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Von einem Elektromotor und bei dessen Ausfall von einer Dampfturbine
angetriebene Pumpenanlage Es ist üblich, diejenigen Pumpen (wie Kondensat- und Kühlwasserpumpen),
von deren ungestörtem Gang der Betrieb großer Dampfkraftanlagen. abhängig ist, zu
Pumpengruppen zusammenzufassen und diese sowohl von einem Elektromotor als auch
vom einer Dampfturbine antreiben zu lassen. Eine solche Maschinengruppe ist in Abb.
r schematisch dargestellt. Sie besteht aus den beiden Antriebsmaschinen (Turbine
A und Elektromotor B), mit deren Welle mehrere Pumpen Cl, C2, C3 gekuppelt sind.
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Bei derartigen Anlagen ist auch schon die Aufgabe gestellt und gelöst
worden, die beiden Autrieb;smaschinen (A und B) so voneinander abhängig
zu machen, daß die Dampfturbine A selbsttätig die Antriebsleistung übernimmt, falls
der Strom für den Elektromotor B aus irgendwelchen Gründen ausbleiben sollte. Ein
bekanntes Verfahren dieser Art verwendet als Regelungsorgan hierbei einen. vom Wasserdruck
der Pumpen beeinHußten Kraftkolben. In Abb.2 ist eine Ausführungsform ,nach diesem
bekannten Verfahren dargestellt, die (um den Vergleich mit dem Gegenstande der Erfindung
zu ermöglichen) mit einem Geschwindigkeitsregler ausgerüstet dargestellt ist.
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In dieser Abbildung'bedeutet D das Hauptregelungsverntil für die DampfturbineA.
Es steht unter der Einwirkung eines Geschwindigkeitsreglers E, dessen Muffe F durch
einen zweiarmigen Hebel G mixt der Ventilspindel dl zwangsläufig verbunden ist.
An einem dazwischenliegenden Punkte dieses Hebels ist das Gestänge eines ölsteuerungsschiebers
H aufgehängt, der in einem Schiebergehäus,e,J mit Zu- und Abfluß-stutzen für das
Drucköl verschiebbar ist. Von dem Schiebergehäuse führen öldruckleätwngen.l( und
L zu einem in einem Zylinder M beweglichen Kraftkolben N, der auf der Spindel des
Regelungsventils D fest .angeordnet ist und in bekannter Weise das Öffnen und Schließen
des R%elventils D bewirken kann. Der S.chieb@erH ist in bekannter Weise durchbohrt
(v,-l. Abb.2 und 3), um den Abfluß des Drucköls zu ermöglichen.
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Bein Betriebe 'der Pumpengruppe mittels des Elektromotors B ist das
Reg elungsventil D der Dampfturbine-4 geschlossen (in ausgezogenen Liniendargestellte
Stellung des Ventils D und des mit ihm zusammenhängenden Gest"apges G). Bei dieser
Schlußstellung des Ventils D* läuft der Regler E in seiner höchsten Muffenstellung.I
mit der Drehzahl des Elektromotors B. Fällt nun aus irgendwelchen Gründen der Elektromotor
B aus, so geht die Drehzahl der Pumpenanlage zurück, und die ReglerinuffeF geht
allmählich in die Stellung Il über. Sie öffnet unter Vermittlung des Steuerungsschäebers
H und-des
Kraftkolbens N hierbei das Regelungsvientil
D
der DampfturbineA, die nunmehr den Antrieb der Pumpen übernimmt, wobei.
der Anker des Elektromotors leer mitgeschleppt wird.
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Der Regler läuft in der MuffensteLlung I oder II mit Drehzahlen, die
um den UngleichförmigkeitsgTad des Reglers voneinander verschieden sind. Das hat
für den Dampfbetrieb (l@iuffenstellung II) den Nachteil, daß die Pumpen mit zu geringen
Drehzahlen laufen, so daß die Pumpenleistung sinkt. Dies muß notwendig zu einer
Verschlechterung des Vakuums und zu einem Leistungsabfall der Hauptdampfkraftanlage
(nicht dargestellt.) führen.
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Die Erfindung bezweckt nun, diesen Nachteil aufzuheben. Sie besteht
.darin,, daß der Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers so weit vergrößert ist, daß
bei Ausfall des Elektromotors der für den Betrieb der Piumpengruppe erforderliche
Regelungsbereich, der nur einen Teil des gesamten Reglerhub'e.s beträgt, durch Verschiebung
.eines Punktes im Regelungsgestänge während des Betriebes so weit nach oben verlegt
wird, daß die Vollastdrehzahl der Turbine der Drehzahl des Elektromotors entspricht
und die Turbine trotzdem bei eintretendem Pumpehbruch sich selbsttätig auf eine
Leerlaufdrehzahl einstellt, die über der Leerlaufdrehzahl der Turbine bei elektrischem
Antrieb der Pumpengruppe liegt, so daß der noch nicht ausgenutzte Teil des Mufenhubies
für den Schluß des Dampfregelungsventls im Störungsfalle ausgenutzt wird, wobei
die Verschiebung des Regelungsbereiches in an sich blekannter Weise dadurch erreicht
wird, daß die Steuerungskanten des ölschiebers durch Verschieben einer dazwischen
geschalteten, die gleichen Steuerungskanten enthaltenden Büchse derart verlegt werden
kann, daß das Dampfregelungsventil D vom Kraftkolben M, N um denjenigen Betrag
weiter geöffnet wird, der nötig ist, um die Turbine bei voller Be= lasturig auf
die Drehzahl des Elektromotors zu bringen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abb.
