DE344385C

DE344385C - Fluid regulators, especially for steam turbines

Info

Publication number: DE344385C
Application number: DE1919344385D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1919-12-06
Filing date: 1919-12-16
Publication date: 1921-11-19

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsregler, insbesondere für Dampfturbinen, bei welchem in an sich bekannter Weise der Druck eines Flüssigkeitsringes zwischen einem umlaufenden Gehäuse und einem darin befindlichen achsial verschiebbaren, federbelasteten Kolben zur Erzeugung einer Regelbewegung benutzt wird. Solche Regler eignen sich besonders für hohe Drehzahlen, wo auch bei kleinen Abmessungen genügend große Verstellkräfte erreicht werden. Sie sind daher für raschlaufende Maschinen, z. B. Dampfturbinen, zum direkten Anbau an die Turbinenwelle geeignet.The invention relates to a liquid regulator, in particular for steam turbines which in a known manner the pressure of a liquid ring between a rotating one Housing and an axially displaceable, spring-loaded piston located therein for generating a control movement is used. Such controllers are particularly suitable for high speeds, where also at small dimensions sufficiently large adjustment forces can be achieved. They are therefore for high-speed machines, e.g. B. Steam turbines, for direct attachment to the turbine shaft suitable.

Vorliegende Erfindung soll diese Regler in bezug auf Genauigkeit der Regelung verbessern. Sie besteht darin, daß die Höhe des Flüssigkeitsringes, dessen Druck zur Erzeugung einer Regelbewegung benutzt wird, durch SpeisungThe present invention is intended to improve these regulators with regard to the accuracy of the regulation. It consists in the fact that the height of the liquid ring, its pressure to generate a Control movement is used by feeding

des Reglers im Überschuß unverändert erhalten bleibt, wobei die überschüssige Speisefiüssigkeit durch Zentrifugalwirkung über eine Ringkante abfließt. Außerdem bildet die praktische und gedrängte Anordnung des Reglers und sein Einbau in eine Turbine einen Teil der Erfindung. of the controller remains unchanged in excess, with the excess feed liquid flows off by centrifugal action over a ring edge. It also trains the practical and Compact arrangement of the regulator and its installation in a turbine form part of the invention.

Eine Ausführung der Erfindung zeigt beispielsweise Abb. i. In dem umlaufenden zylindrischen Gehäuse A befindet sich der achsial verschiebbare Kolben B, hinter welchem sich ein mitumlaufender Flüssigkeitsring C befindet, dessen veränderlicher Druck entgegen der Wirkung der Feder D eine Achsialbewegung des Kolbens erzeugt. Die Regelbewegung kann bei der Muffe E abgenommen und in unmittelbarer oder mittelbarer Weise auf das Treibmitteleinlaßventil der Maschine einwirken. Durch Verändern der Vorspannung der Feder D mittels der Mutter F kann die Drehzahl des Reglers eingestellt werden. Für genaue Regelzwecke ist es notwendig, daß die Höhe G des Flüssigkeitsringes unverändert bleibt. Bei . einer Geschwindigkeitszunahme wird der Kolben unter Zusammenpressen der Feder nach vorn geschoben, die Höhe des Flüssigkeitsringes will abnehmen und umgekehrt bei einer Drehzahlabnahme zunehmen. Auch tritt durch das Spiel zwischen Zylinderwandung und Kolbenumfang Leckflüssigkeit durch, die durch die Löcher H abfließt. Es wird nun dauernd die gleiche Höhe des Flüssigkeitsringes aufrechterhalten, indem durch das Reglerinnere durch ein Rohr / Speiseflüssigkeit im Über-' schuß zugeführt wird. Somit tritt die überschüssige Flüssigkeit bei K ringförmig unter Zylinderwirkung wieder aus.An embodiment of the invention is shown, for example, in Fig. I. In the circumferential cylindrical housing A is the axially displaceable piston B, behind which there is a circulating liquid ring C , the variable pressure of which creates an axial movement of the piston against the action of the spring D. The control movement can be removed in the case of the sleeve E and act in a direct or indirect manner on the propellant inlet valve of the machine. By changing the preload of the spring D by means of the nut F , the speed of the governor can be adjusted. For precise control purposes it is necessary that the height G of the liquid ring remains unchanged. At . If the speed increases, the piston is pushed forward while the spring is compressed, the height of the liquid ring will decrease and, conversely, increase if the speed decreases. Leakage fluid also passes through the clearance between the cylinder wall and the piston circumference and flows off through the holes H. The same height of the liquid ring is now constantly maintained, in that excess feed liquid is supplied through the inside of the regulator through a pipe. Thus, the excess liquid exits again at K in a ring shape under the action of a cylinder.

