185010. lajstromszámú szabadalom • Kétfázisú turbinák telített folyadékok expandáltatására a hozzátartozó berendezések és erőmű elrendezések, főleg geotermikus erőművek, hőtároló berendezések, hűtőgépek és vegyipari technológiák részére
1 185 Û10 2 kinetikai energiája a szállított hordalék szeparálásával hasznossá lesz. A hidrociklon alján 43 lefúvató vezetékkel időszakos üledék lecsapolás történhet. A 42 gőz fojtószeleppel rendelkező gőzvezeték a hidrociklon felső részéhez csatlakozik, s az ezen belépő gőz a ciklon ki- g vezető 10 felszállócső belépő nyílásáig lenyomja a forgási paraboloid felszínt felvevő örvénylő folyadékot, és a kivezetőcsőbe belépve a peremen körben cseppekre bontva magával sodorja. így a felszálló csőben egy igen kis sűrűségű keverék áramlik fel, amelynek gravitációsig nyomásesesése csekély lesz. A 14. pontban leirt gőzleválasztó készülékkel és az előbbiekben leírt szabályozó berendezéssel összekapcsolt axiális akciós kétfázisú turbina gyakorlati alkalmazására látható egy példa a 6. ábrán. Az ábra egy gőzbuborékokát is tartalmazó telített folyék expandáltatásához alkalmas erőműegység kapcsolási rajzát mutatja. Amint látható a 7 kondenzátorral összekapcsolt 18 gőzbevezetéses kétfázisú turbinához egy 12 gőzleválasztó készülék van csatlakoztatva, mely a leválasztott gőzt a 78 gőzvezeté- 20 ken vezeti be a turbinába, melybe egyéb helyről származó gőz is bevezethető. A turbinához csatlakozik továbbá a gőzleválasztót megelőzően a 17 szabályozó berendezés is, mely rendelkezhet a lefúvatáshoz használt 19 párakondenzátorral is. Egy ilyen erőműegység 10 %25 alatti gőztartalommal rendelkező telített folyadék expandáltatásához alkalmas. A 20. pontban leírt szabályozós hidrociklonnal összekapcsolt axiális akciós kétfázisú turbinával rendelkező erőmű rajza látható all. ábrán. A barometríkus ejtő-3g csöves 7 kondenzátorral közvetlenül összekapcsolt 1 kétfázisú turbinához a 10 felszállócső közvetítésével csatlakozik a 11 hidrociklon, mely az la. ábrán látható 13 hidrociklon bevezetéssel rendelkezik, szabályozás céljára. A hidrociklonnak egyben hordalékleválasztó 35 szerepe is van. Egy ilyen erőmű igen alkalmas 100 °C- nál kisebb hőmérsékletű hévízkútnak villamosenergia termelésre való felhasználásához. A turbinával összekapcsolt gőzleválasztó készülék és szabályozó berendezés alkalmazására egy jó példa 84g 15. ábrán levő kapcsolás szerinti geotermikus erőmű. Az erőmű a közeg belépésnél rendelkezik a 21. pontban ismertetett 17 szabályozó berendezéssel. Ennek felszállócsöve a turbinaszintnél levő, a 18. pontban ismertetett 12 gőzleválasztó készülékhez vezet. Ehhez csatla-45 kozik a 64 gőzturbina, valamint a 66 folyadékvezeték, mely az 1 kétfázisú turbinákhoz szállítja a telített folyadékot. Egy másik összetettebb példa az alkalmazásokra a 16. ábrán látható geotermikus erőmű esete'. Az erőmű belépővezetéke csatlakozik a 21. pontban ismertetett 50 fázisszétválasztásos 17 szabályozó berendezéshez. Ennek felszállócsöve a turbinaszintre vezet. Itt csatlakozik hozzá egy a 18. pontban ismertetett nagy gőztartalmú kétfázisú keverék szétválasztásához alkalmas 12.1 gőzleválasztó készülék. Ennek folyadék lefolyó vezetéke az 55 1.1, kétfázisú turbinához vezet, mely kiömlőcsonkjával egy második 12.2 gőzleválasztó készülékkel áll összeköttetésben. A 12.1 gőzleválasztó készülék kilépő gőzvezetéke a 64.1 gőzturbinához vezet. Az 1.1 kétfázisú turbinát követő 12.2 ciklonrendszerhez a 64.2, valamint gO az 1.2 kétfázisú turbina csatlakozik. Három nyomáslépcső esetén — ilyen látható a 16. ábrán — további 12.3; 64.3, valamint 1.3 berendezések is hozzátartoznak az erőműhöz. 