DE669786C - Regelung von Dampfturbinen - Google Patents

Regelung von Dampfturbinen

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DE669786C
DE669786C DEA82484D DEA0082484D DE669786C DE 669786 C DE669786 C DE 669786C DE A82484 D DEA82484 D DE A82484D DE A0082484 D DEA0082484 D DE A0082484D DE 669786 C DE669786 C DE 669786C
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Germany
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valve
steam
piston
speed
auxiliary
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DEA82484D
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English (en)
Inventor
Henry Lewis Guy Of Thornhill
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AEG AG
Original Assignee
AEG AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/145Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

  • Regelung von Dampfturbinen Je größer bei einer gegebenen Drehzahl einer Turbine die ihr zugeführte D@ampfme,nge ist, um so kleiner wird das Verhältnis zwischen der beim Leerlauf erforderlichen Dampfmenge und derjenigen bei normaler Belastung. Bei steigendem Dampfdruck wächst die Menge des Leckdampfes, der bei geschlossenem Hauptventil durch dieses Ventil hindurch zu den Düsen der Turbine strömt. In manchen Fällen soll jedoch die Leerlaufdrehzahl der Turbine mit der Drehzahl bei normaler Belastung übereinstimmen. Dies trifft besonders für Turbinen zu, die ,einen Strom@erzeug@er ,antreiben, da die Drehzahl des Stromerzeugers den im Netz herrschenden Verhältnissen angepaßt werden muß, blevor der Stromerzeuger an das Netz angeschlossen wird.
  • Nach der Erfindung ist die Gleichhaltung der Turbinendrehzahl unabhängig davon, ob die Turbine leer läuft oder belastet ist,. dadurch erreicht, daß die beim Leerlauf der Turbine durch das geschlossene Hauptventil hindurchtretende Leckdampfmenge durch Änderung des Dampfdruckes vor dem Ventil geregelt wird. Dabei kann der Druck des zum Hauptventil strömenden Dampfes in Abhängigkeit von der Drehzahl der leer laufenden Turbine geregelt werden. Zu dicsem Zweck ist in die Dampfzuführungsleitung vor das Hauptventil :ein regelbares Hilfsventil @eingeschaltet. Die das Hilfsventil regelnde Vorrichtung tritt in Tätigkeit, wenn die Drehzahl der Turbine über diejenige Drehzahl hinaussteigt, bei der das Hauptventil völlig geschlossen ist. Das Hilfsventil ist so, ausgebildet, daß es seine volle Regelwirkung auf den Leckdampf so lange ausübt, bis sich das Hauptventil. zu öffnen beginnt, Hierbei ist also zu beachten, daß zeitlich immer nur eineinziges Ventil drehzahlabhängig geregelt wird, d. h. bei leer laufender. Turbine erfolgt die Regelung durch das Hilfsventil, dagegen bei belasteter Turbine durch das Hauptventil oder durch mehrere Hauptventile.
  • Als Hilfsventil kann zweckmäßig das Sicherheitsventil benutzt werden, das von dem das Hauptventil steuernden Drehzahlregler gesteuert wird. Der 'Drehzahlregler ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß eiii .auf einer Belastungsänderung der Turbine beruhender Drehzahlabfall das Öffnen des Hauptventils bewirkt, während das Hauptventil bei normaler Drehzahl der leer laufenden Türbirne geschlossen ist. Bei geschlossenem Hauptventil hat der Drehzahlregler bei höherer Drehzahl keinen Einfluß mehr auf das Hauptventil und ;auf die Regelung der Menge des zur Turbine strömenden Dampfes. Nach der Erfindung ist jedoch dafür gesorgt, daß bei :einer weiteren Verstellung des Drehzahlreglers unterhalb der Stellung, bei der das Hauptventil völlig geschlossen ist; der Regler über das Hilfsventil :eine Steuerwirkung in der Weise ausübt, daß das -Hilfsventil bei einer von der Drehzahl der Turbine überwachten Dampfmenge geschlossen wird. Auf diese Weise wird der durch das Hilfsventil zum Hauptventil strömende Dampf gedrosselt, so däß ein Druckabfall entsteht, der von der Menge des vor dem Hauptventil gedrosselten Dampfes abhängt. Infolgedessen hat der durch das Hauptventil .strömende Leckdampfebenfalls einen geringeren Druck, so daß die Drehzahl der Turbine sinkt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung Ist ,auf der Zeichnung in einer teilweise im Schnitt, teilweise perspektivisch gezeichneten Darstellung veranschaulicht. ' ' Das gegebenenfalls das Sicherheitsventil bildende, in der Offenläge dargestellte Hilfsventil A. wird von einer Druckölhilfsmaschine B angetrieben, die von einem Ventil C gesteuert wird. Der Steuerschieber C wird über :ein Steuerventil F angetrieben, das unter dem Einfluß des Drehzahlreglers der Turbine steht. Der Stewerschleber C ist außerdem mittels einer von einem Handrad 47 öder von einer Vorrichtung E gesteuerten Vorrichtung D verstellbar. Die Vorrichtung E wird von einem nicht dargestellten Sicherheitsventil angetrieben. Brei ,normalen Betriebsbedingungen befindet sich der Steuerschieber C in einer solchen Stellung, daß das Drucköl zu der Hilfsmaschine B gelangen kann.