Auf der Druckseite des Kolbens können Rippen L vorgesehen sein, um Relativbewe- Ribs L can be provided on the pressure side of the piston in order to

gungen zwischen Flüssigkeit und sich drehendem Zylinder zu vermeiden, so daß bei raschen Regelvorgängen sich die Druckänderungen auf den Kolben sofort auswirken. S Abb. 2 zeigt einen Flüssigkeitsregler, bei dem die Speiseflüssigkeit durch einen Förderring M zugeführt wird. Der Ring hebt die Flüssigkeit hoch. Durch eine geeignete Abstreifvorrichtung, die hier nicht gezeichnet ist, ίο sowie durch ein Umlaufrohr kann die Speiseflüssigkeit in das Reglerinnere N gelangen. avoidance between the liquid and the rotating cylinder, so that the pressure changes affect the piston immediately in the event of rapid control processes. S Fig. 2 shows a liquid regulator in which the feed liquid is supplied by a conveyor ring M. The ring lifts the liquid. The feed liquid can reach the inside of the regulator N through a suitable stripping device, which is not shown here, and through a circulation pipe.

Nach Abb. 3 wird die Speiseflüssigkeit durch eine Pumpe O gefördert und durch das Rohr P dem Regler zugeführt.According to Fig. 3, the feed liquid is conveyed by a pump O and fed through the pipe P to the regulator.

Abb. 4 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, bei welcher das Ablauföl der Steuerung selbst zur Speisung des Reglers dient und eine besondere Vorrichtung zur Förderung der Speiseflüssigkeit wegfällt. Es ist Q das Ende einer Kraftmaschinenwelle, in dem gezeichneten Beispiel kann es das Wellenende einer Dampfturbine sein. Nebeneinander angeordnet sind der Sicherheitsregler R und der Flüssigkeits- oder Geschwindigkeitsregler S.Fig. 4 shows a further embodiment of the invention, in which the drain oil of the control itself is used to feed the controller and a special device for conveying the feed liquid is omitted. It is Q the end of an engine shaft, in the example shown it can be the shaft end of a steam turbine. The safety regulator R and the liquid or speed regulator S are arranged next to one another.

