DE132771C

DE132771C -

Info

Publication number: DE132771C
Application number: DE1901132771D
Authority: DE
Filing date: 1901-12-09
Anticipated expiration: 1921-12-10

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bekanntlich kann man Partialturbinen mit Einlaufskanal (Hochdruckturbinen), welche bei verschiedenen Arbeitsleistungen die gleiche Umdrehungszahl haben sollen, durch einen in der Einlaufsdüse angeordneten, die Menge des in die Turbine tretenden Wassers ändernden Schieber regeln. Wegen des grofsen Druckes, den dieses Regelungsorgan durch den Wasserdruck erfährt, war bisher die selbstthätige Regelung nur mit Hülfe einer besonderen Krafteinschaltung möglich, oder man erhält ganz ungewöhnlich grofse Fliehkraftregler und erreicht selbst mit diesen noch keine zuverlässige Regelung.

Um mit einem verhältnifsmäfsig kleinen Fliehkraftregler eine zuverlässige und genaue Regelung unter Ersparung einer besonderen Krafteinschaltung zu erreichen, wird nach der vorliegenden Erfindung der Schieber von dem auf seine Verstellung hinwirkenden Wasserdruck entlastet. Diese Entlastung kann in zweierlei Weise geschehen: Entweder dadurch, dafs man den Wasserdruck auch auf den Rücken des Schiebers wirken und die von beiden Seiten her wirkenden Drucke einander aufheben läfst, oder durch die Anordnung eines mit dem Schieber verbundenen Gewichtes, welches dem auf die Verstellung des Schiebers hinwirkenden Wasserdruck — wenigstens annähernd ■— das Gleichgewicht hält. Eine besonders wirksame Entlastung und demgemäfs eine besonders feinfühlige Regelung erzielt man aber, wenn man beide Mittel gleichzeitig anwendet: Man entlastet den Schieber im Grofsen und Ganzen durch Wasserdruck und ordnet überdies ein Gewicht von veränderlichem Moment an, um die aus den verschiedenen Schieberstellungen erwachsenden Druckunterschiede auszugleichen. Dieser letzteren Art ist die zeichnerisch dargestellte und näher zu beschreibende Ausführungsform, deren Beschreibung gleichzeitig zur näheren Erklärung der vorstehenden Angaben dienen wird.

Flg. ι zeigt einen Bruchtheil des Zellenkranzes mit der Einlaufsdüse und dem Schieber im Schnitt, Fig. 2 eine Gesammtansicht der Turbine mit Regelungsvorrichtung. Der in dem Einlaufskanal α angeordnete Schieber b wird mittels des Daumens c und der Hebelte vom Fliehkraftregler beliebiger Bauart so bewegt, dafs bei einer Aenderung der Umlaufszahl der Turbine zufolge Aenderung der Belastung die durch den Einlaufskanal eintretende Wassermenge und mit ihr das Drehmoment geändert wird.

Durch Bewegungsenergie und Stofs des durch den Einlaufskanal strömenden Wassers erfährt der Schieber einen bedeutenden Druck P, welcher ihn aus der Einlaufsdüse zurückzudrängen strebt. Dieser Druck ist abhängig von der Form des Schiebers, von der Geschwindigkeit des strömenden Wassers und von der Stellung des Schiebers. Je mehr der Schieber den Kanal schliefst, desto gröfser wird der Druck. Die Abrundung an der Stirn des Schiebers b bewirkt, dafs der Schieber mit einer gewissen Kraft an die vordere Fläche der Schieberführung angedrückt wird und dadurch eine dauernde Abdichtung gegenüber dieser Fläche erfährt.

Ueber dem Schieber b ist nun ein geschlossener Raum g angeordnet, welcher durch den Kanal h mit Druckwasser aus dem Einlaufskanal gefüllt wird. Je nach der Gröfse des Querschnittes des Einlaufskanales an der Abzweigungsstelle des Kanales h ist der durch das Druckwasser auf den Rücken des Schiebers b ausgeübte Druck Q. verschieden grofs.

Dieser Druck ist aber auch — je nach der Schieberstellung — veränderlich. Er wächst, je mehr der Schieber b den Einlaufskanal schliefst, und entspricht dem ganzen Gefälle, wenn der Einlaufskanal durch den Schieber vollständig abgesperrt ist. Wenn der Schieber aus seiner obersten Stellung in die unterste Stellung geht, ändert sich also sowohl der Druck von unten P als auch der Druck von oben Ο, Beide Drücke ändern sich aber in verschiedener Weise.

Wenn also auch der Schieber vermöge der Anordnung in dem Gehäuse g durch das Druckwasser im Allgemeinen entlastet ist, so bleibt doch eine Differenz der Drücke P und Q bestehen, auch wenn sich für eine gewisse Stellung des Schiebers diese beiden Drücke aufheben sollten. Um nun dem Regulator möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen, mufs diese Druckdifferenz aufgehoben werden, wobei man zweckmäfsig auch die Wirkung des Reglergestängegewichtes gleichzeitig mit ausgleicht. Dies wird erreicht durch Anwendung des pendelnden Gewichtes i. Die Gröfse des Gewichtes und sein Ausschlag werden so gewählt, dafs die Druckdifferenz von P und Q. und die Wirkung des Gestängegewichtes für jede Stellung des Schiebers — wenigstens annähernd -— aufgehoben wird. Es genügt dann eine kleine Verstellkraft des Fliehkraftreglers, um den Wasserzuflufs im Einlaufskanal einwandsfrei zu beherrschen.

Claims

Patent-Ansprüche: j

ι . Regelungsvorrichtung für Partiallurbinen mit im Einlaufskanal angeordnetem Schieber, dadurch gekennzeichnet, dafs der von einem Fliehkraftregler unmittelbar bethätigte Schieber von dem auf seine Verstellung hinwirkenden Druck des Druckwassers entlastet ist.
2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch ι in solcher Ausführung, dafs der Schieber zwecks Entlastung in einem mit dem Einlaufskanal verbundenen, sonst geschlossenen Gehäuse angeordnet ist, so dafs dem auf Hineindrücken des Schiebers in das Gehäuse hinwirkenden Druck des Wassers in der Einlaufsdüse der Druck des Wassers im Schiebergehäuse entgegenwirkt.
3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1 in solcher Ausführung, dafs der Schieber zwecks Entlastung mit einem Gegengewicht verbunden ist, dessen Druck dem auf Verstellung des Schiebers hinwirkenden Wasserdruck entgegenwirkt.
4. Regekingsvorrichtung nach Anspruch 1 in solcher Ausführung, dafs der Schieber im Allgemeinen durch Wasserdruck gemäfs Anspruch 2 entlastet, aufserdem aber ein mit dem Schieber verbundenes Gegengewicht von veränderlichem Moment angeordnet ist, welches mit dem je nach der Schieberstellung sich verändernden Moment diejenigen Druckunterschiede ausgleicht, welche aus den verschiedenen Stellungen des Schiebers hervorgehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.