<Desc/Clms Page number 1>
Regelungsvorrichtung für eine Turbinenanlage.
Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Regelungsvorrichtung für eine Turbinenanlage, bei der in bekannter Weise eine Niederdruckturbine hinter einer mit ihr auf gemeinsamer Welle sitzenden Hochdruckturbine und einer Hauptmaschine beliebiger Art parallel geschaltet ist, zu dem bekannten Zwecke, den Abdampf der Hauptmaschine in der Niederdruckturbine noch auszunutzen. Hiebei läuft die Hochdruckturbine bekanntlich leer mit und ist deshalb mit dem Kondensator verbunden ; sie tritt in Tätigkeit, wenn der Druck im Verbindungsrohr von der Niederdruckturbine nicht ausreicht.
Die Erfindung besteht darin, dass die Zuleitung des Dampfes zur Niederdruckturhine durch ein Einlassregelungsventil selbsttätig dem zu letzterem gehörenden Regler, ferner einem Rückschlagventil im Zuleitungsrohre, einem Rückschlagventil in dem Verbindungsrohr zwischen der Hochdruckturbine und der Niederdruckturbine untersteht und dass die Zuleitung von Frischdampf zu genannter Hochdrllcktnrbine durch ein Dampfeinlassorgan erfolgt, welches bei zu geringem Druck in dem genannten Verbindungsrohr zwischen Hoch-und Niederdruckturbine geöffnet und bei grösser werdendem Druck geschlossen wird.
Bei dieser Turbinenanlage kommt ferner ein selbsttätig zur Wirkung gelangendes Ventil in Anwendung, welches die Hochdruckturbine mit dem Kondensator verbindet, wenn ihr durch das Dampfeinlassorgan kein Dampf zugeführt wird, diese Verbindung aber unterbricht, sobald die Hochdruckturbine unter Frischdampf steht.
Für dieses Dampfeinlassorgan ist eine ans einer Differential-Kolbenmaschine bestehende Hilfsmaschine bekannter Art vorgesehen. Bei dieser wird der Zylinderraum oberhalb des kleinen Kolbens an den Kessel oder an das Verbindungsrohr zwischen beiden Turbinen angeschlossen, während der Zylinderraum oberhalb des grossen Kolbens an das Verbindungrohr oder die Aussenluft und der Zylinderraum zwischen beiden Kolben an den Kondensator angeschlossen ist.
Fig. 1 zeigt diese Turbinenanlage, Fig. 2,3 und 4 zeigen eine abgeänderte Aus- führungsform des selbsttätigen Dampfeinlassorganes für die Hochdruckturbine.
Die Niederdruckturbine 1 empfängt ihren Dampf aus der Leitung 2 und gibt ihn durch Leitung 3 an den Kondensator ab. Die Hochdruckturbine 4 sitzt mit der Niederdruckturbine 1 auf gemeinschaftlicher Welle 5 und zwischen beiden Turbinen ist der Fliehkraftregler 6 eingeschaltet. Die Hochdruckturbine 4 erhält ihren frischen Dampf am Ende ihres Zylinders und gibt ihn durch Rohrstutzen 8 und Rohr 9 in die Leitung 2 für die Niederdruckturbine 1 ab. Zwischen dem Austrittsrohr 8 und der Leitung 2 ist noch das Rückschlagventil 10 und das Minlassregelungsventil eingeschaltet.
Der aus der Hauptmaschine kommende Auspufdampf gelangt durch Rohr 12 in das Gehäuse M für das Einlassregelungsventil 11 ; vor diesem Übertritt in das Gehäuse muss dieser Dampf ein auf die Schraubenfeder 15 lose aufgesetztes doppelsitziges Rückschlagventil 14 öffnen, um dann in die Turbine übertreten zu können. Dieses Ventil 14 kann im Bedarfsfalle durch ein Handrad 16 auf seinen Sitz gedruckt werden.
