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Regelungseinrichtung für Antriebsmaschinen von Kreiselpumpen für Dampfkesselspeisung
Die Erfindung betrifft eine Regelungseinrichtung für Antriebsmaschinen von Kreiselpumpen
für Dampfkesselspeisung, bei denen das durch einen Differenzdruckregler in bekannter
Weise als zweifaches Doppelsitzventil ausgebildete Kraftmitteleinlaßorgan der Antriebsmaschine
nur bei halbem Hube den vollen Durchflußquerschnitt freigibt, bei einem von diesem
abweichenden Hube dagegen in beiden Richtungen des Ventilhubes drosselnd wirkt.
Solche Einlaßorgane können bei Antriebsturbinen für Kesselspeisepumpen zur Anwendung
gelangen, bei denen der Kesseldruck in stärkerem Maße auf das Regelglied der Antriebsmaschine
übertragen wird als der Pumpendruck. Einem Durchgehen der Antriebsmaschine beim
Abreißen der Saugwassersäule wird hierbei dadurch begegnet, daß das Ventil auch
bei seinem öffnungshube schließt, sobald dieser über den halben Hub wesentlich hinausgeht.
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Die Erfindung besteht in einer besonderen Vorrichtung, mittels deren
das Kraftmitteleinlaßorgan bei einer vorbestimmten Größe des Öffnungshubes in seiner
der öffrnungsbewegung entsprechenden Schließstellung oder kurz vor Erreichung dieser
Stellung selbsttätig dem Einfluß des Differenzdruckreglers entzogen und durch gleichzeitiges
Auslösen einer aufgespeicherten Kraft an seinen Sitz gedrückt wird. Hierdurch wird
vermieden, daß bei stark sinkendem Pumpendruck -oder beim Abreißen der Saugwassersäule
in der betreffenden Schließstellung des Einlaßorgans die ganze Schließkraft des
Differenzdruckreglers, z. B. die volle Kesselspannung bzw. bei hydraulischer Steuerung
der volle Öldruck, auf das Gestänge des Kraftmitteleinlaßorgans einwirkt und ein
Verbiegen oder Klemmen desselben hervorruft.
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Wird die Verbindung zwischen Druckregler und Einlaßorgan bereits gelöst,
bevor das letztere in seine Schließstellung gelangt ist, so wird es durch die frei
werdende aufgespeicherte Kraft bis zu seiner Schließstellung weiterbewegt und in
dieser festgehalten. Die Schließbewegung des Einlaßorgans durch die freigegebene
Kraft erfolgt hierbei schnellschlußar tig.
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Bei Verwendung einer hydraulischen Stenerung empfiehlt es sich, zwischen
der Spindel des Kraftkolbens und dem Angriffspunkt des zur Spindel des Kraftmitteleinlaßorgans
führenden Übertragungshebels eine Federkupplung-vorzusehen, die durch eine Klinke
bei gewöhnlichem Betriebe gesperrt ist, bei Überschreitung des zulässigen Öffnungshubes
des Kraftkolbens dagegen durch einen Anschlag ausgelöst wird. Durch die Auslösung
wird die gelenkige Verbindung zwischen dem. Übertragungshebel und der Spindel des
Kraft-, kolbens aufgehoben und das Kraftmitteleinlaßorgan
unabhängig
von der Regelgeschwindigkeit des, Kraftkolbens schnellschlußartig geschlossen, so
daß ein Durchgehen der Antriebsmaschine wirksam verhindert wird.,@-Macht man den
Anschlag einstellbar, so kanrx man den Zeitpunkt der Auslösung der Fedei'f;, kupplung
jeweilig den Betriebsverhältnisseü;anpassen.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführun,gsb.eispiel der Erfindung, wobei
in der schematischen Darstellung der Hebelvorrichtungen die Ausschläge gegenüber
den tatsächlichen Verhältnissen stark vergrößert angedeutet sind.
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Das Einlaßorgan der Antriebsdampfturbine einer nicht dargestellten
Kesselspeisepumpe ist in bekannter Weise als zweifaches Doppelsitzventil ausgebildet,
das nur in seiner Mittellage den vollen Durchtrittsquerschnitt freigibt, bei einer
Abweichung von dieser Stellung jedoch in beiden Hubrichtungen drosselnd wirkt. Jedem
Ventilteller a, ä ist ein Gegenteller c, d zugeordnet. Die Teller
a, b und c, d arbeiten hierbei mit je einem zwischen ihnen angeordneten
Ventilsilzring e bzw. f zusammen, der beiderseitig mit Sitzflächen versehen ist.
Die Strömung des Treibmittels kann, wie angegeben, von außen nach innen, aber auch
in umgekehrter Richtung erfolgen.
