Anzapfturbinen-Regeleinrichtung Es ist bei Anzapfturbinen bekannt, die Treibmitteleinlassv entile und die Überström ventile vom Drehzahlregler im gleichen Sinne und vom Anzapfdruckregler im entgegenge setzten Sinne zu verstellen. Bei Turbinen mit hYdraulischer Übertragung der Regelimpulse auf die Einlass- und Überströmv entile wurde bisher in der zu den LTberströmventilen füh renden Impulsleitung ein von einem Druck regler betätigtes Drosselorgan vorgesehen.
Durch eine solche Ausführung wird aber die oben angeführte Bedingung nicht im vollen Umfang erfüllt, da die Druckeinstellung in der Impulsleitung bei Änderung der Ent- nahmemengen ein Nachregeln des Drehzahl reglers zur Folge hat. Durch dieses Nach regeln können aber starke Pendelungen ver ursacht werden.
Diese Nachteile werden ge- iriä13 der Erfindung dadurch vermieden, dass ein von einem Entnahmedruekreglcr betätig tes Steuerorgan unmittelbar in der vom Steuerorgan eines Leistungsreglers kommen- den Impulsleitung vorgesehen ist, das den Druck in den zii den Regelorganen der Treib mitteleinlass- und der Überströmv entilsteue- rung führenden Impulsleitungen einstellt.
Handelt es sieh um Turbinen mit zwei oder mehrfach geregelter Entnahme, so wird man hinter dem von dem Druck der ersten :Inzapfstelle beeinflussten Steuerorgan ent sprechend der Anzahl der naelifolgenden Ent nahmestellen zusätzliche Steuerorgane vor- sehen, die die Drücke in den betreffenden Impulsleitungen einstellen.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführung in Fig. 1 für eine Anzapfturbine mit einer Ent nahmestelle veranschaulicht, während die Fig. 2 die Anordnung der Impulsgeber bei einer Doppelentnahmeturbine Lind die Fig. 3 und 4 konstruktive Einzelheiten im grösseren Massstab darstellen.
Es bezeichnen 1 einen von der Turbinen welle angetriebenen Fliehkraftregler, 2 dessen Steuerschieber, 3 im mittleren Steuerkolben eingearbeitete Aussparungen für die Drosse- hing des Steuermittelzuflusses 4 und des -ab- flusses 5. Die Impulsleitung 6 verbindet das Gehäuse 7 mit dem Gehäuse 8 des Steuer organs 10 vom Druckregler 9. Der Druck regler 9 betätigt den Steuerschieber 10. Der in Fig. 3 im grösseren Massstab dargestellte mittlere Steuerkolben 11 besitzt auf der einen Seite Aussparungen 12, durch die der Druck in der Impulsleitung 13 eingestellt wird.
Diese Impulsleitung ist an den Regelapparat 14 angeschlossen, wobei der Regelimpuls auf die Oberseite des Regelkolbens 1.5 wirkt. Seine Gegenfeder 16 ist durch die Vorrichtung 17 einstellbar. Das Ventil 18 wird so eingestellt, dass ein Teil des Steuermittels abfliessen kann. An der Kolbenstange 19 ist der Steuerrück- führhebel 20 angelenkt und überträgt die Be wegung des Regelkolbens 15 auf den Steuer- schieben 21, wodurch der Servomotor 22 des Treibmitteleinlassorgans 23 verstellt wird.
An der Unterseite des Steuerkolbens 11 sind eben falls Aussparungen 21 vorgesehen, die den Druck in der Impulsleitung 25 einstellen. Dieser Regelimpuls wird in entsprechender Weise auf die Niederdrucksteuerung 26, wie für die Hochdrucksteuerung 11-23 beschrie ben, übertragen.
Bei Anwendung der Erfindung bei Tur binen mit zwei oder mehreren geregelten Ent nahmestellen sind sinngemäss entsprechend der Anzahl der Entnahmestellen zusätzliche, vom Druck jeder einzelnen Entnahmestelle abhängige Regler in den Impulsleitungen vor gesehen. Eine entsprechende Anordnung der Impulsgeber zeigt die Fig. 2.
