DE1551170A1 - Anfahrvorrichtung fuer Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

• Agr Rht=z ZU bat- oder OMXn,rbine

  Die Erfindung betrifft eine Wahrvorrichtung für allzeit

  startbereite, insbesondere für den Antrieb von Notstrom-

  oder Pumpenaggregaten verwendete Dampf- oder Gasturbinen,

  deren Hauptölpumpe von der Turbine angetrieben wird, mit

  einem Ölvorratsbehälter und einen Kolben, der durch ein

  Druckmedium beaufschlagt Drucköl in den Schmierölkreislauf

  fördert

  Zum Antrieb von Notetromaggregaten und fotapeisapumpen vor-

  gesehene Dampf- oder Gasturbinen müssen kurzzeitig etartbe-

  reit sein, um bei Ausfall des Btromaetzea sofort die Strom-

  versorgung oder Speisung des Dampfkessels übernehmen zu kön-

  nen. Hei solchen Aggregaten besteht die Porderung, daß die

  Lager imd die Regelung rechtzeitig, das heißt unmittelbar

  vor der. Anfahren dar Turbina, mit Drucköl versorgt werden.

  Es ist eine a13 Antrieb eines Notstromaggregates vorgesehe-

  ne Turbine bekannt, bei der das Regelventil durch Drucköl,

  das von einer aus dem Stromnetz geepeisten.Elektropuspe ge-

  liefert wird, entgegen einer Federkraft geschlossen gehal-

  ten wird. Bei Ausfall des Stromnetzes und damit der FÖrde-

  rung der Pumpe sinkt der Öldruck ab, so daß das Regelventil

  öffnet und die Turbine durch das einströmende Arbeitsmittel

  angetrieben wird. Bei dieser bekannten Anlage ist es jedoch

  nachteilig, daß die Blektropuwpe dauernd im Betrieb ist und,

  ohne einen Butzen au erzielen, elektrische Ehergie verbraucht.

  Außerdem ist zur Versorgung der Lagerschsieratellen mit

  8chsieröl neben der Meuptölpumpe eine besondere Wahnpumpe

  notwendig, die bis zur Mbernabse der äörderung durch die

  Hauptölpu'pe das Drucköl liefert.

  Daneben ist eine AnlaSsciuviervorrichtung für Triebwerksteile

  von Maschinen, insbesondere Dieseimenchinenz bekannt, die mit

  Druckluft angelassen werden, bei Welcher der Hilfeölbehälter,

  der durch einen Schwimmkolben in einen. zur Aufnahme von Treib-

  luft und einen Zur Aufnahme von Schnieröl bestimmten Raum

  t

  unterteilt ist, auf der Treibluftseite ein durch die AnlaB-

  druckluft gesteuertes, der Zuführung von Anlaßluft reduzierten

  Druckes dienendes Einlaßventil sowie ein Auslsßventil für

  die Abführung von Treibluft besitzt. Disaer Hilf aölbehälter

  iet auf der Schmieröl seitc an die von der Schmierülpumpe zu den

  Bchtnierstollen führende Druaklei-b@ag unter Zwischenschaltung

  eines erst beim Beginn dar AnlCperiode öffnenden Hahnes und

  an die scbnierölpumpe unter Zwischenschaltung einer Rückeohlag-

  klappe engeech?®agen, %#elch letztere den ?ktgang zu den Schmier-

  stellen und dem Hilfsölöehälter erst freigibt, wenn die Schmier-

  ölpumpe mit dem erforderlichen Schmierdruck arbeitet und ein

  an die Schmierölleitung engeschloseener Stouerkolben das Aus-

  laBventil geöffnet hat.

  Die Anwendung dieser Anlaßschsäerrorrichtung beschränkt eich

  Jedoch auf solche Ml, bei denen Druckluft zum Antrieb

  der Vorrichtung zur verfügong steht. Sie ist dagegen nicht'

  brauchbar zum Antrieb mit heißen Druolmedien, weil der Treib-

  mtttelrannt und der 0lamaa durch einen gemeinsamen Zylinder ge-

  bildet werden, wobei dieser hohen Temperaturen ausgesetzt

  würde. Da bei den mit $1 in Beriiörtsng icoasenden Bauteilen nur

  px

  geringe eramffllaesea werden können, ist die Verwen-

  dung beispielsweise im 'ärbinenheißdampf bei dieser Vorrichtung

  nicht möglich. ferner dichtet der Schwimmkolben, zwischen Treib-

  aittelrmm und Ölravmt :nicht völlig ab, 6o das Treibmittel in

  den Ögelangte kann. Solche ßaeeinschlUsse in Ölkreislauf

  sind ebenfalls nicht sulirsig. Ein komplizierter Steuermecha-

  nismus 'und ein Drnckminderventil beeihträchtigen außerdem die

  Betriebssicherheit der Vorrichtung beim äotetart.

  Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der aufgezeig-

  ten Nachteile eine ausreichende Druciölversorgung beim Anfahren

  von als Notatromaggregat-Antriebe vorgesehenen Dampf- oder

  Gasturbinen zu gewährleisten.

  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein

  Doppelkolben vorgesehen i3t, dessen kleinerer Kolben in einem

  Zylinder mit einem vom Arbeitsmittel der Turbine beaufschlagten

  Druckraum geführt wird, während der größere Kolben in einem

  als Vorratsbehälter ausgebildeten Zylinder geführt wird und

  ein Ölvolumen verdrängt, das als Drucköl die Schmierstellen

  versorgt und zugleich als Kraftöl die Regeleinrichtung beauf-

  schlegt und saß ein beim Ausfall der Netzspannung automatisch

  in Öffnungsrichtung betätigtes Ventil vorgesehen ist, das die

  Heaufechlagvag des kleineren Kolbens durch das Arbeitsmittel

  steuert.

  In weiterer luobildung der Mrfindmng eiM in der vom Sol1-

  werteinsteller zum DrebaaUregler führenden Druckmittellei-

  tung ein Nadelventil md ein au Seitglied dienender mit

  einem O1-Luft-gdsisoh ®elflllte:t Behälter vorgesehen, die

  das Zeitverhalten der Anfehrvorriohtung rbgeln.

  Yorteilhafterwei®e Wird der Doppelkolben bei Übernehme der

  Ölförderung durch die von der Turbine angetriebene Hauptöl-

  pumpe durch den Öldruck in die Ausgangs- und lhihelage zurück-

  geführt und der kleinere Kolben wird gegen einen Kitz gedrückt,

  wobei die Treibmittelzuiuhr abgesperrt wird.

  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung

  dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

  In 'der Eins-b:rörleitung 1 des.Arbeitsmittels in der- Turbine

  20.iat vor den Regelventilen 3 eine Abzweigleitung 5 ange-

  ordnet, durch die das Arbeitsmittel den Kolben 8 eines in

  einem Stellmotorgehäuse 6 geführten Doppelkolbens 8 und 11 be-

  aufsehlagt. in der Abzweigleitung 5 ist ein Ventilvorgesehen,

  das die $eaufschlagung des Kolbens 8-durch das Arbeitsmittel ,'

  steuert. Dieses beispielsweise als Magnetventil ausgebildete

  Ventil 4 geht bei Ausfall des Stromnetzes in

  während es im Normaltan, das heißt bei vorhandener Netzspannung,

  e

  in Zu-Stellung steht. Ein hinter dem Kolben 11 des Doppelkolbens

  angeordneter Vorratsbehälter 12 steht Tiber die Druckölleitungen

  13 und 22 mit der Emptölpumpe 19 in Verbindung. Über eine Drossel.

  blende 24 und bei Turbinenbetrieb über ein Überströmventil 23

  wird der 8chmierölkreir 25 mit Druckbl versorgt. Aus der Mei-

  tung 13 wird über eine Drosselblende 14 sowohl das Stellglied 2

  der Regelventile 3 als auch der Drehaehlregler 18 mit -Drucköl

  beaufschlagt. Eine weitere lbzweigmg aus der Zeitung 13 führt

  zum Sollwertein®teller 15, weiter über ein Nadelventil 16-und

  ein Zeitglied 1? zum Drehzahlregler 18.

  Bei Ausfall des Stronnetzes geht Blas etveätil 4 in W-

  Stellung, so daB das in der Einetrömleitung 1 anstehende Ar-

  beitsmittel über die Leitung 5 in den Druckraum ? einströmt

  und den Kolben 8 beaufachlagt. Der größere Kolben .11 drückt

  '.jetzt das im Vorratsbehälter 12 befindliche 81 in die Druck-

  ölleitung 13, wo es über die Blende 14 zum ßtellzylnder 2

  und zum Drehzahlregler 18 gelangt. Gleichzeitig wird dem

  Sollwerteinsteller 15 Drucköl zugeführt, dessen Ausgangssignal

  Über ein Nadelventil 16 rund ein Zeitglied 1? dem Drehzahlregler

  18 überlagert wird. Im Anfahrzustand ist der Sollwert im Soll-

  werteinateller 15 entsprechend der Nenndrehzahl eingestellt,

  so daB bis zum Nadelventil 16 der volle 8ollwertdruck ansteht.

