DE4214773A1 - Dampfturbine mit einem Drehschieber zur Steuerung des Dampfdurchsatzes - Google Patents
Dampfturbine mit einem Drehschieber zur Steuerung des DampfdurchsatzesInfo
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- DE4214773A1 DE4214773A1 DE19924214773 DE4214773A DE4214773A1 DE 4214773 A1 DE4214773 A1 DE 4214773A1 DE 19924214773 DE19924214773 DE 19924214773 DE 4214773 A DE4214773 A DE 4214773A DE 4214773 A1 DE4214773 A1 DE 4214773A1
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine nach dem Oberbe
griff des Anspruches 1.
Im Dampfturbinenbau verwendet man zur Steuerung des
Dampfes fast ausschließlich Ventile, während Schieber als
Steuerorgane nur relativ selten zur Anwendung kommen. Ein
Grund hierfür liegt wohl in der hohen Zuverlässigkeit und
dem exakten Wirkmechanismus von Ventilen und andererseits
in den Problemen, die beim praktischen Einsatz von Schie
bern zu lösen sind. So ist z. B. die bei heutigen Venti
len nahezu selbstverständliche statische Entlastung bei
Schiebern nicht ohne weiteres möglich. Weiterhin ist das
Aufeinandergleiten ungeschmierter, heißer und sich evtl.
verziehender Bauteile grundsätzlich nachteilig.
Dennoch hat es schon eine Reihe von Versuchen gegeben,
Drehschieber zumindest dort einzusetzen, wo in axial
durchströmten Dampfturbinen bei Verwendung von Steuer
ventilen nicht nur recht komplizierte Konstruktionen,
sondern auch recht ungünstige Strömungsverhältnisse ent
stehen. Dies gilt insbesondere für Entnahmedampfturbinen,
bei denen der Einsatz eines axial durchströmten Dreh
schiebers nicht nur zu günstigen Strömungsverhältnissen,
sondern auch zu einem raumsparenden Aufbau führen kann.
Zur Steuerung des Dampfdurchsatzes bei Dampfturbinen ar
beitet man mit einer Drosselregelung oder einer Düsen
gruppenregelung. Letztere ist besonders geeignet für An
lagen, bei denen hohe Teillastwirkungsgrade erreicht wer
den sollen. Hierbei weist die erste Regelstufe mehrere
Düsengruppen auf, wobei der Dampfzufluß zu jeder der Dü
sengruppen mit einem besonderen Regelventil eingestellt
wird. Es ist üblich, bei zunehmendem Leistungsbedarf eine
Düsengruppe nach der anderen mit Dampf zu beaufschlagen,
was mit Hilfe von entsprechend gesteuerten Regelventilen
oder durch die Steuerschlitze eines Drehschiebers ge
schieht. Bei einem gegebenen Lastzustand ist deshalb im
allgemeinen eine mehr oder weniger große Anzahl von
Düsengruppen voll beaufschlagt, so daß hierdurch keine
Drosselung entsteht und die jeweiligen Düsen mit einem
günstigen Wirkungsgrad arbeiten. Nur eine Düsengruppe
wird entsprechend der jeweiligen Stellung des Regelven
tils oder des Drehschiebers lediglich eine Teilbeauf
schlagung erfahren, und dadurch mit geringerem Wirkungs
grad arbeiten. Dieser Verlust wird jedoch um so geringer
sein, je größer die Anzahl der Düsengruppen ist, was dar
auf hinausläuft, daß möglichst viele Düsengruppen vorge
sehen werden sollten und im Idealfall jede einzelne Düse
ansteuerbar wäre. Eine dementsprechende Vervielfachung
der Regelventile würde schnell auf bautechnische Grenzen
stoßen, während eine entsprechende Ausbildung eines Dreh
schiebers eher im Bereich der technischen Möglichkeiten
liegt.
