Dampfanlage mit Dampfspeicher und Dampfmaschine. Bei Dampfanlagen, wo Dampfspeicher und Dampfmaschinen, zum Beispiel Tur binen, zusammenarbeiten und wo Gegen druck- oder Anzapfdampf von der Dampf maschine zu andern Zwecken, zum Beispiel zu Heizzwecken, verwendet wird, ist es be kannt, das Zusammenarbeiten zwischen Dampfmaschine und Dampfspeicher derart zu gestalten, dass der Gegendruck bezw. der Anzapfdruck der Dampfmaschine entweder gleich hoch oder höher als der höchste Spei cherdruck ist oder gleich hoch wie der zu fällig im Speicher herrschende Druck.
Bei einigen Anlagen würde man jedoch unter gewissen Umständen mehr Kraft aus der Dampfmenge, die für andere Zwecke notwendig ist, gewinnen können, wenn man in der Dampfmaschine diesen Dampf auf den Druck expandieren lassen könnte, wel cher notwendig ist für die andern Zwecken dienenden Dampfverbraucher, in denen der noch vorhandene Wärmeinhalt dieses Damp fes ausgenutzt werden soll.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieses Ziel erreicht. Dieselbe besteht in einer Dampfanlage, derart beschaffen, dass der Druck des der Dampfmaschine entnommenen Dampfes niedriger als der Druck des Spei chers gehalten werden kann, wobei die Dampfmaschine an ein hinter der Dampf maschine folgendes Niederdrucknetz, und zwar hinter einem in dieses Netz eingebau ten Ventil, angeschlossen ist, welches- den Zweck hat, die diesem Netz vom Speicher zugeführte Dampfmenge zu regeln.
Dadurch wird es möglich, dass man ent weder den gesamten für das Niederdrucknetz erforderlichen Dampf, oder einen Teil des selben, zuerst die Dampfmaschine passieren und dort auf den für dieses Niederdrucknetz notwendigen Druck expandieren lassen kann, falls dadurch der Druck von der Dampf maschine nicht allzusehr sinkt.
Durch die beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise verdeutlicht. Fig. 1 ist ein Diagramm, welches die Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels .der vorliegenden Dampfanlage zeigt; Fig. 2, 3, 4 und 5 stellen verschiedene Ausführungs beispiele der Erfindung mit Gegendruck- turbinen dar;
Fig. 6 und. 7 zeigen zwei Aus führungsbeispiele der Erfindung, bei welchen eine Anzapfturbine mit nur einer Anzapfung Verwendung findet, Fig. 8 dagegen ein Aus führungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Turbine mit zwei Anzapfungen zur Anwen dung kommt; in Fig. 9 ist ein Ausführungs beispiel eines Reglers zu sehen. Die Fig. 2 bis 9 sind grösserer Deutlichkeit halber sche matisch gezeichnet.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 kommt nur dort in Frage, wo der Kraftbedarf sehr 'Mein ist; die Ausführungsformen nach Fig. 3, 4 und 5 dort, wo eine Gegendruckturbine vorhanden ist, welche auf ein elektrisches Kraftnetz arbeitet, in dem die ganze aus der für die Niederdruckverbraucher notwendigen Dampfmenge gewonnene Kraft verwendet -erden kann. Die Umlaufzahl der Turbine hängt hierbei von der Periodenzahl im Kraftnetz ab. Die Turbine braucht nur mit einem Geschwindigkeitsregler versehen zu werden, der dann in Tätigkeit tritt, falls die Turbine aus irgend einer Ursache zu schnell laufen sollte.
Die Ausführungsformen nach Fis. 6 und 7 kommen bei Anlagen in Frage, wo Turbinen mit einer Anzapfung vorhanden sind. Bei diesen Ausführungsformen ist die Anordnung so getroffen, dass auch schv@an- kender Kraftbedarf befriedigt werden kann. Di.@ Ausführungsform nach Fig. 8 wird dort verwendet, wo Turbinen mit zwei oder mehr Anzapfungen verwendet werden.
Auch hier hei ist die Anordnung so, dass Schwankungen im Kraftbedarf - der beschränkt sein kann - ausgeglichen werden können.
Wie eine Anlage nach vorliegender Er findung beispielsweise arbeiten kann, ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. In diesem Diagramm sind als Abszissen die Zeiten und als Ordinaten die Dampfmengen aufgetragen.
Die Linie a bezeichnet die von den Nesseln abgegebene Dampfmenge, die mit Hilfe des Dampfspeichers konstant oder r_ahezu konstant gehalten werden kann und die deni mittleren Dampfverbrauch der An lage entspricht. Zur Klarstellung der Ar- lieitsvreise -wird angenommen, dass ausser der Dampfmaschine auch andere Dampfv erbrau- cher direkt an die Dampfkessel angeschlos sen sind, zum Beispiel Kocher oder der gleichen.
Der Linienzug b bezeichnet den Dampf verbrauch dieser Apparate, wobei im Dia gramm die Dampfmenge von unten nach oben aufgetragen ist.
Der Linienzug c bezeichnet die für die Niederdruckverbraucher erforderliche Dampf menge, jedoch von der Linie cc nach unten ab getragen.
Greift man im Diagramm den Zeit punkt d heraus, so leuchtet es ein, dass die Kessel die durch die .Linie e bezeichnete Dampfmenge liefern. Von dieser Dampf menge wird von den an die Kesselleitung direkt angeschlossenen Verbrauchern die durch die Ordinate f bezeichnete Dampf menge verbraucht, während für die Nieder druckverbraucher die durch die Strecke bezeichnete Dampfmenge verbraucht wird. Diese letztere Dampfmenge geht durch die Dampfmaschine hindurch zu diesen Verbrau chern. Der L berschuss der von den Kess@-ln gelieferten Dampfmenge, dargestellt durch die Strecke h,, wird dem Speicher zugeführt. Der Speicher wird also geladen.