3 in der Darstellungsweise der Abb. 2 veranschaulicht, wobei für die gleichen Teile
die gleichen Bezugsbuchstaben verwendet sind.
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Die in Abb. 3 dargestellte, .einen Teil der Anlage bildende Regelungseinrichtung
unterscheidet sich von der bekannten Reagelungseinrichtuxg nach Abb. 2 im wesentlichen
dadurch, daß der Regler mit einer Federel ausgerüstet ist, die der Erfindung gemäß
stärker ist, als die Anlage sie an sich erfordert, und zwar um so viel stärker,
daß der Regler den erforderlichen größeren Ungleichförmigkeitsgrad hat. Für das
öffnen des Ventils D. wird nun der Erfindung gemäß nur der infolge der .stärkeren
RegIgrfeder ei kürzer ausfallende Teil I-II der Gesamtbewegung der Muffe F ausgenutzt.
Der Vorgang bei Übernahme des Pumpenantriebes vom Elektromotor B auf die
Dampfturbine A entspricht somit -zunächst ganz demjenigen bei der bekannten
Ausführungsform nach Abb. 2.
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Die Drehzahl der Turbine A liegt auch hierbei, :genau wie bei der
Ausführungsform nach Abb.2, zunächst noch zu tief. Um nun die Drehzahl des Elektromotors
wieder zu erreichen, muß das ReigelungsventilD weiter geöffnet werden, d. h. das
Reglergestänge G muß aus der Stellung II-y in die Stellung 1-z verschoben werden..
Um das erreichen zu können, ist abweichend von der bekannten Bauart nach. Abt. 2
der Schieberspiegel des Steuerungsschiebers H in an sich bekannter Weise zu einer
BüchsgP ausgebildet, die von Hand, z. B. durch einen Schneckenantrieb Q mit Winkelhebel
R, in ihrer I-1öhenlgge verstellt werden kann. Eine Verstellung der Büchse P nach
oben von t nach tt hat zur Folge, daß der Steuerungsschieber H in derselben Richtung
nachfolgt und sein Aufhängepunkt von v nach w wandert. Die Folge ist weiter, daß
das Ventil D in die strichpunktierte Stellung gelangt, blei der es voll geöffnet
ist. Die Turbine läuft nun mit der Drehzahl, mit der vorher der Elektromotor gelaufen
war. Die Reglermuffe F befindet sich dabei, in der Stellung 1.
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Wird nach Beseitigung der Störung, die der Ausfall des Elektromotors.
zur Folge hatte, der Elektromotor wieder leingeschaltet, so muß die SchieberbüchseP
wieder in ihre Ausgangsstellung t zurückgebracht werden, damit das Dampfregelüngsventil
ganz schließen kann. Der Turbinenläufer wird dann leer mitgeschleppt. Will aus irgendwelchen
Gründen (infolge einer Pumpenbeschädigung, z. B. Bruch der Pumpenwelle) die Turbine
durchgehen, so gelangt die Reglermuffe F in die Stellung III, das Ventil D schließt
sich. und die TurbineA :stellt sick, auf Leerlauf ein. Die umlaufenden Teile der
Turbine, des Elektromotors und der Pumpen müssen der erhöhten Leerlaufdrehzahl entsprechend
berechnet werden. _ Durch die beschriebene Anordnung wird also erreicht, daß die
Pumpen beim Übergang zum Dampfbetrieb nicht wie bei den bisher bekannten Ausführungen
mit zu geringer Drehzahl laufen, sondern mit der Drehzahl des Elektromotors weiter
betrieben werden, so dafß die Hauptmaschinenanlage keinerlei Störung in ihrem Betriebe
erleidet.
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Statt unmittelbar von Hand kann das Verschieben der SchieberbüchseP
auch mittels
Fernübertragung von der Schalttafel aus vorgenommen
werden. Gegebenenfalls kann sie auch selbsttätig (z. B. von einer sich selbst einschaltenden
- nicht dargestellten - Kraftquelle aus) erfolgen. Das Einschalten der Kraftquelle
könnte dabei in einfacher Weise in Abhängigkeit von der -zugehörigen Muff enstellung
II des Schiebers eingeleitet werden.