DE334751C - Vorrichtung zum Zusetzen von Frischdampf in die Abdampf- oder Heizleitung bei Gegendruckturbinen - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung bezweckt bei Gegendruckturbinen, deren Abdampfmenge zeitweilig den Heizbedürfnissen nicht genügt, durch ein besonderes, mit der Turbinensteuerung in Verbindung stehendes Frischdampfzusatzventil den fehlenden Heizdampf zuzuführen.

Bekanntlich wird eine Gegendruckturbine am wirtschaftlichsten betrieben, wenn sie mit anderen Maschinen elektrisch parallellaufend von der gesamten Netzbelastung immer einen solchen Teil übernehmen kann, wie der geforderten Heizdampfmenge entspricht. Ist nun die Gesamt- oder Grundbelastung des Netzes Idein, der Heizdampfverbrauch aber groß, so daß selbst bei bereits leer laufenden parallel geschalteten Maschinen die Gegendruckturbine die Gesamtbelastung übernimmt und dabei noch zu wenig Heizdampf liefert, so muß Frischdampf in die Heizleitung zugesetzt werden. Dies geschieht üblicherweise durch Dampfdruckminderventile in Abhängigkeit vom Heizdampfdruck. Die hierfür verwendeten gewöhnlichen Minderventile haben als dampfgesteuerte Ventile vielfach Mängel, indem sie ungenau regeln, steckenbleiben oder in anderer Weise versagen.

Nach vorliegender Erfindung wird dieses Frischdampfzusatzventil in zuverlässiger Weise durch Drucke! betätigt, indem seine Hilfsmaschme in direkter Verbindung mit dem Druckölsystem der Steuerung des Frischdampfeinlaßventils der Gegendruckturbine steht und von demselben Treiböl das Frischdampfeinlaßventil beeinflußt wird, wobei zweckmäßig der für solche Regelungen übliche Druckregler gleichzeitig zur Beeinflussung des Drucköles für die Hilfsmaschinen des Frischdampfeinlaßventils und des Zusatzventils benutzt wird. Bei zunehmendem Heizdampfdruck müssen Einlaß- und Zusatzventil schließen, wobei jedoch zwecks günstiger Dampfausnutzung bei irgendwelcher Belastung der Turbine das Zusatzventil erst dann Frischdampf zusetzen soll, wenn der Abdampf der Turbine allein den Heizdampfbedarf nicht mehr zu decken vermag.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das eigentliche Ölregulierventil des Drucke reglers mit zwei Steuerkanten für das Drucköl versehen ist, eine für das Drucköl der Hilfsmaschine des Frischdampfeinlaßventils der Turbine, die -andere für das Drucköl der Hilfsmaschine des Zusatzventils.

In der Zeichnung ist eine Ausführung der Erfindung beispielsweise dargestellt. Der Gegendruck oder Heizdampfdruck wirkt auf einen federbelasteten Kolben oder eine Membran« des Druckreglers b ein, welche ein Ventil mit zwei Steuerkanten c und d beeinflußt. Das Steueröl strömt dem Steuerungssystem von der Pumpe aus durch das Regulierventil e zu und fließt durch den Regulierschlitz f in der.Regulier-

büchse g in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsregler h oder durch eine der beiden Durchgangsstellen c und d des Druckreglers b in Abhängigkeit vom Heizdampfdruck ab. Das Frischdampfeinlaßventil ist mit i, seine Hilfsmaschine mit k, das Frischdampf zusatzventil mit I, die zugehörige Hilfsmaschine mit m bezeichnet. Unterhalb dem Kolben befindet sich ferner ein ölzirkulations- bzw. Ölablaufloch n. ίο Der Öldruck im Steuerungssystem des Einlaßventils ist am kleinsten bei kleiner Belastung der Turbine und nimmt mit steigender Belastung entsprechend der Charakteristik der Feder über dem Kolben der Hilfsmaschine k des Frischdampfeinlaßventils stetig zu. Da bei Leerlauf der Turbine das Zusatzventil den ganzen "Heizdampf bedarf decken soll, muß der kleinste Öldruck unter dem Kraftkolben des Einlaßventils noch so groß sein, daß er den Kraftkolben des Zusatzventils voll zu heben vermag.

Die Gegendruckturbine kann parallel geschaltet mit anderen Maschinen zusammen arbeiten, jedoch auch selbstständig für sich allein.