Greift man einen andern Zeitpunkt des Diagrammes heraus, zum Beispiel i,, so wird jetzt von den Hochdruckverbrauchern die Dampfmenge k. <I>von</I> den Niederdruckver- brauchern die Dampfmengo l verbraucht.
Da aber die Kessel zu diesem Zeitpunkt nur die Dampfmenge 7-. + iaa liefern, so kann nur die durch die Strecke dar bezeichnete Dampfmenge die Dampfmaschine pasic-ren. Die fehlende Dampfmenge, das heisst die Dampfmenge l <I>-</I> in <I>=</I> ras wird vom Spei cher genommen. hieraus geht hervor, dass die durch die Dampfmaschine den Nieder- drukverbrauehern zugeführte Dampfmenge in ,jedem Zeitpunkte durch den Abstand der Linie n von dem gestrichelten Linienzug o repräsentiert wird.
Der Speicher wird. so mit mit den durch die Flächen<I>p</I> und q dargestellten Dampfmeiagen geladen bezw. entladen. Aus dem Diagramm geht hervor, dass die durch die Dampfmaschine hindurchgehende Dampfmenge in einer derartigen Anlage be deutend geringeren Schwankungen ausgesetzt wird als bei den früher bekannten Anord nungen, wo die ganze von den Ilochdruck- verbrauchern nicht verbrauchte Dampfmenge die Maschine passieren muss. Infolgedessen wird ein bedeutend höherer 1-heiinodyna- mischer Wirkungsgrad in der Maschine er reicht.
Aus dem Diagramm geht ausserdem her vor, dass zum Regeln der Maschine ausser einem eventuellen Geschwindigkeitsregler zwei druckgeregelte Organe vorhanden sein müs sen, und zwar eins zum Regeln der die Dampfmaschine passierenden Dampfmenge, wenn diese Dampfmenge mit derjenigen übereinstimmt, welche von den Niederdruck verbrauchern verbraucht wird, das heisst wenn die Kurven c und o zusammenfallen in der Fiour bezeichnet mit r - und ein zweites Organ zum Regeln der die Dampf maschine passierenden Dampfmenge, wenn diese geringer ist als die von den Nieder druckverbrauchern verbrauchte, das heisst also, wenn die Kurven b und o zusammen fallen - in der Figur bezeichnet mit s -.
Von diesen beiden Organen wird somit das eine Organ von dem Druck in der Gegen druck- bezw. Anzapfleitung der Maschine und das andere vom Dampfdruck vor der Maschine betätigt. Diese Drucke können eventuell auf ein einziges Regelorgan ein wirken, welches die die Maschine passierende Dampfmenge regelt.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgeführten An lage in der allereinfachsten Form.
_4 sind die Dampfkessel, von denen Dampf durch die Leitung B der Dampfmaschine C in diesem Falle eine Gegendruckturbine zugeführt wird. Die Turbine treibt einen Stromerzeuger D, dem Kraft entnommen wird. Von der Dampfturbine wird der Gegen druckdampf dem Niederdrucknetz G zu geführt, an welches die Niederdruckverbrau- eher - die zum Beispiel Papiermaschinen H oder dergleichen sein können - angeschlos sen sind.
Der Gegendruckdampf wird in die Niederdruckleitung G hinter dem Reduzier ventil I eingeleitet, welches Ventil die Auf gabe hat, di3 vom Speichernetz g den Nie derdruckverbrauchern zugeführte Dampf menge zu regeln. Infolgedessen wird es mög lich, den Gegendruck der Turbine stets un abhängig vom Druck im Speicher F -und gleich dem Druck zu halten, den die Nieder druckverbraucher benötigen, obgleich dieser letztere Druck niedriger als der Speicher druck ist.
Das in der Leitung L eingeschaltete Ventil M ist ein Überströmventil, das heisst es ist so ausgebildet, dass es öffnet und Dampf in Richtung nach dem Speicher h' zu durchlässt, falls der Druck in der Lei tung B einen gewissen Wert übersteigen sollte; dagegen schliesst, falls der Druck in dieser Leitung unter diesen Wert fällt. Das in der Leitung N eingebaute Ventil 0 ist ein Reduzierventil, das heisst, es ist so aus gebildet, dass es öffnet, falls der das Ven til beeinflussende Druck - in diesem Falle der Druck hinter dem Ventil - -unter einen gewissen Wert fallen sollte.
Im vorliegen den Falle lässt dieses Ventil Dampf in Rich tung nach dem Speicher hindurch, und zwar dann, wenn letzterer zufällig ganz entladen sein sollte. Durch die gestrichelten Linien, welche die Ventile J,<I>IM, 0</I> mit einer der Dampfleitungen verbinden, ist angedeutet worden, dass das Ventil vom Druck in der betreffenden Leitung beeinflusst wird.
Die Dampfanlagen sind jedoch in der Regel nicht so beschaffen, .dass sie sich in dieser einfachen Form ausführen liessen. Damit sie voll zufriedenstellend arbeiten, wird näm lich - wie früher gezeigt - die Dampf menge, die der Dampfmaschine zuströmt, zweckmässig durch zwei Drucke und ausser dem eventuell durch die Geschwindigkeit der Maschine reguliert.
Diese Drucke können beispielsweise auf zwei Ventilorgane oder auch auf ein einziges Organ - welches die Dampfzufuhr zur Maschine regelt --- ein wirken, auf welches Organ man dann zweck- n iä 'ssi g auch die Gesehwindio,keit t' der Ma- schine einwirken lassen kann, falls dies er forderlich.
Die Drucke, welche die durch die Maschine strömende Dampfmenge regulieren sollen, bestehen für gewöhnlich aus dem Druck vor und dem Druck hinter der Ma- ,w#ehine. Bei -der Anordnung dieser Regulie rung sind verschiedene Fälle zu unterschei den. Von diesen Fällen werden drei in den Fig. 3, d und 5 an Anlagen veranschaulicht, -welche im übrigen dem Wesen nach voll- st-iindig mit der in Fig. \? gezeigten Anord- nung übereinstimmen.
