Wynalazek niniejszy dotyczy urzadze¬ nia do szybkiego regulowania i uruchomia¬ nia silowni cieplnych, w których roboczy czynnik gazowy, zwlaszcza powietrze, kra¬ zy pod cisnieniem w zamknietym obiegu roboczym, przy czym czynnik roboczy, ogrzany przez doprowadzanie ciepla z ze¬ wnatrz, moze rozprezac sie przynajmniej w dwóch turbinach, z których jedna odda¬ je przynajmniej czesc wytworzonej mocy na zewnatrz, a druga napedza sprezarke, doprowadzajaca czynnik gazowy z powro¬ tem do wysokiego cisnienia, przy czym w wymiennicy cieplnej nastepuje wymiana ciepla pomiedzy rozprezona i ponownie sprezona, lecz jeszcze nie ogrzana z ze¬ wnatrz czescia strumienia gazowego czyn¬ nika roboczego.W celu regulacji bardziej dlugotrwa¬ lych zmian obciazenia silowni tego rodza¬ ju czynione juz byly próby, aby przy nie¬ zmienionej liczbie obrotów wszystkich ma¬ szyn preznosc obiegowego czynnika robo¬ czego zmieniala sie w przyblizeniu pro¬ porcjonalnie do zewnetrznego wydatku mocy w danej chwili jednej lub kilku tur-bin. Mozna to uzyskac przy zmniejszeniu zapotrzebowania mocy w ten sposób, ze czynnik roboczy, który pozostaje pod cis¬ nieniem, jest odprowadzany z zamknietego obiegu przez odpowiednie urzadzenia wy¬ lotowe, np. rozrzadzane zawory. Gdy jed¬ nak zapotrzebowanie mocy spada nagle, np. wskutek wylaczenia pradnicy, to w pewnych przypadkach nie mozna uzyskac, aby preznosc czynnika roboczego w jego obiegu spadala dostatecznie szybko, gdyz wyplyw czynnika, który nalezy wycofac z obiegu, wymaga pewnego czasu. Wobec wy¬ puszczania pewnej ilosci gazowego czynni¬ ka roboczego z zamknietego obiegu nalezy przy nastepnym wzroscie zapotrzebowania mocy wprowadzic nowy czynnik gazowy roboczy do obiegu, co równiez wymaga pewnego czasu.Celem niniejszego wynalazku jest unik¬ niecie powyzszych wad w urzadzeniu wspo¬ mnianego rodzaju, które wystepuja w ra¬ zie szybkich wahan obciazenia. W tym ce¬ lu w urzadzeniu wedlug wynalazku z prze¬ wodu przeplywowego, prowadzacego od jednej turbiny do drugiej i przed wlotem do turbiny, oddajacej moc na zewnatrz, jest odgaleziony przewód bocznikowy z przepustnica i z chlodnica pomocnicza.Przez ten przewód bocznikowy moze prze¬ plywac czesc gaziowego czynnika, roboczego, omijajac turbine, oddajaca moc na ze¬ wnatrz, i laczac sie za ta turbina ponow¬ nie z normalnym obiegiem. Najlepiej jest gdy przewód bocznikowy jest polaczony z przewodem, który laczy te ostatnia turbi¬ ne z wymiennica cieplna, w której naste¬ puje wymiana ciepla pomiedzy rozprezona i nastepnie z powrotem sprezona czescia gazowego czynnika roboczego. Przepustni- ca, znajdujaca sie w przewodzie boczniko¬ wym, moze byc polaczona z narzadami, za ipomoca których moze byc nastawiana sa¬ moczynnie w zaleznosci od wahan obciaze nia, zachodzacych w silowni, a to w tym celu, aby przeplyw przez przewód boczni¬ kowy mozna bylo dostosowywac samoczyn¬ nie do oddawanej mocy.