  • Das in der Zeichnung in der Offenlage dargestellte Ventil A besteht aus einem äußeren Gehäuse i, das mit seinem Einlaßstutzen 2 und einem Auslaßstutzen 3 ausgerüstet ist. An den Stutzen 2 ist ein Dampfzuführungsrohr angeschlossen, während der Stutzen 3 mittels eines Rohres mit dem Hauptregelventil in Verbindung steht, durch das der Dampf zu den Düsender Turbine strömt. Die. Ventilsitze q., 5, 6 sind im Gehäuse i befestigt. Der bewegliche Ventilkörper besteht aus einem im Querschnitt U-förmigen Zylinder 7, der an seinem oberen Ende mittels einer Kappe 8 abgeschlossen ist, an welche die Ventilstange 9 angreift. In der Offenlage des Ventils sitzt der Ventilkörper 7t mit seinen oberen Kanten auf dem Sitz 5, wie die Zeichnung erkennen läßt. Bei geschlossenem Ventil ruhen die oberen und unteren Kanten des Ventilkörpers 7 auf den Sitzen 6 und Die Ventilstange 9 :erstreckt sich durch den oberen Teil des Gehäuses i und ist mit .einem unteren Querschnitt io versehen, an dem zwei senkrechte Stangen 12 befestigt sind, die. an ein :oberes Querstück i i angreifen. An dem ,oberen Querstück i i ist die Kolbenstange 13 befestigt, die den Kolben l ¢ trägt. Der Kolben 14 gleitet in :einem Zylinder 15 der Hilfsmaschine B. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 1¢ ist durch eine im -Innern des Zylinders 15 befindliche Schulter 17 begrenzt. Zwi-,"schen dem Kolben 14 und dem Deckel des Zylinders 15 befindet sich eine Feder 16, die beim Aufwärtshub des Kolbens 14 zusammengedrückt wird. Der Zylinderraum 18 steht mit dem Steuerschieber C durch eine Leitung und durch im Steuerschieber C befindlich,. Öffnungen 25 in Verbindung. Das Gehäuse des Steuerschiebers C und der Zylinder der Hilfsmaschine B bilden zusammen eine bauliche Einheit.
  • An das Querstück i i ist eine Stange 23 angeschlossen, die verschiebbar in einen Zylinder i 9 hineinragt. In dem Zylinder gleitet ein kleiner Kolben 21, der an :einer Stange 2o befestigt ist. Zwischen dem Boden des Zylinders i 9 und .dem Kolben 21 befindet sich eine Feder 22. Der Kolben 21 bewegt sich beim Aufwärtshub der Stange 23 entgegen der Wirkung der Feder 22 nach unten. Die Stange 20 ist mittels einer Stange 71 an den einen Arm eines Winkelhebels 65 angeschlossen. Die Aufwärtsbewegung es Kolbens 21-ist durch einen Anschlag 19a begrenzt. Der Aufwärtshub des Kolbens 21 erfolgt unter der Wirkung der Feder 22, sobald die Stange 23 sich nach :oben bewegt.