In Fig. 3 wird eine Anlage veranschau licht, wo die Turbine auf ein Netz F ar beitet. in dem die ganze erzeugte Kraft aus- (@,ellutzt werden kann. In dieser Anlage sind die obgenannten zwei Regelorgane (die hier aus zwei Ventilen bestehen), sowie der Zen- trifugalrehulator der Turbine vor c1"r Tur bine angeordnet.
Ausserdem ist in der Figur angedeutet, dass an die von den Kesseln kommende Leitung B aueli andere Verbrau cher - welche Kocher oder dergleichen sein können und die in der Fi,-ur mit P be zeichnet: sind - angeschlossen sein können.
Die zw"i Ventilorgane tragen die Be zeichnung Q und R; der Zeiitrifugalregula- tor ist mit<B>8</B> bezeichnet. Das Ventil Q ist ein L berstrtimventil, das heisst ein Ventil, -welches von einem Druck so becinflusst -wird, dass es öffnet,
wenn dieser Druck über einen lereWissen Wert steigt. In dieseln Falle wird es vom Driv-h in der Leitung I> heeinflusst. Das Ventil' P ist ein Reduzierventil, das heisst ein Ventil, welches so von einem Druck l,t@cinflusst wird, dass es, wenn der Druck unter einen P-ewissen Wert füll-, mehr oder -we niger öffnet.
Es wird in dieseln Falle be- einflusst vom Druck hinter der Turbine.
Die Anlage arbeitet auf folgende Weise: Es sei angenommen, class die durch die Turbine strömende Dampfmenge gleich der jenigen ist, die zurzeit im Niederdrucknetz G verbraucht wird, das heisst, die Anlage ar beite nach Punkt d im Diagramm der Fig.1. das Ventil P ist dabei das Organ, welclir@s die der Turbine zuzuführende Dampfmenge regelt. Sollte nun beispielsweise der Druck.
im Niederdruclmetz sinken, zum Beispiel da durch, dass irgend ein Niederdruckverbrau- cher unter Druck gesetzt wird, so öffnet das Ventil R etwas und lässt mehr Dampf durch die Turbine. Sollte diese Dampfmenge jedoch so gross sein, dass der Druck in der Leitung I3 unter einen gewissen Wert sinkt, so schliesst das Ventil Q etwas.
Das hat zur Folge, dass der Druck im Niederdrucknetz G noch mehr sinkt, wobei das Ventil 7 öffnet und der 3lehrv erbraucl_i im N iederdruchnetz gedecl@t wird durch Dampcs vom Speicher. Hieraus ergibt sich, dass, -wenn der Speicher entladen wird, das heisst., wenn in der An lage mehr Dampf verbraucht -wird, als die Kessel abgeben, das Ventil Q dasjenige Or gan ist, -welches die Dampfzufuhr von den Kesseln zur Turbine regelt.
Angenommen dagegen, dass der Druck im Niederdrucknetz steigt, beispielsweise da durch, dass ir@@@nd einer der an dieses Netz angeschlossenen Dampfverbraucher abgestellt wird, so schliert das Ventil P etwas, -ras zur Folge hat, dass rler Druclr in der Lei tung L steigt.
Das Ventil Q öffnet. dann allerdings; doch ist dies bedeutungslos, weil bei steigendem Druck im Niedcrdrucl;netz G die die Turbine pas.ierende Dampfmenge durch das Ventil P l)"#reits begrenzt. -wird. Der Druck in der Leitung B steigt also, bis das Ventil @3l, -welches so eingestellt ist, dass es bei etwas höherem Druck als das Ventil Q öffnet, aufmacht und Dampf in den Speicher hineinlässt.
Betrachtet man die Anlage, -wenn Schwan- kungen in der Leitung ss entstehen, so er hält inan folgende Arbc-üstveise: Entsteht eine Drucksteigerung in der Leitung R, beispielsweise dadurch, dass irgend ein an diese Leitung angeschlossener Dampfverbraucher abgestellt wird, so öffnet Ventil Q etwas und lässt mehr Dampf zur Turbine. Ist diese Dampfmenge grösser als diejenige, welche zurzeit im Niederdruck netz verbraucht wird, so steigt der Druck in diesem Netz etwas, weshalb nun -das Ventil R etwas schliesst.
Der Druck in der Leitung B steigt daher weiter und das Ventil M öffnet und lässt den Dampfüberschuss zum Speicher.
Sollte der Druck aus irgend einer Ur sache in der Leitung B fallen, beispielsweise dadurch, dass irgend ein an diese Leitung an geschlossener Dampfverbraucher angehängt wird, so schliesst das Ventil iT1 zuerst - falls dieses bei dieser Gelegenheit offen sein sollte -, und darnach - falls der Druck noch weiter fallen sollte - das Ventil Q mehr oder weniger, wodurch die durch die Turbine strömende Dampfmenge vermindert wird. Infolgedessen sinkt der Druck in G, was zur Folge hat, dass das Ventil R öffnet.
Da. jedoch die Dampfmenge in diesem Falle durch Ventil Q begrenzt wird, so kann nicht mehr Dampf durch die Turbine strömen, weshalb der Druck im Niederdrucknetz wei ter sinkt, was zur Folge hat, dass das Ventil J öffnet und der Bedarf an Dampf im Nie derdrucknetz zum Teil mit Dampf vom Spei cher gedeckt wird. Sollte dieser zufälliger weise schon entladen sein, so öffnet das Re duzierventil 0 und lässt Dampf von der Kesselleitung zu den Niederdruckverbrau- chern.