Aus dem Zeitschriftenartikel "Zur Entwicklung von Nieder
druck-Dampfsteuerorganen, derzeitiger Stand und zukünf
tige Möglichkeiten", Maschinenbautechnik, Berlin, 38
(1989), Seiten 17 ff sind Drehschieber-Steuerungen be
kannt. Hier findet sich auch bereits ein Hinweis, daß
Drehschieber sowohl für Drosselregelung als auch für Dü
sengruppenregelung ausführbar sind. Beschrieben wird eine
erste, als Radialschieber ausgeführte Variante, bei der
eine große Anzahl versperrbarer Einzelfenster in einen
Kanalkörper mit einer ringförmigen, dem Leitgitter vorge
lagerten Kammer führt. In einer zweiten als Axial
drehschieber ausgebildeten Variante ist ebenfalls eine
große Anzahl von versperrbaren Einzelfenstern vorgesehen,
die über einen Kanalkörper unmittelbar zur Leitbeschaufe
lung führen. Beide Lösungen eignen sich jedoch nur zur
Drosselregelung, wobei die Drehschieber vom voll ge
öffneten Zustand bis zur völligen Absperrung jeweils nur
um eine Fensterteilung zu verschieben sind.
In einem weiteren Zeitschriftenartikel "Der Drehschieber
als Regelorgan für Entnahme-Dampfturbinen", Maschinenbau
technik, Berlin, 15 (1966), Seiten 185 ff wird ausge
führt, daß es möglich ist, bei der Düsengruppenregelung
die Querschnitte der einzelnen Gruppen etwas versetzt an
zuordnen. Mit einem derart ausgebildeten Drehschieber ge
lingt es jedoch, trotz einer nachteiligen Querschnitts
verminderung, nur bis zu vier Düsengruppen anzuordnen.
Eine so geringe Zahl von Düsengruppen wäre jedoch auch
mit Regelventilen steuerbar, so daß eine Verbesserung im
Hinblick auf den Wirkungsgrad im Teillastbereich der
Dampfturbine hier nicht erreichbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dampfturbine nach der
im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so aufzu
bauen, daß der mit dem Drehschieber zusammenwirkende Ka
nalkörper einfach hergestellt und leicht an unterschied
liche Regelaufgaben angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichne
ten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Wei
terbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Un
teransprüchen genannt.
Mit der Aufteilung des Kanalkörpers in ein Basisteil und
ein Adapterteil gelingt eine wesentliche Fertigungverein
fachung. So ist es möglich, ein für alle Anwendungen
gleiches Basisteil z. B. als Gußteil herzustellen und
durch ein an unterschiedliche Anwendungen angepaßtes, va
riables Adapterteil verschiedene Kanalkörper herzustel
len. Das Adapterteil ist als relativ einfach zu fertigen
der Ring gestaltet, der die zu Düsenkammern erweiterten
Kanäle des Basisteils über die in ihm ausgebildeten Ka
naleingänge mit den Steuerschlitzen des Drehschiebers
verbindet, sofern sich diese in einer entsprechenden
Stellung befinden. Lage und Größe der jeweiligen Ka
naleingänge können einer gewünschten Regelcharakteristik
so angepaßt werden, daß durch sie mehrere Düsen zu einer
Düsengruppe vereinigt sind bzw. nur ganz bestimmte Düsen
oder Düsengruppen angesteuert werden. Dies gelingt durch
ihr Zusammenwirken mit den im Drehschieber vorgesehenen
Steuerschlitzen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegen
standes ist vorgesehen, daß die Steuerschlitze einen min
destens so großen Drehwinkel abdecken, wie die mit ihnen
korrespondierenden Kanaleingänge und daß zwischen dem
Schließen und dem Öffnen aller Kanaleingänge ein Drehwin
kel liegt, der etwa dem Drehwinkel entspricht, den die
Kanaleingänge einer Kreisbahn abdecken. Der Betrag dieses
Drehwinkels läßt sich erhöhen oder vermindern, je nachdem
wie groß die durch Steuerschlitze und Kanaleingänge bean
spruchte Anzahl von Kreisbahnen ist. Die Anordnung ermög
licht das gleichzeitige Öffnen mehrerer, in einem gleich
mäßigen Abstand zueinander über einen Drehwinkel von 360°
angeordneter Düsen. Das heißt, es erfolgt hier eine
Düsengruppenbildung, bei der jedoch nicht wie üblich,
mehrere nebeneinanderliegende Düsen zu einer Gruppe
zusammengefaßt sind, sondern mehrere über den gesamten
Umfang gleichmäßig verteilte Düsen. Dies bedingt eine
sehr gleichmäßige Erwärmung des Turbinengehäuses und al
ler weiteren mit Dampf beaufschlagten Teile. Nachteilig
ist jedoch, daß mit steigender Zahl der mit Steuerschlit
zen zu versehenden Kreisbahnen, die Anordnung komplizier
ter wird und mit einer steigenden Zahl der gebildenten
Düsengruppen, die Regelcharakteristik entspechend grob
stufiger wird.