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ ny uklad przykladu wykonania urzadzenia wedlug wynalazku.Cyfra 1 oznacza ogrzewacz, w którym doprowadzane jest z zewnatrz cieplo do ga¬ zowego czynnika roboczego, np. powietrza.Ogrzane powietrze przeplywa najpierw do wysokopreznej turbiny 2, napedzajacej sprezarke 3 i sprzegnietej przekladnia U z walem drugiej turbiny 5, która przynaj¬ mniej czesciowo oddaje swa moc na ze¬ wnatrz. W przykladzie, przedstawionym na rysunku, niskoprezna turbina 5 nape¬ dza pradnice 6. Liczba 13 oznacza przewód przelotowy, przez który czynnik roboczy przeplywa z wysokopreznej turbiny 2 do niskopreznej turbiny 5. Czynnik roboczy, wyplywajacy z turbiny 5, przeplywa w dalszym ciagu przewodem 7 do wymienni- cy cieplnej 8, gdzie oddaje cieplo tej czesci strumienia czynnika roboczego, która jest tloczona sprezarka 3 poprzez przewód 9 do ogrzewacza 1.Czesc czynnika roboczego, plynaca z turbiny 5 i ochlodzona w wymiennicy 8, przeplywa nastepnie przewodem 10 do chlo¬ dnicy 11, a stamtad przewodem 12 do spre¬ zarki 3, gdzie ta czesc strumienia czynni¬ ka roboczego zostaje ppnownie sprezona.Z przewodu przelotowego 13, przed wlotem do turbiny, oddajacej moc na zewnatrz, a wiec przed turbina 5, odgaleziony jest prze¬ wód bocznikowy H, prowadzacy do wylo¬ towego przewodu 7 turbiny 5. Do tego prze¬ wodu bocznikowego 1U wlaczona jest prze¬ pustnica 15 i pomocnicza wymiennica ciepl¬ na w postaci chlodnicy 16. Nastawienie przepustnicy 15 we wlasciwe polozenie, wymagane w danej chwili, odbywa sie sa¬ moczynnie za pomoca regulatora 17 liczby obrotów turbiny 5. Przepustnica 15 pola¬ czona jest z regulatorem 17 za pomoca dzwigni 18. Do przewodu przelotowego 13 pomiedzy miejscem odgalezienia przewodubocznikowego li i wlotem do turbiny 5 wlaczona jest przepustnica 19, która rów¬ niez jest nastawiana samoczynnie w za¬ leznosci od zmian mocy turbiny 5 i w tym celu jest polaczona z regulatorem 17 licz¬ by obrotów tej turbiny. Liczba 20 ozna¬ cza silnik pomocniczy (np. silnik elek¬ tryczny, silnik spalinowy, obrotowy silnik tlokowy albo turbina na sprezone powie¬ trze), który sluzy do powolnego obracania zespolu maszyn, skladajacego sie ze spre¬ zarki 3 turbin 2 i 5 oraz pradnicy 6 w okre¬ sie rozruchu. Silnik pomocniczy 20 przy wiekszej liczbie obrotów uruchomianego zespolu maszyn zostaje wylaczony za po¬ moca sprzegla.Opisane wyzej urzadzenie dziala w spo¬ sób nastepujacy.Dopóki panuja normalne warunki pra¬ cy zespolu przy stalym obciazeniu, prze¬ pustnica 15 zamyka przeplyw czynnika ro¬ boczego przez przewód bocznikowy H.Skoro tylko obciazenie niskopreznej turbi¬ ny 5 z jakichkolwiek badz przyczyn nagle spadnie i to nawet tylko na tak krótki okres czasu, ze mozna nie brac pod uwage zmniejszonej sprawnosci silowni, wówczas nastepuje samoczynnie takie przestawienie przepustnicy 15, ze czynnik roboczy moze przeplywac przez przewód bocznikowy H z przewodu przelotowego 18 do przewodu 7. Jednoczesnie przepustnica 19 zostaje uruchomiona w kierunku zamykania. Czyn¬ nik roboczy, plynacy z wysokopreznej tur¬ biny 2, omija wówczas niskoprezna turbi¬ ne 5 i przeplywa przez przewód boczniko¬ wy li do wymiennicy cieplnej 8. W tym przewodzie bocznikowym li czynnik robo¬ czy ulega zmniejszeniu cisnienia na skutek dlawienia, a jednoczesnie za pomoca chlo¬ dnicy pomocniczej 16 zostaje ochlodzony w przyblizeniu do temperatury, do jakiej byl¬ by ochlodzony w normalnych warunkach ruchu wskutek rozprezania sie w nisko¬ preznej