Der Regelungsvorgang bei parallel geschalteter Gegendruckturbine ist folgender:

Die Regulierbüchse g wird mit dem Ölabfhißschlitz f so eingestellt, daß erst bei Leerlauf, also erhöhter Drehzahl, das Drucköl an dieser Stelle abfließen kann, also bei belasteter Turbine und etwas kleinerer Drehzahl eine aus dem Netz rückwirkende Belastungsänderung keinen Einfluß auf den Steuerungsöldruck ausüben kann. Der Steueröldruck wird in diesem Falle innerhalb normaler Grenzen ausschließlich vom Druckregler aus beeinflußt, indem z. B. bei sinkendem Heizdampfverbrauch und damit steigendem Heizdampfdruck der untere Ölabfluß d freigegeben wird, der Öldruck unter dem Kolben der Hilfsmascbine k so lange wirkt, bis durch das Einlaßventil nur noch so wenig Frischdampf strömt, daß der Heizdampfdruck ein bestimmtes Maß nicht übersteigt. Bei steigendem Heizdampfverbrauch und damit sinkendem Heizdampfdruck schließt durch überwiegenden Federdruck auf die Membran auf Aufwärtsbewegung der" Kante d das Drucköl ab, der Öldruck i-n Steuerungssystem steigt, die Turbine erhält durch das weiter sich öffnende Einlaßventil mehr Frischdampf, so daß der Heizdampfdruck gehalten wird. Der Heizdampfdruck erfährt bei dieser Regulierung eine gewisse Ungleichförmigkeit, er ist etwas niedriger bei großem Heizdampfverbrauch und etwas höher bei kleinem Heizdampfverbrauch, bezogen auf den mittleren Durchschnittswert. Deckt bei Vollast der Gegendruckturbine der Abdampf derselben die Heizbedürfnisse nicht, so bewegt sich infolge geringer Heizdampfdruckabnahme das Regulierventil des Druckreglers b nach oben, so daß die obere j Regulierkante c den Drucköldurchfluß nach dem Kolben der Hilfsmaschine m des Zusatzventils I freigibt, so daß direkt Frischdampf in die Heizleitung strömt. Hierbei schließt die untere Kante d des Regulierventils ihren Durchfluß noch nicht ab, so daß bei noch weiter nach ■ oben sich verschiebendem Ventil das weniger austretende Öl bei Kante iü das mehr austretende Öl bei Kante c praktisch ausgleicht. Somit wird der Öldruck trotz Ölabfluß nach dem Zusatzventil unter dem Kolben der Hilfsmaschine k des Einlaßventils erhalten und der Belastung der Turbine entsprechend möglichst aller Heizdampf zur vorherigen Kraftabgabe in der Turbine herangezogen.
j Nimmt die Netzbelastuhg ab, so behält die Gegendruckturbine ihre Belastung entsprechend den Heizbedürfnissen, bis schließlich die parallel geschalteten Maschinen leer laufen. Von diesem Moment ab muß bei weiter abnehmender Netzbelastung auch die Turbine entsprechend weniger Belastung aufnehmen. Dadurch steigt die Drehzahl, der Regulierschlitz bei f wird frei,, der Öldruck unter dem Kolben der Hilfsmaschine & sinkt, bis schließlich bei Leerlauf der Gegendruckturbine das Einlaßventil i ganz schließt. Da aber Heizdampf benötigt wird, bewegt sich gleichzeitig durch Dampfdruck- go abnähme das Regelventil des Druckreglers nach oben, die Kante c gibt den Öldurchfluß zur Hilfsmaschine des Zusatzventils frei, so daß die benötigte Heizdampfmenge zur Heizleitung strömt und somit auch bei leer laufender Turbine den Heizbedürfnissen Genüge geleistet wird.

Die Feder über dem Kolben' der Hüfsmaschine k des Einlaßventils ist zu diesem Zweck so stark vorgespannt, daß der Öldruck bei Leerlauf noch so hoch ist, daß er genügt, um den Kolben der Hilfsmaschine ni des Zusatzventils genügend hoch anzuheben. Das Ölsteuerungssystern ist durch das Regelventil des Druckreglers in zwei Teile getrennt, in das System höheren Öldruckes des Einlaßventils i, in das System niederen Öldruckes des Zusatzventils I.