In einer zweiten Variante ist vorgesehen, daß zwischen
dem Öffnen und dem Schließen aller Kanaleingänge ein
Drehwinkel liegt, der etwa der Summe aller Drehwinkel
entspricht, die von allen auf ihren jeweiligen Kreisbah
nen angeordneten Kanaleingängen abgedeckt werden. Hierbei
sind die Kanaleingänge gegenüber den mit ihnen korrespon
dierenden Steuerschlitzen auf ihrer Kreisbahn so zueinan
der versetzt, daß nach dem vollständigen Öffnen aller Ka
naleingänge der ersten Kreisbahn, die der zweiten und an
schließend gegebenenfalls weiterer Kreisbahnen geöffnet
werden. Hierdurch gelingt eine sehr feinstufige Re
gelcharakteristik, da nacheinander jeweils immer nur eine
Düse bzw. eine Düsengruppe geöffnet wird. Ein Nachteil
dieser Anordnung ist, daß ein Querschnittsverlust auf
tritt, da mit nur einem Drehschieber keine Öffnung hin
tereinanderliegender Düsen über einen Drehwinkel von 360°
realisierbar ist. Der für die Düsenregelung nicht nutz
bare Drehwinkel ließe sich allerdings dadurch nutzbar ma
chen, daß nach dem Öffnen aller Düsen zuletzt ein Bypass
geöffnet wird, der durch einen entsprechend versetzt
angeordneten Steuerschlitz geöffnet werden könnte.
In einer weiteren Variante ist vorgesehen, daß der Dreh
schieber als Doppelschieber mit zwei sich gegenseitig
überdeckenden Teilschiebern ausgebildet ist, von denen
jeder mit Steuerschlitzen versehen ist, und ausgehend von
der Schließstellung, ein erster zu einer Drehbewegung
angetriebener Teilschieber sich gegenüber einem nicht
angetriebenen zweiten Teilschieber über einen vorgegebe
nen ersten Drehwinkel dreht. Am Ende dieses Drehwinkels
muß der erste Teilschieber den zweiten Teilschieber er
fassen und über einen vorgebenen zweiten Drehwinkel mit
nehmen. Die Steuerschlitze des ersten Teilschiebers und
die Steuerschlitze des zweiten Teilschiebers sind dabei
so zueinander angeordnet und korrespondieren mit den
Kanaleingängen so, daß bei einer Drehbewegung des ersten
Teilschiebers ein Kanaleingang nach dem anderen geöffnet
wird. Das Schließen der Kanaleingänge erfolgt in umge
kehrter Reihenfolge. Mit dieser Anordnung lassen sich so
mit nacheinander alle vorgesehenen Düsen oder Düsengruppen
einzeln ansteuern, so daß eine besonders feinstufige
Regelcharakteristik erreicht wird.
Das relativ einfach herzustellende Adapterteil muß an die
konstruktiven Verhältnisse seines Umfeldes angepaßt wer
den. So muß es möglichst exakt und gut abdichtend am Ba
sisteil verankert sein. Gegebenenfalls kann es sich bis
in den Bereich der für den Drehschieber vorgesehenen Wäl
zenlagerringe erstrecken, so daß es dann zweckmäßig ist,
ihn zumindest im Bereich der für die Wälzlagerringe vor
gesehenen Aufnahmen zu härten.
