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Regeleinrichtung für Dampfturbinen zum Antrieb von Ferngaskreiselgebläsen,
von Pumpen für Fernwasserversorgungsanlagen für stark veränderliche Druck-und Fördermengen
Die Erfindung bezieht sich auf eine einfache Regeleinrichtung, bestehend aus einem
Drehzahlregler und einem Druckregler :einer Dampfturbine, welche ein Gebläse oder
eine Pumpe für Fernversorgung mit großen Änderungen des Druckes und der Fördermenge
antreibt und die gegenüber bekannten Regeleinrichtungen den Vorteil seiner einfachen
und billigen Vereinigung der Drehzahlregelungseinrichtung mit der Membrandruckregelung
besitzt. Der zur Verwendung gelangende einfache Membranregler hat die Eigenschaft
eines mit einem großen Ungleichförmigkeitsgrad behafteten, jede Pendelung ausschließenden,
zwischen zwei Hubhegrenzungen arbeitenden Reglers und hat hierbei die Wirkungsweise
eines Impulsreglers mit zusätzlicher Schnellregelvorrichtung.
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Zugleich wirken die Drehzahlregeleinrichtung und die Druckregeleinrichtung
unabhängig voneinander, jedoch vermittels .eines gemeinsamen Regelgestänges auf
das Regelventil ein.
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Druckregeleinrichtungen ohne Pendelungen mit sofortiger Auswirkung
der Impulswirkung des Membranreglers konnten bisher nur erreicht werden bei Anwendung
verwickelter und teuerer Bauarten der Druckregler; wie z. B. Strahlrohrregler mit
angebauten Kraftkolben, die eine große ölmenge bei großem cldruck benötigen; sodann
verschiedene Bauarten von Impulsregler @ mit einem zugehörigen Kraftantrieb für
Schnellregelung mit dem gleichen Kraftaufwand der Preßölversorgung. Diese Einrichtungen
sind hinsichtlich ihrer Wirkung abhängig von der Temperatur des Preß,öles und von
der Gleichförmigkeit des Preß,öldruckes. Außerdem sind diese Regler infolge der
peinlich genau zu bearbeitenden Teile teuer. und leicht den Beschädigungen ausgesetzt.
Bekannt ist sodann eine Regeleinrichtung, bei der neben .einem Druckkolben noch
ein Fliehkraftregler zur Regelung der Geschwindigkeit und Leistung der Antriebsturbine
dient. Bei dieser Anordnung ist der Druckkolben zum Ausgleich des Druckunterschiedes
mit einem schweren Gewicht belastet. Die Regelung selbst ist unempfindlich, da das
Kolbengestänge durch eine Stopfbüchse abgedichtet ist. Außerdem hat sowohl der Druckkolben
als auch der Fliebkraftregler je .ein besonderes zugehöriges Gestänge nötig, um
die Bewegung und die Steuerkraft auf das Regelventil zu übertragen.
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Bei dem im vorliegenden Falle zur Verwendung gelangenden Membranregler
arbeitet der die Regelbewegungen ausführende Teil, nämlich die Membran mit der darüberliegenden
stark belasteten Feder nebst der Regelspindel. frei schwelend, was dadurch erreicht
wird; daß die Reglerspindel .ohne Reibungswiderstand in langen, mit Spiel eingesetzten
Schneiden geführt wird, wodurch sich der Regelimpuls ohne Behinderung auswirken
kann.
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Der Arbeitshub des Membranreglers wird auf ein Mindestmaß beschränkt.
Der um ein Vielfaches größere Hub. des Bewegungskolbens wird durch die große Übersetzung
im
Rücksteuergestänge -erzielt. Der Meinbranregler arbeitet hierbei über die Rücksteuerung
unmittelbar auf den Bewegungskolben, wobei jedem Teilhub des Membranreglers ein
zugehöriger Kolbenhub entspricht, der um ein Vielfaches größer ist als der Menibranhub.