Bei selbstständig arbeitender Gegendruckturbine, also Parallelschaltung, muß der Geschwindigkeitsregler wegen der Drehzahlerhaltung mitregulieren. Die Regulierbüchse g ist dabei so in ihrer Höhenlage eingestellt, daß durch den Geschwindigkeitsregler h der Ölablauf bei f dauernd geregelt wird, während der Druckregler wie vorher in Abhängigkeit des Heizdampfdruckes mit den Kanten c und d auf das Steueröl einwirkt.

Genügt bei irgendeiner Belastung der Turbine die durch die Turbine strömende Dampfmenge den Heizdampfbedürfnissen allein nicht, so wird durch Dampfdruckabnahme wieder die obere Kante e des Regelventils so weit nach

Claims (3)

oben bewegt, daß Drucköl zum Kolben des Zusatzventils durchtritt. Dabei bewegt sich auch, die untere Kante d des Druckreglerventils aufwärts und will den Öldruck unter dem KoI-ben der Hilfsmaschine k vergrößern und so in erster Linie die Turbine zu vergrößerter Heizdampfabgabe veranlassen. Da aber dabei auch eine größere Leistungsabgabe eintreten will, erhöht sich die Drehzahl so lange, bis das weniger ίο austretende Öl an Kante«! durch das mehr abfließende Drucköl beim Regulierschlitz f sich ausgleicht und die Leistung der Turbine selbst sich nicht verändert. So kann je nach den Heizbedürfnissen bei Kante c Drucköl zum Zusatzventil durchtreten, wodurch der Heizdampfdruck erhalten bleibt, während gleichzeitig der Geschwindigkeitsregler ,durch eine Drehzahländerung dafür sorgt, daß die Kraftabgabe der Turbine erhalten bleibt, die selbstverständlich auch veränderlich sein kann. So arbeiten Druckregler und Geschwindigkeitsregler gemeinsam und gleichzeitig auf das Drucköl der Steuerung ein. Wird z. B. sehr wenig Heizdampf benötigt, so schließt in erster Linie das Zusatzventil, dann auch das Frischdampfeinlaßventü, bis die Maschine leer läuft. Ist auch dann noch zuviel Heizdampf vorhanden, so öffnet die Regulierkante d den Ölabfluß noch weiter, die Drehzahl fällt unter die normale, womit dann auch weniger Heizdampf geliefert wird. In dieser Weise wirkt diese Regelung selbst dann noch, wenn keine Kraftabgabe mehr benötigt wird. Es kann auch der Druckregler überhaupt ausgeschaltet werden und der Geschwindigkeitsregler in üblicher Weise wie bei einer normalen Turbine arbeiten. Einer bestimmten Kraftabgabe entspricht aber dann jeweils auch eine ganz bestimmte Heizdampfmenge. In allen beschriebenen Fällen übernimmt somit die Turbine in erster Linie immer so viel Belastung, als für die Heizdampfabgabe erforderlich ist, so daß in wirtschaftlicher Weise erst dann Frischdampf zugesetzt wird, wenn die Belastungsverhältnisse die Abgabe von mehr Abdampf nicht mehr gestatten. Das Zusatzventil selbst arbeitet als mit Drucköl betätigtes Ventil unter denkbar besten Verhältnissen und es ist einem Versagen möglichst vorgebeugt. Paten τ-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Zusetzen von Frischdampf in die Abdampf- oder Heizleitung bei Gegendruckturbinen, dadurch gekennzeichnet-, daß das Frischdampfzusatzventil der Abdampf- oder Heizleitung von demselben Steueröl wie das Frischdampfeinlaßventü der Turbine beeinflußt wird.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gegendruck der Turbine beeinflußter Druckregler (δ) auf das Steueröl der Hilfsmaschinen (k, m) des Frischdampfeinlaßventils (i) und Frischdampfzusatzventils (I) einwirkt.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einwirkung zweier Steuerkanten (c, d) des Druckreglers auf das Steueröl in erster Linie der die Turbine durchströmende Abdampf zu Heizzwecken benutzt wird und unabhängig von der Kraftabgabe der Turbine selbsttätig nur dann Frischdampf in die Heizleitung zugesetzt wird, wenn der Abdampf der Turbine allein den Heizbedürfnissen nicht genügt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.