DE252760C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 252760 KLASSE 14 c. GRUPPE

ALBERT BREWING in MÜLHEIM, Ruhr.

Regelungs- und Sicherheitsvorrichtung für Turbinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Mai 1912 ab.

Es ist bei Dampfturbinen bekannt, zur Erzielung einer gleichbleibenden Umlaufzahl die Regelung des Treibmittels entsprechend der jeweiligen Belastung einerseits durch ein in die Hauptleitung eingeschaltetes Regelventil, andererseits durch teilweise Ab- oder Zuschaltung der Düsenregel ventile zu bewerkstelligen. Dabei erfolgt die Regelung der genannten Organe, z. B. durch einen mittels einer Druckflüssigkeit (öl o. dgl.) betätigten Kolben, dem die letztere durch einen Steuerschieber zugeführt wird, der seinerseits durch einen von der Turbinenwelle aus angetriebenen Geschwindigkeitsregler beeinflußt wird. Der Steuerschieber bewegt sich in einem als Schieberspiegel ausgestalteten Gehäuse, das j e nach der Schieberstellung den Zutritt der Druckflüssigkeit zu der einen oder anderen Seite des obengenannten Kolbens gestattet, wodurch entsprechend der Belastung eine Drosselung oder Verstärkung der Treibmittelzufuhr zur Maschine erfolgt. Das Regelventil hat bei den bekannten Vorrichtungen hauptsächlich die Aufgabe, beim Sinken der Belastung unter die normalen Grenzen, innerhalb deren der Regler die Belastungsschwankungen auszugleichen vermag, d. h. also bei Gefahr des Durchgehens der Maschine, als Schnellschlußorgan für die Dampfzufuhr zu dienen. In diesem Falle bewirkt ein von der Turbinen welle aus verstellbarer, in die Druckflüssigkeitsleitung eingebauter Hahn den gänzlichen Abfluß der Druckflüssigkeit vom Kolben und damit einen gänzlichen Abschluß der Treibmittelzuführungsleitung.

Der genannten Art der Regelung haften verschiedene wesentliche Nachteile an. Sie bedingt eine doppelte Drosselung des Treibmittels einmal im Hauptregelventil und das anderemal in den Düsenregelventilen und bewirkt dadurch einen ungünstig hohen Dampfverbrauch. Andererseits bedingt sie eine komplizierte Bauart dadurch, daß zur Ermöglichung des Schnellschlusses ein eigenes Regelorgan und eine besondere Vorrichtung zur Ermöglichung des Druckflüssigkeitsabfiusses (ein gesteuerter Hahn o. dgl.) erforderlich ist, und der Steuerschieber als selbständiges, vom Regler getrenntes Organ angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen die genannten Nachteile dadurch vermieden werden, daß der Regler als Steuerschieber und gleichzeitig als Schnellschluß bewirkendes Organ ausgebildet ist, so daß das Hauptregelventil, die Hahnverstellvorrichtung und die Anordnung eines besonderen Schiebergehäuses ganz entfallen kann. Dementsprechend wirkt die gemäß vorliegender Erfindung gestaltete Regelvorrichtung lediglich auf die Düsenregelventile ein. Sie bewirkt also nur eine einmalige Drosselung des Treibmittels und erhöht dadurch die Wirtschaftlichkeit des Turbinenbetriebes. Andererseits wird durch ihren Einbau die Bauart der Turbine wesentlich vereinfacht. Die Vorrichtung ist in gleicher

Weise für Dampf- und Gasturbinen wie auch für Wasserturbinen geeignet.

In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform der Vorrichtung in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt, und zwar ist

Fig. ι die Stellung des Reglers bei Stillstand der Maschine und

Fig. 2 die Stellung des Reglers während des

ίο Betriebes und bei normaler Belastung. Gleichzeitig ist in Fig. 2 durch punktierte Linien die Stellung bei größerer als normaler Belastung angedeutet.