  • Der Steuerschieber C besteht aus einem Zylinder 27, der in das eine Baueinheit mit dem Zylinder 15 der Hilfsmaschine B bildende Gehäuseeingefügt ist. Der Zylinder 27 ist mit Öffnungen 25, 28 und 30 versehen, zu denen im Gehäuse angeordnete ölzuführungsleitungen führen. Die öffnungen 3o stehen mit der ölzuführungsleitung in Verbindung; an die das vom Steuerschieber F ausgehende Rohr 3 i :angeschlossen ist. Die Öffnungen 25 stehen mit dem Ölzuführungsrohr 24 in Verbindung, das zu dem Zylinderraum 18 der Hilfsmaschine B führt. Die öffnungen 28 stehen mit der ölsaugleitung 29 in Verbindung, durch die erforderlichenfalls Öl aus einem ölbehälterentnommen wird. Der Kolben 26 des Steuerschiebers ist als Doppelkolben mit den Einzelkolben 26a und 26U ausgebildet, die durch eine Stange mitekiander verbunden sind. Die beiden Kolben steuern die Öffnungen 25, 28 'und 3o. Der Kolben 26 ist mit seinem oberen Ende mittels einer Stange 32 ,an einen Hebel 33 angelenkt, der mittels .eines Gelenkzapfens 34 an das Querstück i i der Hilfsmaschine B angeschl@ossen ist.
  • Die Sicherheitsvorrichtung D besteht aus einem Zylinder 38, der ebenfalls eine bauliche Einheit mit dem Gehäuse des Steuerschiebers C und der Hilfsmaschine B bildet. Das Gehäuse 38 ist unterteilt. In der oberen Teilkammer befindet sich eine Büchse 38a, die unten mit einem ringförmigen Innenflansch ausgerüstet ist. In der Büchse 38,1 gleitet ein Kolben 36, dessen Kolbenstange 37 mittels eines Lenkers 35 an das freie Ende des obererwähnten Hebels 33 angeschlossen ist. Zwischen dem Kolben 36 und dem Innenflansch der Büchse 38a befindet sich eine Feder 39, die das Bestreben hat, den Kolben 36 nach ,oben zu drücken.
  • Durch die zweite untere Teilkammer des Zylinders 38erstreckt sich eine Stange 5 i, die eine Verlängerung der Stange 37 bildet und aus einem Stück mit ihr besteht. Pie Stange 5 i trägt auf ihrer ganzen Länge ein Gewinde, das mit dem Innengewinde einer Hülse 48a zusammenwirkt, die frei drehbar in einer äußeren Hülse 48 gelagert ist, sich jedoch nicht ,axial zu ihr verschieben kann. Das Handrad 47 besteht aus deinem Stück mit seiner Hülse 47a, die an einer Axialverschiebung in der unteren Öffnung dies Gehäuses 38 mittels einer Scheibe 5o verhindert ist, die in eine Nut der Hülse 47a eingreift. Das untere . Ende der inneren Hülse 48a, das sich unter das untere Ende der Hülse 48 erstreckt, ist mit einem Federkeil ausgerüstet, der in einer im Innern der Hülse 47a des Handrades angeordneten Nut gleitet. Infolge dieser Ausbildung dreht sich die Hülse 48a, sobald das Handrad 47 ;gedreht wird. Die äußere Hülse 48 ist über ihre ganze Länge mit deiner Nut- und Federverbindung mit dem Gehäuse 38 gekuppelt, so daß die Hülse 48 sich nicht drehen, sondern nur axial verschieben kann. Das @obere Ende der äußeren Hülse 48 wirkt mit seiner Scheibe 49 zusammen, die in ähnlicher Weise in eine Öffnung des mittleren Teils 38G der Zwischenwand des Gehäuses 38 eingreift. Diese Scheibe 49 ist mit einem Arm 40 versehen, der aus dem Gehäuse 38 herausragt. Der zu diesem Zweck im Gehäuse 38 vorgesehene Schlitz ist so lang, daß sich der Arm hinreichend bewegen ,kann, 'um die Scheibe 49 um Beinen bestimmten Winkel zu drehen, .sobald der Arm 40 mittels Beines im Steuerzylinder E befindlichen Kolbens :angetrieben wird. Die Scheibe 49 ist durch den unteren Rand der Büchse 38,1 an einer Aufwärtsbewegung verhindert. Bei normalen Betriebsverhältnissen, bei :denen die einzelnen Teile der Einrichtung die veranschaulichte Stelhuig reinnehmen, ruht die äußere Hülse 48 auf :dem Innenrand der Scheibie 49, so daß die Hülse 48, die Innenhülse 48a, die Stange Si, der Kolben 36 und die Stange 37entgegen der Wirkung der Feder 39 nach unten gedrückt werden. Infolgedessen können die Stange 5 i, der Kol.