DE1601847A1 - Actuating arrangement for turbine steam valves - Google Patents

Actuating arrangement for turbine steam valves

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DE1601847A1
DE1601847A1 DE19681601847 DE1601847A DE1601847A1 DE 1601847 A1 DE1601847 A1 DE 1601847A1 DE 19681601847 DE19681601847 DE 19681601847 DE 1601847 A DE1601847 A DE 1601847A DE 1601847 A1 DE1601847 A1 DE 1601847A1
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S>ipfrJ?ng.J£ic/iard'^/ftüßer.JQörner-S> ipfrJ? Ng.J £ ic / iard '^ / ftüßer.JQörner-

PATENTANWALT DIPL-ING. R. MdLLER-BORNER PATENTANWALT DIPl.-ING. HANS-H. WEY PATENT Attorney DIPL-ING. R. MdLLER-BORNER PATENTANWALT DIPl.-ING. HANS-H. WEY

Ί BERLiN-DAHLEM 33 · PODBiELSKIALLEE 68 8 MÖNCHEN 22- Wl D E N M AYE R ST R AS S E Ί BERLiN-DAHLEM 33 · PODBiELSKIALLEE 68 8 MÖNCHEN 22- Wl DENM AYE R ST R AS SE

TEL. 0311 ■ 762907 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL. 0811 -225585 -TELEGR. PROP(NDUS · TELEX0524244 TEL. 0311 ■ 762907 · TELEGR. PROPINDUS TELEX 0184057 TEL. 0811 -225585 -TELEGR. PROP (NDUS TELEX0524244

21 13321 133

General Electric Company, Scheneotady , N,Y. (USA)General Electric Company, Scheneotady, N, Y. (UNITED STATES)

Betätigungsanordnung für Turbinen*»Dainpf ventileActuating arrangement for turbines * »Dainpf valves

Die Erfindung betrifft eine Betätigungeanordnung für Turbinen» Dampfventile mit einem mit einem Ventil verbundenen doppelt-« wirkenden hydraulisehen Zylinder und einem ersten hydraulischen Kreis mit einem Servoventil, das mit einer Druckmittelquelle und mit beiden Seiten des doppeltwirkenden Zylinders verbunden ist und ein Absperrventil in jeder Leitung zwischen dem Zylinder und dem Servoventil aufweist«The invention relates to an actuation arrangement for turbines » Steam valves with a double-acting hydraulic cylinder connected to a valve and a first hydraulic cylinder Circuit with a servo valve that is connected to a pressure medium source and connected to both sides of the double acting cylinder and a check valve in each line between the cylinder and the servo valve "

Xa Turbinenbetrieb ist es oft erwünscht, Steuerventile zu verwenden, die sieh in ihrer geöffneten Stellung blockieren und aus β er Botrieb setzen lassen«, Während si· auss®? Betrieb sind, lassen sieh Inetandeetzungearfoaifeeri und anders Arbeiten an den Ventilen oder iiirejß Steuersystemen vornehmen» Während ein der»For turbine operation it is often desirable to use control valves that block and in their open position let him set the message «, while si · auss®? Are in operation, let see Inetandeetzungearfoaifeeri and other work on the Valves or control systems. "During one of the"

artiges Steuerventil oder eine Gruppe von Ventilen und ihre zugehörigen Steuerungen in dieser Weise ausser Betrieb gesetzt sind, ist es aber erforderlich, dass die Vorrichtung gegen Überdrehen der Turbine (Schnellschluss) funktionsfähig bleibt, um die Ventile im Falle eines ungewollten Überdrehens zu schliessen,like control valve or group of valves and their associated controls are put out of operation in this way, but it is necessary that the device to prevent the turbine from over-turning (quick shut-off), to keep the valves functioning in the event of an unintentional over-turning close,