Damit eine Montage aller angesprochenen Teile, wie Adap
terteil, Basisteil und Drehschieber über der Welle der
Turbine erfolgen kann, müssen diese radial in zwei Hälf
ten geteilt und schließlich wieder miteinander verbunden
werden. Dies kann mit Hilfe von Teilfugenflanschen ge
schehen.
Alle vorgesehenen Maßnahmen können sowohl bei einem
Axial- als auch bei einem Radialdrehschieber zur Anwen
dung gelangen, wobei lediglich der Kanalkörper entspre
chend angepaßt werden muß. Der Radialdrehschieber hat den
Vorteil, daß er bei einer Dampfbeaufschlagung, die
gleichmäßig über seinen gesamten Umfang erfolgt, statisch
entlastet ist und sich somit der Verschleiß selbst bei
einem Gleitlager in Grenzen hält. Nachteilig ist al
lerdings die bei einer axial durchströmten Turbine erfor
derliche Dampfumlenkung. Diesbezüglich ist dem Axialdreh
schieber der Vorzug zu geben, wobei dieser allerdings nur
durch relativ komplizierte Bauformen statisch entlastet
werden kann und die Lager in der Regel den vollen Massen
druck aufnehmen müssen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnun
gen dargestellt und werden im folgenden näher beschrie
ben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Dampfturbinenregelstufe mit einem
Axialdrehschieber zur Düsengruppenregelung
in geöffnetem Zustand im Axialschnitt ge
sehen,
Fig. 2 die Regelstufe nach Fig. 1 in axialer
Blickrichtung auf den Axialdrehschieber
mit einem teilweise ausgeschnittenen
Blickfenster zur Sichtbarmachung der Ka
naleingänge in geschlossenem Zustand,
Fig. 3 eine erste Variante des Drehschiebers in
bestimmter Konstellation der Steuer
schlitze zu den Kanaleingängen,
Fig. 4 eine zweite Variante des Drehschiebers in
einer gegenüber Fig. 3 anderen Konstella
tion der Steuerschlitze zu den Kanalein
gängen,
Fig. 5 einen ersten Teilschieber eines als
Doppelschieber aufgebauten Drehschiebers,
Fig. 6 einen zweiten Teilschieber eines als
Doppelschieber aufgebauten Drehschiebers,
Fig. 7 ein Adapterteil mit den Kanaleingängen,
Fig. 8 ein Basisteil mit den Kanälen,
Fig. 9 die geöffneten Kanaleingänge des Doppel
drehschiebers nach einer Öffnungsdrehung
von 90°,
Fig. 10 die geöffneten Kanaleingänge nach einer
Öffnungsdrehung des Doppelschiebers von
180°,
Fig. 11 die Kanaleingänge nach einer Öffnungsdre
hung des Doppelschiebers von 270°,
Fig. 12 die Kanaleingänge nach einer Öffnungsdre
hung des Doppelschiebers von 360°.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Regelstufe einer
Dampfturbine liegt an der Schnittstelle zwischen zwei
Turbinenteilen mit unterschiedlichem Druck. Es handelt
sich hierbei um eine Entnahme-Dampfturbine, bei der die
Entnahme vor der Regelstufe über einen Entnahmekanal 5
erfolgt. Zur Regelung des Dampfdurchsatzes ist ein als
Radialdrehschieber ausgebildeter Drehschieber 1 vorgesehen,
der auf einem Kanalkörper 2 drehbeweglich gelagert
ist, und dieser ist seinerseits an einem Leitschaufel
träger 3 ortsfest angeflanscht. Die gesamte Anordnung
wird von einem Turbinengehäuse 4 umschlossen.
