DE450136C

DE450136C - Vorrichtung zur Sicherung von Kammlagern von Dampf- und Gasturbinen bei Stoerungen des Druckverlaufs

Info

Publication number: DE450136C
Application number: DEA47607D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1926-04-23
Filing date: 1926-04-23
Publication date: 1927-10-01
Also published as: BE341432A; NL20951C

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Dampf- oder Gasturbinen, um bei Störungen des Druckverlaufs in der Turbine auf das Regelungsöl der Hilfsmaschine der Regelungsventile einzuwirken und die Treibmittelzufuhr derart zu begrenzen, daß auf das Kammlager kein -unzulässiger Schub entstehen kann. Störungen des Druckverlaufs können eintreten bei Verschmutzung der Schaufeln, wobei eine Verengung der Durchlaßquerschnitte auftritt, ferner bei Streifen der Schaufeln und bei Wasserschlägen, bei denen insbesondere der normale Druckverlauf in der Turbine die stärksten Abweichungen aufweist. Die einzelnen Schaufelabschnitte einer Turbine sind oft so angeordnet, daß deren Achsschübe sich gegenseitig nahezu aufheben und das Kammlager nur geringe unausgeglichene Schübe aufzunehmen hat. Bei Störungen des Druckverlaufs ist trotzdem der Schubausgleich der einzelnen Turbinenabschnitte gestört. Es treten unzulässige Schübe auf das Kammlager auf.

Vorliegende Erfindung will diesen Nachteil beheben. Sie besteht darin, daß durch die Veras bindung einer Schlauchmembran mit einer Plattenmembran drei Räume geschaffen und diese mit den entsprechenden Druckstufen der Turbine so verbunden werden, daß bei normalem Druckverlauf die Summe der Produkte aus den Flächen der einen Seite der Plattenmembran und den zugehörigen Drücken dem Produkte der Fläche der anderen Seite mit ihrem zugehörigen Drucke gleich ist.

Die Abb. 1 zeigt beispielsweise eine Dreigehäuseturbine, wobei die Turbinenteile α und δ einander entgegengeschaltet sind und der Turbinenteil c unter sich ausgeglichen ist. Bei Störung des Druckverlaufs in den Turbinenteilen α und b treten unzulässige Schübe auf das gemeinschaftliche Kammlager d auf. Die Drücke der einzelnen Turbinenabschnitte wirken auf ein durch Schlauchmembran e und Plattenmembran f in drei Räume I, II, III geteiltes System. Die einzelnen Drücke in diesen Räumen seien mitsamt der Zufuhrleitungen mit p_lt p₂ und p_s, die zugehörigen Druckflächen mit f_ls f₂ und /3 bezeichnet. Hierbei ist f_x die Druckfläche der Schlauchmembran e, f₂ diejenige der Membran f und f₃ die Ringfläche f₂ minus f_x. Bei normalem Druckverlauf ist nun fiprhfs Ps == f_ä p₂, d. h. die Summe der Produkte aus den Flächen der einen Seite der Plattenmembran und den zugehörigen Drücken ist gleich dem Produkt der Fläche der anderen Seite mit ihrem

Claims

zugehörigen Druck. Das Membransystem befindet sich hierbei in der Mittellage. Ändert sich einer der Drücke p_v f₂ oder p_s, so verschiebt sich das Membransystern nach links 5 oder rechts. In unmittelbarer oder mittelbarer Weise über ein Hebelsystem h wird diese Bewegung auf einen Schieber i mit zwei Regelungskanten k und I übertragen und damit der Abfluß aus der Regelungsölleitung m freigegeben, und die Regelungsventile werden je nach der Größe der Auslenkung mehr oder weniger geschlossen. Bei einer allmählichen Verschmutzung wird gleicherweise eine allmähliche, bei einem Wasserschlag dagegen eine rasche Auslenkung auftreten, die nur so lange anhält, als das Wasser die Druckstörung hervorruft.

