DE309720C

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Publication number: DE309720C
Application number: DENDAT309720D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zur Regelung der Leistung von Dampfoder Gasturbinen wird gewöhnlich ein mit einer Hilfsmaschine verbundener Schleuderxegler verwendet, wobei das Regelungsorgan der Hilfsmaschine mit einer von letzterem beeinflußten Rückführangsvorrichtung versehen ist, um dadurch ,eine stabile Regelung hervorzubringen. Um eine Überlastung der Turbine zu ermöglichen, ist es auch üblich, ein Überlastungsvßntil zu verwenden, durch welches das Treibmittel unter Überspringung einer gewissen Anzahl von Schaufelkränzen in die Schaufelung eingelassen wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, unter gleichzeitiger Beibehaltung der durch die Rückführungsvorrichtung ,gewährleisteten stabilen Regelung, eine pendelfreie Regelung auch dann noch zu erhalten, wenn das Überlastungsventil in Tätigkeit ist. Hierzu sind gemäß der Er-

findung die beiden Ventile mit Hilfsmaschinen jausgerüstet, welche von einem gemeinsamen ■mit Rückführungsyorrichtung versehenen Re- ;gelungsorgan überwacht werden, Wobei die Hilfsmaschine .des Hauptregelungsventils, die die Rückführungsvorrichtung beeinflußt, eine ,...■ Federbdastung aufweist, die so beschaffen ist, •daß .das Hauptregelungsventil erst bei voller Belastung geöffnet wird, bevor ,die Beeinflussung des Überlastungsventils stattfindet, während bei weiter getriebener Steigerung der Belastung der Turbine, die Hilf smas,chine des Überlastungsventils in Tätigkeit tritt und die Hilfsmaschine des Hauptregelungsyentils gleichzeitig ihren Hub fortsetzt, dabei die Rückführungsvorrichtung des gemeinsamen Regelungsorganes beeinflussend.

Die, beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Anwendung bei einer Radialturbine mit gegenläufigen Rädern.

ι ist das'Hauptregelungsventil, 2 das Überlastungsventil. Wenn nur das Ventil 1 geöffnet ist, gelangt der Dampf aus dem Einlaß 3 durch die Kanäle 4 und 5 nach dem Zentrum des Schaufelsystems 6 und expandiert darauf durch das ganze Schaufelsystem hindurch. Wenn dagegen das Überlastungsven til 2 offen ist, strömt der Dampf auch durch die Kanäle 4 und 7 in das Schaufelsystem unter Überspringung der ersten Stufen.

Das Hauptregelungsventil 1 ist unmittelbar mit einem als Hilfsmaschine dienenden, in einem Zylinder 8 angeordneten Kolben 9 und das Überlastungsventil 2 in gleicher Weise unmittelbar _fmit einem als Hilfsmaschine dienenden, in einem Zylinder 10 ,gleitenden Kolben

Ii verbunden. Die beiden Hilfsmaschinen werden durch eine Einläßleitung 12, in die ein mit Rückführungsvorrichtung 13 versehener Regelungsschieber 14 eingeschaltet ist, mit einem geeigneten Treibmittel, vorzugsweise mit Drucköl gespeist. Der Regelungsschieber 14 ist durch eine Stange 15 mit einem von der Turbine aus angetriebenen Schleuderregler (auf der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden, während die Rückführungs vorrichtung 13 durch eine mechanische Verbindung 16 mit der Hilfsmaschine des Hauptregelungsventils in Beziehung steht. An dem Kolben 9 befinden sich zwei Belastungsfedern 17, 18, von denen die Feder 17 den Kolben dauernd belastet, während die Feder 18 erst in Tätigkeit tritt, nachdem die Hilfsmaschine 8, 9 das Hauptregelungsventil vollständig geöffnet hat. Der Kolben 11 ist von einer Feder 19 belastet, deren Spannung derart gewählt ist, daß die Federkraft und der unter dem Kolben wirkende Öldruck sich das Gleichgewicht halten, wenn das Ventil 1 völlige geöffnet ist (d. h. bei normaler Belastung der Turbine) oder in dem Augenblick, wo die Feder 18 in Tätigkeit versetzt wird. '

Die Wirkungsweise der -beschriebenen Vorrichtung ist die folgende:

Bei normalem Gange der Turbine unter-

30, halb der normalen Belastung herrscht in der Leitung 12 und in den Zylindern 8, 10 ein Druck, der die Feder 17 zusammendrückt und das Hauptregelungsventil 1 in einem der Belastung entsprechenden Grade offen hält.

