DE1957901C3 - Einrichtung zur Regelung von Kondensatpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung von Kondensatpumpen mit Antrieb durch drehzahlgcregelte Maschinen für große Fördermengen Q„,„. die innerhalb eines Mengenbereiches von Kleinst-, Normal- und Überlast im Grenzbereich des Hohlsoges arbeiten, mit Einlaufdrallregler im Einlaufstutzcn vor dem Laufrad und mit einer in die Druckleitung eingebauten Blende, welche mittels Impulsgabe, z. B. über eine Ringwaage mit der Achse einer auf dieser längsverschiebbaren Steuertrommel in Verbindung steht, deren Außenkontur senkrecht zur Achse nach der Funktion I u ■ w„ ■- f (O, u, ,! 1) geformt ist.

Den unterschiedlichen Betriebslasten von Kondensationsturbinensätzen entsprechend müssen Kondensatpumpen wechselnde Kondensatmengen verarbeiten. Beim Einsatz mehrerer Pumpen in einer Kondcnsationsanlage sind beim Ausfall einer oder mehrerer derselben sogar größere Überlasten zu bewältigen. Zweckmäßigerweise wird bei bekannten Verfahren deshalb eine Mengenregelung der Pumpe vorgenommen, wobei jedoch nahezu alle Betriebsfälle zur Folge haben, daß die Laufradschaufeln nicht stoßfrei angeströmt werden. Dies ist unter anderem die Ursache für starke Anfäl'igkeit der im Grenzgebiet des Hohlsogcs arbeitenden Kondensatpumpen für Teil- und Überlastkavitation und damit verbundene Erosionen an Schaufeln und Kanalwänden der Laufräder sowie auch oft an davorliegenden Teilen der Ansaugkanäle. Angesichts der durch die Erreichung immer größerer Kraftwerksblöcke zu erwartenden Kondensatmengen ist in Zukunft mit nnch erheblich stärkerer Erosion und damit noch erheblich kürzeren Standzeiten dieser Pumpenräder zu rechnen.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile ohne andere in Kauf zu nehmen, bei einer Einrichtung zur Regelung von Kondensatpumpen der eingangs g:.·- nanntcn Art, dadurch, daß das Längsprofil der Steuertrommel der Bedingung O - f(n) entsprechend ausgebildet ist und deren Lage zu einer senkrecht zur Achse beweglichen, spielfrei auf der Steuerlromm-.i gleitenden, über ein Hebel- bzw, Verdrehsystem rrvi den Flügeln eines Vordrallreglers im Saugstutzen :.] Verbindung stehenden Steuerstange einstellbar :■; von einem von der Pumpenwelle angetriebenen Drehzahlregler, wobei ein im Einlaufstutzen der Pump, vor dem Einlaufdrallregler vorhandener, nach Grob.· und Richtung gemessener Flüssigkeitsdlrall de,; Steuerimpuls korrigierend überlagert wird.

Abhängig von der jeweiligen Fördermenge d-_: Pumpe wird so die Zuströmung zum Laufrad gc richtet, um die Eintrittskante der Schaufeln odtbesonders gefährdete sonstige Teile stoßfrei anzuströmen und der erforderliche Strömungsdrall ein gestellt. Die stoßfreie Anströmung wird bei Teilla; durch Erzeugung eines Gcgendralles und bei Übe;-lasten durch einen Gleichdrall der Strömung vor den¹ Laufradeintritt erreicht. Mit Rücksicht auf das drelizahlgeregclte Aggregat wird dabei dem Steuervorgung eine Bewegung nach der Funktion Q - f(nj überlagert. Zur Erzeugung des notwendigen Dralles kann ein Vordrallregler bekannter Bauart dienen.

Bei Kreiselpumpen für Gase ist es zwar bereits bekannt, einen Einlaufdrallregier nicht nur vom Lastzustand, sondern auch von der Maschinendrehzahl zu steuern (Transaction of the ASME. Journal of Engineering for Power, April 1964. S. 136 bis 140) jedoch soll damit nicht Kavitation vermieden werden.

In zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung der Regelungseinrichtung nach der Erfindung kann vorgesehen werden, daß bei bestimmten Fördermengen durch einen besonderen Nocken an der Steuertrommel ein Ventil zur an sich bekannten Einspritzung unterkühlten Kondensates zwischen Einlaufdrall· iogler unri Laufradeintritt (französische Patentschrift 927 871) betätigt Wi;d.

