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Sicherungseinrichtung für mit Wärmespeicher versehene Kraftanlagen,
insbesondere Dampfturbinenanlagen Kraftmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, die
ihren Betriebsdampf ganz oder teilweise aus Wärmespeichern ,erhalten, müssen so
gebaut sein, daß sie auch beim niedrigsten Druck im Speicher, also beim kleinsten
Warmegefälre; eine bestimmte Leistung hergeben können. Andererseits sind diese Maschinen#
hinsichtlich ihrer Festigkeit nicht so bemessen, daß sie diejenige Leistung hergeben
können, die in ihnen bei ganz geöffneten Regelungsorganen und höchstem Speicherdruck
erzeugt werden könnte. Hierdurch ist eine stete Gefahrenquelle gegeben, die insbesondere
verhängnisvoll werden kann, wenn die Maschinen mit anderen Kraftmaschinen parallel
arbeiten. Versagt nämlich eine solche mit der Speicherturbine parallel arbeitende
Kraftmaschine, so geht die Umdrehungszahl der Speicherturbine plötzlich herunter.
Die Folge hiervon ist, daß der Geschwindigkeitsregler der Maschine die Dampfeinlaßorgane
soweit wie möglich öffnet. Herrscht in einem solchen Zeitpunkt im Speicher ein hoher
Druck, so strömt so viel. hochgespannter Dampf in die- Maschine, daß die Höchstleistung,
für die sie gebaut ist, weit überschritten wird. Hierdurch können die Kraftmaschinen
selbst und die mit ihr gekuppelten Maschinen, z. B. Stromerzeuger, zerstört werden.
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Für derartige, mit Dampfspeichern zusaminenarbeitende Kraftmaschinen,
insbesondere Dampfturbinen, sind bereits Sicherungen vorgeschlagen worden, die die
höchstmögliche Dampflieferung. zur Maschine vom jeweilig herrschenden Speicherdruck
abhängig, machen. Sie verhüten, daß den Maschinen bei vollständig geladenem Speicher
Dampfmengen zufließen, die die Aufnahmefähigkeit der Maschine übersteigen. Man hat
zu :diesem Zweck vorgeschlagen, in die Dampfleitung zwischen Speicher und Turbine
Drosselventile einzubauen oder auch regelbare Lavaldüsen, um die mit den Drosselventilen
verbundenen Druckverluste zu vermeiden.
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Die Erfindung erreicht das angestrebte Ziel durch andere Mittel, die
sich den bekannten Einrichtungen gegenüber durch Einfachheit auszeichnen. Zusätzliche
Ventile in der Dampfleitung sind nicht erforderlich, und Druckverluste zwischen
Speicher und Turbine werden vermieden.
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Die Erfindung besteht darin, daaß der größtmögliche Hub der den Dampfeinlaß
zur Kraftmaschine regelnden Vorrichtung durch die Einstellung eines Anschlages mit
steigendem Druck im Speicher verkleinert, mit sinkendem Druck aber wieder vergrößert
wird. Die Einstellung- des Anschlages kann selbsttätig in Abhängigkeit vom Speicherdruck
erfolgen.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einigen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht. Abb. i zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens
bei
einer gewöhnlichen Drosselregelung. Abb. a bezieht sich auf
eine Teilregelung, Abb.,3 auf eine mittelbare Turbinenragelungi und Abb. q. auf
eine hydraulische Regelung, bei der die Stellung des Ventiles durch veränderlichen
öldruck bestimmt wird.
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Der Geschwindigkeits-regler Z nach Abb. r bewegt mit Hilfe-seiner
Müffe.M und des Gestänges G die Ventilkele1 V des Dampfeinla.ßventiles D, einer
in der Abbildung nicht dargestellten Speicherturbine, und zwar derart, daß das Ventil.
bei sinkender Drehzahl geöffnet und mehr Dampf zur Turbine zugelassen wird. Eine
vom Speicher kommende Druckleitung E läßt den Speicherdruck in dem Zylinder C auf
einen Kolb.en.IK wirken, der durch die FederF im Gleichgewicht gehalten wird. Je
nach dem Druck im Speicher nimmt der Kolben K und der mit ihm fest verbundene Anschlag
-4 eine bestimmte Stellung ein, die den Hub des Ventilkegels V begrenzt, der dadurch
eine vom Speicherdruck abhängige Höhe nicht überschreiten kann. Die Wirkungsweise
dieser Einrichtung bedarf keiner weiteren Erläuterung.
