DE518518C

DE518518C - Einrichtung zur Verhuetung von Stoerungen bei Inbetriebsetzung von Dampf- oder Gasturbinen

Info

Publication number: DE518518C
Application number: DER72052D
Authority: DE
Original assignee: KARL ROEDER DR ING
Current assignee: KARL ROEDER DR ING
Priority date: 1927-08-12
Filing date: 1927-08-12
Publication date: 1931-02-17

Description

Bei großen Turbinen hat man die Erfahrung gemacht, daß nach dem Stillsetzen eine Durchbiegung der Wellen auftritt, die beim Anfahren zu schweren Störungen Anlaß geben kann. Diese Erscheinung ist daraus zu erklären, daß die Abkühlung der Wellen nach dem Kondensator zu stärker ist als nach dem oberen Teil des Gehäuses. Die einzelnen Fasern der Welle unterliegen einer ungleichmäßigen Abkühlung, die zu einer Durchbiegung führt. Um diese zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, die Wellen nach dem Abstellen in langsamer Drehung zu halten, so daß die einzelnen Fasern nacheinander die verschiede-.

nen Wärmezonen durchlaufen und eine gleichmäßige Abkühlung eintritt.

Während man sich bisher nur mit den Verhältnissen beim Abstellen der Turbine beschäftigt hat, betrifft 'die vorliegende Erfindung eine Anordnung, um beim Anfahren Störungen zu verhüten. Die Welle wird gemäß der Erfindung ebenfalls beim Anfahren langsam gedreht, dagegen sind die denDampfzutritt zum Turbinenzylinder beherrschenden Organe mit der Andrehrichtung der Turbinenwelle derart verriegelt, daß diese nur angewärmt werden kann, wenn sie sich bereits in Drehung befindet.

Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugründe, daß die auftretenden Störungen im wesentlichen durch die ungleichmäßige Erwärmung der in der Ruhelage befindlichen Welle bedingt sind. Wird nämlich in üblicher Weise, noch bevor die Welle in Umlauf ver- ί setzt worden ist, Dampf in den Turbinenzylinder eingelassen, so wird sich im oberen Teil heißer Dampf, im unteren Teil des Gehäuses von geringerer Temperatur möglicherweise sogar kühles Kondenswasser ansammeln. Dieser ungleichen Verteilung der Temperaturen im Zylinder entspricht, insbesondere bei Wellen von großem Durchmesser, eine ähnliche Verteilung der Temperaturen an der Welle. Der obere Teil derselben wird daher wärmer sein als der untere und sich infolgedessen stärker ausdehnen, wodurch die Welle ihre natürliche Form verliert. Setzt man eine derart ungleich erwärmte Welle in Drehung, so wird sich ihre Ausbiegung aus der Achse durch die Fliehkraft erhöhen, so daß allmählich ein schädliches Streifen der umlaufenden an den feststehenden Teilen eintritt, das gegebenenfalls zu bleibenden Formänderungen und zu Störungen führt. Hieraus erklärt sich ohne weiteres der A^orteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Einrichtung.

Eine Ausführung dieser Einrichtung zeigen die Abb. 2 und 3. In Abb. 1 bedeutet 1 die Turbinenwelle, die über den als Zahnrad 1 ausgebildeten Wellenteil, z. B. die Kupplungsscheibe 2, mit einer Schnecke 3 mechanisch gekuppelt ist; die Schnecke sitzt auf der Achse 4 einer kleinen Hilfeturbine 5. Dieser wird Dampf durch die Leitung 20, über das Hilfsventil 6 und eine Rohrleitung 7 zugeführt, noch bevor das Hauptfrischdampfventil (Abb. 3) geöffnet wird. Hinter dem

^mit

Frischdampfventil 6 zweigt noch eine weitere Rohrleitung 8 zu einer Hilfsölpumpe (Abb. 2) ab. Die Hilfsölpumpe dient zur Förderung von öl, das unter Druck durch den Stutzen 9 den Lagern der Turbine zugeführt wird. Durch das gemeinsame Organ 6 wird erzielt, daß die Hilf sturbine 5 zum Andrehen der Maschinenwelle und die Hilfsölpumpe immer gleichzeitig in Betrieb genommen werden.

