182534. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagyolvasztóból kibocsátott gáz energiájának visszanyerésére
11 182534 12 merőleges síkban a 38 hornyok vannak kialakítva. Egy 38 horony van elhelyezve minden szomszédos 34, 35 vezetőlapátozás és 36, 37 futólapátozás között. Előnyösen a 38 horony olyan helyen van kialakítva, hogy ez nem gyengíti a turbina alkatrészeit. A 38 horony alján egy 39 kibocsátó nyílás van kialakítva, amely össze van kötve a 41 elválasztó kamrával, amelyet a ház 33 szakasza és a házat körülvevő 40 burkolat határol. A 38 horony helyett egy ennek feladatát ellátó rés és egy 39 kibocsátó nyílás is kialakítható. A 41 elválasztó kamra egy elvezető csővel vagy hasonló alkatrésszel van összekötve (nincs feltüntetve). A 38 hornyokban összegyűlt por a 39 kibocsátó nyílásokon át a 41 elválasztó kamrába kerül és a por kondenzációval keletkezett vízcseppek belsejében helyezkedik el. így a por a 41 elválasztó kamra alsó részén gyűlik össze, amelyből a 42 elvezető nyíláson át egy elvezető csőbe jut. A belépő fokozat lapátjainak kialakítása és speciális elrendezése eredményezi az említett hatásokat, és ezért fontos, hogy az első fokozat vezetőlapátozását és az első fokozat futólapátozását a fent említett módon tervezzük meg. Egy axiális turbina üzemeltetésekor a nagyolvasztóból kibocsátott gáz felhasználásával az az első megoldandó feladat, hogy hogyan akadályozzuk meg a por megtapadását a turbina vezetőlapátozásán vagy futólapátozásán a fent leírt módon. A második feladat pedig az, hogy hogyan küszöböljük ki vagy csökkentsük a beporlasztott víz által okozott eróziót. A találmány szerint az axiális turbinával kapcsolatban a következőket javasoljuk: Az axiális turbina első fokozatában a futólapátok külső végének kerületi sebessége kisebb, mint a szokásos axiális turbinánál, és 250-150 m/sec-re van beállítva. Általában a szokásos axiális turbinákat úgy tervezik, hogy az említett kerületi sebesség 300 m/sec vagy annál több legyen. A kerületi sebességnek ezt a célszerű tartományát kísérleti eredmények alapján határoztuk meg, a kerületi sebesség és a fellépő erózió közötti összefüggés vizsgálatával. A kerületi sebesség csökkentése a futólapátok és a gáz relatív sebességének csökkentésében nyilvánul meg, valamint csökken a ködrészecskék becsapódási sebessége is a futólapátokon. Ha a kerületi sebességet csökkentjük a belépő fokozatok, ezen belül az első fokozat futólapátjain és csökkentjük a gáz kilépési sebességét a belépő fokozatok ezen belül az első fokozat vezetőlapátozásából, csökken az egyes fokozatok által végzett munka. A találmány szerint azonban ezt a hátrányt a fokozatok számának növelésével küszöböljük ki és ezzel megakadályozzuk, hogy a hatásfok csökkenjen. A lapátok elhelyezését megváltoztatjuk a találmány szerinti axiális turbinában, mégpedig a lapátok méretét és vastagságát megnöveljük, a 6. ábra szerint, a hagyományos turbinához viszonyítva. Ha a hagyományos axiális belépő fokozatában a 27’ lapát metszetét összehasonlítjuk a találmány szerinti axiális turbina megfelelő 27 lapátjának metszetével, látható, hogy a találmány szerinti axiális turbina 27 lapátjának nagyobbak a méretei. Ezzel az elrendezéssel a porlerakódás következtében fellépő eltömődés megelőzhető, és az erózió befolyása hatékonyan csökkenthető. Pontosabban a találmány szerint a lapát magasságának és hosszának aránya 0,7-1,5. Ez az arány a szokásos axiális turbinánál általában körülbelül 2—3. A találmány szerint ez az arány különlegesen kicsi. Röviden, a találmány szerint vaskosabb, nagyobb méretű lapátot használunk. A szokásos axiális turbinában a lapátok kilépő éle vékony, általában körülbelül 1-2 mm. A találmány szerint, mivel hosszú lapátokat alkalmazunk, a kilépő éleket is körülbelül 6-12 mm vastagságúra alakítjuk ki. Ezzel a megoldással az erózió hatékonyan kiküszöbölhető, a találmány szerint. A találmány szerint csökkentjük a gáz kilépési sebességét. A por tapadásának megakadályozására az első vezetőlapátozásból kilépő gáz sebességét ] 20—180 m/sec-re, előnyösen 140—180 m/sec-ra csökkentjük. A gáz sebességének ezzel a csökkentésével egyidejűleg csökken a gáz és a futólapátok közötti relatív sebesség. így nemcsak a por megtapadását megelőző hatás, hanem eróziócsökkentő hatás is elérhető a találmány segítségével. A találmány szerint a ködrészecskéket azonnal eltávolítjuk. Az első fokozatban a víz bepermetezésével csökken a gáz hőmérséklete és ennek megfelelően a gázban levő víz kondenzálódik. Mint már említettük, a kondenzálódó víznek az a feladata, hogy befogja a porrészecskéket; a nagyobb mennyiségű beporlasztott víz következtében viszont nő az erózió veszélye. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére egy hornyot vagy rést alakítunk ki a turbina házában a 9. ábrának megfelelően, a köd- és porrészecskék összegyűjtésére, és a turbinából való eltávolítására. Továbbá, mivel örvénylő mozgásokat hozunk létre a gázban, amint a 11 — 13. ábrákon látható, a gáz hőmérsékletének csökkentésével a létrehozott ködrészecskéket hatékonyan elválasztjuk a gáztól, és eltávolítjuk a turbina belsejéből, és ezáltal hatékonyan csökkentjük az erózió veszélyét. Általában a gázban levő porrészecskéket a turbina belépő fokozataiban távolítjuk el, de néhány esetben a por a gáz szivárgásának megakadályozására szolgáló labirintusba is behatol. Ha por hatol be a labirintusba, és itt megtapad és felhalmozódik, csökken a tömítőhatás. Ezért meg kell akadályozni a por behatolását. Erre a célra előnyösen olyan eljárást alkalmazunk, amelynél egy semleges gázt vagy vízgőzt kissé nagyobb nyomáson tartunk, mint a gáz nyomása, és bevezetjük a labirintusba. Ezáltal a portartalmú gáz behatolása a labirintusba megakadályozható. A találmány szerint az említett szerkezeti jellemzők következtében a nagyolvasztókból kibocsátott gázban levő porrészecskék jó hatásfokkal eltávolíthatók, az erózió megakadályozható, és ezáltal az axiális turbina megóvható a kopástól és sérülésektől. A továbbiakban összefoglaljuk a találmány fentiekben már leírt jellemzőit: A nagyolvasztókból kibocsátott gázból történő energiavisszanyerésnél egy axiális turbina segítségével a nagyolvasztóból kibocsátott gázt először egy nedves porleválasztóban kezeljük, ezzel átalakítjuk a gázt telített gázzá és még mielőtt a telített gázt bevezetnénk az axiális turbinába, a gáz hőmérsékle7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