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Betätigungsanordnung für Turbinen-Dampfventile zu schaffen, die es ermöglicht, die Steuerventile der Turbine in ihrer offenen Stellung zu verriegeln, so dass Instandsetzungsarbeiten daran vorgenommen werden können, während gleichzeitig dafür gesorgt ist, dass die Ventile infolge eines Überdrehens schliessen können»The object of the invention is therefore to create an actuation arrangement for turbine steam valves which enables the Lock control valves of the turbine in their open position so that repair work is carried out on them while at the same time it is ensured that the valves can close as a result of overturning »

Die Betätigungsanordnung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen im Normalbetrieb unwirksamen parallelen
Sekundärkreis s der ein mit der Druckmittelquelle verbundenes magnetisch betätigtes Ventil enthält, das auf ein elektrisches Signal Hydraulik-Flüssigkeit in den doppeltwirkenden Zylinder zum Schliessen dee Dampfventile leitet.The actuating arrangement according to the invention is characterized by a parallel which is ineffective during normal operation
S secondary circuit includes one end connected to the pressure medium source solenoid-operated valve, directs the steam valves hydraulic fluid dee to an electrical signal in the double-acting cylinder for closing.

Es ist aleo «ine von einem Servoventil gesteuerte doppeltwirkend· hydraulische Ventilbetätigung in einem hydraulischen Primärkreis angeordnet« Xn einen normalerweise nicht wirk« samen parallelen Sekundärki»i« liegt ein Magnetventil·) das auf ein Überdr^hzahl-Signal Anspricht und in den BetätigungenIt is aleo «ine double-acting, controlled by a servo valve. hydraulic valve actuation arranged in a hydraulic primary circuit "Xn normally not effective" A solenoid valve lies along the parallel secondary »i« responds to an overspeed signal and in the actuations

«•3·» 0 0 9 8 8 4 -■' Π ? "ΐ ? BAD ORIGINAL«• 3 ·» 0 0 9 8 8 4 - ■ 'Π? "ΐ? BAD ORIGINAL

zylinder Hydraulik-Flüssigkeit leitet, um ihn zu schliessen. Somit kann der primäre der beiden parallelen hydraulischen Kreise zur Instandsetzung abgetrennt werden, während der Sekundärkreis die Ventilbetätigung überwacht.cylinder hydraulic fluid passes to close it. Thus, the primary of the two parallel hydraulic circuits can be disconnected for repair during the Secondary circuit monitors valve actuation.

Die Zeichnung stellt einen Ventilbetätigungszylinder und seine parallelgeschalteten hydraulischen Steuerkreise nach der Erfindung dar»The drawing simulates a valve actuation cylinder and its hydraulic control circuits connected in parallel of the invention »

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung besitzt einen doppeltwirkenden Zylinder bzw« eine Ventilbetätigungs« Vorrichtung 2 mit einem Kolben 3 xm<* einer Kolbenstange Die KoIbeasii^sig© h ist mechanisch mit der Spindel bzw, Be~ tat igungs stange ©is^es nieht dargestellten Dampfregalventils gekuppelt. Hierbei ist klarzustellen, dass d±© V@s2.tiX·-* be tat igungs -Vorrichtung 2 und das zugehörige Tsirbinen-Regelventil nur eines von mehreren Regelventilen einer Gruppe ist (Düsengruppenventil). Das Dampfregelventil ist in der höchsten Stellung der Kolbenstange k voll geöffnet und in der untersten Stellung der Kolbenstange k geschloesen«,The arrangement illustrated in the drawings has a double-acting cylinder or "a valve actuation" device 2 with a piston 3 xm <* a piston rod of the KoIbeasii ^ sig © h is mechanically or with the spindle, Be ~ tat igungs rod © is ^ it nieht shown Coupled steam shelf valve. It should be made clear that the operation device 2 and the associated tsirbine control valve are only one of several control valves in a group (nozzle group valve). The steam control valve is fully open in the highest position of the piston rod k and closed in the lowest position of the piston rod k «,