-ben 36 und die Stange 37 durch Drehen des Handrades 47 axial verschoben werden. Wenn das Handrad 47 so gedreht wird, daß die Stange 5i, der Kolben 36 und die Stange 37 sich entgegen der Wirkung der Feder 39 nach unten bewegen, wird das linke Ende des Hebels 33 nach unten bewegt, so daß das Ventil 26 den ölzufluß zum Zylinderraum 18 freigibt. Infolgedessen wird die Hilfsmaschine B :angetrieben, so daß,sich das Ventil A öffnet. Wenn sich die Scheibe 49 jedoch unter dem Einfluß des Stenersc'hieb:ers E dreht, drückt die Scheibe 49 die äußere Hülse 48 nicht länger nach 'unten fest, so daß .sich die äußere Hülse 48, die innere Hülse 48a, die Stange 51, der Kolben 36 und die Stange 37 unter dem Einfluß der .Feder 39 nach oben bewegen. Infolgedessen wird das linke Ende des Hebels 33 mach oben gedrückt, so d.aß das Ventil 26 Öl in den Zylinderraum 18 strömen läßt und die Hilfsmaschine B das Ventil A schließt.
  • Die Vorrichtung E besteht aus eitlem Zylinder 44 mit einem Arbeitskolben 42. Der Kolben 42 ist mit einer an den obererwähnten Arm 40 .angelenkten Kolbenstange 41 versehen. -Der Arbeitsraum 43 des Zylinders 44 ist mittels eines Rohres 52 an ein nicht dargestelltes "Sicherheitsventil angeschlossen, das im Betriebsfall Drucköl in den Zylinder 44 strömen läßtoder entsprechend den Betriebsverhältnissen der Turbine Öl aus dem Arheitszylinder abführt. Dias dem Arbeitsraum 43 abgekehrte Ende des Zylinders 44 weist eine Bohrung auf, die größer ist als die des Arbeitsraumes 43. In diesem Teil besitzt der Zylinder eine Ringschulter 46, die als ein Anschlag für die Begrenzung der Bewegung des Kolbens 42 in der einen Richtung wirkt. Zwischen dem Kolben und dem Zylinderdeckel befindet sich eine Druckfeder 45, die den Kolben 'in die Aüßerbetriebslage überführt, wenn Öl aus dem Zylinder entnommen wird. Die Stange 41 ist derart an den Arm 40 angeschlossen, daß der Arm 40 und die Scheibe 49 sich um die Längsmittelachse der Stange 5 i drehen, sobald der Kolben 42 sich bewegt.
  • Der Steuerschieber F besteht aus .einem äußeren Gehäuse 52 und -einer Büchse 54, die mit Öffnungen 55a, 57' und 59a versehen ist. Diese Öffnungen decken sich mit entsprechenden ölleitungen, die mit Öffnungen 55, 57 und 59 in Verbindung stehen. Die öffnung 5 5 ist mittels einer Rohrleitung 31 an das Sicherheitsventil C angeschlossen, während die öffnung 57 mittels eines Rohres 58 mit der nicht .dargestellten Ölpumpe verbunden ist, aus der öl unter Druck zu der Hilfsmaschine B gelangt. Die öffnung 59 ist mittels eines Rohres 6o an einen nicht dargestellten Olvorratsbehälter aalgeschlossen.
  • Im Zylinder 5-4 befindet sich der Arbeitsschieber 53, der mit einem mittleren Regelkolben 53a versehen ist, dessen Breite mit dem Durchmesser der Hülsenöffnung 55' übereinstimmt. Das obere Ende des Kolbens 53 ist an das eine Ende eines Hebels 61 angelenkt, dessen anderes Ende an eine Welle 62 angreift. An der drehbar gelagerten Welle 62 ist ein Hebel 63 befestigt. Das andere Ende des Hebels 63 ist :an eine Stange 64 angelenkt, die -ebenfalls gelenkig mit dem :einen Armeines Winkelhebels 65 verbunden ist. Der andere Arm dieses Winkelhebels ist an die. bereits erwähnte Stange 71 ,angeschlossen.