Die Abbildung zeigt das Prinzip der Regelungseinrichtung nach der Erfindung schematisch für den Anwendungsfall der Erzeugung des Gleichdralles mit Hilfe eines an sich bekannten Vordrallreglers. Von der in die noch volle Fördermenge der Pumpe führenden Druckleitung 1 eingebauten Blende 2 wird ein Mengenimpuls abgenommen, der beispielsweise über eine Ringwaage 3 die Achse 4 verdreht. Auf ihr ist eine Steuertrommel 5 längsverschiebbar angeordnet, deren Außenkontur senkrecht zur Achse 4 nach der Funktion luw„ = f (Q. u, _/('l) geformt ist und deren Längsprofil der Bedingung Q = f(n) entspricht. Die Lage der Stcuertrommel 5 zu der nur senkrecht zur Achse 4 beweglichen und spielfrei auf der Steuertrommel gleitenden Steuerstange 6 wird durch einen von der Pumpenwelle 7 angetriebenen Drehzahl-

I 957

regler 8 entsprechend der Pumpendrehzahl η eingestellt. Durch ein von der Steuerstange 6 bewegtes Hebel- oder Verdrehsystem 9 werden dapn die Flügel 10 des Vordrallreglers im Saugstutzen 11 der Pumpe in die gewünschte Stellung gebracht.

Die Einstellung des erforderlichen Dralles bedarf einer bestimmten Energie, die der Förderflüssigkeit entzogen wird und die Differenz Gesamtdruckhöhe, Dampfdruck mehr oder weniger serkleinert. Wo dies unzulässig ist, kann die Regelungseinrichtung nach der Erfindung auch unter Energiezufuhr vorgenommen werden. Dazu wird der Druckleitung 1 nach der Blende 2 eine bestimmte Fördermenge entnommen, zweckmäßigerweise in einem Druckregler, auf einen konstanten Druck gebracht, und über je einen der Drallrichtung entsprechenden Düsenring für Gleichoder Gegendrall in den Saugstutzen 11, wie an sich bekannt (schweizerische Patentschrift 444 (S75), vor das Laufrad der Pumpe eingespritzt. Die Intensität des Dralles kann von der Steueftrommel 5 ausgehend durch einen Düsenregler nach Menge und Cireiße der Einzeldüsen eingestellt ν erden. Es besteht nach der Erfindung weiter die Möglichkeit, die Einspritzwassermenge in einem Kühler auf eine kleinere ■Umncraiur /u bringen und derart in den Saug.iut/en einTisp "en, dall entweder die Vl.schtemperaiur äl-r Sen Siutzenquerschmu gleichmaU.g .,1 oder η s!er eL gewisse ringförmige Tempefatur^h.chiun« über den Querschnitt erfolgt wöbe, der kullere « Einern besonder gefährdeten K-,1 der

SSSat^i^r Pumpe die S,n,nu,,_iy der Förderflüssigkeit nicht rein axial gerichtet vm_n mi, einemT Gleich- oder Gcgendrall behaltet. Während sich dies bei einem Vordrallregler m,t einer entsprechenden Anzahl guthemessener Schau Mn wenUr bemerkbar macht, wurde dies hei der S;eu,⁼ru,m durch Wassereinspritzung zu einem Lhor- oder Lnterregeln je nach Richtung des Vordral^ zum Steuerdrall führen. In diesem Fall kann _im Sauestutzen 11 der Pumpe vor den Dusenr.ngen entweder durch einen sich frei in der Strömung einstellenden Flügel oder durch eine 3-Lockkugels„r.de die Grölte und Richtung dieses Vordralles gomes,, n und über ein Auswertgi-.it entsprechend der I),.:,-renz Steuerdrall ± Vordrall korrigierend auf die f-.mstellung der Steuertrommel oder einen anderen i.;! der Steuerung übertragen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Regelung von Kondensatpumpen mit Antrieb durch drehzahlgercgelte Maschinen für große Fördermengen Q..,,,, die innerhalh eines Mengenbereiches von Kleinst-, Normal- und Üherlast im Grenzbereich des Hohlsoges arbeiten, mit Einlaufdrallregler im Einlaufstutzen vor dem Laufrad und mit einer in die >° Druckleitung eingebauten Blende, welche mittels Impulsgabe, z. B. über eine Ringwaage mit der Achse einer auf dieser längsverschiebbaren Steucrtrommcl in Verbindung steht, deren Außenkontur senkrecht zur Achse nach der iä Funktion I u ■ w„ f (O, u, ,;!) geformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil der Steuertrommel (5) der Bedingung O f(n) entsprechend ausgebildet ist und deren Lage zu einer senkrecht zur Achse (4) beweg- « liehen spiclfrd auf der Steuertrommel gleitenden, über ein Hebel- bzw. Verdrehsystem (9) mit den Flügeln (10) eines Vordrallrcglers im Saugstutzen (11) in Verbindung stehenden Steuerstange (6) einstellbar ist von einem von der Pumpcnwellc(7) angetriebenen Drehzahlregler (8), wobei ein im Einlaufstutzcn der Pumpe vor dem Einlaufdrallregler vorhandener, nach Größe und Richtung gemessener Flüssigkeitsdrall dem Steuerimpuls korrigierend überlagert wird. 3«

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei bestimmten Fördermengen durch einen besonderen NocKcn an der Steuertrommel (5) ein Ventil zur ' η sich bekannten Einspritzung unterkühlten Kondensates zwischen Einlaufdrallregler und Laufradeintritt betätigt wird.