ag Als Speiseflüssigkeit dient das zu Schmier- und Steuerzwecken verwendete Öl, das durch die Zentrifugalpumpe T gefördert wird. Diese ist dadurch gebildet worden, daß der Deckel des Flüssigkeitsreglers mit Schaufeln versehen und somit eine gedrängte Anordnung geschaffen worden ist. Der Saugstutzen hierzu ist mit U, der Druckstutzen mit V bezeichnet. Ein Teil des Drucköles fließt in Richtung des bei V senkrecht nach unten gezeichneten Pfeiles zu den Lagern, ein anderer Teil aber zur Steuerung in den Ringraum W; diese Menge ist durch ein Ventil oder Schraube einstellbar. Die Regulierkante X des Reglers 5 verändert in bekannter Weise den Steuerölabfluß, so daß im Ringraum W ein von der Geschwindigkeit der Turbine abhängiger Druck herrscht, und zwar ist dieser Steuerdruck bei erhöhter Geschwindigkeit klein und umgekehrt bei verminderter Geschwindigkeit groß und kann zum Verstellen von Hilfsmaschinen, von Einlaß- oder Düsenventilen dienen. Das j Drucköl fließt durch den Regelschlitz Y und füllt den ganzen Raum, bis es bei Z überfließt. Durch die Löcher α im Reglerkolbenfortsatz wird der Regler dauernd durch das j Ablauföl der Steuerung gespeist, das überschüssige Öl tritt aus der ringförmigen Abflußstelle 5 unter Zentrifugalwirkung wieder aus. \ Der Kolben B des Reglers S kann, wie gezeichnet, mit Flügeln c versehen sein. Zweck- ; mäßig wird die dem Öldruck auf den Kolben entgegenwirkende Feder D möglichst nahe der Drehachse angeordnet, damit bei hohen Drehzahlen die Zentrifugalkräfte und damit ihr Einfluß auf die Feder möglichst klein ausfällt. Die Reglerbüchse d ist hier von Hand verstellbar und dient zur Verstellung der Drehzahl der Turbine; doch kann diese Verstellung der Büchse d auch bekanntlich auf elektrischem Wege erfolgen.ag The oil used for lubrication and control purposes, which is pumped by the centrifugal pump T, serves as the feed liquid. This has been formed in that the cover of the liquid regulator is provided with blades and thus a compact arrangement has been created. The suction nozzle for this purpose is marked with U, the pressure nozzle with V. Part of the pressure oil flows in the direction of the arrow drawn vertically downwards at V to the bearings, while another part flows into the annular space W for control purposes; this amount can be adjusted by a valve or screw. The regulating edge X of the regulator 5 changes the control oil outflow in a known manner, so that a pressure which is dependent on the speed of the turbine prevails in the annular space W , namely this control pressure is small at increased speed and, conversely, high at reduced speed and can be used to adjust auxiliary machines, of inlet or nozzle valves. The j pressure oil flows through the regulating slot Y and fills the entire space until it overflows at Z. Through the holes α in the regulator piston extension, the regulator is continuously fed by the drain oil of the control, the excess oil exits from the annular drainage point 5 under centrifugal action. \ The piston B of the regulator S can, as shown, be provided with wings c . Purpose- ; moderately, the spring D counteracting the oil pressure on the piston is arranged as close as possible to the axis of rotation, so that at high speeds the centrifugal forces and thus their influence on the spring are as small as possible. The regulator sleeve d is adjustable here by hand and is used to adjust the speed of the turbine; but this adjustment of the sleeve d can also be done electrically, as is known.

Claims

Patent Claims:

1. Liquid regulator, especially for steam turbines, in which the pressure of a rotating liquid ring between the housing and the axially movable piston is used against a spring force to generate a control movement, characterized in that the height of the Liquid ring remains unchanged by feeding the controller in excess, the excess feed liquid over by centrifugal action a ring edge flows off.

2. Liquid regulator according to claim 1, So characterized in that the feed liquid is lifted by a conveying device and fed to the regulator.

3. Liquid regulator according to claim 1 and 2, characterized in that the Feed liquid lifted by a conveyor ring and through a scraper is fed to the controller.

4. Liquid regulator according to claim I.

■ and 2, characterized in that the feed liquid is lifted by a pump and fed to the regulator through a circulation device.

5. Liquid regulator according to claim 1, characterized in that the feed liquid the control system drain oil is used.

6. Liquid regulator according to claim 1 and 5, characterized in that the Lid of the liquid regulator as a gyroscope pump wheel is formed.

7. Liquid regulator according to claim 1 and 5, characterized in that the Piston extension is designed as a control oil regulating slide.

8. Liquid regulator according to claim 1 and 6, characterized in that it is arranged between the centrifugal pump wheel and the safety regulator in continuation of the main shaft of a turbine.

1 sheet of drawings.