Die Bewegungen des Kolbens 3 und der Kolbenstange h werden von einem Servoventil 6 gesteuert, das einerseits Kalt einer Hydraulik^Flüssigkeitsquelle 8 und andererseits IiI Hydraul±k«Leittmgen 10 und 12 mit dem doppeltwirkenden Zylinder 2 v©rbund©ja ist. Von des® Servoventil 6 gehtThe movements of the piston 3 and the piston rod h are controlled by a servo valve 6, which is on the one hand a hydraulic fluid source 8 and on the other hand hydraulic conduits 10 and 12 with the double-acting cylinder 2 v © rbund © yes. From the® servo valve 6 goes

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dem eine Ablassleitung 14 aus. Xn den Leitungen 1Of 12 und 14 sind normalerweise geöffnete Ventile 16, 18 und 20 angeordnet. Die Hydraulik-Leitung 10 verbindet das Servoventil 6 mit einem Ende des doppeltwirkenden Zylinders 2, und die Hydrauliköleitung 12 verbindet das Servoventil 6 mit dem entgegengesetzten Ende des doppeltwirken«« den Zylinders 2, Im normalen Betrieb steuert das Servoventil die Auf- und Abbewegung des Kolbens 3 in dem doppelt' wirkenden Zylinder 2, Die Stellung der Kolbenstange 4 wird auf das Servoventil über nicht dargestellte, bekannte ,Mittel rückgekoppelt, um den Regelkreis zu schliessen·which a drain line 14 from. Normally open valves 16, 18 and 20 are arranged in the lines 1O f 12 and 14. The hydraulic line 10 connects the servo valve 6 to one end of the double-acting cylinder 2, and the hydraulic oil line 12 connects the servo valve 6 to the opposite end of the double-acting cylinder 2. In normal operation, the servo valve controls the up and down movement of the piston 3 in the double-acting cylinder 2, the position of the piston rod 4 is fed back to the servo valve via known means, not shown, in order to close the control loop

Ein zu dem ersten paralleler hydraulischer Kreis enthält ein von einer Magnetspule betätigtes Vier-Wege-.Ventil 22, das ebenfalls mit der Hydraulik-Flüssigkeitsquelle 8 verbunden ist, und zwar über die Leitung 80, Das Magnetventil 22 ist an eine Ablassleitung 24, an eine zu einer Seite des Zylinders 2 führende hydraulische Druckleitung 26 und an eine zu einer Seite eines Ablassventils 30 führende hydraulische Druckleitung 28 angeschlossen« Das Ablass·« ventil 30 wiederum ist mit einer Seite des Zylinders 2 über eine Hydraulik-Leitung 32 und mit einem Ablass über eine Leitung 34 verbunden« Die Hydraulik-Leitung 26 enthält ein Rückschlagventil k0, das die Hydraulikflüssigkeit nur in Richtung auf den Zylinder 2 durchläset· Ausserdem ist in der Leitung 26 ein Entlüftungsventil 42 angeordnet«A hydraulic circuit parallel to the first contains a solenoid operated four-way valve 22, which is also connected to the hydraulic fluid source 8 via line 80 Hydraulic pressure line 26 leading to one side of the cylinder 2 and connected to a hydraulic pressure line 28 leading to one side of a drain valve 30. The drain valve 30 in turn is connected to one side of the cylinder 2 via a hydraulic line 32 and to a drain via a line 34 connected «The hydraulic line 26 contains a check valve k0, which only lets the hydraulic fluid through in the direction of the cylinder 2 · In addition, a vent valve 42 is arranged in the line 26«

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Das Ablassventil besitzt einen Ventilkörper 36, der von einer Feder 38 so beaufschlagt wird, dass er die Verbindung zwischen der Hydraulik-Leitung 32 und der Ablassleitung 34 verschliesst. Der Ventilkörper 36 wirkt ausserdem als ein Kolben, der durch den Druck in der Leitung 28 in Schliessrichtung gedrückt wird.The drain valve has a valve body 36 which is acted upon by a spring 38 in such a way that it closes the connection between the hydraulic line 32 and the drain line 34. The valve body 36 also acts as a piston which is pressed in the closing direction by the pressure in the line 28.

