DE489403C - Abschlussvorrichtung (Drosselklappe, Schieber, Schuetze u. dgl.) mit Fallgewicht und hydraulischer Bremsung - Google Patents

Description

• Abschlußvorrichtung (Drosselklappe, Schieber, Schätze u. dgl.) mit Fallgewicht und hydraulischer Bremsung Bei Wasserkraftanlagen, die mit Pumpspeicherbecken verbunden sind, werden die Druckrohrleitungen der Turbinen gewöhnlich auch als Druckleitungen für das von den Pumpen in das Speicherbecken zu fördernde Wasser benutzt. Die Leitungen werden also in zwei verschiedenen Richtungen vom Wasser durchströmt, und zwar fließt das Wasser bei Turbinenbetrieb vom Speicherbecken nach abwärts, bei Pumpenbetrieb von unten nach oben. Dieser Unterschied der Fließrichtung ist von wesentlichem Einfluß auf den Betrieb und die Konstruktion der Abschlußvorrichtungen in der Rohrleitung. So ist es beim Turbinenbetrieb, also bei abwärts strömendem Wasser, Bedingung, daß sich die Abschlußvorrichtung, beispielsweise eine Drosselklappe, im Falle der Gefahr (Rohrbruch) außerordentlich schnell schließt, damit die unterhalb liegende Zentrale durch die ausströmenden Wassermassen nicht gefährdet wird. Die Abschlußvorrichtung ist also als Schnellverschluß auszubilden; andererseits darf es mit Rücksicht auf die Sicherheit der Rohrleitung niemals vorkommen, daß dieser Sehnellschluß der Absperrvorrichtung auch bei Pumpenbetrieb, d. h. bei aufwärts gerichteter Wasserströmung, zur Wirkung kommt, denn in diesem Falle würde durch die plötzlich einsetzende Drucksteigerung unterhalb der Abschlußvorrichtung die Rohrleitung schwer gefährdet werden. Beim Pumpenbetrieb darf sie daher nur verhältnismäßig langsam abgeschlossen werden.
• Die Erfindung betrifft eine Abschlußvorrichtung (Drosselklappe; Schieber, Schütze u. dgl.) mit Fallgewichtsantrieb und hydraulischer Bremsung für Druckrohrleitungen, die sowohl dem Turbinen- wie dem Pumpenbetrieb dienen. Sie trägt den sowohl bei Turbinen- als auch bei Pumpenbetrieb in Betracht kommenden Erfordernissen dadurch Rechnung, daß bei unbeabsichtigter Einleitung der Schließbewegung während des Pumpenbetriebes die Schließbewegung stärker gebremst wird als bei dem im Turbinenbetrieb notwendigen Schnellschluß.
• In der Abb. Z ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar bezeichnet a eine um die Achse b mit Hilfe des Hebels c durch das Fallgewicht g drehbare Drosselklappe. Mit. dem Fallgewicht verbunden ist der Pumpen- oder Bremskolben la, der sich in dem Druckzylinder i auf-und abwärts bewegen kann. Zum Öffnen der Drosselklappe wird dem Zylinder i durch die Pumpe v aus dem Behälter s Druckflüssigkeit, gewöhnlich Öl, zugeführt. Von dem Zylinder i führt eine Auslaßleitung Z, die sich in 1, und h gabelt, zu den unter Federdruck stehenden Äuslaßventilen m, und nag, in deren Abflußleitungen q1 und q. zum Ölsammelbehälter s Drosselscheiben r,, und r_ eingeschaltet sind. Die beiden Leitungen q1 und q., sind jede durch einen Schieber t, und t2 abschließbar, die so miteinander verbunden sind, daß immer nur eine Leitung abgeschlossen ist.
• In die Rohrleitung ist ein sogenannter Auslöseapparat bekannter Bauart mit einer Stoßplatte n1 eingebaut, die sich tun eine Achse e dreht und durch einen gewichtsbelasteten Hebel o in ihrer Normalstellung gehalten wird. Der Hebel o ist unterstellt, so daß er sich -nur nach oben bewegen kann, also in der gezeichneten Anordnung nur einen Ausschlag der Stoßplatte n1 nach rechts zuläßt. Durch 7z1 und o wird ein gewichtsbelasteter Fallhebel p unterstützt, der mit dem Auslaßventil m1 in Verbindung steht.
