DE2246926A1

DE2246926A1 - Vorrichtung zur signalisation des bruches

Info

Publication number: DE2246926A1
Application number: DE19722246926
Authority: DE
Inventors: Savo Raktschevitsch
Original assignee: Titovi Zavodi Litostroj
Current assignee: Titovi Zavodi Litostroj
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1972-09-25
Publication date: 1974-04-04
Also published as: DE2246926C2

Description

Vorrichtung zur Signalisation des Bruches Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Signalisation des Bruches, insbesondere von Sicherungselementen am Leitrad einer hydraulischen Turbine.
Für die Signalisation des Bruches einer beliebigen Anzahl von Sicherungselementen wird vorzugsweise ein einziger elektrischer Schalter verwendet.
Das Leitrad einer hydraulischen Turbine, welches eine grössere Anzahl von Leitschaufeln enthält, ist auch an -jedem beweglichen Mechanismus für das Drehen der einzelnen Schaufel mit einem Sicherungselement versehen. Dieses Sicherungselement ist so angeordnet und geformt, dass es bricht, wenn die höchstzulässige Spannung in den beweglichen Teilen des Turbinenleitrades erreicht wird. Eine solche Spannung entsteht meistens beim Schliessen des Leitrades, wenn feste Gegenstände.
vom Wasser wischen die Leitschaufeln angeschwemmt werden. Durch den Bruch des Sicherungselementes werden die Spannungen in den beweglichen Teilen des Mechanismus herabgesetzt, in welchem das Sicherungselement abgebrochen ist, und dadurch wird eine unzulässige Spannung verhindert. Mit dem übrigen Teil des Leitrades, wo keine zu grossen Spannungen entstanden sind und es zum Bruch der Sicherungselemente nicht gekommen ist, kann man das Leitrad noch weiter regulieren bzw. schiessen. Die Leitradschaufel, in deren Mechanismus sich das gebrochene Sicherungselement befindet, ist vom übrigen Teil des Leitrades abgetrennt, folgt deshalb nicht der Drehung der übrigen Schaufeln und hat auf die Turbine ungünstige Einwirkungen wie: verringerte Betriebszuverlässigkeit, Vibrationen, Kavitation, Ungenauigkeit der Regelung, verminderter Wirkungsgrad der Turbine usw..Diese Ungünstigkeiten wachsen mit der Zahl der gebrochenen Sicherungselemente und mit der Zeitdauer, in der die Turbine mit gebrochenen Sicherungselementen läuft. Deswegen ist es nötig, dass der Bruch des Sicherungselementes sofort signalisiert und der normale Betriebszustand wiederhergestellt wird.
In der bisherigen Praxis wird der Bruch der Sicherungselemente meistens vom Bedienungspersonal bei relmässigen Überholungen festgestellt. In diesem Fall kann es leicht vorkommen, dass die Turbine längere Zeit in einem ungünstigen Betriebszustand mit gebrochenen Sicherungselementen läuft.
Auch elektrische Signalisation wird verwendet, wobei für jedes Sicherungselement ein besonderer Schalter vorgesehen ist, der direkt oder über einen besonderen Mechanismus beim Bruch des Sicherungselementes betätigt wird. Eine derartige Signalisation ist aufwendig und zwar wegen der grossen Anzahl der eingebauten Schalter, wegen des schwierigen Einbaus der notwendigen, durch den Betrieb bedingten besonderen Sicherungseinrichtungen und wegen der grossen Feuchtigkeit am Einbauort der elektrischen Schalter und Zuleitungen.
Die Signalisation des Bruches der Sicherungselemente wird auch durch eine mechanische Verbindung aller SicherungsSementé mittels Stahlseile und entsprechende Seilscheiben und mit Anschluss an einen gemeinsamen elektrischen Schalter erreicht. Die Signalisationseinrichtung ist schwer aufzustellen, gibt keine genügend zuverlässige Signalisation und wird deshalb selten verwendet.
