DE240396C

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Publication number: DE240396C
Application number: DENDAT240396D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 240396--KLASSE 14 c. GRUPPE

AKTIEBOLAGET LJUNGSTRÖMS ANGTURBIN in LILJEHOLMEN, STOCKHOLM.

die mit überhitztem Dampf arbeiten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. August 1910 ab.

Bei Dampfturbinen, die mit hoher Überhitzung arbeiten, entsteht bei niedriger Belastung der Turbine durch die Wirkung des Reglers ein niedriger Druck im Turbinenrade. Die Temperatur des. Dampfes wird aber an den äußeren Teilen des Turbinenrades sehr hoch; denn der Dampf strömt ja durch das Rad, ohne daß derselbe so viel Arbeit leistet, daß seine Temperatur in demselben Grade wie

ίο bei regelmäßigem Betrieb erniedrigt wird. Hierdurch entstehen aber große Übelstände, indem die äußeren, dem Dampf ausgesetzten und für eine niedrige Temperatur bestimmten Teile der Turbine oder Kondensator allzu hoch erhitzt werden, wodurch schädliche Spannungen in den' erwähnten Teilen entstehen.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung, durch welche diese Ubelstände beseitigt werden. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Temperatur des Frischdampfes derart durch Kühlen geregelt wird, daß bei niedriger Belastung der in der Turbine einströmende Dampf eine nied-' rige Temperatur annimmt.

Das Kühlen des Frischdampfes vor oder bei seinem Eintritt in die Turbine geschieht zweckmäßig dadurch, daß Kühlwasser in fein ver-, teiltem Zustände, z. B. mittels eines Zerstäubers oder Verteilers, in den Dampfstrom eingespritzt wird, ehe der. Dampf in die Turbine einströmt. Die Menge des eingespritzten Wassers wird derart durch Hand oder selbsttätig, z. B. durch den Geschwindigkeitsregler, geregelt, daß dieselbe in dem Maße, wie die Turbine mit höherer Belastung läuft, kleiner wird, und das Einspritzen hört vollständig auf, wenn die Turbine mit voller Belastung in regelmäßigem Betriebe läuft.

Man kann auch auf mittelbarem Wege die Abkühlung des Dampfes vornehmen, indem z. B. in die Dampfzuleitung ein Spiralrohr für das Kühlmittel eingeschaltet werden kann. Auch kann man die Dampfleitung mit einem Kühlmantel umgeben.

Das Einspritzen des Kühlwassers kann natürlich an jedem beliebigen Orte in der Dampfleitung zur Turbine stattfinden; es ist aber zweckmäßig, das Kühlwasser hinter einem Ventil, z. B. dem Reglerventil, dem Absperrventil oder einem in einer Zweigleitung angeordneten Ventil einzuführen. Durch die Einführung hinter einem Ventil wird erreicht, daß das Kühlwasser durch Druckwirkung eingeführt wird, indem im Ventil eine Druckverminderung stattfindet.

Das Kühlwasser kann zweckmäßig aus dem Kessel genommen werden; denn es ist natürlich nicht erforderlich, daß das Kühlwasser kalt ist, wesentlich ist nur, daß dessen Temperatur niedriger als diejenige des Dampfes ist. Wenn das Kühlwasser aus dem Kessel genommen wird, ist es besonders vorteilhaft, dasselbe in der oben beschriebenen Weise hinter einem Ventil einzuführen.

Durch Einführen des Kühlwassers während des Betriebes kann man natürlich die Temperatur des überhitzten Dampfes regeln.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung veranschaulicht. Die Fig. 1 bis 5 stellen fünf verschiedene Ausführungsformen dar.

ύί bezeichnet die Turbine, b den Dampfkessel, c den Überhitzer, d die Dampfzuleitung, e das Regelventil und f ein Absperrventil.

Bei der in Fig. ι dargestellten· Ausführungsform ist eine mit Ventil g versehene Zweigleitung h zum Dampfrohr d derart angeordnet, daß dieselbe an beiden Seiten des Ventils f mündet. Die Kühlwasserleitung i, die vom Wasserraum des Kessels b ausgeht, mündet

ίο in die Zweigleitung h hinter dem Ventil g. Die Einführung des Wassers findet infolge der Druckverminderung hinter dem Ventil statt, indem natürlich ein höherer Druck im Kessel als hinter dem Ventil f herrscht.

