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Laufschaufelregler für Kaplanturbinen.
Die Verstellung der Laufradschaufeln von Kaplanturbinen wird häufig durch Kraftkolben bewirkt, die in der Nabe des Laufrades oder in der Turbinen-oder Generatorwelle angeordnet sind. Bisher wurden, in Anlehnung an das für Turbinenregler allgemein Übliche, der Kraftkolben, das zugehörige Steuerventil und die sonstigen Teile des Druckölsystems meistens für einen Betriebsdruck von 15 Atm. und höchstens für 20 Atm. Betriebsdruck bemessen ; zum Betriebe wurde, wie bei den gewöhnlichen Turbinenreglern, ein verhältnismässig dünnflüssiges Öl (4-8 Englergrade bei 50 C) verwendet. Bei Verwendung eines dickflüssigen Öles würde der Regler unfähig geworden sein, bei grossen Belastungsänderungen genügend schnell einzugreifen.
Die Nabe des Turbinenlaufrades, welche die zur Bewegungsübertragung auf die Laufradsehaufeln dienenden Getriebe und die hoch beanspruchten Lagerstellen umschliesst, ist bei Kaplanturbinen mit Öl gefüllt, das dickflüssig ist (30-40 Englergrade bei 50 C), um den nicht ganz vermeidbaren Leckverlust an den Laufschaufelzapfen klein zu halten.
Es hat sich nun gezeigt, dass es schwierig ist, eine Vermischung des Regleröls mit dem Nabenöl vollständig zu vermeiden. Wenn man nicht besondere Vorrichtungen einbaut, die das Leckò1 an der Kolbenstange des Kraftkolbens vollständig abfangen-zur Anbringung solcher Vorrichtungen in der umlaufenden Welle fehlt oft der Platz-, tritt im Laufe der Zeit eine Vermischung des Nabenöls mit dem Regleröl ein. Da das Regleröl eine sehr viel kleinere Zähigkeit als das Nabenöl hat, geht schon durch die Beimischung einer verhältnismässig kleinen Menge Regleröl die Zähigkeit der Nabenfüllung so stark herab, dass die Leckverluste an der Nabe merklich anwachsen.
Es ist zwar bereits bekannt, zur Füllung der Nabe dieselbe dünnflüssige Ölsorte wie im Regler zu verwenden, so dass eine Vermischung der beiden Ölfüllungen die Eigenschaften des Nabenöls nicht ändert ; für die Nabenfüllung hat dieses dünnflüssige Öl jedoch verschiedene Nachteile : es schmier das in der Nabe angeordnete Getriebe nicht so gut wie das für die Nabenfüllung allgemein gebräuchliche, dickflüssige Öl, es ergibt erhöhte Leckverluste und ist ausserdem teurer.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls den Fall, dass die Nabe mit derselben Ölsorte gefüllt ist, die zum Betriebe des die Laufradschaufeln verstellenden, in der Nabe oder in der Welle angeordneten Kraftkolbens dient ; gemäss der Erfindung wird dafür jedoch ein dickflüssiges Öl-Zähigkeit mindestens 15 Englergrade bei 500 C - verwendet, und der Betriebsdruck für den Kraftkolben wird mit Rücksicht auf diese grosse Zähigkeit zu mindestens 25 Atm. gewählt. Ein Vorschlag, den Betriebsdruck für den Kraftkolben erheblich über das bei Reglern sonst übliche Mass zu steigern, um dessen Abmessungen zu verkleinern, ist zwar bereits vor längerer Zeit gemacht worden.
Dieser Vorschlag ist nicht ausgeführt worden, weil dabei eine Veränderung der für Regler üblichen Ölsorte nicht vorgesehen war und die Erhöhung des Druckes bei Beibehaltung des dünnflüssigen Öles zu Schwierigkeiten beim Regler geführt hätte ; natürlich wäre bei Ausführung des Vorschlages auch das Ziel der vorliegenden Erfindung, nämlich die Unschädlichmachung der Vermischung der beiden Ölfüllungen, nicht erreicht worden.
Die beiden Massnahmen-Erhöhung des Betriebsdruckes und Vergrösserung der Olzäligkeit- stehen in sachlichem Zusammenhang und bedingen sich gegenseitig. Bei Beibehaltung des üblichen Betriebsdruckes würde die starke Erhöhung der Ölzäligkeit zu übermässig grossen Steuerventilen und Ölleitungen führen, insbesondere würden die in der umlaufenden Welle liegenden Olwege so grosse Querschnitte erhalten müssen, dass der Durchmesser der Welle vergrössert werden müsste, was hohe Mehrkosten
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EMI2.1