Sollte sich die Drehzahl der Turbine aus irgend einer Ursache erhöhen, beispielsweise dadurch, dass es keine Verwendung für die erzeugte Kraft gibt, so tritt der Zentrifugal- regulator <B>S</B> in Tätigkeit und regelt die Dampfzufuhr zur Turbine. In der Figur ist dieser Regler mit herabhängenden Armen gezeichnet, um anzudeuten, dass er nur dann arbeitet, wenn .die Drehzahl der Turbine, wie oben erwähnt, über einen gewissen Wert steigen sollte.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungs form dargestellt, in der das Überströmventil Q in die Gegendruckleitung der Turbine ein gebaut ist, jedoch vom Druck in der Leitung B beeinflusst wird. Das Ventil R ist in die Leitung vor der Turbine auf gleiche Weise eingebaut, wie im vorigen Beispiel beschrie- ben wurde, und ist vom Gegendruck der Tur bine beeinflusst und strebt darnach, diesen Druck konstant zu halten. Auch die übrigen Bezeichnungen stimmen mit denen der Fig. 3 überein.
Die Arbeitsweise der Anlage wird in diesem Falle die folgende: Sollte der Druck im Niederdrucknetz G steigen, so schliesst das Ventil R etwas, weshalb der Druck in der Leitung B steigt. was zur Folge hat, dass das Ventil Q öffnet. Dies ist jedoch ohne Bedeutung, da die durch die Turbine gehende Dampfmenge bei dieser Gelegenheit durch das Ventil R begrenzt wird. Der Druck in B steigt daher weiter so lange, bis das Ventil<B>31</B> öffnet und den Überschuss an Dampf zum Speicher hin durchlässt.
Sollte der Druck im Niederdrucknetz G aus irgend einer Ursache sinken, so öffnet das Ventil R und lässt mehr Dampf durch die Turbine hindurch in dieses Netz. Sinkt hier bei der Druck in der Leitung B, so schliesst das Ventil Q und begrenzt die Dampfmenge, die dem Niederdrucknetz G zugeführt -wird. Hierbei steigt der Druck hinter der Turbine vor dem Überströmventil Q, was zur Folge hat, dass auch das Ventil R schliesst, so dass dann nicht der Kesseldruck in der Turbine herrschen kann. Entsteht nun ein Mangel an Dampf in der Leitung G, so öffnet das Ventil J und der Speicher deckt den Dampf mangel.
Wenn der Druck in der Leitung B aus irgend einer Ursache steigen sollte, so öffnet das Ventil Q etwas und lässt mehr Dampf in die Leitung G. Ist. diese Dampfmenge grösser als die, welche zurzeit der in dieser Leitung verbrauchten entspricht, so steigt der Gegendruck der Turbine und das Ventil R schliesst etwas und hält die entsprechende Dampfmenge zurück. Der Druck in der Lei tung B steigt infolgedessen weiter, bis Ven til IM öffnet und der Überschuss an Dampf dem Speicher zugeführt wird.
Sollte der Druck in der Leitung B da gegen sinken, so schliesst das Ventil Q etwas und der dadurch entstehende Ausfall in der Leitung G wird durch Dampf vom Speicher gedeckt werden. Auch der Gegendruck der Turbine vor dem Ventil Q wird etwas stei- gren, weshalb durch das Ventil R die entspre- ehende Da.mpfinenge zur Turbine abgesperrt wird.
Der Zentrifugalregulator .S hat: die glei che Aufgabe wie in der Anlage nach Fig. Ö. Die CTegeiidrucl@maschine könnte auch durch eine Anzapfmaschine ersetzt sein. In diesem Falle kann das Ventil R ebenfalls vor der Maschine oder statt dessen vor einem Teil der Maschine und das Ventil Q hinter der Maschine bezw. hinter dem genannten Teil angeordnet sein.
In Fig. 5 ist eine Anlage gezeigt, in wel cher die Wirkungsweise des Reduktionsv en- til.z; R von dem Ventilorgan 1I übernommen wird, ivelciies jedoch hierbei, wie früher, ;
eine ursprüngliche Aufgabe erfüllt. -Man lässt hier das Überströmventil 31 von dem Druck in der Gegendruckleitung der Tur liine auf solche Weise beeinflussen, dass das Ventil etwas öffnet, wenn der Druck in der genannten Leitung steigt, und umgekehrt dann mehr oder weniger schliesst, wenn dieser Druck sinken sollte.
Vor der Turbine sitzt, wie bei dem in Fig. 3 gezeigten Falle, das Lberströmventil Q und der Zentrifugalregu- lator <B>S</B>, -welche Organe in der früher erwähn ten Weise arbeiten.
Die Anlage arbeitet wie folgt: Sollte der Druch im Niederdrucknetz G steigen, so wird das Ventilorgan 111 auf solche Weise beeinflusst, dass es öffnet und Dampf von der Kesselleitung B in Dichtung nach dem Speicher hindurchlä sst. Als Folge hiervon sinkt der Druck in .der Leitung B, -ras verursacht,
dass das Ventil Q etwas schliesst und die durch die Turbine zum Niederdruck- n atz G strömende Dampfmenge sich vermin rlert. Der Druck in der Gegendruckleitung .?er Turbine sinkt hierbei, -was zur Folge hat. dass das Ventil 1I mehr oder z:
eniger st-nliesst. Hieraus ist ersichtlich, dass eine neue Gleichgewichtslage eintreten -wird. Sollte der Druck in der Leitung G da gegen sinken, so schliesst das Ventilorgan i11 etwas, was zur Folge hat, dass der Druck in der Leitung B steigt, weshalb Q öffnet und mehr Dampf zur Turbine strömen lässt.
Sollte jedoch das Ventil M schon vorher ge schlossen sein oder infolge der Druckvermin derung in G vollständig geschlossen werden, so öffnet I und der llelirv erbrauch im Netz G wird vom Speicher gedeckt. Sollte dieser zu diesem Z-itpunkt entweder vollständig entladen sein oder entladen werden, so sinkt der Druck in G und damit auch in der Lei tung I- noch etwas, weshalb das Ventil 0 öffnet und Dampf zum Niederdrucknetz G durchlässt.
Sollte der Druck in der Leitung B da gegen fallen, so schliesst das L-berströni- vcntil Q mehr oder weniger. Die durch die Turbine strömende Dampfmenge wird des halb geringer und deshalb wird - falls die ser Dampf nicht den Verbrauch im Nieder- drucknetz deckt - der Druck in der Gegeii- druckleitung der Turbine sinken, weshalb 1I teilweise oder vollständig schliesst.