ίο Eine besondere Rohrleitung 10 ist von der Druckleitung der Hilfsölpumpe .bei Stutzen 11 abgezweigt und führt zum Kolben 15 des Haupteinlaßventils der Turbine. Dieses besteht aus einem Gehäuse 12, in dem. der Ventilkegel 13 die Ventilöffnung abschließt.- Der Ventilkegel hängt an einer Spindel 14, die mit dem am Gehäuse dicht anschließenden Kolben

15 fest verbunden ist. Durch die Rohrleitung 10 wird Drucköl unterhalb des Kolbens eingeführt, auf dessen andere Seite eine Feder

16 wirkt. Mit dem Handrad 17 kann die Aufwärtsbewegung des Kolbens und damit auch des Ventils nicht veranlaßt, sondern lediglich begrenzt werden; nur das Drucköl kann das Ventil öffnen. Das Handrad wirkt demnach nur als Sperrung für die selbsttätige Öffnungsvorrichtung des Ventils. Der gesamte Anlaßvorgang für die Turbine spielt sich demnach wie folgt ab:

i. öffnen des Ventils 6; die Antriebsturbine zum Andrehen der Maschinenwelle und die Hilfsölpumpe kommen hierdurch in Lauf. 2.' öffnen des Hauptventils 8; erst wenn die Hilfsölpumpe mit genügendem Druck fördert, kann das Frischdampfventil oder das Regelventil angehoben werden. Der Frischdampf gelangt also zur Turbine erst dann, wenn die Welle sich bereits langsam dreht.

Die Frischdampfleitungen sind hier —· mit Ausnahme der Dampfleitung 20 für das Ventil 6 — sämtlich erst hinter dem Hauptventil abgezweigt, weil Vorerwärmungsdampf nach diesem Verfahren erst gegeben werden soll, wenn die Turbine durch die Andrehvorrichtung bereits in Umdrehung versetzt ist.

Bei Anwendung der Erfindung werden auch diejenigen Schwierigkeiten beseitigt, die in Anlagen beobachtet werden, in denen Maschinen kurze Zeit, z. B. wenige Stunden nach dem Abstellen, wieder angefahren werden sollen, wobei häufig ein unruhiger Lauf der Maschine beobachtet wird. Diese Erscheinung läßt sich ähnlich wie die vorher für Inbetriebnahme geschilderte erklären. Man kann daher, um auch diese Nachteile zu beheben, auch bei oder nach dem Auslauf die Drehvorrichtung für die Turbinenwelle zugleich mit der Hilfsölpumpe wieder in Betrieb nehmen. Besonders wichtig ist das Verfahren für Maschinen größerer Abmessungen und für solche Maschinen, die als Spitzenmaschinen oder zur Betriebsreserve dienen.

Die Kupplung der Andrehvorrichtung mit der Druckölversorgung kann natürlich auf die verschiedenste Art, z. B. auch hydraulisch oder elektrisch, erfolgen,

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verhütung von Störungen bei Inbetriebsetzung von Dampf- oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Dampf zutritt zum Turbinen-Z3'linder beherrschenden Organe mit einer Andrehvorrichtung der Turbinenwelle derart verriegelt sind, daß diese nur angewärmt werden kann, .wenn sie sich bereits in Drehung befindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1 für eine Turbine mit einem Dampfeintrittsventil, das sich erst bei Öldruck öffnen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßorgan für die Andrehvorrichtung der Turbinenwelle mit dem Anlaßorgan der Hilf sölpumpe in der Weise gekuppelt ist, daß nur beide gleichzeitig angelassen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen