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Ölversorgungs-Einrichtung für Dampfturbinen Die Erfindung betrifft
eine Ölversorgungs-Einrichtung für Dampfturbinen mit einer von der Turbinenwelle
angetriebenen Hauptölpumpe, mit mindestens einer dampfangetriebenen und/oder einer
elektrisch angetriebenen Vollast-Hilfsölpumpe, die bei Abfall des in der Druckleitung
der Hauptölpumpe herrschenden Öldruckes selbsttätig angelassen wird bzw. werden,
und mit einer elektrisch angetriebenen Lager-Hilfsölpumpe, die bei Abfall des in
der Lageröldruckleitung herrschenden Öldrucks selbsttätig anläuft.
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Erfindungsaufgabe ist, bei Leckage der ölleitungen die Ölförderung
in die Hauptölleitung schnell zu stoppen, um z. B. etwaigen Ölbrand zu verhüten
oder abzukürzen.
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Man hat bekanntlich zu diesem Zweck in der Druckleitung der Hauptölpumpe
ein Absperrorgan vorgesehen, das, von Hand fernbetätigt, erstens diese Pumpe von
der Druckölleitung absperrt und zum Ablauftank öffnet und zweitens Drucköl auf einen
Steuerkolben leitet, der den Schnellschluß des Hauptdampfventils der Turbine auslöst.
Solches Organ sieht auch die Erfindung vor.
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Aber diese Maßnahme allein genügt nicht. Denn die Vollast-Hilfsölpumpen
oder -pumpe würden bzw. würde, wenn jenes Absperrorgan betätigt wird, durch den
Abfall des in der Hauptölleitung herrschenden Öldruckes angelassen werden und die
Ölzufuhr in die Hauptölleitung fortsetzen.
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Die Erfindung sieht daher vor, zugleich mit der Betätigung jenes Absperrorgans
der Hauptölleitung den Steuerkreis bzw. die Steuerkreise der Vollast-Hilfsölpumpe
bzw. -pumpen zu unterbrechen.
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Die Erfindung besteht also darin, daß in an sich bekannter Weise in
der Druckleitung der Hauptölpumpe ein Absperrorgan vorgesehen ist, das, handgesteuert
und hydraulisch betätigt, die Druckleitung gegen die Hauptölpumpe und damit den
Ölkreis der Schnellschlußvorrichtung für das Hauptdampfventil abzusperren ermöglicht,
und daß zugleich mit der Schließung des Absperrorgans der Steuerkreis bzw. die Steuerkreise
der Vollast-Hilfsölpumpe bzw. -pumpen unterbrochen werden.
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Bei der bekannten Einrichtung dieser Art wird das Absperrorgan - dort
ein Drehschieber - durch Druckwasser, das der Kesselspeiseleitung entnommen wird,
und zwar mittels eines Drehkolben-Stellmotors, betätigt, und zwar wird es in beiden
Richtungen, d. h. sowohl im öffnenden wie im schließenden Sinn, durch das Druckwasser
betätigt. Nach der Erfindung empfiehlt sich statt des Druckwassers Drucköl, und
zwar das Öl dieser Ölversorgungs-Einrichtung selbst; das erspart Leitungen und vermeidet
die Gefahr, daß Wasser ins Öl dringt. Und statt eines Drehschiebers mit Drehkolbenstellrnotor
empfiehlt sich als Absperrorgan ein entlastetes Kolbenventil; solche Ventile können
bekanntlich durch gesteuerte Wechselverbindung ihrer Kolbenflächen wahlweise mit
Leitungs- oder mit Außendruck betätigt werden und werden bekanntlich mittels eines
kleinen Steuerschalters gesteuert und durch Federkraft geschlossen; auch hierdurch
wird die Einrichtung vereinfacht. Daher wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, daß das in der Druckleitung der Hauptölpumpe angeordnete Absperrorgan
ein an sich bekanntes entlastetes Kolbenventil ist, das durch wahlweise gesteuerte
Beaufschlagung seines Kolbens mit Leitungsdruck oder mit einem geringeren Druck
betätigt, durch einen Steuerschalter gesteuert und durch die Kraft einer Feder geschlossen
wird.