Sinkt der Druck -weiter, so öffnet 7 und Dampf kann - wie vorher beschrieben - vom Spei chernetz k erhalten werden.
Sollte der Druck in der Leitung B da gegen steigen, so lässt das Ventil Q mehr Dampf durch die Turbine zum Niederdruclz- netz G strömen. Sollte der Druck in diesem Netz hierbei stei-en, so öffnet das Ventil organ 11T und lässt den Überschuss an Dampf von B zum Speicher strömen.
Der Zentrifugalregulator 8 hat auch in dieser Anlage die -deiche Aufhabe, wie in den früher beschriebenen Fällen.
Ist anstatt einer Gegendruchinaseliine eine Anzapfmaschine vorhanden. so kann das Ventil Q ebenfalls vor der Maschine oder statt dessen vor einem Teil der Maschine an geordnet werden.
In Fi-. 6 wird eine Anlage gezeigt, in welcher an Stelle der in den früheren Bei spielen angeführten Gegendruckturbine eine Anzapfturbine eingebaut ist. Die Turbine besteht aus einem Hochdruckteil T und einem Niederdruckteil U. Der Niederdruck teil ist direkt an einen Kondensator V an geschlossen.
Zwischen dem Hoch- und Nie derdruckteil der Turbine ist ein Zentrifugal regulator X eingebaut, welcher die Dampf menge zum Niederdruck teil reguliert und es ermöglielit, dass die von der Turbine abge gebene Leistung in ,jedem Augenblick den vorhandenen Bedarf deckt. Sollte hierbei die von dem Hochdruckteil der Turbine an den Niederdruckteil abgegebene Dampfmenge nicht hinreichend sein, so wird der Mangel durch Dampf von dem Speicher gedeckt. Dies ist von besonders grosser Bedeutung, wenn grosse Schwankungen im Kraftbedarf auftreten. Die Ventilorgane Q und R sind auf gleiche Weise wie in Fig. 3 angeordnet.
Die Arbeitsweise der Anlage ist dieselbe wie in dieser Figur und geht mit aller Deut lichkeit aus der zu der genannten Figur ge gebenen Beschreibung hervor.
Die Ventilorgane Q und R können eben falls in gleicher Weise wie in den Fig. 4 und 5 angeordnet werden und die Arbeits weise der Anlage wird in diesen Fällen die gleiche wie diejenige, welche im A_n- schluss an diese Figuren beschrieben wurde.
. Die Zentrifugalregulatoren 8 und X kön nen aueli auf bereits bekannte Weise durch einen einzigen Zentrifugalregulator ersetzt werden, welcher zuerst die dem Niederdruck- teil zuströmende Dampfmenge reguliert und erst dann, wenn dieser Zufluss vollständig geschlossen worden ist, die durch .den Hoch druckteil der Turbine strömende Dampf inenge zu regeln beginnt.
In Fig. 7 ist e ine mit einer Anza.pf- turbine versehene Anlage gezeigt, in welcher die beiden die Turbine regulierenden Ventil organe .auf eine andere als früher beschrie bene Weis.- angeordnet sind.
In dieser An lage ist zwischen dem Hoch- und Nieder druckteil der Turbine ausser dem Zentrifugal" regula.tor X ein L?berströmventil Z ange ordnet, welches durch den Anzapfdruch ge rebelt wird und so arbeitet, dass es mehr Dampf zum Niederdruckteil der Turbine strömen lässt, falls der Druck in der Anzapf- leitung aus irgend einer Ursache steigen, sollte.
Das andere Ventil Q ist in 'die An zapfleitung der Turbine hinter der Abzwei gung zum Niederdruckteil_ U eingebaut und wird wie vorher vom Druck in der Leitung Z3 beeinflusst. Die in der Anlage angeordneten Zentrifugalregulatoren arbeiten so, dass der Zentrifugalregulator 8 vor dem Hochdruck teil der Turbine die zu diesem Turbinenteil strömende Dampfmenge bei normaler Dreh zahl der Turbine regelt. Der Regulator X dagegen arbeitet nur dann, wenn die Dreh zahl der Turbine aus irgend einer Ursache über diesen Wert steigen sollte.
Diese Ar beitsweise ist - genau wie vorher - da durch angedeutet worden, dass der bei nor maler Drehzahl arbeitende Regulator ,S' mit. ausgestreckten Armen gezeichnet worden. ist, während der bei erhöhter Drehzahl arbeitende Regulator X mit herabhängenden Armen gezeichnet wurde.
Die Anlage arbeitet auf folgende Weise: Sollte der Druck im Niederdrucknetz G aus irgend einem Anlass steigen, so öffnet das Ventilorgan Z mehr oder weniger und lässt mehr Dampf dem Niederdruckteil U der Turbine zuströmen. Infolgedessen wird die Drehzahl der Turbine sich etwas erhöhen, weshalb der Zentrifugalregulator S die ent sprechende Dampfmenge zum Hochdruckteil der Turbine absperrt. Dadurch steigt der Druck in der Leitung B, was zur Folge hat, da.ss das Ventil Q öffnet.
Dies ist jedoch ohne Einfluss, da das Ventil Z und der Zentri- fugalregulator S' diejenigen Organe sind, welche in diesem Falle die durch die Turbine strömende Dampfmenge regeln. Wenn der Druck in R noch weiter steigt, so öffnet das Ventil M und führt den Dampfüberschuss dem Speicher I\ zu.
Sollte der Druck im Niederdrucknetz G sinken, so schliesst das Ventil Z mehr oder weniger und sperrt den zum Niederdruck teil U strömenden Dampf zum Teil oder ganz ab. Das hat zur Folge, da.ss mehr Dampf in das N iederdrucknetz G gelangt.
