CH115348A - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Expansionslinie bei Dampfturbinen. - Google Patents

Description

      Verfahren    und Einrichtung zur Bestimmung der Expansionslinie bei     Dampfturbinen.       Die Arbeitsweise einer Kolbendampfma  schine kann mit dem Indikator leicht festge  stellt werden, da sich bei dieser die Expan  sion des Dampfes unmittelbar zur Bestim  mung des     Indikatordiagrammes    nutzbar ma  chen lässt. Bei der Dampfturbine erfolgt je  doch die Übersetzung der Energie des Damp  fes in Arbeit auf dem Umwege der Umwand  lung der Spannung in Geschwindigkeit. Das  sind aber Vorgänge, welche sich mit dem be  kannten Indikator keinesfalls feststellen las  sen.

   Gegenstand der Erfindung ist nun ein  Verfahren und eine Einrichtung, welche es  ermöglichen, den Arbeitsvorgang in der Tur  bine festzustellen, und zwar     durch    Messung  des Wärmeinhaltes. .  



  Mit Hilfe dieses Verfahrens soll es mög  lich werden, zahlreiche aufeinanderfolgende  einzelne Punkte dieser wirklichen Expansion  <I>A,</I>     B,.    (Fix. 1) festzustellen und auf ein  fachere Weise die Expansionslinie zu bestim  men, als es durch grobe Leistungsversuche  möglich ist.  



  Die Wirkungsweise einer Dampfturbine    wird hauptsächlich im     Wärmeinhaltentropie-          diagramm    (Fix. 1) dargestellt und ist ge  kennzeichnet durch den Verlauf der wirk  lichen Expansionslinie, welche nach der Linie  A,     B1    als Polytrope verläuft. Der Endpunkt  der wirklichen Expansionslinie     B,.    bestimmt  auch den Wirkungsgrad, und zwar gekenn  zeichnet durch das Verhalten der Strecken       A1   <I>A :<B>A</B>B.</I>     Von    den durch das Expansions  verhältnis gegebenen Kalorienmengen wird  das     Kaloriegefälle    in Arbeit umgesetzt, wel  ches durch die Strecke A, A, gekennzeichnet  ist.

   Im     Wärmeinhaltentropiediagramm    hat       man    die Möglichkeit, auch sogleich anzu  geben, wie viel Arbeit umgesetzt wurde, und  es gibt so genauen     Aufschluss    über die Ar  beitsweise. Die einzelnen Punkte der Expan  sionslinie würden sich auch     bestimmen    las  sen durch Feststellung des Druckes und der  Temperatur im überhitzten Gebiet. Der strö  mende Dampf beeinflusst jedoch die     Druck-          und    Temperaturmessungen, so dass sich bei  diesen Messungen     grosse    Schwierigkeiten er  geben.

   Es lässt sich also auf diese Weise die           I@pansionslinie        nicht    einwandfrei finden und  so keine Einrichtung     entsprechend    dem     Indi-          1        ator    der     Paiapfmaschine    schaffen.  



       Nichts    ist aber für die Untersuchung der       Dampfturbine        erwünschter    als ein Apparat,  welcher es ermöglicht, ohne die kostspieligen  und     betriebsstörenden        Dampfverbrauchsver-          s#uch("    die Dampfturbine im Betriebe in jedem       Augenblick    untersuchen zu können. Da die       Turbine    aus vielen Stufen besteht, ist es vor  allem auch wünschenswert zu wissen, ob alle  Stufen gut arbeiten,     bezw.    gerade welche  Stufe nicht gut arbeitet.

   Nur dann, wenn  dies ermittelt ist, wird es auch möglich; die       Turbine    genau     zii        untersuchen.     



  Den Gegenstand der     Erfindun-    bildet ein  Verfahren und eine Einrichtung zur Bestim  niung der     Expansionslinie    bei Dampfturbinen.  Das Verfahren besteht darin, dass jede ein  zelne Stufe angezapft wird und der Wärme  inhalt des jeder Stufe entnommenen Damp  fes durch     Niederschlagen    und durch Messen  der Temperaturen und des Gewichtes des       Kondensates    und des Kühlwassers festgelegt.  wird, um so durch     Aneinanderreihen    sämt  licher gefundenen Werte aller Stufen die Ex  pansionslinie in einem     Wärmeinhaltentropie-          diagramm    zu     bestimmen.     



  Ein     Ausführungsbeispiel    der zur Durch  führung des Verfahrens dienenden     Messein-          riclitung    ist in     Fig.    ? der     Zeichnung    schema  tisch dargestellt; sie besitzt ein geeichtes Ge  fäss a, welches das Kühlwasser für den klei  nen     Oberflächenkondensator        i)    enthält, aus  welchem es in den geeichten     Kühlwassersam-          melbehälter    c gelangt.