• Die beiden Schieber t1 und 4 sind durch ein Gestänge u mit einer zweiten- Stoßplatte n, verbünden.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung - ist folgende: Während des Turbinenbetriebes, der durch die Fließrichtung des Wassers entsprechend Pfeil T gekennzeichnet ist, ist die Stoßplatte n2 nach rechts gedrückt, so daß die beiden Schieber t1 und t, in ihrer linken Endstellung stehen und die Leitung q1 geöffnet, q2 geschlossen ist.
• Steigert sich bei geöffneter Drosselklappe a und gleichzeitig hochgehobenem Fallgewicht g infolge eines Rohrbruches die Wassergeschwindigkeit, so wird sich der Wasserdruck auf die Stoßplatte n1 des Auslöseapparates vergrößern, n1 wird nach rechts gedrückt, und der Gegengewichtshebel o wird infolgedessen angehoben. Dadurch macht der bisher unterstützte Fallhebel p eine Abwärtsbewegung und öffnet mittels des Gestänges y das Auslaßventil ml, wodurch der Ölübertritt aus i, Z und 1, nach q1, q und s bewerkstelligt wird und der Kolben h mit dem Fallgewicht g entsprechend dem durch die Drosselscheibe r., geregelten Ölaustritt absinkt und dabei die Drosselklappe ca schnell schließt. Der Ölaustritt aus dem Zylinder i erfolgt also durch den Schieber t1, während der Schieber t, geschlossen ist.
• Während des Pumpenbetriebes ist die Fließrichtung des Wassers dem Pfei1P gleichgerichtet. Durch den Wasserdruck steht die Stoßplatte zt, dann in der ausgezogen gezeichneten Stellung nach links abgelenkt, so daß die Schieber ti und 4 in ihrer rechten Endstellung, wie gezeichnet, stehen und die Leitung q1 geschlossen, q2 geöffnet ist. Wird nun das Ventil m2 beispielsweise durch einen im Ruhestrom liegenden und mit dem Speicherpumpenmotor parallel geschalteten Hubmagneten M geschlossen gehalten, so wird bei plötzlicher Unterbrechung des Betriebsstromes der Kern des Hubmagneten fallen und dadurch das Ventil in, öffnen. Das Öl , aus dem Druckzylinder i kanrf jetzt nur durch die Leitung 4 über das Ventil m2 und Drosselplättchen r, durch die Leitung q, abströmen. Da r2 eine viel kleinere Bohrung als die Drosselscheibe r1 hat, kann sich die Klappe nur viel langsamer schließen als beim Turbinenbetrieb.
• Abb.2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Vereinfachung der Bauart in der Weise, daß die Stoßplatte n2 für die Schiebersteuerung auf der gleichen Drehachse e angeordnet ist wie die ' Stoßplatte n1 des Auslöseapparates für Turbinenbetrieb. Die Stoßplatte n1 ist mit ihrem Hebel d auf die Welle e aufgekeilt, dagegen. kann sich die Stoßplatte at, lose auf der Welle drehen. Die Buchstaben bezeichnen im übrigen die gleichen Teile wie in Abb. z. Die Verbindungsstange u zur Betätigung der beiden Schieber tl und t2 ist jetzt in leichtverständlicher Weise nach rechts gerichtet.
• Abb. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Bei ihr ist zur Ersparung der Stoßplatten, die Stoßplatten, so auf. ihrer Drehachse befestigt, daß sie beim Fließen des Wassers in Pfeilrichtung P über ihre senkrechte Ruhelage hinaus nach links ausgeschwenkt wird, bei normaler Strömungsgeschwindigkeit in Pfeilrichtung T in der senkrechten Lage steht und bei größerer Fließgeschwindigkeit in Pfeilrichtung T nach rechts ausschwenkt, so daß der Hebel o angehoben wird. Zu diesem Zweck wird der jetzt zweiarmig ausgeführte und nach oben verlängerte Hebel d der Stoßplatte zti lose auf seine Drehachse e gesetzt und steht durch die Klaue k in Verbindung mit .der fest auf der Drehachse e befindlichen Nabe X (Abb.@4), so daß bei einer Rechtsdrehung von rti im Sinne von Pfeil T der ebenfalls fest mit der Achse e verbundene Hebel o sich mitbewegt, während bei einer Linksdrehung im Sinne von Pfeil P der Hebel d sich lose auf e dreht und den Schieber t1 schließt. Die Steuerung des Schiebers t1 wird also in diesem Falle von der Stoßplatte n1 besorgt, mit der ihn ein Gestänge w verbindet. Gleichzeitig ist hier der Schieber t2 ganz weggelassen worden, so daß beim Abschluß der Drosselklappe während des Turbinenbetriebes die Bremsflüssigkeit gleichzeitig durch m, r1, q,. und m2, y2, q2 ausfließt, `während beim Pumpenbetrieb nur %, r2, q2 benutzt -wird.