Wahrend des normalen Betriebes der mit der beschriebenen Vorrichtung versehenen Dampfturbine sind die Ventile 16, 18 und 20 und die Ventile in der Zuflussleitung 8 offen, so dass das Servoventil 6 und über dieses der Ventilbetätigungs-Zylinder 2 mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird« Zusatz» lieh wird über den parallelen hydraulischen Kreis Hydraulik« Flüssigkeit durch das magnetgesteuerte Vier-Weg·«·Ventil 22 zu dem Ablassventil 3° geleitet und hält dieses geschlossen* Xn dieser, in der Zeichnung dargestellten Stellung des Magnetventils 22 ist die Hydraulik-Leitung 26 mit dem Ablass 24 verbunden, d.h. entlastet, während das Rückschlagventil 40 den Austritt von Hydraulik-Flüssigkeit über die Leitung 26 verhindert* Im normalen Betrieb wird dann der Ventilbetätigungs-Zylinder 2 von dem Servoventil 6 gesteuert und die Hydraulik-Flüssigkeit wird durch das Rückschlagventil 40 und das ge« sohlossene Ablassventil 30 daran gehindert, über den sekundären bzw« parallelen hydraulischen Kreis zu entweichen. During normal operation of the steam turbine provided with the device described, the valves 16, 18 and 20 and the valves in the inflow line 8 open, so that the servo valve 6 and via this the valve actuation cylinder 2 is acted upon with hydraulic pressure «add-on» The parallel hydraulic circuit "hydraulic" lends fluid through the magnetically controlled four-way valve 22 directed to the drain valve 3 ° and keeps it closed * Xn this position of the solenoid valve shown in the drawing 22, the hydraulic line 26 is connected to the outlet 24, i.e. relieved, while the check valve 40 prevents the escape of hydraulic fluid via line 26 * In normal operation, the valve actuation cylinder 2 controlled by the servo valve 6 and the hydraulic fluid is through the check valve 40 and the ge « The closed drain valve 30 is prevented from escaping via the secondary or parallel hydraulic circuit.

die Dampfregelventil· ixt einer offenen Stellung blockiert oder verriegelt werden sollen, kann da· erreicht werden, indemthe steam control valve is blocked in an open position or to be locked can be achieved by

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der Kolben in seine höchste oder irgendeine Zwischenstellung gefahren wird und danach die Ventile 16 und 18 geschlossen werden« Dadurch wird die Strömung von Hydraulik-Flüssigkeit verhindert und der Kolben 3 wird festgehalten, weil die Ventile 16 und 18, das Rückschlagventil 40, das Ablassventil 30 und die Kolbendichtungen des Kolbens 3 alle ohne Leckverluste arbeiten. In diesem Zustand könnenthe piston is moved to its highest or any intermediate position and then the valves 16 and 18 are closed «This prevents the flow of hydraulic fluid and the piston 3 is held, because the valves 16 and 18, the check valve 40, the Drain valve 30 and the piston seals of piston 3 all operate without leakage losses. In this state you can

w Bauteile des primären hydraulischen Kreises, wie beispielsweise das Servoventil 6, das dann ausser Betrieb ist, zur Wartung oder Einstellung entfernt werden, z.B. durch Schliessen anderer nicht dargestellter Nebenventile· ■ Wenn in diesem verriegelten Zustand an der zugehörigen Turbine eine Überdrehzahl (Durchgehen) auftritt, betätigt ein an das Magnetventil gegebenes Überdrehzahl-Signal das Ventil, so dass Hydraulik-Flüssigkeit aus der Zuflussleitung 8 und die Leitung 80 über die Leitung 26 und das Rückschlag- w Components of the primary hydraulic circuit, such as the servo valve 6, which is then out of order, are removed for maintenance or adjustment, e.g. by closing other secondary valves (not shown) , an overspeed signal given to the solenoid valve actuates the valve so that hydraulic fluid from the inflow line 8 and the line 80 via the line 26 and the check valve

