DE1152584B

DE1152584B - Einrichtung zur betriebsmaessigen UEberwachung von Ventilspindeln u. dgl.

Info

Publication number: DE1152584B
Application number: DES65410A
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-10-13
Filing date: 1959-10-13
Publication date: 1963-08-08

Description

Einrichtung zur betriebsmäßigen Überwachung von Ventilspindeln u. dgl. In Dampfkraftanlagen ist es bekannt, daß an den Ventilspindeln, Führungsbuchsen, Dichtungen u. dgl. unter Umständen Störungen eintreten können, die durch Salzablagerungen oder Fremdkomponenten des Dampfes hervorgerufen werden.
Man kann zwar, wie dies bereits bekannt ist, bis zu einem gewissen Grade Störungen durch Niederschlag von Salzablagerungen und Fremdkomponenten dadurch vermeiden, daß vorbeugend von Zeit zu Zeit durch Spülen der Spindelführungen mittels Laugen etwa auftretende Niederschläge von Salzen u. dgl. beseitigt werden. Eine derartige Maßnahme erfordert jedoch jeweils ein Stillsetzen des Maschinensatzes, da es ausgeschlossen ist, während des Betriebes die Spindelführungen mit Laugen od. dgl. zu spülen. Die angedeutete Maßnahme der Beseitigung von Niederschlägen durch Spülen, das in gewissen Zeitintervallen vorgenommen wird, bietet im übrigen nicht die Gewähr, daß nicht innerhalb der Betriebszeiten kurzfristig z. B. durch Störungen der Wasserreinigungsanlage oder Versäumnisse in der Wartung Schwierigkeiten durch verstärkte Salzbildung auftreten können.
Die Erfindung bezieht sich auf die Aufgabe, eine einfache Überwachungseinrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, vorzeitig das Auftreten derartiger Störungen durch Fremdbestandteile des Dampfes zu erkennen, bevor in den Steuer- oder Regelorganen selbst größere Störungen durch Klemmungen oder Korrosion hervorgerufen werden können und eine Betriebsunterbrechung der Maschine eintritt. Gemäß der Erfindung wird bei Steuer- oder Regelorganen, deren Wirkungsweise von bewegten, dem Dampfdruck ausgesetzten in abdichtenden Führungen gleitenden Spindeln oder ähnlichen bewegten Teilen abhängt, eine den gleichen Bedingungen ausgesetzte Versuchsspindel vorgesehen, welche mit den beweglichen Teilen der Steuer- oder Regeleinrichtung über ein Relativbewegungen und deren Anzeige ermöglichendes Kupplungsglied verbunden ist. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beruht darauf, daß bei normalem Betriebe die Versuchsspindel entsprechend den Bewegungen der zu überwachenden Teile (Spindel od. dgl.) angetrieben wird, während sie bei Erhöhung des Bewegungswiderstandes z. B. infolge Klemmens dem antreibenden Steuerungsteil nicht mehr folgen kann. Dieser Vorgang wird an dem Kupplungsglied sichtbar gemacht, z. B. durch eine aus Zeiger und Skala bestehende Anzeigevorrichtung, an welcher die Relativbewegungen der Teile der Kupplung abgelesen werden können.
Vorzugsweise kann als Kupplungsglied zwischen der Versuchsspindel bzw. den bewegten Teilen der Steuerung eine Kupplung mit vorgespannter Feder verwendet werden, durch die normalerweise die Bewegungen der zu überwachenden Steuerungsteile auf die Versuchsspindel vollkommen übertragen werden. Bei geeigneter Bemessung des kuppelnden Federgliedes ermöglicht diese Einrichtung - sobald der Bewegungswiderstand der Versuchsspindel in einem gewissen Maße zunimmt - eine Deformation des Federgliedes. An dem Ausschlag der Kupplungsfeder ist ersichtlich, daß die Bewegung der Versuchsspindel behindert ist und offenbar infolge Unreinheiten des Dampfes Ablagerungen oder Korrosionen im Entstehen sind. Die erfindungsgemäße Anordnung bietet die Möglichkeit, nach Abschalten der Dampfzufuhr zu dem System der Versuchsspindel die überwachungseinrichtung nachzusehen, ohne Betriebsunterbrechung der Turbine die Versuchsspindel auszubauen und die Ursache der Betriebsstörung zu ernütteln. Das Ergebnis der Feststellungen über die' Ursachen der Beeinträchtigung der Beweglichkeit der Versuchsspindel bietet nun einen Anhalt dafür, ob bei den Steuer- oder Regelorganen selbst in gleicher Weise Ablagerungen oder Korrosion zu erwarten sind; gegebenenfalls kann durch Außerbetriebsetzen und Nachsehen der Steuer- oder Regelorgane selbst eine plötzliche und unerwartete Störung von vornherein unmöglich gemacht werden.
Die Erfindung soll näher an Hand der Zeichnung erläutert werden, die sich auf zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung bezieht.
Fig. 1 zeigt schematisch eine überwachungseinrichtung mit einer Versuchsspindel für ein Regelventil mit oberhalb des Ventiltellers geführter Spindel. In der Figur ist mit 1 ein Ventilaufsatz bezeichnet. 2 bedeutet einen Steuerhebel, der über das Verbindungsglied 3 durch einen nicht dargestellten Servomotor bewegt werden kann. Oberhalb der Spindel 5 des Regelventils ist eine Versuchsspindel 4 angeordnet, die unter Einschaltung einer entsprechenden Dichtung 6 in dem Gehäuse 7 der Überwachungseinrichtung abgedichtet geführt ist. Am oberen Ende ist die Versuchsspindel 4 dem Dampfdruck der Anlage ausgesetzt. Zu diesem Zweck ist ein die beiden Ventile 9 aufweisendes Dampfleitungssystem 10 vorhanden, durch welches eine gewisse Dampfmenge aus der Hauptdampfleitung 11 in das Gehäuse 7 der Versuchseinrichtung eingeführt und wieder zur Hauptdampfleitung 11 zurückgeführt wird. Infolge dieser Anordnung wird eine Dampfströmung durch das Gehäuse 7 der Versuchsspindel geführt, so daß die Versuchsspindel mit Sicherheit Dampf des gleichen Zustandes ausgesetzt ist wie das Regelventil. Die Versuchsspindel 4 ist an ihrem aus dem Gehäuse 7 herausgeführten Ende durch ein Kupplungsglied 12 mit vorgespannter Feder 12a mit dem oberen Ende der Regelventilspindel 5 verbunden.