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In derselben Weise arbeitet auch die in Abb. a veranschaulichte Ausführungsform,
nur daß hier der Anschlag A nicht unmittelbar den Hub der Ventilspindel begrenzt,
sondern die Bewegung der Schubstange S, durch die die einzelnen Einlaßventile Va,
V2, V3, V, der Turbine in bekannter Weise der Reihe nach geöffnet oder geschlossen
werden.
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An Stelle der Dampfzufuhr nach Abb. a, bei der der Dampf einer Stufe
zugeführt wird, kann der Dampf auch nacheinander mehreren hintereinanderliegenden
Stufen der Turbine zugeführt werden, wie dieses z. B. bei Speicherturbinen an und
für sich bekannt ist.
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Wird das Dampfeinlaßorgan der Turbine mittelbar, z. B. mittels Drucköl
und Kraftkolben, .geregelt, so kann man die Lage des Rückführhebels durch den sich
nach dem Speicherdruck einstellenden AnscMag-4 begrenzen, wie dieses in Abb.3 wiedergegeben
ist. Hierbei verstellt der Geschwindigkeitsregler Z mit Hilfe des Hebels R den Regelungsschieber
St des liraftkolbens H, so daß Drucköl auf die eine oder andere Seite des Kolbens
strömen kann. Da nun das Ventil V nur dann in Ruhe ist, wenn sich der Regelungsschieber
in seiner Mittellage befindet, so kann der Punkt P des Gestänges als Festpunkt angesehen
werden, so daß jeder Stellung des Ventils V eine bestimmte Lage des Rückführhebels
zugeordnet ist. Man kann also den wie in Abb. i und a nach dem Speicherdruck einstellbaren
Anschlag A so anordnen, daß er die Lage des Rückführhebels R begrenzt, und erreicht
damit, daß das Ventil. V einen vom Speicherdruck abhängigen Hub nicht überschreiten
kann.
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Ist zwischen Regler und Kraftkolben noch eine besondere Relaisvorrichtung
vorhanden, so kann man die Begrenzung gemäß der Erlindung auch auf die Stellung
des Relais einwirken lassen.
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Bei der Regelung nach Abb. q verstellt der Ge,schvdndigkeitsreglerZ
in bekannter Weise einen Widerstand W1. in der Druckölleitung L, so daß unter dem
Kolben H ein bestimmter Druck entsteht, dem die Kraft der auf die andere Kolbenseite
wirkenden Feder das Gleichgereicht hält, so daß jedem Öldruck eine bestimmte Stellung
des Ventilkegels. V entspricht. Um den Erfindungsgedanken auch bei, derartigen Regelungsreinrichtungen
zu verwirklichen, wird erfindungsgemäß heispielsweise durch einen sich gemäß dem
jeweiligen Speicherdruck einstellenden zweiten Kolben K ein zweiter Widerstand W2
in ,der Drucköl-. leiteng isZ der Weise verstellt, daß bei hohem Speicherdruck dieser
zweite Widerstand verkleinert wird. Dadurch wird erreicht, daß bei hohem Speicherdruck
der Druck unter dem ersten Kolben H und damit der Hub des Ventilkegels V einen gewissen
Wert, der eine Gefahr für die Turbine darstellen könnte, nicht überschreiten kann.
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Falls mehrere Regler vorhanden sind, wie beispielsweise bei Turbinen,
die mit Frisch-und Speicherdampf arbeiten, so kann gemäß der Erfindung auch bei
solchen zusammengesetzten Regielungs-einrichtungen die Erfindung für die Speicherdampfzufuhr
Verwendung finden. Dasselbe gilt auch für Turbinen, beispielsweise Zweidruckturbinen,
bei denen der Speicherdampf einer oder mehreren Stufen niederen Druckes zugeführt
wird.