\ ventil 40 geleitet wird, um den Kolben 3 abwärts zu bewegen und das Dampfventil zu sohliessen· Zusätzlich verbindet das Magnetventil 22 die Hydraulik-Leitung 28 mit der Ablassleitung 24, so dass der Ventilkörper 36 in dem Ablassventil 30 sioh verschieben» kann, wobei das Ablassventil 30 sioh öffnet und sieh die Hydraulik-Leitung 32 Über die AblasAeitung 34 entleeren kann« Somit bewirkt das parallel· bzw· sekundär· hydraulisch· System, dass die Dampfventil· geschlossen werden, wenn nie in. Bezug auf das primär· hydraulische System v«rrieg«lt sind*Is passed \ valve 40 to the piston 3 to move downward and the steam valve to sohliessen · In addition, connecting the solenoid valve 22, the hydraulic line 28 to the drain line 24, so that the valve body 36 in the discharge valve 30 'move SiOH can, the Drain valve 30 sioh opens and you can see the hydraulic line 32 can drain via the drain line 34. Thus, the parallel or secondary hydraulic system causes the steam valve to be closed, if never in relation to the primary hydraulic system v "Rrieg" are *

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Wenn während des normalen Betriebes eine Fehlfunktion des Servoventils auftritt, die ein Überdrehen der Turbine hervorruft, arbeitet der parallele bzw« sekundäre hydraulische Kreis in, genau der gleichen Weise, indem er die Dampf·* ventile mittels der hydraulischen Ventilbetätigung 2 sohliesst. In diesem Falle ist der Strömungsverlauf etwas anders, indem die unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Magnetventil 22 und der Leitung 26 den Kolben zum Schliessen'der Ventile niederdrückt, wenn das Überdrehzahl-· Signal den Magneten betätigt, zusätzlich aber etwas Flüssig·« keit durch die Leitung 10 zu dem Servoventil zurückgedrückt wird, das in Bezug auf die Leitung 10 in Ablassstellung steht. Die geringe Strömung durch das Servoventil 6 aus der Leitung 10 zur Ablassleitung 14 ist Jedoch wegen der Drosselung im Ventil 6 und dem relativ grösseren Querschnitt des Magnetventils 22 derart, dass sich trotzdem als Resultat ein Druck auf der Oberseite des Kolbens 3 aufbaut, der den Kolben zum Schliessen der Dampfventile abwärts bewegt« Der Ablass durch das Servoventil 6 und die Leitung Ik lässt also ein relativ geringes Volumen durch, während der Ab« fluss durch die Hydraulik-Leitung 32 und das Ablassventil 30 relative grosse Volumina durchlasst, woraus ein Druck« anstieg auf der Oberseite des Kolbens 3 und ein Druckabfall auf der Unterseite des Kolbens 3 und damit eine Ab« wärtsbewegung und ein Schliessen der Ventile folgt·If a malfunction of the servo valve occurs during normal operation, which causes the turbine to over-speed, the parallel or secondary hydraulic circuit works in exactly the same way, in that it closes the steam valves by means of the hydraulic valve actuation 2. In this case the course of the flow is somewhat different in that the pressurized liquid from the solenoid valve 22 and the line 26 depresses the piston to close the valves when the overspeed signal activates the magnet, but also a little liquid through the line 10 is pushed back to the servo valve which is in the discharge position with respect to the line 10. The low flow through the servo valve 6 from the line 10 to the discharge line 14 is due to the throttling in the valve 6 and the relatively larger cross section of the solenoid valve 22 that a pressure builds up on the upper side of the piston 3, which causes the piston Moved downwards to close the steam valves. The discharge through the servo valve 6 and the line Ik thus allows a relatively small volume to pass, while the discharge through the hydraulic line 32 and the discharge valve 30 allows relatively large volumes to pass through, from which a pressure increased on the upper side of the piston 3 and a pressure drop on the lower side of the piston 3 and thus a downward movement and a closing of the valves follows.