<Desc/Clms Page number 2>
Das Einlassregelungsventil 11 besteht aus einem im laternenförmigen Gehäuse 17 mit ringförmigem Spalt 18 verschiebbaren Kolben, dessen Stange durch die Kurbel 19 und die Stange 20 mit der Stellstange des Reglers verbunden ist, dergestalt dass dieser den Spalt 18 öffnen und schliessen kann, durch welchen der Dampf bei seinem Übertritt in die Leitung 2 zur Niederdruckturbine 1 :' hindurchgehen muss. Das von der Hoohdruck- turbine 4 abzweigende Rohr 9 mündet ebenso wie das Zuleitungsrobr 12 in das Ventilgehäuse 13.
Das Rückschlagventil 10 wird durch eine Schraubenfeder 21 gegen seinen Sitz gedrückt und muss, wenn der Dampf aus der Hochdruckturbine austreten soll, von diesem angehoben werden. Eine Kurbel 22 kann das Ventil 10 offen halten, wenn nach Schluss des Rückschlagventils 14 mittels des Handrades 16 nur mit Dampf ans der Hochdruckturbine gearbeitet werden soll.
Das selbsttätige Dampfeinlassorgan 23 befindet sich links über dem Zylinder 4 (Fig. 1) und besteht aus einem Gehäuse und einer Glocke 23, genau wie das durch den Regler 6 betätigte Einlassregelungsventil 11. Die Ventilspindel 24 wird durch eine Kautschukmembran 25 verschoben, welche in ein flaches Gehäuse eingesetzt ist und deren Unterfläche dem Luftdruck untersteht, während der Raum über der Membran durch Rohr 26 mit der Leitung 9 und dem Gehäuse des Einlassregelungsventils 11 in Verbindung steht. Der genannten Membran untersteht die Bewegung eines Hebels 27, welcher an einer nach- stell baren Schraubenfeder 28 angehängt ist.
Das Gehäuse des glockenförmigen Zutrittventils 23 steht durch Rohr 29 mit dem Kessel in Verbindung ; das Innere dieses Ventils steht mit dem im Deckel der Hochdruckturbine 4 vorgesehenen Raum 30 in Verbindung, der vor dem ersten Leitapparat der Turbine liegt. Die Membran 25 bewegt sich nach abwärts und verschliesst das Ventil, wenn der Druck im Rohre 9 eine gewisse Grenze überschreitet und verschiebt sich nach aufwärts und öffnet das Ventil, wenn der Druck unter diese Grenze sinkt.
Um in der Hochdruckturbine Luftleere herzustellen, wenn das selbsttätige Einlass- ventil 23 geschlossen ist, ist unterhalb des Zylinders 4 : ein Kolben 81 vorgesehen, welcher unter dem Rohrstutzen 32 der Hochdruckturbine ein Ventil bildet und an welchem eine Schraubenfeder sitzt, um durch Abwärtsverschieben des Kolbens die Verbindung zwischen dem Rohre 32 und der kleinen Kammer 33 herzustellen, die durch Rohr 34 mit dem Kondensator in Verbindung steht. Wenn also frischer Dampf in die Hochdruckturbine 4 nicht eintritt, so wird durch Abwärtsverschieben des Kolbens 3J ! Luftleere in der ge- samten Turbine 4 durch Rohr 34 und Stutzen 32 hergestellt.
Beim Eintritt frischen
Dampfes in die Turbine steigt der Druck in dem durch Rohr 35 mit dem Raum unter dem Kolben 31 in Verbindung stehenden Raum 30, der Kolben 31 bewegt sich unter Zu- sammendrücken seiner Feder nach aufwärts und sperrt das Ende des Rohres 32 ab und die Verbindung zwischen der Hochdruckturbine und dem Kondensator wird abgesperrt.
Das Umgekehrte tritt ein, wenn unter Absperrung frischen Dampfes die Drücke in der gesamten Hochdruckturbine ausgeglichen werden.