Die erfindungsgemässe Signalisation des Bruches der Sicherungselemente ist eine bisher unbekannte technische Lösung. Für die -Signalisation des Bruches einer beliebigen Anzahl von Siherungs elementen'genügt ein einziger elektrischer Schalter. Der Aufstellungsort dieses Schalters ist ganz unabhängig vom Einbauort der. Sicherungszapfen.
Eine Signalisationsvorrichtung für den Bruch der Sicherungselemente für das häufigst vorkommende Ausführungsbeispiel ist in Figur 1 und 2 dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung zur Signalisation des Bruches von Sicherungselementen am Leitrad 39 einer hydraulischen Turbine. Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung im Gefüge der übrigen Elemente des Leitrades 39 einer hydraulischen Turbine.
Die Vorrichtung besteht aus einem Druckventil 1 mit einem elektrischen Schalter 19. Das Druckventil 1 ist über den Anschluss 20 des Rohres 26, die Verteilerelemente 22, die Verbindungsrohre 32 und die biegsamen Rohre 28 mittels der Anschlüsse 29 mit sämtlichen Sicherungselementen 25 verbunden.
Als Sicherungselemente dienen in diesem Fall die Kurbelverbinder 24, die mittels Keile 35 an Leitschaufeln 34 und mittels Verbinder 23 durch Zapfen 36 beweglich an den Regelungsring 38 angeschlossen sind.
Das Druckventil 1 besteht aus dem Gehäuse 10, in dem sich der Kolben 2 bewegen kann. Im Gehäuse ist ein länglicher Auschnitt 18', in dem sich das Winkelstück 18 bewegt, das an den Kolben 2, und zwar zwischen dem linken Teil 4 und dem rechten Teil 5 des Kolben 2, befestigt ist. Der Winkelstück 18 ist so befestigt, dass es bei einer Be wiegung des Kolbens 2 den elektrischen Schalter 19 zwecks Signalisation betätigt. Der Teil 4 des Kolbens 2 hat eine kleinere Stirnfläche 4' als es die Stirnfläche 5' des Teiles 5 am Kolben 2 ist. Die Stirnfläche 4' des Teiles 4 am selben Kolben lehnt am Deckel 13 auf solche Weise, dass fast die ganze Stirnfläche 4' der Druckeinwirkung ausgesetzt ist. Der Teil 5 des Kolbens 2 kann mit seiner Stirnfläche 5' den Durchfluss des Mediums aus dem Raum 9 durch die Bohrung 17 und den Anschluss 20, der sich am Deckel 16 befindet, verhindern. Im Gehäuse 10 ist ein Kanal 11 zur Verbindung des Raumes 8 mit dem Raum 9 vorgesehen.
In den Kanal 11 ist eine Drossel 21 eingebaut, die dem Medium einen grösseren Durchflusswiderstand entgegensetzt als es der Gesamtdurchflusswiderstand ist von der Drossel bis einschliesslich zum Mediumausfluss aus dem Loch 30 im Sicherungselement 25, wenn nur ein Sicherungselement 25 gebrochen ist. Am Gehäuse 10 befindet sich eine längliche Öffnung 11', durch die man mit einem geeigneten mechanischen Hilfsmittel, das in den Fig.1 und 2 nicht eingezeichnet ist, den Kolben 2 bewegen kann. Das Druckmedium (Wasser, 01, Luft,usw.) welches gewöhnlich zur Verfügung steht, wird durch das Loch 14 im Deckel 13 in den Raum 8 und durch den Kanal 11, die Drossel -21 in den Raum 9 zugeführt. Aus dem geht es durch das Loch 17, den Anschluss 20, das Rohr 26, die Verteilerteile 22, das Rohr 32, die biegsamen Rohre 28, die Anschlüsse 29 in die Löcher 30, die über die Bruchflächen 27 der Sicherungselemente 25 reichen.