Hierin bezeichnen 27 den Anzapfdruck- regler mit seinem zugehörigen Steuerschieber 28 für die erste Entnahmestelle. Diesem Druckregler 27 ist der Druckregler 2<B>9</B> für die zweite Entnahmestelle nachgeordnet, der bei schwankender Entnahmemenge an der zweiten Anzapfstelle über die zwei Steuer schieber 30, 31 den Leistungsanteil des Hoch-, Mittel- und Niederdruckteils der Turbine regelt.
Die Fig. 3 zeigt den Steuerkolben 11 im grösseren Massstab zur deutlicheren Kenn- zeichnung der Form seiner Aussparungen 12, 24.
Selbstredend können, wie Fig. 1 zeigt, die Aussparungen 12, 21 anstatt gemäss Fig. 3 an einem Steuerkolben auch an den innern Enden von zwei einander gegenüberliegenden Steuerkolben 32, 33 vorgesehen sein.
Der Steuerkolben 11 kann an Stelle der Aussparungen 12, 21 mit entsprechend ver jüngten Enden ausgeführt, werden. Auch kön nen die Aussparungen oder die Verjüngungen in das Sehiebergehäuse 8 verlegt werden.
Die Wirkungsweise des in Fig. 1 gezeigy- ten Ausführungsbeispiels ist folgende: Tritt, z. B. eine Belastungszunahme der Turbine ein, so wird durch den Drehzahl- re-lei, 1 der Steuerschieber 2 nach unten be- zve--t, zvodureh die obere Steuerkante einen grösseren und die untere Steuerkante einen kleineren Durcliflul3quersehnitt freigeben.
Der Druck in der Impulsleitung 6 steigt an, und - vorausgesetzt, dass die Entnahmemenge bei diesem Belastungsfall nicht geändert lind der Steuerschieber 10 bleibt. in seiner jeweili gen Lage stehen. Der erhöhte Impulsdruck pflanzt sich entsprechend den jeweils einge stellten Durcliflussquerschnitten der Ausspa rungen 12 und 2-1 über die Impulsleitungen 13, 25 auf den Regelkolben 15 und den Regel kolben der Niederdrueksteuerung 26 fort, wodurch die zugeordneten Regelventile so weit geöffnet werden, dass eine Druckände rung in der Entnahmestufe nicht erfolgt. Bei einer Lastabsenkung tritt der umgekehrte Vorgang ein.
Tritt bei gleichbleibender Belastung eine Änderung der Entnahme, beispielsweise Mehr entnahme, ein, so wird durch den Druckregler 9 der Steuerschieber 10 nach unten bewegt, so dass durch die Aussparungen 12 der Durch- flussquersehnitt. vergrössert, der Druck in der Impulsleitung 13 erhöht und der Kolben 15 nach unten bewegt wird. Cber den Hebel 20 wird ebenfalls der Steuerschieber 21 nach unten verstellt, wodurch das Steuermittel aus dem Raum oberhalb des Kolbens 22 abgeführt und dein Raum unterhalb dieses Kolbens zu geführt wird.
Der Kolben 22 wird so weit nach oben bewegt, bis der Steuerschieber 21 in seine Mittellage kommt. Das Regelventil 23 wird durch diese Steuerbewegung im öffnen den Sinne verstellt.
Durch das Senken des Steuerschiebers 10 wird durch die Aussparungen 21 der Durch- fltissquerschnitt verkleinert, so dass der Druck in der Impulsleitung 25 entsprechend sinkt. Der Regelkolben der Niederdrucksteuerungs- einrichtung 26 bewe-t sieh nach oben und verstellt den Steuerschieber, den Servomotor- kolben und das Überströniorgan im unige- kehrten Sinne wie die Steuerungseinrichtung des Einlassorgans 23,
so da.ss das Überström- ventil im schliessenden Sinne bewegt. wird.
Infolge zweckentsprechender Bemessung der Aussparungen 12,214 des vom Anzapfdruek- regler 9 betätigten Steuerkolbens 10 wird der Leistungsanteil des Turbinenhochdruckteils vergrössert und der des Turbinenniederdruek- teils verringert, und zwar so, ohne dass die jeweils vom Fliehkraftregler 1 eingestellte Leistung geändert wird.