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Besonders einfach wird die Steuerung des Ventilkolbens, wenn als unterer
Steuerdruck statt des Außendrucks der in der Lageröl-Druckleitung herrschende Druck
benutzt wird. Daher sieht die Erfindung weiterhin vor, daß das Innere des Zylinders,
der den Kolben enthält, durch Drosselbohrungen sowohl mit dem von der Hauptölpumpe
kommenden stromoberen Teil der Druckleitung als auch mit dem an die Vollast-Hilf
sölpumpen angeschlossenen stromunteren Teil der Druckleitung und durch den Steuerschalter
mit der Lageröl-Druckleitung verbunden ist und daß der Steuerschalter im Normalbetrieb
offengehalten und bei Abfall des in der Hauptölleitung herrschenden Drucks geschlossen
wird. Da üblicherweise der Steueröldruck 4 bis 6 atü und der Lageröldruck nur 1/E
atü beträgt und da die Öffnung des Steuerorgans weiter als die der Drosselbohrungen
ist, so ist, solange der Steuerschalter offen ist, der im Zylinder herrschende,
auf den Kolben wirkende Druck niedrig, so daß der Pumpenöldruck das Ab-
Sperrorgan
gegen die Kraft seiner Feder öffnet und offenhält; aber wenn der Steuerschieber
geschlossen wird, also das durch die Drosselbohrungen in den Zylinder einströmende
Öl nicht abfließen kann, so steigt der Druck im Zylinder auf den in der Druckleitung
herrschenden Druck an und wird das Absperrorgan durch seine Feder geschlossen.
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Damit das Absperrorgan sich in dieser Weise beim Anfahren der Turbine,
also beim Anlauf der Volllast-Hilfsölpumpen öffnet, ist es notwendig, daß das Absperrorgan
in der Druckölleitung so angeordnet ist, daß seine Feder den Kolben in die Förderrichtung
der Hauptölpumpe drückt.
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Der Strömungswiderstand des Absperrorgans und der Aufwand für seine
Steuerleitungen werden besonders gering dadurch, daß in an sich bekannter Weise
der Zylinder seines Kolbens konzentrisch innerhalb der Pumpendruckleitung angeordnet
ist.
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Der Steuerschalter, der die zur Lageröl-Druckleitung führende, bei
Normalbetrieb offenzuhaltende und bei Druckabfall der Hauptölleitung zu schließende
Öffnung steuert, kann ein druckölbetätigter Schieber sein, dem das ihn betätigende
Drucköl durch eine Leitung über ein Dreiwegeventil zuströmt bzw. entströmt, das
von einem Magneten betätigt wird, dessen Stromkreis durch einen von Hand im Gefahrenfalle
zu betätigenden elektrischen Schalter mittels eines Kontaktes gesteuert wird.
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Dieser das Magnetventil betätigende elektrische Schalter kann noch
mit einem Kontakt versehen sein, der, wenn der Schalter das Absperrorgan der Hauptölpumpe
schließt, die Lager-Hilfsölpumpe einschaltet. Und er kann auch mit zwei weiteren
Kontakten versehen werden, die dann, wenn der Schalter das Absperrorgan der Hauptölpumpe
schließt, die Steuerkreise der Vollast-Hilfsölpumpen unterbrechen.
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Man wird im eingangs genannten Fall einer Leckage von Ölleitungen,
der zu dieser Erfindung geführt hat, die Turbine stillsetzen, also den Schnellschluß
auslösen wollen. Daher empfiehlt sich, daß der Steuerschalter mittels zusätzlicher
Steuerkanten auch eine an den Druckölkreis der Schnellschlußvorrichtung angeschlossene
und zu einem Ablauf führende Leitung steuert derart; daß er, wenn er die zur Lagerölleitung
führende Öffnung schließt, die Schnell- . schlußölleitung öffnet.
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Die Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße Ölversorgungs-Einrichtung,
und zwar zeigt F i g. 1 die Gesamtanlage, F i g. 2 das Absperrorgan der Druckleitung
der Hauptölpumpe.