Der vom Niederdruckteil der Dampfturbine kommende Dampf
durchströmt den Drehschieber 1 im Bereich eines Steuer
schlitzes 11 und gelangt über einen Kanaleingang 12 des
Kanalkörpers 2 in eine Düsenkammer 14 und von hier zu ei
ner Düse 15, um von dieser auf ein Regelrad 16 mit Regel
radschaufeln 17 geleitet zu werden und schließlich die
zwischen Leitschaufeln 18 liegenden Laufschaufeln 19 und
damit den Turbinenläufer 20 anzutreiben.
Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ermöglicht die
besondere Gestaltung sowohl des Drehschiebers 1 als auch
des Kanalkörpers 2 eine sehr feinstufige Düsengruppenre
gelung. Hierzu besitzt der Drehschieber 1 zwei auf be
nachbarten Kreisbahnen angeordnete, um 180° zueinander
versetzte Steuerschlitze 11a, 11b, die mit den Kanalein
gängen 12 des Kanalkörpers 2 korrespondieren. Dabei lie
gen drei Kanaleingänge 12a, 12b, 12c auf einer entspre
chenden, mit gleichem Radius versehenen Kreisbahn wie der
Steuerschlitz 11b, jedoch um einen Drehwinkel von 180°
versetzt dazu. Entsprechend liegen drei weitere Kanalein
gänge 12d, 12e, 12f auf einer Kreisbahn mit gleichem Ra
dius wie der Steuerschlitz 11a, wiederum um einen Dreh
winkel von 180° versetzt.
Während Fig. 1 eine Stellung des Drehschiebers zeigt,
bei der dieser die Kanaleingänge 12 geöffnet hat, befin
det sich der Drehschieber 1 nach Fig. 2 in einer um 180°
gedrehten Stellung, bei der alle Kanaleingänge 12 ge
schlossen sind. Würde man jedoch den Drehschieber 1 im
Uhrzeigersinn bewegen, so würde zunächst der Steuer
schlitz 11a auf den Kanaleingang 12f und der Steuer
schlitz 11b auf den Kanaleingang 12a treffen. Die mit den
Kanaleingängen 12a, 12f verbundenen Düsengruppen würden
also als erste mit Dampf beaufschlagt. Bei steigendem
Leistungsbedarf könnte der Drehschieber zunehmend geöff
net werden, wobei als nächste die Kanaleingänge 12e, 12b
von den Steuerschlitzen 11a, 11b erfaßt würden. Nach ei
ner Bewegung des Drehschiebers 1 über einen Drehwinkel
von 180° wären alle Kanaleingänge 12 voll geöffnet.
Wie leicht erkennbar ist, werden immer jeweils zwei dia
metral einander gegenüberliegende Kanaleingänge gleich
zeitig mit Dampf beaufschlagt. Dies bewirkt eine entspre
chend gleichmäßige Erwärmung des Turbinengehäuses.
Selbstverständlich ist es möglich, den einzelnen
Kanaleingängen 12 eine unterschiedliche Drehwinkellänge
zuzuordnen. So wäre es denkbar den beiden ersten Ka
naleingängen jeweils eine aus zwei oder drei Düsen beste
hende Düsengruppe zuzuordnen, und für die weitere Lei
stungserhöhung nur noch eine Düse pro Kanaleingang vorzu
sehen, um eine möglichst feinstufige Regelung zu errei
chen.
Um eine leichtgängige Drehbewegung zu ermöglichen, sind
zwei Wälzlagerringe 10 vorgesehen, die für einen Axial
drehschieber als Axialnadelkränze oder für einen Radial
drehschieber als Radialnadelkränze aufgebaut sein können.