  • Die Drehachse 66 des Winkelhebels 65 ist an einer Kurbel 67 befestigt. Die Kurbel 67 ist ihrerseits ,an einer Welle 68 befestigt, die drehbar gelagert ist und eine zweite Kurbel 69 trägt. An das Ende dieser Kurbel 69 greift das Gestänge des beliebig .ausgebildeten Drehzahlreglers der Turbine an. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht der Flichkraftregler aus zwei Fliehkraftgewichten 72, die an je einen Arm 73a eines Kniehebels befestigt sind. Jeder Kniehebel ist mittels eines Zapfens 74 an je ',einen Arm 76a der Reglerwelle 76 angelenkt, die über ein Schneckengetriebe 77, 78 von der Turbinenwelle angetrieben wird: Die anderen Arme 73v der Kniehebel sind ,an eine Muffe 75 .angeschlossen, die auf der Reglerwelle unter der Wirkung der Fliehkräftgewichte 72 auf- und abwärts gleiten kann. Bei einer Änderung der Fliehkraft schwingen die Kniehebel um ihre Drehzapfen 74, Die Muffe 75 ist mittels ,eines auf einem Zapfen 81 schwenkbar gelagerten Kniehebels 8o an einen festen Teil der Maschine angeschlossen. Der Hebel 8o ist derart gleitbar mit der Muffe 75 verbunden, daß diese sich drehen kann. Die beiden Fliehkräftgewichte ' 72 :oder deren Arme 73a sind durch .eine Feder 79 miteinander verbunden. Die Fedei ist so bemessen, d,aß die Fliehkraftgewichte sich erst dann ,nach außen zu bewegen beginnen, wenn die Turbinenwelle eine bestimmte Drehzahl erreicht hat. Durch die Bewegung der Muffe 75 wird das Hauptregelventil gesteuert. Wenn die Muffe 75 bei ihrer Aufwärtsbewegung sich über diejenige Stellung hinausbewegt, in der noch keine Beeinflussung des Hauptregelventils eintritt, fängt sie an, die Olzufuhr zur Hilfsmaschine B zu steuern, so daß das Hilfsventil A verstellt wird. Zu diesem Zweck ist die Einrichtung getroffen, daß bei der Stellung der Muffe 75, in der sie das Ventil A zu verstellen beginnt, der Teilkolben 53a des Kolbens 53 die Öffnungen 55- abdeckt. Befindet sich nun die Turbine im Belastungszustand, so befindet sich die Muffe 75 unterhalb der erwähnten Stellung, so daß die Stange 70 nach links und der Kolben 53 nach unten bewegt wird. Im Belastungszustand der Turbine bewegt sich :die Muffe nicht über die -erwähnte Stellung hinaus; so daß die öffnungen 55a weiter unbedeckt bleiben und Drucköl in den Raum 18 gelangen kann, so daß der Kolben 14 weiter verschoben und das Ventil A ganz geöffnet wird.
  • Um diejenige Turbinenzahl, bei welcher der Drehzahlregler zur Steuerung des Zusatzventils in Tätigkeit treten soll, einstellen zu können, ist eine besondere Vorrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung besteht bei dem Ausführungsbeispiel aus einem auf einem Ge- lenkzapfen 83 gelagerten Hebel 82. Das eine Ende dieses Hebels ist an die Muffe 75 angeschlossen, während das andere Ende mittels einer Feder 84 mit einer Stellschraube 85 verbunden ist. Die Stellschraube 85 ist in einem ortsfesten Teil 86 der Maschineeingeschraubt. Wenn die Feder 84 zusammengedrückt ist, hat sie das Bestreben, die Muffe 7 5 nach unten zu schieben. Die Feder 84 wirkt also in dem gleichen Sinne wie die die Fliehkraftgewichte 7 2 zusammenziehende Feder 79, d. h. also entgegen der Wirkung der Fliehkraft der umlaufenden Fliehkraftgewichte. Auf dizs.e Weis kann die Turbinendrehzahl eingestellt werden, bei der die Bewegung der Muffe 75 sich in einer Regelung des Steuerventils F auswirkt, so daß damit auch die Hilfsmaschine B und das Hilfsventil A eingestellt werden. Eine solche Einstellung kann durch Drehen der Schraube 85 mittels eines Handrades 87 oder mittels eines Elektromotors erfolgen, der vom Steuerstand aus ein- und ausschaltbar ist.
  • Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Bei normalen Betriebsbedingungen befindet 1 sich das Steuerventil C in der dargestellten Offenlag@e, so daß das Drucköl zum Zylinder der Hilfsmaschine B strömt und das Dampf-:einlaßventi1 A völlig geöffnet bleibt. Dabei befindet sich der Kolben 53 des: Steuerventils F in der unteren Stellung, in der die Öffnungein 55a unbedeckt sind. Die nicht dargestellte DTuckölpumpe fördert das Öl- durch die Leitung 58, die Öffnungen 57 und 57a des Steuerventils F, ferner durch die Öffnungen 55a, die Rohrlieitungp, die öfnuingen 3o des Ventils C, die Öffnungen 25 und die Ölleitung 24 zum Zylinderraum 18 der Hilfsmaschine B. Dias Drucköl hält das Hilfsventil A in der Offienlage. Die dien Düsen der Turbine zuströmende Dampfmenge wird durch Verstellung des Hauptventils in bekannter Weise mittels der Reglermuffe 75 geregelt.
  • Es sei angenommen, daß die Turbine bei geschlossenem Hauptventil und etwas geöffnetem Hilfsventil A unbelastet läuft und ferner die Drehzahl der Turbine gesteigert werden soll. Bei diesen Bedingungen bedeckt der Kolben 53 die Öffnungen 55a, wie noch weiter unten :erläutert wird. Um die Drehzahl der Turbine zu erhöhen, wird die Verstelleinrichtu;ng 82 so verstellt, daß der Druck der Feder 84 steigt. Infolgedessen nähern sich die Fliiehkraftgewichte 72 einander, wobei die Muffe 75, die sich in einer Stellung befindet, in der sie das Hilfsventil A steuert, sich nun ;nach unten bewegt und die Stange 70 nach links verschiebt. Infolgedessen führt der Kolben 53 :eine Abwärtsbewegung aus und gibt die Öffnungen 55a frei, so daß das Öl in der vorstehend beschriebenen Weise in den Raum 18 der Hilfsmaschine B gelangt. Hierdurch bewegt sich der Kolben 14 entgegen der Wirkung der Feder 16 nach iohen, wobei sich das Ventil A weiter öffnet und gleichzeitig die an das Querstück i i angeschlossene Stange 23 angehoben wird. Die Feder 22 drückt daher die Stange 71 nach .oben. Infolge dieser Bewegung der Stange 71 wird der Win kelhehel 65 entgegen dem Uhrzeigersinn um seinen Gelenkzapfen gedreht, so daß der Kolben 53 sich nach oben bewegt. Diese Ausgleichbewegung des Winkelhebels 65 wird so lange fortgesetzt, bis der Kolben 53= wieder die öffnuligen 55a bedeckt: Infolgedessen wird die Ölzuführung zum Kolben 14 unterbrochen und :ein weiteres Öffnen dies Hilfsventils A so langte verhindert, bis :eine neue Einstellung vorgenommen werden .soll. Das Öffnen dies ,.Hilfsventils A ist mit einem Druckanstieg d:es dem Hauptventil zugeführten Dampfes verbunden, so daß auch die durch diese Ventile strömende Leckdampfmenge und die Drehzahl der Turbine ansteigt.
  • Wenn die Turbine die zur Gleichschaltung der von ihr angetriebenen Wechselstromerzeuger .erforderliche Drehzahl .erreicht hat und die Stromerzeuger dien Netz zugeschaltet worden sind, wird das Regelgetriebe 82 - so eingestellt, daß der Druck der Feder 84 steigt.. Infolgedessen wird die Turbine bielasbet, so daß deren Geschwindigkeit steigt. Wenn die Belastung der Turbine mittels der Feder 84 vergrößert wird, bewegt .sich der Kolben 1 ¢ nach oben, während sich das Hilfsventil A weiter öffnet, bis der Kolben 21 auf den Anschlag i 9a auftrifft und eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 21 verhindert ist. Infolgedessen hört :die Ausgleichbewegung dies Winkelhebels 65 auf, wobei auf die zur Vergrößerung der R:eglergeschwindigkeit erfolgte Verschiebung der Stange 7o nach links eine Abwärtsbewegung des- Kolbens 53 folgt, der die Öffnungen 55a offen hält und eine weitere Ölzufuhr zum Kolben 14 @ermöglicht. Der Kolben 14 bewegt .sich in seine :oberste Lage und nimmt das Glied 7 dies Hilfsventils A mit, das dann voll geöffnet wird. Eine weitere Bewegung der Stange 7o nach links ist dann ohne Einfluß auf das Ventil A. Das Hauptventil beginnt .sich unmittelbar zu öffnen, nachdem der Kolben 21 seinen Anschlag i 9a .erreicht hat.