• Die beiden Ventile ml und m2 sind nämlich hier, wie Abb. 3 zeigt, so miteinander verbunden, daß sie bei Turbinenbetrieb von der Stoßplatte n1 aus (Wasserströmung T) über den Auslöseapparat, das Gestänge y und den Winkelhebel z beide gemeinsam geöffnet werden können oder auch vom Hubmagneten M aus oder auch durch Eingriff von Hand. Bei Pumpenbetrieb aber (Pfeilrichtung P), wobei Schieber t, geschlossen ist., kann Ventil m2 allein unabhängig von m1 geöffnet werden, entweder durch den nach unten ziehenden Hubmagneten NI oder ebenfalls durch Handeingriff.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Abschlußvorrichtung (Drosselklappe, Schieber, Schütze u. dgl.) mit Fallgewichtsantrieb und hydraulischer Bremsung beim Abschluß für Druckrohrleitungen, die sowohl dem Turbinen- wie dem Pumpenbetrieb dienen, dadurch gekennzeichnet, daß bei unbeabsichtigter Einleitung der Schließbewegung während des Pumpenbetriebes die Schließbewegung stärker gebremst wird als bei dem im Turbinenbetrieb notwendigen Schnellschluß.
2. 2. Abschlußvorrichtung nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Auslaßventile (ml, m_) für die Bremsflüssigkeit vorgesehen sind, von denen das eine (ml) beim Abschluß während des Turbinenbetriebes wirksame eine schwach gedrosselte Ablauföffnung, das andere (m2#) während des Pumpenbetriebes wirksame eine stark gedrosselte Ablauföffnung für die Bremsflüssigkeit besitzt.
3. 3. Abschlußvorrichtung nach Patentanspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden mit verschiedener Drosselung versehenen Ablaufleitungen für das Bremsöl je ein Schieber vorgesehen ist und daß die beiden Schieber durch eine in die Druckrohrleitung eintauchende bewegliche Stoßplatte (n2) so gesteuert werden, daß bei Turbinenbetrieb der Schieber in der Olablaufleitung mit weiter Drosselung offen, der andere geschlossen ist, dagegen bei Pumpenbetrieb jener Schieber geschlossen, dagegen der in der Olablaufleitung mit enger Drosselung geöffnet ist: q..
4. Abschlußvorrichtung nach Patentanspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßplatte (n2) für die Schiebersteuerung auf der gleichen Drehachse angeordnet ist wie die Stoßplatte (n1) des Auslöseapparates für Turbinenbetrieb.
5. 5. Abschlußvorrichtung nach Patentanspruch i, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter Weglassung der besonderen Stoßplatte (n2) für die Schiebersteuerung eine Drehbewegung der Stoßplatte (n1) des Auslöseapparates in der Fließrichtung des Wassers bei Pumpenbetrieb über ihre Normalstellung hinaus ermöglicht wird, so daß sie auch die Steuerung der Schieber (t,_ und t2) übernimmt.
6. 6. Abschlußvorrichtung nach Patentanspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur in die Bremsölablaufleitung mit weiter Drosselung ein Schieber (t,) eingesetzt ist und daß die beiden Auslaßventile (ml und m2) so miteinander verbunden sind, daß sie bei Turbinenbetrieb gleichzeitig geöffnet werden und daß bei Pumpenbetrieb nur das eine (m2) mit stark gedrosselter Ablauföffnung geöffnet werden kann.