Die beschriebene Turbinenanlage arbeitet in folgender Weise :
Tritt zur alleinigen Speisung der Niederdruckturbine 1 der Auspuffdampf aus der
Hauptmaschine reichlich zu, so genügt der Druck im Rohre 12 ; im Gehause 13 und im
Rohr 9, das Absperrventil 23 für frischen Dampf geschlossen zu halten. Da dann Dampf in die Hochdruckturbine nicht übertritt, so bleibt das Rückschlagventil 10 geschlossen, die Turbine 4 wird mittels des Kolbens 31 auf Luftleere gebracht und verbraucht wenig
Arbeit durch den Ventilationswiderstand u. dgl., wobei der Regler 6 auf das Einlass- regelungsventil 11 in gewöhnlicher Weise wirkt.
Genügt der Niederdruckdampf zum Betriebe der Niederdruckturbine 1 nicht mehr, so wird der Druck im Verbindungsrohr 9 geringer und das Einlassventil 23 öffnet sich selbsttätig, wobei eine gewisse Menge frischen Dampfes in die Hochdruckturbine eintritt.
Diese Menge regelt sich von selbst auf die zur Aufrechterhaltung des Druckes im Ver- bindungsrohr 9 nötige Menge. Durch Änderung der Spannung der Feder 28 kann man diesen Druck nach Bedarf abändern. Bei der Bewegung des Einlassventils 83 hebt der
Kolben 31 die Verbindung zwischen der Hochdruckturbine und dem Kondensator auf und "die Wirkung des Reglers ist dann die gleiche wie die nachstehend beschriebene.
Wird nur der durch Ventil 23 einströmende Dampf zur Speisung beider Turbinen benutzt, so muss ein Rückströmen des Dampfes durch Rohr 12 vermieden werden, wozu das Rückschlagventil 14 dient.
Endlich kann der Regler 6 durch Einwirkung auf das Einlassregelungsventil 11 noch die Geschwindigkeit der Turbinen beeinflussen. Durch Abschluss dieses Ventils 11 ver- mindert sich die Menge des nach der Niederdruckturbine übertretende Dampfes unter gleichzeitigem Steigen des Druckes im Verbindungsrohr 13 durch das Rückschlagventil 1-1,
<Desc/Clms Page number 3>
wobei das Dampfzutrittsventil 28 für Frischdampf teilweise oder ganz geschlossen wird.
Hat der Regler das Einlassregelungsventil 11 vollständig abgesperrt, so kann die Luftleere in der Niederdruckturbine vorherrschen, während, wenn das Ventil 11 durch übermässige Reibung in seinen Bewegungen'nicht in Tätigkeit tritt, der Kesseldruck nicht nur in der Hochdruckturbine 4, sondern auch im Verbindiingsrohre 9 und Vontilgehäuse 13 bis zum Ventil 14 vorherrschen kann.
Statt des selbsttätigen Einlassregelungsventils nach Fig. 1 kann man auch die Einrichtung nach Fig. 2,3 und 4 anordnen. Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie a-b in Fig. 2 und in grösserem Massstabe.
Statt die Absperrvorrichtung auf dem Dampfeinlassrohr und vor dem Deckel der Hochdruckturbine anzuordnen, kann man dieselbe in den Deckel hinein und an den Eintritt zum ersten, Leitapparat verlegen, um mehr oder weniger Kanäle dieses Leitapparates abzusperren. Hiedurch wird in allen Fällen die gesamte Expansion des Dampfes ausgenutzt, während mit der in Fig. 1 angedeuteten Anordnung bei teilweiser Öffnung des selbsttätigen Absperrventils ein gewisser Teil der Dampfkraft durch Expansion an der durch das Absperrventil gebildeten Öffnung verloren geht.
