabb az égéshőmérsékletnél, mind a közvetett hőbeviteleknél — gőzturbináknál —, mind pedig a közvetlen hőbeviteleknél — gázturbináknál —. Ez a csökkentett hőmérsékletű égés akár végig redukáló, akár végig oxidáló füstgázösszetétel mellett történhet. A találmány egyik változata szerint a többlépcsős, közbenső nyomásokon eszközlendő hőbevitelt az optimális füstgáz hőmérsékletnek minden esetben való biztosítására úgy állítja elő, hogy a tüzelőanyagot — olaj vagy gáz — első lépésben részleges elégetés útján gázosítja el, ill. bontja meg azon a hőmérsékleten, ami megfelel az első közbenső hőbevitel optimális füstgáz hőmérsékletének, majd egynél több további részletben minden fokozatnál annyi secunder levegőt adagol, hogy minden esetben redukálható atmoszféra összetétel mellett az optimális füstgáz hőmérséklet áll elő. A találmány másik változata szerint egy berendezésen belül az optimális füstgáz hőmérsékletet több esetben oly módon is lehet biztosítani, hogy a körfolyamatban az összes elégetendő tüzelőanyagra vonatkoztatott égési levegőmennyiséghez minden egyes közbenső hőbevitelnél anynyi tüzelőanyagot vezetünk hozzá, ill. azt abban égetjük el, hogy minden esetben oxidáló atmoszféra előállítása mellett áll elő az optimális füstgáz hőmérséklet. A gőzturbina és gázturbina esetében a találmány szerinti eljárás keresztülvitele között eltérés csupán az, hogy gőzturbina esetében az említett több szakaszból álló égési folyamat közvetett hőbevitellel jár, gázturbina esetében pedig közvetlen hőbevitellel történik az optimális füstgáz hőmérséklet ismételt többszöri előállítása. Az 1. ábra az eljárás első változatának foganatosítására szolgáló gőzüzemi, erőművi berendezést tüntet fel. A 2.ábra az eljárás második változatának foganatosítására szolgáló erőművi berendezést ábrázol. A 3. ábra a találmány szerinti eljárás első változatát foganatosító gázturbina berendezést mutat be. A 4. ábra ugyancsak gázturbina berendezésnél tünteti fel a találmány szerinti eljárás második változatát. Az 5. ábra repülőgép-motor esetében tünteti fel a 4. ábránál alkalmazott eljárást. A találmány szerinti eljárást foganatosító különböző berendezéseket és azok működését az 1.—5. ábrák kapcsán az alábbi leírás ismerteti. Az 1: ábrán az 1 gőztermelő kazánt a 2 szivatytyúval tápláljuk vízzel. A tüzelést a 3 égővel végezzük s a füstgázok a 4 irányban távoznak. Az 1 kazánból kilépő pi nyomású gőz az 5 csövön érkezik a 6 gőzturbinába, ahol p2<Pi nyomásra expandál, majd a 7 csövön a 24 túlhevítő kemencébe annak 8 közvetlen túlhevítőjébe jut. A göz a 9 csövön a 10 turbina áramlik, ahol paap2 nyomásra expandál. A 11 csövön a gőz a második 12 közbenső túlhevítőbe kerül. Innen a gőz a 13 csövön a 14 turbinába jut, ahol p/,<P3 nyomásra expandál, majd a 15 csövön a harmadik 16 közbenső túlhevítőn át a 17 csőbe s innen az utolsó 18 turbinafokozatba jut, ahonnan a csövön át a 20 kondenzátorba kerül. Ezt a 21 csövön érkező hűtővízzel lehűtjük. A hűtővíz a 22 csövön távozik. A kondenzált gőzt a 23 vezeti a 2 szivattyúba. A 8 a 12 és a 16 közbenső túlhevítők a 24 gőztúlhevítő kemence 25 tűzterében vannak, ahol tiP t. C° optimális tűztérhőmérséklet gyakorlatilag állandó értékét tartjuk fenn. Ez alacsonyabb, mint ami az egy lépcsős, közvetlen tüzelés égéshőmérséklete s a közbenső túlhevítők szerkezeti anyaga szempontjából még megengedhető hőmérséklet. 26 égőberendezés olajra, dúsgázra, földgázra vagy szénporra. A tüzelőanyag a 27 csövön, a gázosító levegőamely az égési levegőnek egy része-, a 28 csonkon érkezik. Az égési levegőt a 29 ventillátor szállítja a 30 vezetéken a 31 légelőmelegítőbe, ahonnan a 32 csövön kerül elosztásra a gázosító levegőt a tűztérbe vezető csonkok között. Az elosztást a 36 és a 38 szabályzószervekkel lehet úgy beállítani, hogy a 24 kemence 25 tűzterében közel állandó optimális lánghőmérséklet áll elő, a redukáló atmoszféra mellett. A tűztér 39 és 40 részeiben a hőmérséklet már tovább csökken t/ C° távozó füstgázhőmérsékletre. Így jut a füstgáz a 41 kéménybe. A 24 túlhevítő kemencét célszerűen a turbina közelében helyezzük el, hogy a többszörös közbenső gőzvisszavezetés csősúrlódási és lehülési veszteségei minimálisak legyenek. A 2. ábra szerinti berendezés a következőkben tér el az 1. ábra szerintitől: A 26 égőberendezésbe a 28 csonkon át több levegőt vezetünk, mint ami a tökéletes égésnek megfelel. Így állítjuk elő az optimális lánghőmérsékletet az égő előtti 25 tűztérben. A megkívánt mértékű optimális füstgázhőmérsékletet az égőben úgy állítjuk elő, hogy a 42 és 43 vezetékeken további tüzelőanyag-adagolásokat eszközlünk a 45 és a 46 szabályzó szelepeken beállított olyan mennyiség-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