Wächst die Belastung der Turbine, so sinkt die Drehzahl und infolgedessen wird der Ausschlag des Schleuderreglers verringert, was eine so große Verschiebung des Schiebers 14 nach unten mit sich bringt, daß mehr Drucköl durch die öffnungen 20, den Ringsitz und die öffnungen 22 in der Rückführungsvorrichtung nach dem Zylinder 8 gelangt, so daß der Kolben 9 nach oben gedrückt und dabei das Ventil ι gehoben wird, wodurch die Dampfzufuhr in einem der Vergrößerung der Belastung entsprechenden Grade gesteigert wird. Bei dieser Verschiebung des Kolbens 9 wird gleichzeitig die Rückführungsvorrichtung 13 durch den Hebel 16 beeinflußt, so daß der Zufluß von Drucköl, infolge des Schließens der öffnung zwischen dem Ringsitze 21 und dem Schieber'14 unterbrochen wird, sobald die erforderliche Umstellung des Hauptregelungsventils stattgefunden hat. Diese Wirkung hält an, bis volle normale Balastung der Turbine erhalten ist, also das Hauptregelungsventil vollständig geöffnet ist. Während dieser ganzen Zeit ist die Hilfsmaschine 10, 11 nicht tätig, und das Überlastungsventil bleibt

sonach geschlossen, da ja der Öldruck in dem Rohre 12 die Spannung der Feder 19 nicht überwinden kann. Die Feder 18 ist während dieser Zeit außer Tätigkeit geblieben. Die eben beschriebene Wirkungsweise ist bei Dampfmaschinen an und für sich bereits bekannt.

Wenn aber die Belastung weiter wächst, so öffnet der Schieber 14 wieder^ den öleinlaß. Der hierbei hervorgerufene gesteigerte Druck in der Leitung 12 ist nun ausreichend/um den Gegendruck der Feder 19 zu überwinden, so daß das Anheben des Überlastungsventils 2 beginnt, wodurch die Leistung der Turbine weiter gesteigert wird. Um hierbei pendelungsfreie Regelung, auch . wenn das Uberlastungsventil in Tätigkeit ist, zu erzielen, ist die Hilfsmaschine 8, 9 des Hauptregelungsventils ι so angeordnet, daß dessen Kolben 9 den Hub unter Zusammendrücken der beiden Federn 17, 18 vollmacht, während gleichzeitig der Kolben 11 in der Hilfsmaschine des Überlastungsventils nach oben verschoben wird. Diese fortgesetzte Einwirkung der Hilfsmaschine 8, 9 hat keine Änderung des Durchgangsquerschnittes am Hauptregelungsventil zur Folge, bewirkt aber, daß die Rückführungsvorrichtung 13 fortwährend beeinflußt wird, wodurch eine Überregelung des Überlastungsventils und darauf folgende pendelnde Regelung vermieden wird, ohne daß eine mechanische Verbindung zwischen der Hilfsmaschine 10, 11 und der Rückführungsvorrichtung 13 erforderlich ist.

Die Anordnung der beiden Federn 17 und 18 in der Hilfsmaschine des Hauptregelungsventils ist insofern vorteilhaft, als sie eine scharfe Grenze für den Beginn der Eröffnung des Überlastungsventils schafft.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Regelungseinrichtung für Turbinen mit durch Hilfsmaschine überwachten Regelungs- und Überlastungsventilen,- bei der die Zufuhr des Treibmittels zu der Hilfsmaschine durch eine gemeinsame Druckleitung unter Einfluß eines durch einen 105" Schleuderregler beherrschten Regelungsorgans stattfindet, das mit einer von der Hilfsmaschine des Regelungsventils beeinflußten 'Rückführungsvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine des Häuptregelungsventils so angeordnet ist, daß sie die Rückführungsvorrichtung auch noch weiter beeinflußt, nachdem das Hauptregelungsventil geöffnet und das Uberlastungsventil in Tätigkeit versetzt worden ist, zum Zweck, eine pendelungsfreie Regelung zu erhalten, auch wenn das Überlastungsventil in Tätigkeit ist.

2. Regelungseinrichtung nach Patent- " ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmaschine des Überlastungsventils unter Einwirkung einer Feder steht, deren

Spannkraft so bemessen ist, daß das Uberlastungsventil geschlossen bleibt, solange die Belastung der Turbine nicht die volle normale Belastung überschreitet, wogegen die Hilfsmaschine des Hauptregelungsventils von zwei Federn belastet ist, von denen die eine erst dann in Tätigkeit tritt, wenn das 'Regelungsventil vollständig ge-" öffnet worden ist, wobei der gesamte Gegendruck dieser Federn der Federbelastung an der Hilfsmaschine des Überlastungsventils entspricht, so daß sich die beiden Hilfsmaschinen gleichförmig bewegen, wenn das Überlastungsventil in Tätigkeit ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.