In dem ringförmigen, durch Rohr 36 mit Dampf gespeisten Raum 37 (Fig. 2,3 und 4) ist der als Überdeckung dienende Ring 38 an seinem Umfange zylindrisch gestaltet und kann sich mit sanfter Reibung im Innern eines Zylinders bewegen, der von mehreren, symmetrisch an der Aussenfläche verteilten Öffnungen 41 (Fig. 3) für den ersten Leitapparat 39 durchbrochen ist ; der Dampf tritt zwischen den Schaufeln des ersten Laufrades ein. Die in Fig. 3 den Scheidewänden 42 im Leitapparat gerade gegenüberliegenden Öffnungen 41 können durch mehr oder weniger grosses Verschieben des Ringes 38 mit ihren Rändern einen, zwei, drei oder mehrere Kanäle in jedem Leitapparat 39 überdecken.
Die Drehung des Überdeckungsringes 38 erfolgt durch einen Zahnsektor 43 (Fig. 3) und ein Zahnrad 44 auf dem Ende der Spindel 45 (Fig. 2), welche man mittelst Handrades 46 oder selbsttätig durch eine Hilfsmaschine mittelst des Zahnstangentriebes 47, 48 (Fig. 4) verdrehen kann. An dieser Zahnstange 48 sitzen zwei in den Zylindern 51, 52 verschiebbare Differentialkolben 49, 50. Zylinder 51 ist durch Leitung 53 entweder mit dem Verbindungsrohr 9 (Fig. 1) verbunden, während der Zylinder 52 durch Rohr 54 mit dem Dampfzuleitungsrohr aus dem Kessel in Verbindung gesetzt werden kann, oder
EMI3.1
hindungsrobr 9 verbunden.
In beiden Fällen ist der Raum 55 zwischen beiden Kolben durch Rohr 56 mit dem Kondensator in Verbindung, um den Druck im Raum 55 möglichst niedrig zu halten. Zur Schmierung des Zahnstangentriebes 47, 48 dient ein Schmiergefäss 57.
Aus der Anordnung der Differentialkolben 49,50 ergibt sich, dass zwischen dem auf dun Kolben 49 wirkenden (d. h. dem rechts in der Niederdruckturbine bestehenden bezw. dem Druck der Aussenluft gleich kommenden) Druck und dem auf den Kolben 50 wirkenden Kessel- hezw. Niederdruch : turbinendruck ein unveränderliches Verhältnis besteht, je nachdem der Zylinder 51 mit dem Verbindungsrohr 9 oder mit der Aussenluft und der Zylinder 52 mit dem Kessel oder dem Verbindungsrohr 9 in Verbindung gesetzt wird. Steigt der
Anfangsdruck in der Niederdruckturbine über das diesem Verhältnis entsprechende Mass, so verschiebt sich der Kolben 49 nach links bezw. nach rechts, wodurch die Zahn- stange 48 den Uberdeckungsring 38 schliesst. Das Umgekehrte findet bei eintretender Druck- verminderung statt.
Kommt der Üherdeckungsring am ersten Leitapparat bei einer Turbine beliebiger
Anordnung zur Verwendung, so braucht nur der Zylinder 51 durch Rohr 53 mit dem
Raum 37 verbunden zu werden, während der Zylinder 52 von geringerem Durchmesser als derjenige des Zylinders 51 durch Rohr 54 mit der Dampfzuleitung vom Kessel in
Verbindung gesetzt wird. Durch diese Vorrichtung wird durch den Schluss oder das Öffnen des Uherdeckungsringes 3-9 ein unveränderliches Verhältnis zwischen dem Druck in der
Kammer 37 (Fig. 3) und dem Kesseldruck aufrecht erhalten.
Der auf ein vor der
Kammer 37 liegendes Regelungsventil (ähnlich wie das Ventil 11 in Fig. 1) wirkende
Fliehkraftregler ist vor der Niederdruckturbine angeordnet, wobei die Bewegungen des in den Raum 37 eingesetzten Überdeckungsringes den Bewegungen des Regelungsventiles 11 genau so folgen werden, als wenn dieser Ring dem letzteren unterstellt wäre.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.