Gleich zeitig aber sinkt auch die Drehzahl der Turbine etwas, weshalb nun der Zentrifugal regulator S eine: reichlichere Dampfzufuhr zum Hochdruckteil T der Turbine erinüg- licht, welch letzterer nunmehr den Teil der Belastung übernimmt, um welchen der Nie derdruckteil I: infolge Schliessens des Ven tils Z entlastet wurde.
Der grössere Dampf bedarf in G wird in weitgehendem Masse teils durch diejenige Dampfmenge gedeckt, die vom Niederdruckteil der Turbine ab gesperrt wird, und teils durch diejenige Menge, um welche die durch den Hochdruck teil strömende Dampfmenge vergrössert wird. Sollte jedoch der Bedarf in G durch diese Dampfmenge nicht gedeckt erden, so sinkt der Druck in G weiter und das Ventil l öffnet und lässt Dampf vom Speichernetz K einströmen.
Sollte dadurch, dass mehr Dampf der Turbine zugeführt wird, der Druck. in der Leitung B Alzusehr sinken, so schliesst das Ventilorgan Q etwas und sperrt einen Teil des in das i\ iederdruclznetz strömenden Dampfes ab. Der Bedarf wird dann vom Speichernetz gedeckt werden.
Sollte der Druck in der Leitung B aus irgend einem: Anlass steigen, so öffnet das Ventilorgan Q etwas und lässt mehr Dampf dein Niederdrucknetz zuströmen.
Findet sieh in diesem Netz keine Verwendung für diesen Dampf, so steigt der Druck in der Anzapf- leitung der Turbine, das Ventil Z öffnet und lässt mehr Dampf dem Niederdruckteil U zusUrö- men. Dadurch wird die Drehzahl der Tur bine sieh erhöhen, weshalb der Zentrifugal- Z, 8 einen Teil der dem Hoc1idruel@- teil zuströmenden Da.mpfinenge absperrt.
Der Druck in B steigt. deshalb noch mehr, was zur Folge hat, .dass das Ventilorgan M öffnet und den Dampfüberschuss dem Speicher F zuführt.
Sollte hingegen der Druck in der Lei- fung B aus irgend einem Grunde sinken, so schliesst zuerst das Ventilorgan 31 zum Teil oder ganz. fall: die; Organ vorher geöffnet war. Sinkt der Druck weiter, so schliesst aueli das Ventil Q mehr oder weniger und sperrt.
einen Teil der Dampfmenge ab, die duroli den Hochdruckteil T der Turbine dem Nie-
EMI0008.0056
derdrueknetz <SEP> ztistrünmt. <SEP> Der <SEP> Druck. <SEP> in <SEP> der
<tb> Anzapfleitung <SEP> wird <SEP> dadurch <SEP> etwas <SEP> steigen,
<tb> was <SEP> zur <SEP> Folge <SEP> hat, <SEP> dass <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> Z <SEP> etwas
<tb> öffnet <SEP> und <SEP> mehr <SEP> Dampf <SEP> dem <SEP> '-\-iederdrucl@ teil <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> zustrüinen <SEP> lässt. <SEP> Die <SEP> Dreh zahl <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> erhöht <SEP> sich <SEP> dadurch, <SEP> wes halb <SEP> der <SEP> Zentrifugalregula.tor <SEP> S <SEP> einen <SEP> Teil
<tb> des <SEP> Dampfes, <SEP> welcher <SEP> dem <SEP> Hochdruckteil <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> zugeführt <SEP> wurde, <SEP> absperrt.
<SEP> Der <SEP> im
<tb> Niederdruck.netz <SEP> G <SEP> entstehende <SEP> Dampf mangel <SEP> -wird <SEP> hierbei <SEP> gedeckt <SEP> werden <SEP> dureh
<tb> Dampf <SEP> vom <SEP> Speicher <SEP> F, <SEP> und <SEP> falls <SEP> dieser
<tb> hierbei <SEP> schon <SEP> entladen <SEP> sein <SEP> oder <SEP> dadurch <SEP> ent laden <SEP> werden <SEP> sollte, <SEP> so <SEP> öffnet <SEP> das <SEP> Ventil <SEP> 0
<tb> und <SEP> führt <SEP> I <SEP> rischdanipf <SEP> von <SEP> den <SEP> Kesseln <SEP> zu.
<tb>
Fig. <SEP> 8 <SEP> zeigt <SEP> eine <SEP> Anlage, <SEP> ausgerüstet <SEP> mit
<tb> einer <SEP> Turbine, <SEP> @@elclne <SEP> zwei <SEP> Anzapfstellen
<tb> besitzt. <SEP> In <SEP> dieser <SEP> Anlage <SEP> ist <SEP> ein <SEP> weiteres
<tb> Dampfnetz <SEP> 14 <SEP> vorhanden, <SEP> an <SEP> welches <SEP> Dampf verbrauelier <SEP> P, <SEP> angeschlossen <SEP> sind. <SEP> Ausser dem <SEP> sind <SEP> zwischen. <SEP> dieses <SEP> Netz <SEP> und <SEP> das
<tb> Speichernetz <SEP> 1i <SEP> zwei <SEP> Ventile <SEP> i111 <SEP> und <SEP> <B>0,</B> <SEP> ein gebaut, <SEP> welche <SEP> auf <SEP> gleiche <SEP> \Weise <SEP> beeinflusst
<tb> w:
-rden <SEP> und <SEP> ebenso <SEP> arbeiten <SEP> wie <SEP> die <SEP> Ventile
<tb> 11 <SEP> und <SEP> 0. <SEP> Die <SEP> Turbine <SEP> besteht <SEP> aus <SEP> drei
<tb> Teilen <SEP> F, <SEP> T <SEP> und <SEP> L', <SEP> deren <SEP> letzter <SEP> Teil <SEP> an
<tb> den <SEP> Kondensator <SEP> I' <SEP> angeschlossen <SEP> ist. <SEP> Zwi schen <SEP> den <SEP> Hoch- <SEP> und <SEP> Mitteldruchteil <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> sind <SEP> zwei <SEP> Ventilorgane <SEP> Q <SEP> und <SEP> B <SEP> ein gebaut. <SEP> Q <SEP> ist, <SEP> wie <SEP> früher, <SEP> ein <SEP> I'berst:
röm ventil, <SEP> welches <SEP> jedoch <SEP> jetzt <SEP> vom <SEP> InzallfdriiclZ
<tb> hinter <SEP> dem <SEP> llocliclru@-l@teil <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> beein flusst <SEP> -wird. <SEP> 1- <SEP> ist, <SEP> wie <SEP> früher, <SEP> ein <SEP> Reduzier ventil, <SEP> das <SEP> vom <SEP> Druck <SEP> in <SEP> der <SEP> #lnzapf'leitung
<tb> hinter <SEP> dem <SEP> Mitteldruchteile <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> be einflusst <SEP> wird. <SEP> Vor <SEP> dein <SEP> Hochflruckteil <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> sind <SEP> ausserdem <SEP> ein <SEP> I'@bersi:rümveniil
<tb> und <SEP> ein <SEP> Ze@i_trifugalrepilatür <SEP> <B>S</B> <SEP> angeor1l net. <SEP> Dieser <SEP> ;
7#enirifugalregniliit.or <SEP> <B>S</B> <SEP> sowohl.