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Das Regelventil der Pumpenantriebsturbine steht unter dem Einfluß
zweier Differenzdruckregler g, lt, auf die der Kesseldruck und der Pumpendruck
einwirken. Beide Differenzdruckreglerg, lt wirken bei gewöhnlichem Betriebe
im gleichen Sinne auf das Regelventil der Antriebsturbine der Kesselspeisepumpe
ein und suchen einen gleichbleibenden Druckunterschied zwischen Kessel- und Pumpendruck
herbeizuführen. Die Einrichtung ist hierbei so getroffen, daß jeder Differenzdruckreglerg,
h für sich allein die Regelung über-nimmt, wenn der andere außer Betrieb
gesetzt wird, z. B. bei Bruch seiner Balgmembran. Eine Hubbegrenzungsschraube i
dient dazu, ein Überregeln bei plötzlich auftretenden großen Unterschieden zwischen
Kesseldruck und Pumpendruck zu verhindern.
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Die Verstellung des Regelventils in Abhängigkeit von den Differenzdruckreglern
g, 1a erfolgt über Hebelübersetzungen h, L, m unter Zwischenwirkung
eines aus einem Kraftkolben n und einem Steuerstift o bestehenden Kraftverstärkers.
Die in dem verlängerten Hebel L angreifende Zugfeder p dient zum Ausgleich des Gewichts
des Steuerstifts o und dessen Spindel.
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Gemäß der Erfindung greift der Verbindungshebel m zwischen Spindel
q des Kraftkolbens n und der Ventilspindel r in einer verschiebbaren Muffes
an. Zwischen dieser verschiebbaren Muffes und einem fest mit der Spindel g verbundenen
Teller ist eine Feder tt vorgesehen. Die Muffe s ist bei gewöhnlichem Betrieb unter
Spannung der Federat durch eine Sperrklinke v fest mit der Spindel q ver-:Bunden.
In einem gewissen Abstand unterhalb der Muffe s ist ein zweckmäßig einstelle arer
Anschlag w vorgesehen, durch den beim .@Änstoßen der Klinke v die feste Verbindung
'zwischen der Muffe s und der Spindel g gelöst wird, so daß das Regelventil durch
die frei werdende Federkraft nunmehr unabhängig von der Bewegung des Kraftkolbens
3t so weit gehoben wird, bis die Teller c, d zum Aufliegen an den Ventilsitzringien
e, f kommen. Hierdurch wird vermieden, daß bei stark sinkendem Pumpendruck
oder beim Abreißen der Saugwassersäule der volle Steueröldruck auf das Gestänge
des Kraftmitteleinlaßorgans einwirkt und ein Verbiegen desselben hervorruft.
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Greifen die Differenzdruckregler g, lt ohne Zwischenschaltung eines
Kraftverstärkers unmittelbar an der Ventilspindel r an, so kann die Federkupplung
in die Ventilspindel selbst eingeschaltet werden, so daß vermieden wird, daß beim
Sinken des Pumpendruckes unter ein zulässiges Maß der volle Kesseldruck auf das
Ventil einwirkt. Dieses wird alsdann ebenfalls wie bei der dargestellten Einrichtung
lediglich durch die frei gewordene Federkraft auf seine- Sitze gedrückt: Ist bei
Verwendung eines Kraftverstärkers der Kraftkolben auf der Ventilspindel selbst angeordnet,
so kann die gleiche Wirkung durch Einschaltung einer Federkupplung erzielt werden,
wenn die Ventilspindel in an sich bekannter Weise geteilt ist.
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Die Wirkungsweise der dargestellten. Regelungseinrichtung ist folgende:
Bei Abweichungen des Unterschiedes von Pumpen- und Kesseldruck vom eingestellten
Wert wird der Steuerstifto in dem einen oder anderen Sinne verstellt. Hierdurch
wird der Druckölabfluß von der Oberseite des Kraftkolbens n nach dessen Unterseite
abgesperrt oder freigelegt und das Regelventil der Puunpenantriebsmaschine zur Wiederherbeiführung
des erforderlichen Unterschiedes zwischen Kessel- und Pumpendruck entsprechend verstellt.
Sinkt der Pumpendruck, so wird durch Abwärtsbewegung des Kraftkolbens n das Doppelventil
so weit gehoben, bis durch Erhöhung'der Drehzahl der Pumpe der erforderliche Pumpendruck
wieder herbeigeführt ist. Überwiegt der Kesseldruck sehr stark, so schließt der
Steuerstifto den ölabfluß von der Oberseite des Kraftkolbensn völlig ab, so daß
der Kraftkolben n infolge des Druckstaues rasch nach abwärts bewegt wird. Hierbei
stößt schließlich die Klinke v gegen den Anschlag w, so daß die feste Verbindung
zwischen Muffe s =d Spindel g gelöst und das
Ventil unabhängig von
dem Differenzdrnckregler unter Einwirkung der frei gewordenen Federkraft so weit
gehoben wird, bis die Teller c, d gegen ihre Sitzflächen an den Pumpen.e,
f zum Anliegen kommen.