Man erkennt, daß - solange die Versuchsspindel keinem größeren Bewegungswiderstand in der Dichtung ausgesetzt ist - die Versuchsspindel genau den Bewegungen der Ventilspindel 5 folgt; enthält jedoch der Dampf Verunreinigungen, die im Laufe der Zeit an der Spindel bzw. Dichtung Ablagerungen oder Korrosionen hervorrufen, so wird wegen der Begrenzung der Kupplungskraft durch die vorgespannte Feder die Versuchsspindel abweichende Bewegungen ausführen oder festgeklemmt werden, und zwar bereits wesentlich früher, als bei dem Ventil selbst Störungen z. B. durch ein Festklemmen der Ventilspindel zu erwarten sind. Sobald an der Versuchsspindel unnormale Bewegungsvorgänge oder ein Klemmen ersichtlich werden, kann durch Schließen der Ventile 9 der Dampfkreis 14 der Versuchsspindel 4 abgeschaltet und durch Öffnen des Versuchsspindelgehäuses 7 und Entfernen der Versuchsspindel die Ursache untersucht und gegebenenfalls zum Anlaß für weitere Maßnahmen in der Anlage genommen werden.
Fig. 2 der Zeichnung gibt eine etwas abweichende Ausführung einer Versuchseinrichtung wieder, die für die unteren Turbinensteuerventile mit einer unterhalb des Ventiltellers liegenden Spindel ausgebildet ist. Für die Teile der Anordnung nach Fig. 2 sind im Prinzip die gleichen Bezugszeichen angewendet wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Lediglich insofern ist noch eine Abweichung vorhanden, das das Gehäuse der Versuchseinrichtung getrennt von dem Ventil auf einem gesonderten Konsol 20 abgestützt ist und die Frechdampfzufuhr von der unteren Seite des Gehäuses 7 der Versuchseinrichtung erfolgt, während das die Anzeige ermöglichende Federkupplungsglied 12 zwischen dem Ventilgestänge 2 und einem besonderen Antriebshebel 21 der Überwachungseinrichtung eingeschaltet ist.
Mit 22 ist eine Anzeigevorrichtung angedeutet, die aus der mit dem unteren Kraftübertragungsglied verbundenen Skala 22a und dem mit dem oberen Kraftübertragungsglied verbundenen Zeiger 22b besteht. Die in Fig. 2 angedeutete Anordnung mit Antrieb der Versuchsspindel über eine Hebelübersetzung von dem Regelgestänge bietet insofern unter Umständen bebondere Vorteile, als es möglich ist, den Hub der Versuchsspindel in seiner Größe zu verändern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur betriebsmäßigen überwacbung von Steuer- oder Regelorganen mit dem Dampfdruck ausgesetzten, in abdichtenden Führungen gleitenden Spindeln. oder ähnlichen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß eine den gleichen Bedingungen ausgesetzte Versuchsspindel (4) vorhanden ist, welche mit den beweglichen Teilen (5) der Steuerung oder Regeleinrichtung über ein Relativbewegungen und deren Anzeige ermöglichendes Kupplungsglied (12) verbunden ist (Fig. 1).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versuchsspindel (4) gleitbar in einem besonderen Spindelgehäufe (7) angeordnet ist und innerhalb dieses Gehäuses (7) an seinem einen Ende dem Druck eines Dampfstromes ausgesetzt ist, der durch ein Leitungssystem (10) der Anlage entnommen und wieder in die Anlage zurückgeleitet wird, während das andere Ende aus dem Gehäuse der Überwachungseinrichtung herausgeführt ist (Fig. 1).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leitungs system (10) für die Durchführung des Dampfes durch das Gehäuse (7) der überwachungseinrichtung Hilfsventile (9) zum Absperren der Dampfzufuhr zu der Überwachungseinrichtung eingeschaltet sind (Fig. 1).
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (12) eine vorgespannte Feder (12a) aufweist und die zu beiden Seiten der Kupplungsfeder angeordneten Kupplungsteile mit den Gliedern (22 a, 22 b) einer Anzeigevorrichtung für die Relativbewegungen der Kupplungsteile (Skala 22a bzw. Zeiger 22b) verbunden sind (Fig. 2).
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (4, 6, 7) von dem Regelventilgehäuse (1) getragen wird und die Versuchsspindel (4) direkt mit der koaxial zu ihr angeordneten Ventilspindel gekuppelt ist (Fig. 1).
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versuchseinrichtung (4, 6, 7) unabhängig von dem Regelventil z. B. auf einer Konsole (20) abgestützt ist (Fig. 2).
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Versuchsspindel (4) und dem diese antreibenden 'feil (5) der Steuerung oder Regeleinrichtung eine übersetzung eingeschaltet ist (Fig. 2). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 653 570; britische Patentschrift Nr: 509 589.