Die Wälzlagerringe 10 sind so angeordnet, daß die Steuer
schlitze 11 einerseits und die Kanaleingänge andererseits
zwischen ihnen zu liegen kommen und sich dadurch für den
Drehschieber eine möglichst gute Auflage ergibt. Bei ei
nem Axialdrehschieber wird deshalb ein in Achsnähe lie
gender innerer Wälzlagerring 10b und ein nach außen lie
gender äußerer Wälzlagerring 10a benötigt. Noch außerhalb
des äußeren Wälzlagerrings 10a ist im Bereich der Außen
kante des Axialdrehschiebers 1 ein Zahnkranz 9 vorgese
hen, in den ein Antriebsritzel 8 eingreift, das über eine
flexible Gelenkwelle 7 mit einem Servomotor 6 verbunden
ist, der die Drehbewegung des Drehschiebers 1 ermöglicht
und am Turbinengehäuse 4 befestigt ist.
Damit der Drehschieber 1 und auch der Kanalkörper 2 bei
der Montage mit seinem Adapterteil 2a und seinem Basis
teil 2b über der Welle zusammengefügt werden können, wer
den diese in Drehschieberhälften 1a, 1b und Kanalkörper
hälften horizontal geteilt. Somit müssen auch die Wälzla
gerkränze, die im übrigen handelsüblichen Ausführungen
entsprechen können, horizontal geteilt werden. Über Teil
fugenflansche, wie dem hier dargestellten Drehschieber-
Teilfugenflansch 13 ist es möglich, die beiden jeweils
zusammengehörigen Hälften miteinander zu verbinden.
In Fig. 1 ist weiterhin noch erkennbar, wie der Dreh
schieber 1 sich mit einem Nocken oder Kragen 22 einer
seits und in einer Ringnut 21 des Kanalkörpers 2 an die
sem verankert. Der Kanalkörper seinerseits ist mit
Schrauben 23 am Leitschaufelträger 3 angeflanscht. Die
beiden Wälzlagerringe 10a, 10b sind weitgehend im Kanal
körper 2 versenkt.
Durch die Aufteilung des Kanalkörpers 2 in ein Basisteil
2b und ein Adapterteil 2a, bildet letzteres mit den in
ihm vorgesehenen Kanaleingängen 12 eine Verbindung zwi
schen den Steuerschlitzen 11 des Drehschiebers 1 und den
zu Düsenkammern 14 erweiterten Kanälen des Basisteils 2b.
Das Einfügen und Verbinden des Adapterteils 2a am Basis
teil 2b muß in bekannter Weise so erfolgen, daß zwischen
den beiden Teilen keine Leckage entsteht. Im übrigen kann
das Adapterteil dem konstruktiven Umfeld, unter Berück
sichtigung einer fertigungsgerechten Bauform, angepaßt
werden. So kann es sich gegebenenfalls bis in den Bereich
der Wälzlagerringe erstrecken, wobei es dann sinnvoll
wäre das Adapterteil 2a einer begrenzten oder kompletten
Härtung zu unterziehen.
Die Fig. 3 bis 12 zeigen rein schematische Darstellun
gen bestimmte Konstellationen der auf mehreren Kreisbah
nen angeordneten, nur durch Striche angedeuteten Steuer
schlitze und der mit ihnen korrespondierenden Kanalein
gänge. Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Dreh
schiebern 1 sind auch die Kanaleingänge sichtbar gemacht,
obwohl diese bei Draufsicht auf den Drehschieber eigent
lich verdeckt sind. In beiden Beispielen handelt es sich
um die Schließstellung des Drehschiebers 1.
Bewegt man den Drehschieber 1 nach Fig. 3 im Uhrzeiger
sinn, so wird der sich über einen Drehwinkel von 270° er
streckende erste Steuerschlitz S1 auf erste Kanaleingänge
K1 treffen und diese nacheinander öffnen. Nach einer Dre
hung von 90° wird auch der zweite Steuerschlitz S2, der
sich über einen Drehwinkel von 180° erstreckt auf die
zweiten Kanaleingänge K2 treffen und diese ebenfalls
nacheinander öffnen. Schließlich öffnet der dritte Steu
erschlitz S3 , der sich nur noch über einen Drehwinkel
von 90° erstreckt, die dritten Kanaleingänge K3. Bei
vollständiger Öffnung des Drehschiebers 1 sind die sich
zusammen über einen Winkel von 270° erstreckenden Ka
naleingänge K1, K2, K3 geöffnet.
Bei dem ebenfalls im Uhrzeigersinn gedrehten Drehschieber
1 nach Fig. 4 öffnen die auf vier nebeneinanderliegenden
Kreisbahnen angeordneten Steuerschlitze, SS1 bis SS4,
die jeweils um 90° zueinander versetzt sind und sich über
einen Drehwinkel von 90° erstrecken, so daß sie insgesamt
einen Winkel von 360° abdecken, den jeweils ersten Ka
naleingang der Kanaleingänge KA1 bis KA4. Es werden also
zweimal zwei einander gegenüberliegende Kanaleingänge ge
öffnet, was zu einer Beaufschlagung von vier symmetrisch
angeordneten Düsen oder Düsengruppen führt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Teilschieber 1a, 1b eines
als Doppelschieber ausgebildeten Drehschiebers 1 als
separate Teile nebeneinander in ihrer Schließstellung.
Die beiden Teilschieber 1a, 1b, das in Fig. 7 darge
stellte Adapterteil 2a und das in Fig. 8 dargestellte
Basisteil 2b sind eigentlich übereinander montiert, und
nur zur Verdeutlichung ihrer jeweiligen Stellung neben
einander dargestellt. Die Kanäle bzw. Düsenkammern 14 im
Basisteil 2b müssen alle Kreisbahnen, auf denen sich
Steuerschlitze SL oder Kanaleingänge KE befinden, abdec
ken, also entsprechend breit sein. In den Fig. 9 bis
12 sind die verschiedenen Öffnungsstellungen des Dreh
schiebers 1 nach einem Weiterdrehen von jeweils 90° zum
Öffnen des Drehschiebers in Uhrzeigerichtung dargestellt.
Durch einen Servomotor wird der erste Teilschieber 1a, im
Uhrzeigersinn angetrieben, während der zweite Teilschie
ber 1b in seiner Stellung verharrt. Dadurch trifft
zunächst der erste Steuerschlitz SL1 auf einen dritten
Steuerschlitz SL3 des zweiten Teilschiebers 1b und öffnet
die darunter angeordneten Kanaleingänge KE1, wie in den
Fig. 9 und 10 dargestellt. Nach einer Drehung von 180°
sind alle unterhalb der Steuerschlitze SL3 liegenden Ka
naleingänge KE1 geöffnet. Durch einen in bekannter Weise
ausgebildeten Mitnehmer werden jetzt die beiden Teil
schieber 1a und 1b miteinander verbunden und gemeinsam
weitergedreht, wobei die Steuerschlitze SL1 und SL2 über
den Steuerschlitzen SL3 und SL4 liegen. Das nun begin
nende Öffnen der zweiten Kanaleingänge KE2 ist, wie in
den Fig. 11 und 12 dargestellt, ohne weiteres nach
vollziehbar.
Mit dem Doppelschieber ist es möglich, nacheinander alle
vorgesehenen Düsen oder Düsengruppen einzeln anzusteuern.
Der Mitnehmer muß so ausgeführt sein, daß er beim Zurück
drehen des Drehschiebers 1 in die Schließstellung, erst
nach einem Drehwinkel von 180° die Verbindung der beiden
Teilschieber 1a, 1b löst.
Claims (9)
1. Dampfturbine mit einem Drehschieber (1) zur
Steuerung des Dampfdurchsatzes, insbesondere in Ver
bindung mit einer Dampfentnahme, und hierzu im Drehschie
ber (1) vorgesehenen Steuerschlitzen (11) und in einem
ortsfesten Kanalkörper (2) ausgebildeten Kanaleingängen
(12), die so zusammenwirken, daß entsprechend der jewei
ligen Drehrichtung des Drehschiebers (1) die Kanalein
gänge (12) zunehmend geöffnet oder geschlossen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalkörper (2) aus min
destens zwei Teilen besteht, mit einem Adapterteil (2a),
in dem die Kanaleingänge (12) ausgebildet sind und mit
einem Basisteil (2b), in dem sich die zur Dampfleitung
erforderlichen, insbesondere zu Düsen (15) führenden
Dampfkanäle (14) befinden und daß die entsprechend der
vorgesehenen Steuercharakteristik zu definierenden Ka
naleingänge (12) die Steuerschlitze (11) mit den
Dampfkanälen (14) verbinden.