Die Temperatur des Dampfes unmittelbar vor dem Eintritt in die Turbine kann man an dem Thermometer k beobachten.

Es ist klar, daß bei dieser Ausführungsform die Zweigleitung h vernachlässigt werden kann, wobei das Rohr i unmittelbar hinter dem Ventil f oder e ausmündet.

Nach der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform findet die Einführung des Kühlwassers von einem Wasserbehälter I mittels eines Injektors m statt, der mit durch das Zweigrohr η strömendem Dampf gespeist wird.

Nach der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird das Kühlwasser mittels einer Pumpe 0, zweckmäßig der Speisepumpe, in die Dampfleitung d eingeführt.

Nach der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird das Kühlwasser durch das hinter dem Regelventil e mündende Rohr i eingeführt. Das Rohr ist mit einem Hahn oder Ventil p versehen, welches mittels einer Gelenkverbindung mit einem Thermostat r verbunden ist. Dieser Thermostat kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, besteht aber zweckmäßig aus einem ausdehnbaren Körper, der mit einer Flüssigkeit oder einem Gase gefüllt ist. Wenn allzu heißer Dampf an dem Thermostat vorbeiströmt, wird derselbe derart beeinflußt, daß der Hahn p geöffnet wird, worauf mehr Kühlflüssigkeit einströmt, so daß selbsttätig eine gleichbleibende Temperatur des Dampfes herbeigeführt wird, was namentlich während des Betriebes von Bedeutung ist.

Es ist klar, daß mittels eines derartigen Thermostats eine selbsttätige Regelung auch bei anderen Ausführungsformen erreicht werden kann. Auch ist es klar, daß ein Thermostat in der Abdampfleitung angeordnet werden kann, welcher derart wirkt, daß die Temperatur des Dampfes in den letzten Schaufelreihen nicht allzu hoch steigen kann, was andernfalls bei niedrigen Belastungen besonders leicht stattfinden könnte.. Natürlich können die Thermostate auch in besondere Druckkammern eingesetzt werden.

Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform dar. In der Dampfleitung d ist vor dem Absperrventil f eine Klappe s angeordnet, hinter welcher die Kühlwasserzuleitung i mündet. Man kann bei dieser Ausführungsform eine direkte Regelung der Menge der Kühlflüssigkeit vornehmen, auf mittelbarem Wege wird dies auch durch Verstellen der Klappe ermöglicht, wobei der Druckunterschied auf beiden Seiten der Klappe größer oder kleiner wird und somit auch mehr oder weniger Flüssigkeit durch das Rohr i eingedrückt wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Vermeidung schädlicher Spannungen in Dampfturbinen, die mit überhitztem Dampf arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf bei verminderter Belastung vor oder bei seinem Eintritt in die Turbine abgekühlt wird, wobei die Regelung der Kühlwirkung selbsttätig im Verhältnis zur Belastung stattfindet.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlwasser in die Dampfzuleitung zur Turbine eingespritzt wird.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Patentanspruch' 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlwasser dem Wasserraum des Dampfkessels entnommen wird. go

4. Vorrichtung zum Verfahren nach Patentanspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Geschwindigkeitsregler beeinflußter Kühlwasserregler in der Kühlwasserrohrleitung angebracht ist.

5. Vorrichtung zum Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet,

, daß ein vom Dampfe unmittelbar oder mittelbar beeinflußter Thermostat, welcher mit dem Kühlwasserregler verbunden ist, angeordnet ist.

6. Ausführungsform der Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlwasserregler vom Drucke eines in einer vom Hochdruckdampf erwärmten Druckkammer eingeschlossenen. flüssigen oder gasförmigen Mittels von geeigneter Verdampfungstemperatur beeinflußt wird.

7. Vorrichtung zum Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschlußorgan vor dem Absperrventil in der Dampfzuleitung, hinter welchem die Kühlwasserleitung ausmündet, angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.