Bei Anzapfturbinen, bei denen bei reinem Kondensationsbetrieb keine Drosselung durch die i'berströmventile stattfinden darf, ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in dem Führungskol ben 31 des Steuerschiebers 10 eine Raste 35 vorgesehen, in die ein einstellbarer Sperrbol zen 36 eingreift und den Steuerschieber 10 in einer solchen Lage festhält, in der der Dreh- z < ilili-e\"ler 1 das Treibmitteleinlassorgan ,'Z3 nur so weit öffnen kann,
bis die Schluck fähigkeit des Niederdruckteils ausgenutzt ist. Das Überströmventil ist dabei ganz geöffnet. Der Sperrbolzen 36 kann hierbei von Hand (uler auch durch Fernsteuerung betätigt wer- den. Bei Doppel- oder Mehrfaehentnahme- lurbinen wird die Vorrichtung zum Festhal ten der von dem entsprechenden Anzapf- di-uekrea-ler betätigten Steuerschieber für sütntliehe Anzapfdrucki,egler vorgesehen.
# Die Unistellung von Anzapfbetrieb auf i einen Kondensationsbetrieb kann -ohne von der Erfindung abzuweichen - auch bei Ein- 1'üung, eines Übersetzungshebels zwischen Druckregler 9 und Steuerschieber 10 durch Verlegung seines Drehpunktes erreicht wer den.
Es ist selbstverständlich, dass an Stelle eines Treibmitteleinlassventils und eines Über- strömventils deren mehrere verwendet. werden können.
Die Erfindung wird nicht beeinflusst, nenn an Stelle eines Fliehkraftreglers ein anderer, hy drauliseh oder elektrisch wirken- (ler Leistungsregler verwendet wird.
Bleed turbine control device It is known in bleed turbines to adjust the propellant inlet valves and the overflow valves from the speed controller in the same sense and from the bleed pressure regulator in the opposite sense. In turbines with hydraulic transmission of the control impulses to the inlet and overflow valves, a throttle device operated by a pressure regulator was previously provided in the impulse line leading to the overflow valves.
With such a design, however, the above-mentioned condition is not fully met, since the pressure setting in the impulse line results in readjustment of the speed controller when the withdrawal quantities change. However, this readjustment can cause strong oscillations.
These disadvantages are avoided by the invention in that a control element actuated by a withdrawal pressure regulator is provided directly in the impulse line coming from the control element of a power regulator, which controls the pressure in the two regulating elements of the propellant inlet valve and the overflow valve. leading impulse lines.
In the case of turbines with two or more controlled extraction, additional control elements will be provided behind the control element influenced by the pressure of the first tapping point, depending on the number of subsequent extraction points, which will set the pressures in the relevant impulse lines.
The subject of the invention is illustrated in the drawing in an exemplary embodiment in Fig. 1 for a bleed turbine with an Ent acceptance point, while Fig. 2 shows the arrangement of the pulse generator in a double extraction turbine Lind Figs. 3 and 4 show structural details on a larger scale.
1 designates a centrifugal governor driven by the turbine shaft, 2 its control slide, 3 recesses incorporated in the central control piston for the throttling of the control medium inflow 4 and outflow 5. The impulse line 6 connects the housing 7 with the housing 8 of the control organs 10 from the pressure regulator 9. The pressure regulator 9 actuates the control slide 10. The central control piston 11, shown on a larger scale in FIG. 3, has recesses 12 on one side through which the pressure in the impulse line 13 is adjusted.
This pulse line is connected to the control apparatus 14, the control pulse acting on the top of the control piston 1.5. Its counter spring 16 is adjustable by the device 17. The valve 18 is adjusted so that part of the control means can flow out. The control return lever 20 is articulated on the piston rod 19 and transfers the movement of the control piston 15 to the control slide 21, as a result of which the servomotor 22 of the propellant inlet element 23 is adjusted.