<tb> als <SEP> auch <SEP> der <SEP> zwiseben <SEP> Hoeli- <SEP> und <SEP> Mittel druekteil. <SEP> eingebaute <SEP> Z@iitrifugalregulator <SEP> @S\1
<tb> arbeiten <SEP> nur, <SEP> wenn <SEP> die <SEP> Drehzahl <SEP> der <SEP> Tur bine <SEP> die <SEP> inorniale <SEP> ifberchrcitci-. <SEP> Der <SEP> Zentri fugalregulator <SEP> N <SEP> rF:gc-It: <SEP> die <SEP> Dampfmenge
<tb> zum <SEP> l\Tiederciruelztc-il <SEP> der <SEP> Turbine <SEP> und <SEP> ar beit:pt <SEP> bei <SEP> normaler <SEP> Drehzahl <SEP> der <SEP> Turbine.
<tb>
Siebt <SEP> man <SEP> von <SEP> dem <SEP> IIoelidruel@teil <SEP> der
<tb> Turbine <SEP> und <SEP> denn <SEP> Hochdruehnetz <SEP> B <SEP> ab, <SEP> so erhält man genau dieselbe Anlage, wie die in F ig. 6 dargestellte. Die Arbeitsweise der Anlage dürfte daher ohne weitere Schwierig keit unter Zuhilfenahme der für die früheren Figuren geltenden Beschreibung hervor gehen; nur muss man beachten, dass die in der Leitung B auftretenden Schwankungen durch die zwischen B und B1 eingesetzten Ventilorgane auf die Leitung B1 übertragen werden.
Die Regulierorgane können in derartigen Netzen mit an zwei Stellen angezapften Turbinen auch auf andere vorhergehend be schriebene Weise angeordnet werden, da die Mittel- und Niederdruckteile dieser Turbine den Turbinenteilen Z' und U entsprechen.
Bei den oben beschriebenen Ausführungs formen ist. der Deutlichkeit halber angenom men worden, dass jede von Druck oder Ge- schwincl'igkeit herrührende, regelnde An regung, -,welche die zu der Maschine bezw. zu einem Maschinenteil strömenden Dampf mengen regelt, ihr eigenes, vor der Maschine bezw. vor dem Maschinenteil eingebautes Ventilorgan becinflusst. Diese Hinterein- anderschaltung wird durch die Anforderung bedingt,
dass jede einzelne Anregung für sich die Dampfzufuhr zur Maschine bezw. Maschinenteil soll abschliessen können,: un abhängig davon, wie die andern Anregungen sich dabei verhalten, das heisst unabhängig davon, ob irgend eine der andern Anregungen bei dieser Gelegenheit ihr Ventilorgan öffnen und mehr Dampf zur Maschine bezw. zum laschinenteil strömen lassen will.
Ein derartiges Anordnen mehrerer Ventil organe unmittelbar nacheinander verursacht jedoch ganz bedeutende Druckverluste in dem durch die Ventile strömenden Medium - in diesem Falle Dampf. Es ist daher oft zweck mässiger, diese Anregungen auf ein einziges Organ einwirken zulassen, welches dieDampf- zLlfuhr zur Maschine regelt. Im Folgenden soll eine derartige Ausführungsform be schrieben werden, bei welcher zwei Drucke und bei gewissen Gelegenheiten die Ge schwindigkeit der Maschine ein einziges vor der Maschine eingebautes Ventilorgan be einflussen.
In Fig. 9 bezeichnet 2 das Ventil, ein gesetzt in die Rohrleitung B. 4 bedeutet einen durch Druckflüssigkeit gesteuerten Servo motor, dessen Kolben 5 mit den Ventil tellern 6 verbunden ist. Die Druckflüssig keit strömt zum Servomotor bezw. von ihm weg, so, wie die Pfeile andeuten, und wird geregelt durch einen Steuerkolben 7, dessen jeweilige Stellung unter Vermittlung des Ge stänges<B>8,9</B> und 10 von der jeweiligen Lage der Platte 11 abhängt. Diese Platte wird durch eine Feder 12 aufwärts gedrückt. Über der Platte sind die Organe für die ver schiedenen Anregungen angeordnet.
Der Dampfdruck beeinflusst zwei Kolben 13 und 14, auf welche in entgegengesetzter Richtung die Federn 15 und 16 einwirken. Die Drucke sind so angeschlossen, dass der Druck, bei dessen Steigerung das Ventil ganz oder teilweise schliessen soll, auf den Kolben 14 einwirkt, während der Druck, bei dessen Steigerung das Ventil mehr oder minder öffnen soll, auf den Kolben 13 einwirkt.