Die Turbinenwelle α überträgt ihre Bewegung auf die Schwungmassen b, die um die Punkte c drehbar angeordnet sind und ihre nach außen gerichtete Ausschlägbewegung mittels der Arme d auf eine Scheibe übertragen, die auf dem Vierkant e der Welle a in achsialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Auf der Scheibe ruht mittels eines Kugellagers f die Reglerhülse g, die an der Drehung der Turbinenwelle nicht teilnimmt und sich in einem feststehend gelagerten Gehäuse h in der Spindelrichtung des Reglers verschieben kann. Die Reglerhülse g nimmt eine Feder i, die der Zentrifugalkraft der Schwungmassen das Gleichgewicht hält, in sich auf. Die Feder ruht auf einer Rast k der Reglerhülse und stützt sich gegen eine feste Wand I des Gehäuses ; sie kann durch die Öffnungen m des letzteren mittels einer Buchse n, die auf einem Stift 0 verschiebbar ist, in verschiedener Weise eingestellt werden. An ihrem zylindrischen Umfang trägt die Reglerhülse g zwei kanalartige Aussparungen p und q. Das Gehäuse h weist außer den genannten Öffnungen m noch weitere Öffnungen r, s, t, u auf, von denen r und t mit einer unter den Düsenschaltkolben ν führenden Rohrleitung, s mit der Zuführungsleitung der zur Betätigung des Kolbens ν bestimmten Druckflüssigkeit und u mit einer Ablaufleitung für die letztere verbunden sind. Der Abstand der Oberkante der Öffnung s von der Unterkante der Öffnung r ist gleich der Höhe des Kanals p der Reglerhülse g gewählt. Die Öffnung t ist in solcher Höhe angeordnet, daß sie bei Stillstand der Maschine mit der Unterkante um die Höhe der Öffnung r über der Oberkante des Kanals q der Reglerhülse liegt. Nach oben ist das Gehäuse h zu einem Zylinder ausgebaut, der den bereits genannten Kolben ν aufnimmt. Der nach oben gerichteten Bewegung des letzteren wirkt eine Feder w entgegen. Der Kolben überträgt seine Bewegung in an sich bekannter Weise mittels einer Kolbenstange χ und eines Gestänges y auf die Düsenregulierventile z, die nacheinander einzeln oder in Gruppen ein- oder ausschaltbar sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist nun folgende: Bei Stillstand der Maschine (Fig. 1) tritt die Druckflüssigkeit durch die Öffnung s, den Kanal p und die Öffnung r in den Raum unterhalb des Kolbens υ ein. Sie hebt diesen in die Höhe und öffnet dadurch die Düsenregulierventile. Demzufolge läuft die Maschine an. Dabei hebt sich die Reglerhülse g zunächst so weit, daß die Unterkante des Kanals p die Öffnung r abschließt und die Oberkante des Kanals q in Höhe der Unterkante der Öffnung t kommt (Fig. 2). Diese Lage der Reglerhülse entspricht der normalen Umlaufzahl der Maschine. Bei noch weiterem Hub der Hülse tritt die unter dem Kolben ν befindliche Druckflüssigkeit durch die Öffnung t, den Kanal q und die Öffnung u in die Ablauf leitung. Dieser Abfluß der Druckflüssigkeit erfolgt so lange, bis der sich dabei absenkende Düsenschaltkolben ν so viel Düsen abgeschaltet hat, daß infolge der dadurch bewirkten Verringerung der Umlaufzahl die Reglerhülse g wieder in ihrer normalen Lage angelangt ist, d. h. bis die normale Umlaufzahl wieder erreicht ist. Dabei nimmt der Kolben υ eine der gerade herrschenden Belastung entsprechende Lage ein.

Bei größer werdender Belastung tritt infolge der dadurch bedingten augenblicklichen Erniedrigung der Umlaufzahl eine Absenkung der Reglerhülse solange ein, bis durch den dadurch erfolgten Mehrzufluß der Druckflüssigkeit durch die Öffnungen s, p, r zum Kolben υ dieser eine der höheren Belastung entsprechende höhere Stellung eingenommen und mehr Düsen eingeschaltet hat. Bei kleiner werdender Belastung tritt der umgekehrte Fall ein. Sinkt die Belastung unter die Grenzen, innerhalb deren der Regler die Belastungsschwankungen auszugleichen vermag, liegt also die Gefahr des Durchgehens der Maschine vor, so steigt die Reglerhülse so hoch, daß der volle Querschnitt des Kanals q für die bei t in ihn eintretende und bei u aus ihm abfließende Druckflüssigkeit freigegeben wird. Es erfolgt dann ein rasches Abfließen der Druckflüssigkeit und dadurch eine schnelle Absenkung des Kolbens ν und ein Schnellschluß der Düsenregelventile.

Anstatt im Reglergehäuse (h) kann der Düsenschaltkolben auch unmittelbar vor den Düsen eingebaut werden, was den Vorteil hat, daß dabei das Gestänge zwischen Kolben und Düsen wegfällt. Reglerhülse, Gehäuse und Kanalanordnung für den Zufluß der Druckflüssigkeit zum Kolben oder deren Abfluß von diesem können zur Erreichung des oben dargelegten Zweckes der vorliegenden Erfindung in verschiedener Weise ausgebildet sein. Statt des Kolbens υ kann auch irgendein anderes zur Übertragung des Druckes der Druckflüssig-

keit auf die Düsenregelventile geeignetes Organ verwendet werden.

Claims (1)

1. Patent-An SPRU c η :

   Regelnngsvorrichtung für Turbinen, bei denen innerhalb der normalen Belastungsgrenzen der Geschwindigkeitsregler ein Steuerorgan für eine Druckflüssigkeit verstellt, die je nach der Belastung eine Zu- oder Abschaltung der Düsenregelventile nacheinander bewirkt, während bei einer unter der normalen Belastungsgrenze gelegenen Belastung ein Schnellschluß des Treibmittels erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerhülse sowohl als Steuerorgan wie auch als Schnellschluß bewirkendes Organ ausgebildet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.