DE138888C - - Google Patents

Description

Um an Druckleitungen von Turbinen bei rascher Verminderung der die Turbine beaufschlagenden Wassermenge Drucksteigerungen zu vermeiden, hat man eine Abschlußvorrichtung derart in einem von der Druckleitung abzweigenden Leerlauf angebracht, daß sie sich öffnet, sobald die Wassermenge durch das Regelungsgetriebe vermindert wird, und dadurch eine dieser Verminderung entsprechende Wassermenge in den Leerlauf abfließen läßt, um sich darauf wieder langsam zu schließen.

Die bekannten Vorrichtungen dieser Art sind nicht zuverlässig, da sie ein augenblickliches Öffnen des Abschlußorganes nicht herbeiführen und sicheres Arbeiten nicht gewährleisten können. Der Gegenstand der Erfindung soll diesem Mangel abhelfen und ein für genaue Geschwindigkeitsregelung durchaus unerläßliches, schnelles Öffnen des Abschlußorganes mit Sicherheit ermöglichen. Er besteht aus einem beweglich angeordneten, allseitig geschlossenen Zylinder, der an das Abschlußorgan des Leerlaufs zwangläufig angeschlossen ist und dessen Stufenkolben mit dem selbsttätig durch Geschwindigkeitsregler oder von Hand bewegten Regelungsgetriebe der Turbine in unveränderlicher Verbindung steht.

Der Zylinder ist durch ein Rohr an eine Druckquelle beliebiger Art — die entweder die Druckleitung selbst, so daß also der natürliche Wasserdruck benutzt wird, oder auch ein Akkumulator irgendwelcher Art sein kann, wobei der Druck künstlich hervorgebracht wird — so angeschlossen, daß er stets mit Druckflüssigkeit gefüllt ist; die Zylinderräume auf beiden Seiten des Stufenkolbens sind durch eine Öffnung von sehr geringem Querschnitt (die auch in der Zylinderwandung angebracht sein kann) miteinander verbunden, so daß also im Beharrungszustand auf beiden Seiten gleicher Flüssigkeitsdruck herrscht und der Zylinder bei festgehaltenem Kolben infolge der Verschiedenheit der wirksamen Zylinderflächen eine Bewegung herbeiführt, deren Richtung, durch die Lage der größeren Fläche bestimmt, so gewählt ist, daß sie das Abschlußorgan des Leerlaufs (Schieber, Schütze, Ventil u. dergl.) schließt. Wird nun bei eintretender Abnahme des Arbeitswiderstandes der Stufenkolben durch das vom Geschwindigkeitsregler oder von Hand bewegte, zum Zwecke der Verminderung der Aufschlagmenge in Schließungsbewegung begriffene Regelungsgetriebe der Turbine in Bewegung gesetzt, so wird, da die Flüssigkeit im Zylinder nur sehr langsam durch den engen Verbindungskanäl von einer Kolbenseite auf die andere gelangen kann, der Zylinder der Bewegung des Kolbens folgen und die Abschlußvorrichtung des Leerlaufs öffnen, wodurch Wasser aus der Druckleitung in den Leerlauf abfließt und nach Maßgabe der abströmenden Wassermenge eine Steigerung des Druckes in der Leitung vermieden werden kann. Infolge des durch den Verbindungskanal allmählich herbeigeführten Druckausgleiches zu beiden Seiten des Stufenkolbens wächst der wirksame Druck auf die größere Zylinderfläche und bewegt schließlich den Zylinder, da der Kolben durch das nur in Ruhe befindliche Regelungsgetriebe festgehalten wird, langsam in entgegengesetzter Richtung, bis der Leerlauf wieder vollständig geschlossen ist.