  Durch die Dros:;elung im Nadelventil 16 wird der alß Zeitglied

  vorgesehene mit einem

  gefüllte Behälter '!? ent-

  sprechend langsam gefüllt und so der dem Drehzahlregler 18

  überlagerte ßollwertdruok proportional zur Durchflußzenge am

  Nadelventil 16 zum Ansteigen gebracht. Der Drehzahlregler 18

  steuert nun über des Stellglied 2 die Regelventile 3 in Öffnungs-

  sinne, wodurch das #rbeitanittel in die Turbine 20 gelangt und

  diese antreibt. Die htrbine 20 wird so von Stillstand weg dreh-

  zahlgeregelt hochgefahren. Dadurch kommt die mit der Turbine

  20 gekuppelte Umptpuape 19 in Eingriff und kann nun ihrerseits

  die Versorgung des Druckblkreialaufes übernehmen. Mit 21 ist

  der Notstromerzeuger bezeichnet. Da die Hauptölpumpe 19 mit

  höheren Druck fördert als die infahrverrichtung, wird der

  Kolben 11 in seine @uegangsstellung zurückgedrückt, bis der

  Kolben 8 mit seiner Dichtkente 9 den Ventilsitz 10 abschließt.

  Dadurch wird die Treibmittelzufuhr in das Otellmotorgehäuse 6

  abgesperrt, dealt bei Anwendung von heißen Druckmedien die

  Vorrichtung durch lreckegen in der äolbenfährung nicht unnötig

  aufgeheizt wird, bevor das Ilagnetventil 4 wieder in Schließ-

  stellung schaltet. So steht die Wehrvorrichtung wieder be-

  triebsbereit für einen. späteren automatischen Start.

  Des Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die bisher

  bei Notst:mmaggregaten und Notspeioepumpen übliche, ständig

  in Betrieb befLzdlicho, Elektropumpe vermieden wird und. aucli

  ein einfaches, störungsunanfälliges Olversorgungssystem für

  einen schnellen Aafahrvorgang geschaffen vrurde, das eine selbst-

  tätige Inbetriebsetzung der Turbinenanlage bei einem Ausfall

  -der' Netzstromversorgung gewährleistet. Gegenüber der bekannten.

  Anladsenmiervorrichtung besteht der Vorteil, daß durch den

  erfindungegefflIen Doppelkolben der Treibmittel.- und Ölvorrats-

  raum so voneinander getrennt sind, da8 Weder Treibmittel in '

  den Ölkrsi®lauf eindringen kann noch der Ölbehälter in gefähr-

  licher Veise aufgebeizt werden kann.

Claims (1)

1. A e_] ,..e .-Pat2utjUlpr(-ighe 1. Anfahrvorrichtung für" allzeit startbereite, insbesondere zum Antrieb von Notstromaggregaten und Notspeisepuppen verwendete Dampf- oder Gasturbinen, deren $auptölpumpe von der Turbine angetrieben wird, mit einem Olvorratsbehälter und einem Kolben, der durch ein Druckmedium beaufschlagt, Drucköl in den 8chuierölkreielauf fördert, dadurch gekenn- zeichnet, daß ein Doppelkolben (8 und 11) vorgesehen ist, dessen kleinerer Kolben (8) in einem Zylinder mit einem vom Arbeitsmittel der Turbine beaufschlagten Druckraum (?) geführt wird, während der größere Kolben (11) in einem als Vorratsbehälter ausgebildeten Zylinder (12) geführt wird und ein ölvolunen verdrängt, das als Drucköl die Schmierstellen versorgt und zugleich als Kraftöl die Regel- einrichtung (2, 15, 17, 18 und 19) beaufechlagt und daB*ein beim Ausfall der Netzspannung automatisch in Öffnungsrich- tung betätigtes Ventil (4) vorgesehen ist, das die Beauf- schlageng des kleineren-Kolbens (8) durch das Arbeitsmittel , steuert. 2. Anfahrverrichtung nach AnspTzch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelleitung Zwischen Sollwertei~nsteller (15) und Drehzahlregler (118 ein Nadelventil (16) und ein als Zeitglied dienender, mit einem öl-Tjuftgemisch gefüllter Behälter (1?) vorgesehen sind, durch die das Zeitverhalten des drehzahlgeregelten Anfahrvorgangee eingestellt wird. 3. Anfahrvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Doppelkolben (8, 11) bei Übernahme der Ölförderung durch die von der Tarbine (20) angetriebene Hauptölpumpe (19) durch den Öldruck in die Ausgangs- und Ruhelage zurückgeführt wird und der kleinere Kolben (8) gegen einen Sitz ("10) gedruckt wird, wobei die Treibmittel- zufuhr abgesperrt wird.