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Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass ein System zur Ventilblockierung und zum Schutz gegen Überdrehzahl, wie es beschrieben wurde, die Abtrennung des Regel^Servo» systems des Ventils bei gleichzeitigem Schutz gegen Durchgehen erlaubt.From the foregoing it can be seen that a system for valve blocking and protection against overspeed, such as it was described, the separation of the rule ^ servo » system of the valve with simultaneous protection against runaway.

Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was in der Beschreibung enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, einschliesslich dessen, was in Abweichung von den konkreten Ausführungsbeispielen für den Fachmann naheliegt.*The invention includes everything that is contained in the description and / or shown in the drawing is, including what deviates from the specific exemplary embodiments are obvious to the expert. *

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Claims (2)

Pat entan SprüchePat entan sayings 1. Betätigungsanordnung für Turbinen«Dampfventile mit einem mit einem Ventil verbundenen doppeltwirkenden hydraul!·* sehen Zylinder und einem ersten hydraulischen Kreis mit einem Servoventil, das mit einer Druckmittelquelle und
mit beiden Seiten des doppeltwirkenden Zylinders verbunden ist und ein Absperrventil in jeder Leitung zwischen dem Zylinder und dem Servoventil aufweist, gekennzeichnet
durch einen im Normalbetrieb unwirksamen parallelen
Sekundärkreis, der ein mit der Druokmittelquelle (8) ver« bundenes magnetisch, betätigtes Ventil (22) enthält, das auf ein elektrische« Signal Hydraulikflüssigkeit in den doppeltwirkenden Zylinder (2) zum Sohliessen des Dampf« ventile leitet, 009884703971. Actuating arrangement for turbines «Steam valves with a double-acting hydraul! · * See cylinder and a first hydraulic circuit with a servo valve connected to a pressure medium source and
connected to both sides of the double acting cylinder and having a check valve in each line between the cylinder and the servo valve
by a parallel that is ineffective during normal operation
Containing a secondary circuit with the Druokmittelquelle (8) ver "bundenes magnetically operated valve (22) to an electrical" signal hydraulic fluid in the double-acting cylinder (2) of the steam "to Sohliessen valves passes, 00,988,470,397 2. Betätigungsanordnung nach Anspruch. 1f dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Signal ein Überdrehzahl-Signal ist,2. Actuating arrangement according to claim. 1 f characterized in that the electrical signal is an overspeed signal, 3· Betätigungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetisch betätigte Ventil (22) ein Vier-Wege-Ventil ist und der Sekundär« kreis ein Rückschlagventil (40) zwischen dem magnetisch3 · Actuating arrangement according to claims 1 or 2, characterized in that the magnetically actuated Valve (22) is a four-way valve and the secondary « circle a check valve (40) between the magnetic betätigten Ventil (22) und einer Seite des doppeltwirkenden Zylinders (2) und ein Ablassventil (30) zwischen dem magnetisch betätigten Ventil (22) und der entgegen— gesetzten Seite des doppeltwirkenden Zylinders (2) aufweist, dass das Ablassventil (30) in die Schliessstel« lung gedrückt wird und das magnetisch betätigte Ventil (22) auf das elektrische Signal hin den Schliessdruck des Ablassventils (30) entlastet und durch das Rückschlagventil (40) Druck auf den"Zylinder (2) gibt.actuated valve (22) and one side of the double-acting cylinder (2) and a drain valve (30) between the solenoid-operated valve (22) and the opposite side of the double-acting cylinder (2) that the drain valve (30) into the Closing position is pressed and the magnetically operated valve (22) relieves the closing pressure of the drain valve (30) in response to the electrical signal and applies pressure to the cylinder (2) through the check valve (40). 4, Betätigungsanordnung nach einem der Ansprüche' 1 bis 3» ansonst wie beschrieben und bzw* oder dargestellt« 4, actuator arrangement according to one of claims 1 to 3 »otherwise as described and or * or shown« 009884/0397009884/0397
DE19681601847 1967-02-20 1968-02-09 Actuating arrangement for turbine steam valves Pending DE1601847A1 (en)

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CH471314A (en) 1969-04-15
GB1184503A (en) 1970-03-18
US3441040A (en) 1969-04-29

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