Fig. ι zeigt eine schematische Ausführungsform der Vorrichtung im Höhenschnitt, Fig. 2 eine Anordnung, die sich von der ersten nur dadurch unterscheidet, daß die .Druckquelle, mit der der Zylinder in Verbindung steht, durch einen Akkumulator gebildet wird; Fig. 3 zeigt eine Turbinenanlage, bei welcher die Vorrichtung angebracht ist.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform wird die Ringschütze α durch Verlängerung der Wandung des Zylinders fege-, bildet, der in axialer Richtung verschiebbar in dem Gehäuse c gelagert ist. Die Ringschütze a. sperrt das Ende oder die Mündung d des Rohres e ab, welches neben der Turbine von der Druckleitung abzweigt. Das Rohrende d ragt in ein Gehäuse / hinein, das unten offen ist oder mit einer beliebigen Abflußleitung in Verbindung steht. Der Stufenkolben g des Zylinders b ist so angeordnet, daß die wirksame Fläche des Zylinderdeckels i entsprechend kleiner ist als die des Zylinderbodens k. Durch Schubstange /, Winkelhebel m und die Stange η steht der Kolben mit dem Regelungsgetriebe der Turbine in unmittelbarer Verbindung. Die beiden Zylinderräume werden durch eine im Stufenkolben vorgesehene enge Bohrung 0 miteinander verbunden,- deren Öffnung regelbar angeordnet sein kann.

Bei den in Fig. 1 und. 3 gezeigten Ausführungsformen ist in die Leitung p, welche den Zylinder mit der Druckquelle in Verbindung setzt, ein Behälter h eingeschaltet, der dazu dient, die den Zylinder füllende Flüssigkeit — in beiden Fällen z. B. Öl —· von dem Wasser der Druckleitung getrennt zu halten. Bei der Ausführungsform Fig. 2 wird der Druck durch den Akkumulator q hervorgebracht, so daß ein Zwischenbehälter nicht erforderlich wird. Die Ausführungsform der Vorrichtung, wie sie bei der Turbinenanlage in Fig. 3 in Anwendung gekommen ist, unterscheidet sich von der in Fig. ι und 2 gezeigten . im wesentlichen nur dadurch, daß der bewegliche Zylinder b eine im Leerlauf angebrachte Drosselklappe a' mittels Schubstange r und Hebel s bewegt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Soll die Turbine geringer beaufschlagt werden infolge der Abnahme des Arbeitswiderstandes, so wird entweder durch den Geschwindigkeitsregler oder von Hand ein Zug auf die Stange η ausgeübt, wodurch der Stufenkolben g nach der kleineren wirksamen Zylinderfläche bewegt wird. Da die im Zylinder befindliche, denselben stets vollständig ausfüllende Druckflüssigkeit nur sehr langsam durch die enge Öffnung 0 von der einen auf die andere Kolbenseite gelangen kann, so wird von dem Kolben der Zylinder mitgenommen und das Abschlußorgan des Leerlaufs geöffnet, so daß Wasser aus der Druckleitung abfließt. Durch langsames Überströmen der Flüssigkeit auf die andere Kolbenseite findet bald darauf Druckausgleichung auf beiden Zylinderseiten statt, bis der wirksame Druck auf die größere Zylinderfläche den Zylinder in rückgängige Bewegung setzt, da der Kolben durch das Regelungsgetriebe festgehalten wird. Der Leerlauf wird somit langsam wieder geschlossen. Wenn infolge eintretender Zunahme des Arbeitswiderstandes eine Vergrößerung der die Turbine beaufschlagenden Wassermenge nötig wird, so wird —■ im Falle die Absperrvorrichtung des Leerlaufs noch offen sein sollte —, diese letztere durch das in Öffnungsbewegung befindliche Regelungsgetriebe geschlossen. Ist der Leerlauf jedoch bereits abgeschlossen, so wird sich der Kolben dem Zylinderboden nähern und die Druckflüssigkeit auf die andere Kolbenseite durch das sich öffnende Ventil w (Fig. ι und 2) hindurchdrängen, wobei die Absperrvorrichtung des Leerlaufs geschlossen bleibt. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß der bewegliche Zylinder mit dem Regelungsgetriebe und der Stufenkolben mit der Abschlußvorrichtung des Leerlaufs verbunden ist.

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   . Leerlaufvorrichtung für Turbinen mit Druckleitung mit in Verbindung mit dem Regelungsgetriebe stehenden Stufenkolben, dadurch gekennzeichnet, dafs der Stufenkolben sich in einem allseitig geschlossenen Zylinder befindet, bei dessen Bewegung das Druckmittel abwechselnd von der einen Kolbenfläche nach der anderen fließt, so daß das Druckmittel für diese Leerlaufvorrichtung sich in einer geschlossenen Leitung befindet, zum Zwecke, Verunreinigungen vom Zylinder fern zu halten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.