22. Az előzőekben ismertetett akciós kétfázisú turbi- gg nákon túlmenően a találmány köre tovább bővült azon felismerés által, hogy az axiális átömlésű kétfázisú turbinatípus reakciós turbinaként is megvalósítható. Ennél a turbinatípusnál a nyomás- illetve hőesés a fokozatok álló és forgórészében is folyik. így például 50 % reakciófok esetén a fúvókákbán az expanziónak csak fele történik meg, másik fele a turbinakerék lapátkoszorújában, ezért a lapátokhoz érkező közeg sebessége csak fele az akciós turbinák esetében fennállónak. Ez a közeg által sodort diszperz folyadékrészecskékre is vonatkozik, aminek ténye a lapáteróziót nagyban csökkenti. Több fokozat alkalmazása esetén a lapátkoszorúkba belépő cseppecskék sebessége még tovább csökken, s így egy erózió szempontjából igen előnyös turbinatípus a többfokozatú reakciós. A 17. ábrán egy függőleges tengelyű többfokozatú reakciós rendszerű kétfázisú turbina van bemutatva. A turbina főbb részei az 5 beömlőcsonk, a 4 folyadékkamra, a kétfázisú fúvókákat magába foglaló 3 fúvókatárcsa, a többfokozatú lapátozással ellátott 2 turbinakerék végül a 8 kiömlőcsonk lényegében azonos az előbbiekben leírtakkal mind kivitelben, mind elrendezésbe,!. A folyadékkamrán 16 gőzleválasztó automata is van. Ezen a reakciós turbinán azonban az akciós turbináktól eltérően a turbinakerékre ható erő csökkentésére 34 tehermentesítő tárcsa is található. Ez a turbinakerék tengelyére erősítve a keréknek a fúvókák felöli oldalán van, s a turbinakerék irányába eső felülete a folyadékkamra terével, előnyösen gőzterével, vagy a 3 fúvókatárcsa utáni térrel van kapcsolatban. A tehermentesítő tárcsa labirinttömítésén gőzfázis, vagy kétfázisú keverék áramlik keresztül. A turbina természetesen vízszintes tengellyel is elkészíthető. 23. Az axiális reakciós kétfázisú turbina egyik típusán célszerűen egy bevezető csonk van, melynek csőtoldata a tehermentesítő tárcsa turbinakerék felöli, nyomás alatti részéhez vezet. A 18. ábra függőleges tengelyű többfokozatú reakciós kétfázisú turbina részletét mutatja. Ez rendelkezik a 35 bevezető csonkkal. Szerepe itt a következő: 34 tehermentesítő tárcsa alatti tér a 35 bevezető csonkon, a 16 gőzleválasztó automatától vagy egyéb helyről odavezetett gőzzel túlnyomás alá van helyezve, így kerülhető el, hogy ez a tér folyadékfázissal teljen meg, amely a 31 labirinttömítésen át távozva nagyobb energiaveszteséget okozna, mint az azonos térfogattal eltávozó gőzfázis okoz. A gőztérben forgó 34 tárcsa súrlódási vesztesége is kisebb, mint a folyadéktérben forgóé. A turbinába érkező telített folyadékból egy részt a 3 fúvókatárcsán keletkező nyomásesésnél kisebb nyomáseséssel fojtva, majd a 35 csonkon át bevezetve megvalósítható az a cél is, hogy a keletkező gőz a 31 labirinttömítésnek lesz áthaladó közege, míg a keletkező folyadékfázis a 2 turbinakerék felületére kerülve, az körbe szétszórja, a résen keresztül a lapátokra bocsájtja a fúvókákból jövő közegsugár eróziója elleni védelemül. 24. Az axiális reakciós turbinák utoljára tárgyalt típusa gőzbevezetéssel rendelkezik, hasonlóan a 10. pontban tárgyalt akciós gőzbevezetéses turbinához. A lényeges különbség mindössze annyi a kivitelezésnél, hogy ez a turbinatípus rendelkezik a 10. ábrán látható 34 tehermentesítő tárcsával is, ez az ábra ugyanis egészében mutat be egy többfokozatú függőleges tengelyű gőzbevezetéses reakciós kétfázisú turbinát. 25. A találmány szerinti axiális akciós kétfázisú 7