On the underside of the control piston 11 recesses 21 are also provided that adjust the pressure in the pulse line 25 if. This control pulse is transmitted in a corresponding manner to the low-pressure control 26, as described ben for the high-pressure control 11-23.
When applying the invention to tur bines with two or more regulated Ent take-off points are seen analogously corresponding to the number of tapping points, additional, on the pressure of each individual tapping point dependent regulator in the pulse lines. A corresponding arrangement of the pulse generator is shown in FIG. 2.
Here, 27 denote the tap pressure regulator with its associated control slide 28 for the first extraction point. This pressure regulator 27 is followed by the pressure regulator 2 9 for the second extraction point, which regulates the power share of the high, medium and low pressure parts of the turbine via the two control slides 30, 31 if the extraction volume at the second extraction point fluctuates .
3 shows the control piston 11 on a larger scale in order to more clearly identify the shape of its recesses 12, 24.
Of course, as FIG. 1 shows, the recesses 12, 21 can also be provided on a control piston at the inner ends of two opposite control pistons 32, 33 instead of in accordance with FIG. 3.
The control piston 11 can be executed in place of the recesses 12, 21 with correspondingly ver tapered ends. The recesses or the tapers can also be relocated into the filter housing 8.
The mode of operation of the embodiment shown in FIG. 1 is as follows: Step, z. If, for example, there is an increase in the load on the turbine, the control slide 2 is moved downwards by the speed re-lei, 1, so that the upper control edge releases a larger and the lower control edge a smaller diameter cross-section.
The pressure in the impulse line 6 rises, and - provided that the withdrawal amount has not changed in this load case and the control slide 10 remains. are in their respective positions. The increased pulse pressure is propagated according to the respective set flow cross-sections of the recesses 12 and 2-1 via the pulse lines 13, 25 on the control piston 15 and the control piston of the low pressure control 26, whereby the associated control valves are opened so wide that pressure changes tion does not take place in the withdrawal stage. The reverse process occurs when the load is reduced.
If, with the load remaining the same, there is a change in the withdrawal, for example more withdrawal, the pressure regulator 9 moves the control slide 10 downwards so that the flow cross-section through the recesses 12. enlarged, the pressure in the pulse line 13 is increased and the piston 15 is moved downwards. The control slide 21 is also adjusted downwards via the lever 20, whereby the control means is removed from the space above the piston 22 and the space below this piston is guided.
The piston 22 is moved upward until the control slide 21 comes into its central position. The control valve 23 is adjusted by this control movement in the open sense.
By lowering the control slide 10, the through-flow cross-section is reduced through the cutouts 21, so that the pressure in the impulse line 25 decreases accordingly. The regulating piston of the low-pressure control device 26 moves upwards and adjusts the control slide, the servomotor piston and the overflow device in the opposite sense as the control device of the inlet device 23,
so that the overflow valve moves in the closing sense. becomes.
As a result of the appropriate dimensioning of the recesses 12, 214 of the control piston 10 actuated by the bleed pressure regulator 9, the power share of the high-pressure turbine part is increased and that of the low-pressure turbine part is reduced, without changing the power set by the centrifugal force regulator 1.
In bleed turbines, in which no throttling through the overflow valves may take place during pure condensation operation, a catch 35 is provided in the guide piston 31 of the control slide 10, in which an adjustable locking bolt 36 engages and the Holds control slide 10 in such a position that the rotary valve 1 can only open the propellant inlet element Z3 so far
until the ability of the low-pressure part to swallow is exhausted. The overflow valve is fully open. The locking bolt 36 can hereby be operated manually (or also by remote control. In the case of double or multiple extraction turbines, the device is provided for holding the control slides operated by the corresponding extraction di-uekrea-ler for subsequent extraction pressure regulators.
Without deviating from the invention, the setting from tapping operation to condensing operation can also be achieved with the introduction of a transmission lever between pressure regulator 9 and control slide 10 by moving its pivot point.
It goes without saying that instead of one propellant inlet valve and one overflow valve, several are used. can be.
The invention is not affected if instead of a centrifugal governor another, hydraulically or electrically acting power governor is used.