turbinie 5. W ten sposób nawet przy ominieciu niskopreznej turbiny 5 uni¬ ka sie doplywu czynnika roboczego o zbyt wysokiej temperaturze do wymiennicy cieplnej 8, która ze wzgledów ekonomicz¬ nych wykonana jest z tworzyw, nie wy¬ trzymujacych zbyt wysokich temperatur.Poniewaz dla przeplywu przez przewód bocznikowy li jest do wykorzystania spa¬ dek cisnienia rzedu kilku atmosfer, wiec w przewodzie bocznikowym li zachodza wielkie szybkosci, które moga niekiedy wzrosnac do szybkosci dzwieku i nawet wyzszej, tak iz chlodnica pomocnicza 16, wobec stosunkowo znacznego przewodnic¬ twa cieplnego, moze byc mala od strony czynnika roboczego. Przez dodatkowy roz¬ rzad przepustnic 15 i 19 w zaleznosci od cisnien w okreslonych miejscach normal¬ nego obwodu mozna osiagnac, iz cisnienia i temperatury po otwarciu przewodu bocz¬ nikowego 14 pozostana w przyblizeniu je¬ dnakowe w pozostalej czesci urzadzenia, tak iz np. przy naglym krótkotrwalym otwar¬ ciu przewodu li nie wystepuje zadna zmia¬ na w sprezarce 3 lub w ogrzewaczu 1. Nad¬ miar energii gazowego czynnika, wystepu¬ jacy w przypadku omijania przezen turbi¬ ny 5, zostaje po prostu zuzyty w przewo¬ dzie bocznikowym H za pomoca chlodnicy pomocniczej 16 i nie zostaje oddany na ze¬ wnatrz poprzez turbine 5 i pradnice 6. Gdy ponownie nastapi wzrost obciazenia tur¬ biny 5, to przepustnica 19 zostaje urucho¬ miona w kierunku otwierania, a przepust¬ nica 15 w kierunku zamykania, tak iz czesc gazowego czynnika roboczego, plyna¬ ca przez przewód bocznikowy li, jest re¬ gulowana w zaleznosci od obciazenia tur¬ biny 5. Przy dlugotrwalym 'malym obcia¬ zeniu silowni urzadzenie do nastawiania przepustnicy 15 zostaje zablokowane recz¬ nie lub samoczynnie za pomoca urzadzenia dodatkowego (nie przedstawionego na ry¬ sunku), przy czym z obwodu odbierany jest w znany sposób czynnik roboczy przez urzadzenie zamykane jaworem wlotowym 22. Wtedy spada cisnienie i preznosc w ob- — 3 —wodzie, co umozliwia zamkniecie przewodu bocznikowego 14 i otwarcie przewodu prze¬ lotowego 13, tak iz przy nowym trwalym stanie pracy silowni przy zmniejszonym obciazeniu silownia pracuje z powrotem ze stosunkowo wysokim wspólczynnikiem sprawnosci dzieki wylaczeniu bocznikowe¬ go przewodu dlawiacego 14- Pózniejszy wzrost obciazenia jest umozliwiony tylko przez wprowadzenie nowego czynnika ro¬ boczego z zasobnika 21.Najlepiej jest gdy chlodnica pomocni¬ cza, wlaczona do przewodu bocznikowego 14, stawia tak wielki opór, aby przynaj¬ mniej czwarta czesc spadku cisnienia, wy¬ korzystywanego w przeciwnym razie przez ominieta turbine, zostala zuzyta przez tar¬ cie i wiry.Opisane urzadzenie daje równiez moz¬ nosc rozwiazania w stosunkowo [prosty sposób zagadnienia rozruchu calej silowni.Podczas rozruchu przepustnica 19 jest za¬ mknieta, a przepustnica 15 — otwarta.Nastepnie gazowy czynnik roboczy, przy uprzednio zmniejszonej liczbie obrotów na¬ pedzanego przez silnik pomocniczy 20 ze¬ spolu maszynowego, zlozonego ze sprezar¬ ki 3, turbin 2 i 5 i pradnicy 6, jest przetla¬ czany za pomoca tego silnika przez urza¬ dzenie i ogrzewany w ogrzewaczu 1. Czyn¬ nik roboczy przeplywa wówczas tylko iprzez turbine wysokoprezna 2, napedzajaca spre¬ zarke 3, i plynie nastepnie przez przewód bocznikowy 14 do wymiennicy ciepla 8, a stamtad przez przewody 10 i 12, spre¬ zarke 3 i przewód 9 z powrotem do ogrze¬ wacza i, a w ten sposób turbina 5 zostaje ominieta przez czynnik roboczy. Przez sto¬ pniowe wprowadzanie do omawianego ob¬ wodu nowego czynnika roboczego np. ze zbiornika 21 zwieksza sie preznosc prze¬ tlaczanego strumienia. Nadmiar mocy tur¬ bin jest zuzywany w miare wzrostu cisnie¬ nia w przewodzie bocznikowym 14 za po¬ moca dlawienia. Dopiero z chwila, gdy cisnienia w obwodzie turbiny 2 i sprezar¬ ki 3 osiagna niezbedna wysokosc i zostana osiagniete pozadane temperatury, zamyka sie przepustnice 15 w bocznikowym prze¬ wodzie 14 i otwiera sie przepustnice 19 w przewodzie przelotowym 13, tak iz czyn¬ nik roboczy, wyplywajacy z wysokoprez¬ nej turbiny 2, przeplywa równiez przez turbine niskoprezna 5, która przynajmniej czesciowo oddaje swa moc na zewnatrz.Obciazenie turbiny 5 moze odbywac sie wówczas bardzo szybko, gdyz wymagana do tego energia juz sie znajduje w obiegu.Gdyby nie bylo przewodu bocznikowego 14, to obciazenie turbiny niskopreznej 5 odby¬ waloby sie jednoczesnie z rozruchem i w zaleznosci od rozruchu calej silowni. Gdy tylko zespól maszyn, .skladajacy sie ze sprezarki 3, turbin 2 i 5 oraz pradnicy 6, osiagnie okreslona liczbe obrotów, pomoc¬ niczy silnik 20 zostaje odlaczony.W opisanym wyzej urzadzeniu prze¬ pustnica 15 jest umieszczona korzystnie za chlodnica pomocnicza 16, wlaczona do przewodu bocznikowego 14, co stanowi te zalete, ze przez przepustnice przeplywa juz ochlodzony czynnik roboczy, a poza tym w chlodnicy istnieje wówczas wyzsze cisnie¬ nie czynnika roboczego, co polepsza warun¬ ki przenoszenia ciepla.Dla istoty wynalazku jest bez znacze¬ nia, w jaki sposób jest wykonana przepust¬ nica przewodu bocznikowego 14, jak rów¬ niez wlaczona do niego chlodnica pomocni¬ cza. Jako czynnik chlodzacy tej chlodnicy mozna stosowac ciecz albo gaz:, przy czym cieplo, pobrane przez czynnik chlodzacy, moze byc oczywiscie wyzyskane w jaki¬ kolwiek badz sposób. Najlepiej jest, gdy przeplyw czynnika chlodzacego przez chlo¬ dnice pomocnicza 16 nastepuje samoczyn¬ nie dopiero wtedy, gdy czynnik roboczy zaczyna plynac przez przewód bocznikowy 14. Poza tym przeplyw czynnika chlodza¬ cego moze byc regulowany w zaleznosci od przeplywu czynnika roboczego przez tenze przewód bocznikowy 14* 4 —Taksamo samoczynne nastawianie prze- pustnicy 15, wlaczonej do przewodu bocz¬ nikowego 1U, moze odbywac sie w zalez¬ nosci od obciazenia niskopreznej turbiny 5 w sposób inny, niz to ma miejsce w urza¬ dzeniu przedstawionym na rysunku.Poza tym urzadzenie wedlug wynalaz¬ ku moze byc zastosowane równiez wtedy, gdy za miejscem przewodu przelotowego 13, skad odgalezia sie przewód boczniko¬ wy lhy znajduje sie wiecej turbin niz je¬ dna. Ponadto w wiekszosci przypadków przepustnica 19 moze byc pominieta. Na¬ stawianie róznych przepustnic wzglednie narzadów zaworowych moze odbywac sie mechanicznie lub hydraulicznie.Przewód bocznikowy li moze byc przy¬ laczony w jakimkolwiek miejscu normalne¬ go obwodu pomiedzy turbina wzglednie tur¬ binami, oddajacymi moc na zewnatrz, i sprezarka 3. PL