Im Falle des Bruches eines oder mehrerer Sicgerungselemente 25 auf der Bruchfläche 27 wird derw freie Auslauf des Druckmediums aus dem Loch 30 freigegeben. Da die Durchflusswiderstände des Druckmediums der Drossel 21 bis zum freien Auslauf durch das Loch 30 nach dem Bruch des Sicherungselementes 25 auf der Bruchfläche 27 kleiner sind als die Durchflusswiderstände des Druckmediums bis einschliesslich zur Drossel 21, verringert sich der Druck des Mediums im Raum 9. Die Druckkraft auf die Stirnfläche 4 ist dann grösser als die Druckkraft auf die Stirnfläche 5'., und deshalb bewegt sich der Kolben 2 bis zuh Deckel 16 und verhindert mit der Stirnfläche 5' den Durchfluss des Druckmediums aus dem Raum 9 durch das Loch 17 und das Loch 30 im Sicherungsiement 25. Gleichzeitig mit der Bewegung des Kolbens 2 wird der elektrische Schalter 19 betätigt und durch die Ubertragungseinrichtungen der Bruch der Sicherungselemente 25 signalisiert.
Nach der Signalisation des Bruches von einer beliebigen Anzahl der Sicherungselemente 25 ist es notwendig, die gebrochenen Sicherungselemente 25 durch neue zu ersetzen. Dann muss man das Z8 biegsame Rohrvmit dem Anschluss 29 an das neue Sicherungselement 25 befestigen. Nachdem dies ausgeführt ist,muss man durch die längliche Öffnung 11' mit einem geeigneten mechanischen Hilfsmittel den Kolben 2 vom Deckel 16 so weit abrücken, dass die auf die Stirnfläche 5' wirkende Druckkraft mit der Druckkraft auf die Stirnfläche 4' ausgeglichen wird.
Da die Stirnfläche 5' grösser ist als die Stirnflache 4', bewegt sich nach dem Druckausgleich in den Räumen 8 und 9 der Kolben von selbst in die Lage, die er vor dem Bruch des Sicherungselements 25 innehatte. Damit ist die Vorrichtung wieder für die Signalisation vorbereitet.
Anspräche.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Signalisation des Bruches von Sicherungselementen im Leitrad einer hydraulischen Turbine; die zur Verhinderung einer Überlastung der beweglichen Teile des Leitrades durch Betätigung eines elektrischen Schalters vorgesehen sind, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, dass die in den Sicherungselementen (25) ausgeführten Löcher (30) in das Gebiet der Bruchfläche (27) reichen und dass sienpttels der Anschlüsse (29) und der biegsamen Rohre (28) an die durch Verbindungsrohre (32) untereinander verbundenen Verteilerelemente (22) angeschlossen sind, eines der Verteilerelemente (22) aber durch ein Rohr (26) und den in die Bohrung (17) eingeschraubten Anschluss (20) mit dem, mit einem elektrischen Schalter (19) ausgestatteten Druckventil (1) verbunden ist.

2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, dass das Druckventil (1) aus einem Gehäuse (10), in dem beweglich ein Kolben (2) mit seinem linken Kolbenteil (4) und rechten Kolbenteil (5) angebracht ist, an deren Enden im Gehäuse (10) geformte Räume (8 bzw.9), die mit Deckeln ,(13 bzw. 16) versehen und untereinander mit einem Kanal 11 verbunden sind, welcher Kanal am Eingang in den Raum (9) eine Drossel (21) enthält, und aus einem Winkelstück (18), das mit einem Schenkel an den Kolben (2) zwischen dem linken und rechten Kolbenteil (4 und 5) befestigt ist, dessen zweiter Schenkel aber durch den länglichen Ausschnitt (18') im Gehäuse (10) bis zum erwähnten, am Gehäuse (10) befestigten elektrischen Schalter (19) reicht, besteht.

3. Vorrichtung gemäss Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e ke n n z e i c h n e t, dass die Stirnfläche (5') des rechten Kolbenteiles (5) des Druckventils (1) eine grössere Fläche aufweist als die Stirnfläche(4') des linken Kolbenteiles (4) des Druckventils (1) und dass die erwähnte Stirnfläche (5') als Sperrfläche für c,e Öffnung (17) ausgeführt ist.