Zur Herstellung des Gleichgewichts der Vorrichtung sind zwei Federn η vorgesehen, die das Membransystem in die Mittellage zurückzuführen bestrebt sind und eine der Größe der Druckstörung zugeordnete Auslenkung ergeben. Um die Vorrichtung den genauen Druckverhältnissen der Turbine anzupassen, erhält die .Plattenmembran f Fassungen 0 und p (Abb. 2), deren Einspanndurchmesser durch Nachdrehen verändert werden kann. Durch Vergrößern des Durchmessers der Fassung f wird z. B. der wirksame, mittlere Durchmesser der Druckfläche der Membran f vergrößert, durch Abdrehen der Fassung ο dagegen verkleinert. Die Fassungen werden vorerst kleiner oder größer gehalten,- um eine ausreichende Anpassungsmöglichkeit zu besitzen.

Es ist wichtig, daß die Membranräume dauernd unter'Wasser stehen und daß kein Wässerverlust auftritt. Da das Wasser sich aus kondensierendem Dampf bildet, würde bei einem Wasserverlust dauernd Kondensat nachfließen, das zum Erwärmen des Apparates und unter Umständen zur Beschädigung der Membran führen würde. Es erfolgt deshalb die Durchführung des Regelungsgestänges durch einen Schlauch g, womit ein Wasserverlust in zweckmäßiger Weise vermieden wird. Dieser Schlauch erlaubt die Auslenkungen des Membransystems ohne nennenswerten Wiederstand. Bei Verwendung eines Gummischlauches wird zweckmäßig in das Schlauchinnere gegen Zusammenpressen eine Drahtspirale eingelegt, wie auch die Membran e gegen Zerplatzen infolge höheren Innendruckes von einer Drahtspirale umgeben sein kann.

Da den einzelnen Turbinenabschnitten Dampf zu Heizzwecken entnommen oder zur weiteren Entspannung von Hilfsmaschinen zugeführt werden kann, ist der Druckverlauf in der Turbine in bestimmten Grenzen unveränderlich.

Die Vorrichtung darf jedoch nur bei einer unzulässigen Überschreitung des Druckveriaufs zur Auswirkung gelangen und muß daher eine bestimmte, sogenannte tote Zone aufweisen, innerhalb welcher wohl eine Auslenkung des Membransystems erfolgt, die aber noch keine Auswirkung auf die Regelungsventile zur Folge hat. Dies kann durch eine Überdeckung der Abflußkanten k und I geschehen. Zweckmäßig wird dies durch von außen einstellbare Büchsen q (Abb. 3) erreicht. Die Überdeckungen s und r können dabei für die beiden Schieberkanten k und I verschieden sein. Damit wird auch noch eine genaue Mittellagestellung des Membransystems ermöglicht.

Die Membranen haben den Vorteil, daß auch bei Verschlammung des Apparates durch unreines Kondensat ein dauernd sicheres Arbeiten erreicht wird, im Gegensatz zu Kolben, die aus diesen und anderen Gründen leicht festsitzen und deshalb unzuverlässig sind.

ι. Vorrichtung zur Sicherung von Kammlagern an Dampf- oder Gasturbinen bei Störungen des Druckverlaufs, in der bei einer Störung des Druckverlaufs Teile bewegt werden, die auf die Treibmittelzufuhr einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verbindung einer Schlauchmembran mit einer Plattenmembran drei Räume geschaffen -und diese mit den entsprechenden Druckstufen der Turbine so verbunden werden, daß bei' normalem Dfuckverlauf die Summe der Produkte aus den Flächen der einen Seite der Plattenmembran und den zugehörigen Drücken dem Produkte der Fläche der anderen Seite mit ihrem zugehörigen Drucke gleich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausbildung der Fassungen der Plattenmembran der wirksame mittlere Durchmesser der Fläche der *°o Membran durch Änderung der Fassungsdurchmesser geändert werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung des Regelungsgestänges durch einen Schlauch geschieht, um jeden Verlust von Druckflüssigkeit zu vermeiden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels einstellbarer Regelungskanten das Membransystem bestimmte Abweichungen vom normalen Druckverlauf gestattet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.