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Der Wegfall jeglicher Reibungswiderstände innerhalb des Membranreglers
sowie der außerordentlich kleine Arbeitshub desselben erteilt dem Regler die Eigenschaft
:einer der bekannten mittelbar arbeitenden Impulsreglerbauarten, ohne jedoch die
verwickelte Bauart eines solchen aufzuweisen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Drehlager für das Drehzahlregelungsgestänge
mit dem Bewegungskolben der Druckregelung verbunden ist und dadurch der Drehzahlregler
und die Druckregeleinrichtung .ein gemeinsames Gestänge benutzen. Durch diese Gestängeanordnungergibt
sich ein geringer Hub des Bewegungskolbens und somit :eine rasche Übertragung des
Membranregelimpulses auf das Regelventil.
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Die Regelung des Kreiselgebläses oder der Kreiselpumpe erfolgt durch
den Druckregler, und zwar von der niedrigsten bis zur höchsten Grenze der Fördermenge
und des Druckes, den die angetriebene Maschine zu erzeugen hat. Die Eigenart der
Fernversorgung, insbesondere bei Förderung von elastischen Mitteln, :erfordert auf
der höchsten Grenze des Druckes und der Förderleistung, welche gleichzeitig auch
die höchste Drehzahlgrenze bildet, die Anordnung des Drehzahlreglers als Sicherheitsvorkehrung
gegen die Erreichung der Schnellschlußdrehzahl und zur Verhütung der Betriebsunterbrechung
durch die Wirkung der Schnellschlußeinrichtung.
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Der Fortschritt der vorliegenden Erfindung besteht in der Einfachheit
des Aufbaues der Regeleinrichtung zur Erreichung sämtlicher Forderungen hinsichtlich
einer augenblicklich wirkenden pendelfreien Regelung sowie auch wirtschaftlich darin,
daß. die einzelnen Teile der Regelung, insbesondere des stark belasteter Membranreglers,
widerstandsfähig mit niedrigen Kosten hergestellt werden können. Zudem wird ein
besonderes Regelgestänge für die mit .einer Rücksteuerung versehene Öldruckregelung
vermieden.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei Fernversorgungsanlagen dadurch.,
daß der Drehzahlregler in dem Bereich der größten Leistungsfähigkeit der Anlage
die Sicherheit des Betriebes ohne Unterbrechung gewährleistet.
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Die Zeichnung zeigt zunächst in Abb. i den Zusammenhang der gesamten
Regeleinrichtung. Der Turbinenregler a wirkt über das Gestänge x x auf das Turbinenregelventil
b. Das zugehörige Gestängedrehlager c ist mit dem Kraftkolben d der Drucksteuerung
vereinigt.
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Der Membranreglerel oder ,e. steuert über eine Rücksteuerung durch
den Steuerschieber Eden Kraftkolben oder das Gestängelager mit einer großen Übersetzung
zwischen dem Membranhub und den Kraftkolbenhub. Die Bewegungsspindel des Membranreglers
ist in langen Schneiden mit Spiel geführt. Die Zusatzfeder k für die Einstellung
des Arbeitsdruckes wird über die Hohlwelle i. um das Winkelgetriebe k gespannt.
Der Ölbehälter 1,
aus welchem die durch die Regelachse angebaute Ölpumpe m
das Betriebsöl ansaugt, ist mit dem Membranregler vereinigt. Beim Membranregler
e1 ist eine Gummimembran für niedrige Drücke und Handbetrieb vorgesehen. In Abb.
2 ist beim Regler e2 eine Wellfedermembran für hohe Drücke und Motorantrieb für
Fernsteuerung gezeichnet.
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Abb.3 zeigt in größerem Maßstab die Schneideranordnung und die eingespannte
Gummimembran mit der Reglerspindel. Abb. 4. zeigt über .der Metall-ZVell=Feder-Körper-Membran
die starke Druckeinstellfeder. Hier sind an beiden Enden der Spindel die Schneiderführungen
angeordnet.