AT251007B - Überwachungsvorrichtung für Strömungsmaschinen - Google Patents

Description

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  Überwachungsvorrichtung für Strömungsmaschinen 
Bei Strömungsmaschinen, z. B. Dampf- oder Gasturbinen, sind die Rotorschaufeln die am meisten beanspruchten Teile, welche, bedingt durch die hohen Temperaturen bzw. die grossen Fliehkräfte, einer Überwachung nur schwer zugänglich sind. Es sind Überwachungsvorrichtungen bekannt, welche teils auf kapazitiven Messungen basieren und teils Dehnmessstreifen verwenden. Diese Vorrichtungen haben je- doch, bedingt durch die Geberanordnung oder wegen zu geringer Robustheit und Verlässlichkeit, schutz- technisch nicht voll befriedigen können. 



   Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Überwachungsvorrichtung für Strömungsmaschinen, insbesondere für Dampf- und Gasturbinen, mit Hilfe eines bevorzugt im Frequenzbereich von infrarot bis ultraviolett liegenden Signals, dessen Strahlengang im Gehäuse der Strömungsmaschine verläuft. Vorrichtungen dieser Art wurden dazu verwendet, die Beheizung oder Kühlung des   Gehäusemantels zu steuern,   um ein Katzbuckeln des Gehäuses zu vermeiden. Der Erfindung hingegen liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Feststellung von Fehlern (Ungleichmässigkeiten) in der Rotorbeschaufelung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst, wenn gemäss der Erfindung in Strahlenrichtung hinter den Rotorschaufeln ein an sich bekanntes hochbrechendes Leitmedium, z. B.

   Glas oder Glasfaser, angeordnet ist, das entweder ein durch ein hochbrechendes Medium zu den rotierenden Rotorschaufeln geleitetes und durch diese impulsartig unterbrochenes Signal oder die von den rotierenden Schaufeln emitierte Temperaturstrahlung zu   einem Impulszählgerät an sich bekannter Art leitet. welches   das Fehlen eines Impulses und damit einen Fehler in der Rotorbeschaufelung anzeigt. Der Vorteil der Erfindung liegt unter anderem darin, dass die Signalzuführungen und-ableitungen an beliebiger Stelle des Gehäuses durchgeführt werden können. Durch Auswahl des Materials für das Leitmedium bzw. durch Umgeben der hochbrechenden Medien mit einem Kühlmantel kann die erfindungsgemässe Vorrichtung auch bei im Turbinenbau höchsten Temperaturen angewendet werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung verursacht keinerlei Belastung des Rotors.

   Durch Verlegen der Signalleitungen in Gehäusenuten und in Leitschaufeln können Beeinflussungen der Dampf- oder Gasströmung vermieden werden. Bei Verwendung von Signalen mit hohem Leistungniveau kann die Störanfälligkeit gering gehalten werden. 



   Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig.   l   einen Längsschnitt durch eine mit der erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung ausgestattete Maschine und Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie   I-I   in Fig. 1. 



   Von einem Geber 1 wird ein Signal, dessen Spektrum ungefähr im Bereiche von infrarot bis ultraviolett liegen kann, durch ein hochbrechendes Medium 2 bekannter Art, z. B. Glas oder Glasfaser, so zu Rotorschaufeln 3 geleitet, dass diese beim Vorbeirotieren den Signalweg 4 durchkreuzen und hiebei das Signal impulsartig unterbrechen. Dieses Impulssignal wird durch ein hochbrechendes Leitmedium 5, welches hinter den Rotorschaufeln 3 angeordnet ist, wieder aus der Turbine herausgeführt und gelangt zu einem Impulszähler 8 bekannter Art, welcher die Impulse pro Rotorumdrehung zählt. Dem Impulszähler kann natürlich, wenn erforderlich, ein Impulsformer 7 bekannter Art vorgeschaltet sein bzw. können die Signalimpulse durch einen Signalwandler, z. B. ein Photoelement 6, in ein für den jeweils verwendeten Impulszähler 8 geeignetes Impulssignal, z.

   B. einen Spannungsimpuls, umgeformt werden. Fehlt ein oder fehlen mehrere Impulse, so ist dies ein Zeichen, dass ein oder 

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 mehrere Rotorschaufeln 3 fehlen bzw. die Schaufelteilung verändert ist. Der Impulszähler gibt ein Signal, welches zur Betätigung der im Dampf- oder Gasturbinenbau üblichen Alarm- oder Schnellschlussauslösung dienen kann. 



   Es ist selbstverständlich, dass das hochbrechende Medium, welches das Signal leitet, nicht unbedingt entlang der ganzen Signalleitstrecke vorhanden sein muss. Es reicht vielmehr aus, wenn die Signalführung nur an Knickstellen oder Krümmungen vorhanden ist, während an den andern Stellen eine Umhüllung des Signalweges z. B. mit einem Metallrohr   od. dgl.   oder eine Führung des Signals durch Bohrungen   od. dgl.   eine Freihaltung des Signalweges von Störungen gewährleistet. Lediglich im Bereich der Rotorschaufeln 3 geht das Signal direkt durch den Dampf- bzw. Gasraum. 



   Besitzen die Schaufeln eine genügende Temperaturstrahlung bzw. ist der Schaufelraum so beschaffen, dass die an dem hochbrechenden Leitmedium vorbeirotierenden Schaufeln 3 auf Grund ihrer Temperaturstrahlung ein verarbeitbares Impulssignal abgeben, so braucht kein eigener Geber 1 vorgesehen werden. In diesem Fall kann auch das hochbrechende Medium 2 entfallen, über welches das Signal den Rotorschaufeln 3 zugeleitet wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Überwachungsvorrichtung für Strömungsmaschinen, insbesondere für Dampf- und Gasturbinen, mit Hilfe eines bevorzugt im Frequenzbereich von infrarot bis ultraviolett liegenden Signals, dessen Strah- EMI2.1 lenrichtung (4) hinter den Rotorschaufeln (3) ein an sich bekanntes hochbrechendes Leitmedium (5), z. B.

   Glas oder Glasfaser, angeordnet ist, das entweder ein durch ein hochbrechendes Medium (2) zu den rotierenden Rotorschaufeln (3) geleitetes und durch diese impulsartig unterbrochenes Signal oder die von den rotierenden Schaufeln emitierte Temperaturstrahlung zu einem Impulszählgerät (7,8) an sich bekannter Art leitet, welches das Fehlen eines Impulses und damit einen Fehler in der Rotorbeschaufelung anzeigt.