2. Dampfturbine nach Anspuch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuerschlitze (11) einen mindestens so
großen Drehwinkel abdecken wie die mit ihnen korrespon
dierenden Kanaleingänge (12) und zwischen dem Schließen
und dem Öffnen aller Kanaleingänge (12) ein Drehwinkel
liegt, der etwa dem Drehwinkel entspricht, den die Ka
naleingänge (12) einer Kreisbahn abdecken und der Betrag
dieses Drehwinkels 360° geteilt durch die Zahl der Kreis
bahnen ist.
3. Dampfturbine nach Anspuch 1, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen dem Öffnen und dem Schließen aller Ka
naleingänge (12) ein Drehwinkel liegt, der etwa der Summe
aller Drehwinkel entspricht, die von allen auf ihren je
weiligen Kreisbahnen angeordneten Kanaleingängen (12) ab
gedeckt werden, und die Kanaleingänge (12) gegenüber den
mit ihnen korrespondierenden Steuerschlitzen (11) auf ih
rer Kreisbahn so zueinander versetzt sind, daß nach dem
vollständigen Öffnen aller Kanaleingänge (12) der ersten
Kreisbahn, die der zweiten und anschließend ggf. weiterer
Kreisbahnen geöffnet werden.
4. Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drehschieber (1) als Doppelschieber mit
zwei sich gegenseitig überdeckenden Teilschiebern (1a,
1b) ausgebildet ist, von denen jeder mit Steuerschlitzen
(11) versehen ist und ausgehend von der Schließstellung,
ein erster zu einer Drehbewegung angetriebener Teilschie
ber (1a) sich gegenüber einem nicht angetriebenen zweiten
Teilschieber (1b) über einen vorgegebenen ersten Drehwin
kel, vorzugsweise um etwa 180°, dreht und am Ende dieses
Drehwinkels den zweiten Teilschieber (1b) erfaßt und über
einen vorgegebenen zweiten Drehwinkel, vorzugsweise wie
der um etwa 180°, mitnimmt, und die Steuerschlitze (11)
des ersten Teilschiebers (1a) und die Steuerschlitze (11)
des zweiten Teilschiebers (1b) so zueinander angeordnet
sind und mit den Kanaleingängen (12) so korrespondieren,
daß bei einer Drehbewegung des ersten Teilschiebers (1a)
ein Kanaleingang (12) nach dem anderen geöffnet wird und
das Schließen der Kanaleingänge (12) in umgekehrter
Reihenfolge geschieht.
5. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaleingänge
(12) in ihren Abmessungen so festgelegt und so positio
niert sind, daß sie mit ihrem Querschnitt einen oder meh
rere Kanäle erfassen und damit auch die Anzahl der eine
Düsengruppe bildenden Düsen (15) definieren, wobei an
stelle mindestens einer Düse (15) oder Düsengruppe auch
ein Bypass (24) vorgesehen sein kann.
6. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adapterteil (2a)
am Basisteil (2b) leckagedicht verankert ist.
7. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adapterteil (2a)
vollständig oder nur im Laufbereich eines Wälzlagerrings
(10) gehärtet oder detonationsbeschichtet ist.
8. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adapterteil (2a)
ebenso wie das Basisteil (2b) und der Drehschieber (1)
horizontal in zwei Hälften geteilt ist, und diese Teile
über der Welle (20) der Turbine aufgesetzt und miteinan
der verbunden sind.
9. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (1)
als Axial- oder Radialdrehschieber aufgebaut ist und das
zum Kanalkörper (2) gehörige Adapterteil (2a) und das Ba
sisteil (2b) entsprechend angepaßt sind.
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