DE337425C

DE337425C - Regelung fuer Freistrahlturbinen

Info

Publication number: DE337425C
Application number: DE1920337425D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-10-12
Filing date: 1920-10-12
Publication date: 1921-06-02

Description

Regelung für Freistrahlturbinen. Bei den bis heute gebräuchlichen Regelungsarten für Turbinen wird allgemein ein Tachometer benutzt, das bei Änderungen der Umdrehungszahlen einen Steuerschieber o. dgl. verstellt und unter Vermittlung eines Servomotors oder mechanischen Mitteln wird dann dem neuen Belastungszustand entsprechend der Wasserzufluß zur Turbine verändert. An eine Regelung werden nun ziemlich hohe Anforderungen gestellt, an Tachometer wie an Steuermechanismus, so daß man vielfach bei kleineren und mittleren Anlagen infolge der damit verbundenen hohen Kosten auf eine mechanische Regelung ganz verzichtet. 'Der Zweck vorliegender Erfindung ist nun, die Regelung zu vereinfachen und dennoch hohe Vollkommenheit zu erzielen; dies wird wie folgend beschrieben erreicht: Es sei in Fig. r I. das Laufrad einer beliebigen Freistrahlturbine mit nach außen bei A austretendem Wasser. Bei normaler Umlaufzahl wird der mittlere Faden des Wassers nach dem Linienzug n strömen, bei Zunahme der Umlaufzahl (Entlastung) aber nach Linienzug z und bei Abnahme der Umlaufzahl (Belastung) nach Linienzug a. Es wird nun unterhalb oder oberhalb des Austrittswasserstrahles eine Fühlvorrichtung oder Fühlschaufel angeordnet, auf welche das Austrittswasser trifft. Sinkt nun die Umlaufzahl der Turbine (Belastung), so wird das Austrittswasser das Bestreben haben, mehr nach Linienzug a zu strömen, die Fühlvorrichtung wird vom Strahl mehr getroffen und dadurch aus ihrer Mittellage abgelenkt; damit wird eine Verstellung des Steuermechanismus, z. B. Steuerschieber, oder beliebiger andererSteuereleinente bewirkt und die Steuerung und mit dieser der Wasserzufluß so lange verstellt, bis der mittlere Wasserfaden wieder die Lage :a einnimmt. - Umgekehrt wird bei Zunahme der Umlaufzahl (Entlastung) das Austrittswasser das Bestreben haben, nach Linienzug z zu strömen, die Fühlvorrichtung also nicht mehr berühren, welche infolge Federwirkung R oder Gegengewicht P oder beides zusammen oder auch durch hydraulischen Druck (Fig. :2) entgegengesetzt aus der Mittellage gebracht und damit auch die Steuerung entgegengesetzt verstellt wird. Die Einrichtung kann auch so getroffen sein, daß oberhalb und unterhalb eine Fühlvorrichtung angebracht ist, wobei die eine die entgegengesetzte Wirkung der anderen verursacht (Fig. 5) ; die Hebel können hier derart .angeordnet und bemessen sein, daß bei Veränderung der Leistung der von beiden Fühlvorrichtungen frei gelassene Zwischenraum s der damit verbundenen Änderung der Strahlstärke angepaßt wird. Nun hat der Wasserstrahl bei verschiedenen Belastungen aber auch verschiedene Strahlstärken und Lagen, so daß sich bei verschiedenen Belastungen doch Unterschiede in den Tourenzahlen ergeben. Um nun möglichst gleiche Tourenzahlen zu erreichen bei starker oder schwacher Belastung, also Isodromregelung, kann nach Fig. z, q. und 5 die Fühlvorrichtung der der Belastungsänderung entsprechenden Änderung der Strahlstärke oder Lage von der Steuerung nachgeführt werden. Die Nachführung kann aber auch in beliebig anderer Weise erfolgen und kann auch so bemessen werden, daß sich bei höherer Belastung sogar eine höhere Tourenzahl ergibt, als bei niederer. Bei Wasserturbinen nach Fig.3 mit Beaufschlagung von außen, bei E freiem Wasserdurchtritt im Radinnern und Austritt nach außen bei A kann diese Regelung ebenfalls angewendet werden und wirkt hier sogar noch präziser, weil die Austrittsstelle A des Wasserstrahles bei Änderungen der Tourenzahl weiter von ,der Mittellage abweicht wie bei Turbinen mit Beaufschlagung nach Fig. i, denn es wird hier bei Tourenänderungen schon die Wassereintrittsstelle J (Fis. 3) im Radinnern sich ändern, während diese bei Beaufschlagung nach Fig. i immer- die gleiche Lage behält. Für Isodromregelung wind die Fühlvorrichtung auf beliebige Weise dem durchfließenden Wasserstrahl der Belastung entsprechend nachgeführt, z. B. nach Fis. q. und 5 oder in beliebig anderer Weise.
Um Erzitterungen der Füh.lvorrichtung vom Steuermechanismus fernzuhalten, kann zwischen beiden eine Dämpfeinrichtung vorgesehen werden beliebiger Ausführung, es kann diese Dämpfeinrichtung auch außerhalb liegen; die Fühlschaufel kann auch im Unterwasser gedämpft sein.
Um ein Verstellen der Tourenzahl zu ermöglichen, können die entsprechenden Steuerstangen und Hebellängen verstellbar eingerichtet sein. Ebenso kann durch Änderung der .entsprechenden Hebellängen der Nachführungsweg der Fühlvorrichtung verstellbar sein, um die Tourenänderungen zwischen höchster und niedrigster Belastung einstellen zu können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Regelung für Freistrahlturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Änderungen der Umlaufzahlen des Laufrades der dadurch aus seiner Lage gebrachte Abwasserstrahl auf eine Fühlvorrichtung wirkt, welche die Steuerung beeinflußt.
2. Regelung für Freistrahlturbinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung durch äußere Belastungen an den Wasserstrahl gedrückt wird-.
3. Regelung für Freistrahlturbinen nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlvorrichtung bei Delastungsänderung, der dieser Belastungsänderung entsprechend veränderten Lage des Wasserstrahls, den vorgeschriebenen Änderungen der Umlaufzahlen zwischen höchster und niedrigster Belastung entsprechend nachgeführt wird.