   Die     Danipfzufuhrlei-          tung    für den Kondensator b ist     h,        und    das  Kondensat wird durch die Leitung     k.    in den       geeichten        Sammelbehälter   <I>d</I> geleitet.<I>e, f</I> und       g    sind     Absperrventile.    Der     Messvorgang    ist  nun folgender:

   Der Apparat wird an die zu  messende Stufe x der Turbine     ra    mit Hilfe der  Leitung     h    angeschlossen und die     Absperr-          v        entile    e, f und     g    geöffnet.

       Es    strömt Dampf  aus der Stufe .x     über    die Leitung 1a in den  Kondensator b, wird hier niedergeschlagen  und das Kondensat gelangt in das Gefäss d,  das durch die Leitung<B>1</B> mit der Hauptkon-         densation    der Turbine, oder wenn es sich um  eine     Gegendruel>turbine    handelt,     finit    dem       ..1uspuff        verbunden    ist.

   Das     Kühlwasser          strömt    dabei aus dem Gefäss a durch den       Kondensator    L in das Gefäss     e.    Da diese bei  den Gefässe     geei(@lit    sind, lässt :

  ich der     Kühl-          wasserverbraueli        während    der     Versuchsdau-r          gegebUnenfalls    durch     einfaches        Ablesen    fest  <B>,</B>       =.tellen.    Ebenso lassen sich die Temperaturen       t1    im Gefäss     a.        und        t,

      im Gefäss     c    feststellen  und somit auch     die        vorn        Kühlwasser        aufge-          noinniene        @@'ärmemenge,    welche gleich ist       Ir        (t2-tl),    wobei     ii     die während der Ver  suchsdauer     dureli    den Kondensator geleitete  Wassermenge und     f1,        f,

      die Temperaturen in  den     Gefässen        a    und     c        bedeuten.    Auf der an  dern Seite wird durch einfaches     .Ablesen     die durch den     Kondensator    hindurchgegan  gene Dampfmenge im geeichten     Sammel-          gefäss    d für     das    Kondensat gemessen, welches       beispielsweise   <I>D</I>     ky    wiegt.

       ZVeiters    wird hier  die Temperatur     l.,    des     Kondensates    gemessen,  welche dessen     -#Ä'ärmeinlialt    ergibt. Es     lä.sst     sieh dann der     -N#@'ä.rnieinhalt    des     Dampfes        vor          dein    Eintritt in     den        _lliparat        errüclinen    aus  der Beziehung:  
EMI0002.0113     
         wobei    7 den gesuchten     U'iirmeinha.lt    bedeu  tet.

   Dabei kann die Einrichtung so getroffen  sein, dass die     Samniehefässe    c     und    d auf Wa  gen gesetzt sind, welche automatisch den In  halt der betreffenden Gefässe anzeigen. Das  in die Leitung     h        eingebaute    Manometer     Ara     zeigt den     Druck    an, der in der entsprechen  den Stufe herrscht, so dass auf diese Weise       der        entsprecliendE@        Punkt    im J<B>8</B> Diagramm  eindeutig festgelegt ist.

   Diese Messung wird  für jede beliebige Stufe durchgeführt, und  die Gesamtheit der so ermittelten Punkte er  gibt im .7<B><I>S</I></B> Diagramm ein richtiges Bild der       Arbeitsweise    der Turbine. Die Einrichtung  entsprechend     der    Erfindung ermöglicht ein       zuverlässiges    Beurteilen der     Arbeitsweise    der  Turbine und bietet dabei noch den Vorteil,  dass diese     Versuche        vorgenoniraen    werden  können, ohne     den        B,-trieh    der Turbine zu      stören.

   Die     Einrichtung    selbst ist dabei leicht  in solchen Dimensionen herzustellen, dass sie  ohne weiteres transportabel ist und leicht an  den Ort der zu     untersuchenden    Anlage be  <B>im></B>  fördert werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Bestimmung der @4xpan- sionslinie bei Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Stufe angezapft wird und der Wärmeinhalt des jeder Stufe entnommenen Dampfes durch Niederschlagen und durch Messen der Temperaturen und des Gewichtes des Kondensates und des Kühlwassers festge legt wird, um so durch Aneinanderreihen sämtlicher gefundenen Werte aller Stu fen die Expansionslinie in einem Wärme inhaltentropiediagramm zu bestimmen.

   1I. Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach dem Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der abgezapfte Dampf in einem Oberflächenkondensator niedergeschlagen wird, dem das Kühlwas ser aus einem geeichten Gefäss zufliesst und aus dem es unmittelbar wieder in ein geeichtes Gefäss geleitet wird, und dass das Kondensat ebenfalls in einem geeich ten Gefäss aufgefangen wird. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer einzigen Leitung jeweils an die zu unter suchende Stufe anzuschliessen ist, in wel cher Leitung ein Manometer eingebaut ist. ?. Einrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt des Sammelgefässes, aus dem das Kühl wasser dem Oberflächenkondensator zu fliesst, und eines Sammelgefässes für das Kondensat automatisch durch Abwägeli der Gefässe angezeigt wird. .