Wenn Iman sich diese Anordnung. bei spielsweise auf eine Anlage nach der Fig. 3 angewendet denkt, so entspricht die Anord nung des Kolbens 14 dem Ventil B, und die Anordnung .des Kolbens 13 dem Ventil Q. Die Kolbenstangen 17 und 18 sind ausge bohrt und in ihnen gleiten die Stifte 19 und 20. Zwischen diesen Stiften und den Kolben stangen sind ausserdem zwei Federn 21 und 22 angeordnet. Der ZentrifugalregLilator S kann ausserdem mittelst des Gestänges 23 und 24 in gewissen Grenzlagen die Platte 11 beeinflussen.
Dies wird dadurch erreicht, dass die Stange 24, die mit zwei verstell baren Anschlägen 25 und 26 zu beiden Sei ten der Platte 11 versehen ist, mit totem Gang in .der Platte 11 gleitet.
Die Anordnung arbeitet auf folgende Weise: Sollte beispielsweise der Druck über dem Kolben 14 aus irgend einer Ürsache steigen, so bewegt sich dieser Kolben nebst der Kolbenstange 18 abwärts und - da. die Fe- der 22 steifer ausgeführt ist als Feder 12 so bewegt sich auch die Platte 11 nach unten, sobald kein toter Gang mehr zwischen der Feder 22 und der Kolbenstange 18 vor handen ist. Bewegt sieh die Platte 11 nach unten, so wird aber auch der Steuerkolben 7 nach abwärts verschoben, wodurch Druck flüssigkeit über den Kolben 5 des Servo motors 4 tritt, der demnach sich nach unten bewegt, wodurch das Ventil ganz oder teil weise schliesst.
Mit der Abwärtsbewegung des Kolbens 5 wird der Steuerkolben 7 in be kannter Weise in seine Mittellage zurück geführt.
Sollte dagegen der auf den Kolben 1-t einwirkende Druck fallen, so hat dies zur Folge, dass die Platte 11 mit Hilfe der Fe der 12 aufwärts bewegt wird, soweit nicht. irgend eine andere auf die Platte einwirkende Anregung die Regulierung übernimmt. Be- we't sich jedoch die Platte aufwärts, so wird auch der Steuerkolben 7 nach aufwärts be wegt, und die Druckflüssigkeit tritt unter den Kolben<B>5</B> des Servomotors 4, weshalb also das Ventil mehr oder weniger öffnet.
Sollte der auf den Kolben 13 einwirkende Drisch aus irgend einem Anlass steigen, so bewegt sich dieser Kolben aufwärts, wobei die Feder 7.5 zusammengepresst wird, und die Platte 11 kann sich mit Hilfe der Feder 12 aufwärts bewegen, soweit nicht irgend eine der andern Anregungen dies verhindert. Diese Aufwärtsbewegung der Platte würde- wie oben auseinandergesetzt -- ein mehr oder weniger weites Öffnen des Ventils zur Folge haben.
Sollte dagegen der Druck unter dem Kol ben 13 aus irgend einem Grunde fallen, so bewegt sich der Kolben unter dem Einfluss der Feder 15 abwärts; dabei wird durch die Ahwärtsbeiv egung der eventuell sich vor findende tote Crang zwischen der Kolben stange l i und der Feder 21 überwunden, worauf die Platte 11 abwärts bewegt wird, und das Ventil wird ganz oder teilweise ge schlossen.
Sollte jedoch irgend eine der Druck anregungen ein zu starkes Öffnen des Ven- tils verursachen, das heisst sollte dadurch die Drehzahl der hinter dem Ventil befind lichen Dampfmaschine üb--r die normale stei gen, so bewirkt der Zentrifugalregulator 8 eine Abwärtsbewegung der Stange 21, wo bei der Anschlag 2 die Platte 11 zu einer Bewegung abwärts zwingt, was - wie oben beschrieben - zur Folge hat, dass das Ventil mehr oder weniger schliesst.
Der Zentrifugal regulator S' übernimmt in diesem Falle also die Regulierung.
Sollte durch die Einwirkung von irgeT_d einer der Drucl@anregungen eine zu klein, Dampfmenge der Dampfmas^hine zugeführt werden, so sinkt deren Drehzahl, und wenn diese ihre unterste Grenz:
@ erreicht hat, über nimmt der Zentrifu-alregulator S - weil der Anschlag 26 "sieh gegen die Platte 11 anlegt - die R(-,gulierung. Durch die Ab- wärtsbewegung der 111uffe des Zentrifugal regulators .S' wird nämlich die Platte 11 ge hoben und das Ventil 9 wird - -,vie oben beschrieben - mehr oder wenio-er geöffnet.
Sollte bei dieser Crelegenheit irgend eine der übrigen Anregungen (las Ventil schliessen wollen, so hat (lies zur Folge, dass die Fe dern 21 bezw. ?' zusammengepresst werden, wodurch also die Einwirkung dieser An regungen aufgehoben und demnach der Zen trifugalregulator allein ausschlaggebend für die Regulierung wird. An Stelle der Kolben 13 und 14 können natürlich auch Membrane, Bälge oder dergleichen verwendet werden.
Der Regler könnte auch so ausgebildet sein, dass von den durch die beiden Drucl-ze und die Geseliwindia-k it erzeugten An regungen bloss zwei auf das Ventilorgan 2 einwirken.
Das Ventil ? mit den Tellern (i braucht natürlich nicht immer ein auf diese Weise vor der Maschine bezw. dem DTaschinenteil in die Leitung eingebautes Ventil zu sein. sondern anstatt dessen kann man zum Bei- spiel, bei Kolbendampfinasehinen oft die Anregungen auf (las die Füllung der Ma schine beeinflussende Regelorgan, znm Bei spiel auf deren Dampfsteuerschieber, ein wirken lassen.
Bei Turbinen kann man ebenso in manchen Fällen die Anregungen auf das Regelorgan der Turbine ein wirken lassen, wobei dieses Regelorgan für Drosselregelung oder Partialregelung gebaut sein kann.