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Mehrstufige Dampf- oder Gasturbine mit Überhitzung des Treibmittels zwischen den
Druckstufen.
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und die Teildrucke in besonderen Turbinenrädern auszunutzen. Nun ist es aus wärmeökonomischen Gründen wünschenswert, die Expansion bei möglichst hoher und konstanter Temperatur, das heisst isothermisch vor sich gehen zu lassen. Dieser Prozess, der eine dauernde und genau geregelte Wärmezufuhr während der ganzen Expansionszeit verlangen würde, ist bisher nicht erreichbar.
Es ist aber anzustreben, einen solchen Expansionsvorgang bei den aus maschinentechnischen Gründen zulässigen Höchsttemperaturen wenigstens angenähert durchzuführen. Ein Mittel dazu
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Nun ist es zwar bekannt, das Treibmittel zwischen den Druckstufen der Dampfturbinen zu beheizen und zu überhitzen, jedoch nur zum Zwecke der Trockenhaltung, d. h. der Arbeitsvorgang soll sich in Annäherung an die Sättigungskurve vollziehen. Bei der vorliegenden Turbine
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an die Isotherme als Grenzkurve anlehnen und die obere Grenze soll erst durch die Festigkeit des Materials gezogen sein. Um nun die Überhitzer räumlich nicht zu beschränken, erfolgt die Cberhitzung ausserhalb des Turbinengehäuses.
Zu diesem Zwecke werden die Überhitzer vorteilhaft in die Feuerzilge, unter Umständen nahe der heissesten Stelle des Kesselsystems eingebaut.
Neben der Möglichkeit einer erhöhten Räumeausnutzung gestattet die Überhitzung ausserhalb des Turbinengehäuses auf die Haltbarkeit des Materials Rücksicht zu nehmen.
Wo es sich nämlich ausserdem um Ausanutzung eines hohen Druckgefälles handelt. wird
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temperaturen benutzen.
Durch \'ersuche der Erfinder (1899, 1900) wurde ferner festgestellt, dass die normale Laval- type mit Dampftemperaturen von über 500 C anstandslos zu arbeiten vermag. Dabei ergaben sich aber schon bei Drücken von 7 Atm. Dampfgeschwindigkeiten (etw 1370), welche bei einer Spannungsstufe nicht mehr günstig ausnutzbar waren. Dies führte zur 8tufenteilung. Dabo lober selon die Geschwindigkeiten wieder relativ so klein aus, insbesondere in der zweiten Stufe, dass wiederum eine Erhöhung erwünscht erschien, die man nun zweckmässig durch erneute Cber- hitzung des Abdampfes vor der zweiten Turbine bewirkte.
Einzig das Bestreben, die hydrauhchen Wirkungsgrade der Turbinen möglichst günstig zu bemessen. zeitigte somit, von der in der Praxis
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mit angewendet sein mag.
Fig. 1, 3 und 4 stellen die Arbeits- bzw. Wärmediagramme dar, nach welchen sich die Arbeitsprozesse (theoretisch) abspielen, während Fig. 2 im Schema die Maschinenanlage und den Kessel (mit Regenerator) in Verbindung mit zwei hintereinander gekuppelten Lavalturbinen veranschaulicht.
Das Diagramm zeigt links von der Grenzkurve die Zustandsänderungen und Vorgänge im Dampfkessel und Kondensator, rechts diejenigen im Überhitzer, in den Turbinen, im Regenerator und Speisewasservorwärmer, u. zw. bedeutet die Strecke A G die Wärmezufuhr in das Kessel- wasser, G H den Vorgang bis zur vollkommenen Verdampfung unter Kesseldruck, H, I die Über- hitzung auf 350 im ersten Überhitzer H1 (Fig. 2), 7 C die Arbeitsleistung in der Turbine Tj (Fig. 2), sodann Ci D die Wiederüberhitzung des Abdampfes der Turbine T1 auf 6000 C im Überhitzer H2 (Fig. 2) und D E die Einführung und Arbeitsleistung dieses Dampfes in der Turbine T2 (Fig. 2).
E F zeigt die Periode der Wärmerückführung des noch sehr heissen Abdampfes der Turbine T2 in das Kesselwasser durch den Regenerator ; F A endlich zeigt die Wärmeabfuhr des Abdampfes im Kondensator K (Fig. 2). welchen Betrag der Arbeitsprozess durch die Zwischenerhitzung verbessert wird, geht aus folgendem hervor :
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vollkommenen Maschine 26% der in die Maschine eingeführten Wärme in nutzbare Arbeit verwandelt werden. Es ist hier nur eine Überhitzung von 350 angenommen mit Rücksicht auf die Haltbarkeit des Überhitzers unter dem Dampfdruck von 7 Atm.
Dagegen zeigt der vorliegende
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merkenswert ist bei diesem Prozess, dass das Regeneratorsystem kaum noch Vorteile bietet, da die Endtemperatur E in Wirklichkeit kaum oder nicht viel über Kesselte. mperatur liegen wird.
Die Wirkungsgrade beider Prozesse sind gleich gross #=0.33. dagegen werden die Turbinen- wirkungsgrade im ersten Prozess für beide Stufen besser, da die Räder in dünnerem Medium arbeiten.
Der erste Prozess ist also wirtschaftlich der günstigere. Die beschriebenen Prozesse sind für Turbinen gedacht, die sehr hohe Radgeschwindigkeiten (250-350 m/Sek.) aufweisen.
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7. betragen. wobei ein Rädervorgelege entbehrlich ist. Der Wirkungsgrad des Prozesses ist :
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<tb> für <SEP> 0.1 <SEP> Atm. <SEP> Vakuum <SEP> #=0.375,
<tb> # <SEP> 0.05 <SEP> # <SEP> # <SEP> #=0.40.
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Isothermehinaus.
PATENTANSPRÜCHE : i. Mehrstufige Dampf- oder Gasturbine mit Überhitzung des Treibmittels zwischen den
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