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In F i g. 1 bedeuten 1 diese Druckleitung mit der Zuleitung 1 a zu
den Steuer- und Regelkreisen, 2 die Hauptölpumpe, 3 das Absperrorgan ihrer Druckleitung
und 4 und 5 zwei Druckwächter, welche bei Abfall des in der Druckleitung herrschenden
Drucks den Motor 6 bzw. die Turbine 7 der elektrisch bzw. der durch Dampf angetriebenen
Vollast-Hilfsölpumpe einschalten. Weiterhin bezeichnet 10 einen Absperrschieber,
11 eine Druckölleitung zu einer hydraulischen Wellendrehvorrichtung, 12 einen Anschlußstutzen
für die zu den Ölkühlern und Lagern der Turbine führende Leitung, 13 ein darin eingeschaltetes
Drosselorgan, 14 diese Leitung selbst und 15 ein Rückschlagorgan. 16 ist die Lager-Hilfsölpumpe,
17 ihr Elektromotor, 18 ein diesen Motor bei Druckabfall einschaltender Druckwächter
und 20 der Steuerschalter für das Absperrorgan 3; der diesen Steuerschalter bildende
Schieber wird an seiner unteren Stirnfläche von dem ihn betätigenden Drucköl beaufschlagt;
die Leitung, durch die das Drucköl zum und vom Schieber hin- bzw. weggeführt wird,
ist mit 20a und das in dieser Leitung angeordnete Magnetventil ist mit 21 bezeichnet.
Mit 22 ist der Schalter und mit 22a der Schalterkontakt, der den Magneten dieses
Ventils steuert, bezeichnet; 22b ist der Schaltkontakt, der die Lager-Hilfsölpumpe
16 schaltet, und 22c und 22d sind die Kontakte, die die Vollast-Hilfsölpumpen 8,
9 schalten.
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Das Absperrorgan 3 ist, wie oben angegeben und in F i g. 2 dargestellt,
ein Ventil mit durch Drucköl betätigtem, federbelastetem Kraftkolben. Durch den
in F i g. 2 oberen Anschluß des Ventils tritt das von der Hauptölpumpe geförderte
Öl ein; der im Bild untere Flansch schließt an die zur Regeleinrichtung, zur Wellendrehvorrichtung
und zu den Ölkühlern und Lagern führende Leitung, an die auch die Volllast-Hilfsölpumpen
8 und 9 angeschlossen sind. Es bezeichnen 33 den Kraftzylinder, 34 den Kraftkolben
und 35 die Feder, 37 den Zylinderinnenraum, 38 einen diesen Raum mit dem Steuerschalter
20 verbindenden Kanal, 39 einen vom Steuerschalter 20 gesteuerten Ablauf
zur Lagerölleitung und 40 und 41 die Drosselbohrungen, die den Zylinderinnenraum
mit dem an die Vollast-Hilfsölpumpen angeschlossenen bzw. dem von der Hauptölpumpe
kommenden Leitungsteil verbinden.
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Beim Anfahren und im normalen Betriebe ist der Steuerschalter
20 in der gezeichneten Stellung und ist daher der Ablauf 39 zur Lagerölleitung
offen und der Druck über dem Kolben 34 gleich dem ja niedrigen Lageröldruck und
wird daher der Kolben 34 von dem höheren Druck der Hilfsölpumpen 8, 9
bzw.
der Hauptölpumpe in seiner oberen Lage (nicht der gezeichneten) gehalten. Aber wenn,
etwa bei Ölbrand, die Ölzufuhr gestoppt werden soll, dann wird der Schalter 22 betätigt:
Dadurch wird erstens der Magnet des Ventils 21 betätigt, der Steuerschieber
20
vom Drucköl beaufschlagt und gehoben, die Öffnung 39 geschlossen, also
der Zylinderraum mit dem in der Hauptölleitung 1 herrschenden Druck aufgefüllt und
der Kolben 34 von der Feder 35 herabgedrückt, also das Absperrorgan 3 geschlossen;
zweitens wird dabei durch den Kontakt 22b die Lagerhilfsölpumpe 16 eingeschaltet
und werden durch die Kontakte 22c und 22d die Steuerkreise der Vollast-Hilfsölpumpen
8, 9 unterbrochen und drittens durch den Steuerschieber 20 die Leitung 42
des Schnellschluß-Druckölsystems geöffnet, der Schnellschluß ausgelöst und die Dampfzufuhr
zur Turbine gesperrt.