  • Das Hilfsventil A wird also so gesteuert, daß seine Stellung einer gegebenen Reglerstellung .entspricht, so daßeine stabile Regelung :erreicht wird. Dies ist so lange der Fall, bis der Kolben 21 seinen Anschlag iga :erreicht hat, worauf, wie bereits erläutert wurde, die Stange 71 keine ausgleichende Wirkung mehr ausübt und das Vent11A voll geöffnet ist.
  • Das Ventil A steht ständig unter der Kontriolle dies Handrades 47 und über die Vorrichtung E unter dien Einfluß dies .nicht dargestellten Steuerventils. Wenn die Stange 5 i mittels des Handrades gesteuert wird, bewegen sich der Kolben 36 -und die Stange 37 unter Schließung des Ventils A nach oben, dagegen ;nach unten, wenn das Ventil mittels des Handrades 47 geöffnet werden soll. Wenn die Vorrichtung E betätigt wird, tritt das Drucköl :aus dem Raum 43 des Zylinders E heraus, so daß sich der Kolben 42 unter der Wirkung cler Feder 45 nach ;außen bewegt und infolgedessen die* Scheibe 49 durch die Hebel 41 und 40 gedreht wird. Infolgedessen wird die äußerte Hülse 48 freigegeben, so daß diese Hülse 48, die Hülse 48a, die Stange 51, der Kolben 36 und die Stange 37 sich unter der Wirkung der Feder 39 nach iob-en bewegen. Infolgedessen wird das Ventil A in der .oben beschriebenen Weise durch die Hilfsmaschine B geschlossen.
  • Der Abwärtshub des Kolbens 14 bewirkt ;ein völlig dichtes Schließen des Ventils A, so daß die Dampfzuführung zu dien Düsen aufhört und die Drehzahl der Turbine sinkt. Der Abwärtshub des Kolbens 14 ist mit einer Abwärtsbewegung der Stange 71 verbunden, so däß das Ventil F sich nach unten bewegt und die öffnungen 55ä freigibt. Der Zufluß von Öl zur -Hilfsmaschine ist jedoch unterbrochen; weil -der Kolben 26a des Ventils C die öffriungen 3o bedeckt. Infolgedessen wird die Turbine stillgesetzt. Um die Turbine wieder in. Betrieb zu .nehmen, muß die Vorrichtung E wieder außer Wirkung gesetzt ,werden.
  • Vorstehend wurde der Fall erläutert, daß die unbelastete Turbine schneller laufen soll. Wenn die Drehzahl der Turbine jedoch vermindert werden soll, spielt sich das Verfahren in umgekehrter Weise ab. Beispielsweise kann der Druck der Regelfeder 8¢ vermindert werden, so daß sich die Gewichte 72 voneinander entfernen und die Welle 76 mittels der Muffe 75 nach oben, dagegen die Stange 70 nach links bewegt Wird. Der nach ,oben gehende Kolben 53 bringt die Öffnungen 55a in Verbindung mit dem ölzuführungsrohr 6o. Der Kolben I q. drückt dann das Öl unter der Wirkung der Feder 16 heraus. Der Abwärtshub des Kolbens 1 ¢ ist mit einer Abwärtsbewegung der Stange 71 verbunden, so daß auch der Kolben 53 nach unten geht und die Öffnungen 55a bedeckt. Der Kolben 14 bleibt in dieser Stellung bis eine weitere Verstellung des RegelgetrIebes erfolgt. Beim Abwärtsgehen des Kolbens 14 schließt sich das Ventil A, so daß der zum Hauptventil strömende Dampf mehr gedrosselt wird und dabei einen Druckabfall erleidet, so daß hinter dem Hauptventil weniger Leckdampf auftritt und die Drehzahl der Turbine sinkt.
  • An Stelle der Hilfsmaschine kann auch eine beliebige :andere elektrisch oder mechanisch betriebene Vorrichtung treten.
  • Die zur Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Drehzahl der unbelasteten Turbine vorgenommene Regelung des Hilfsventils A mittels -der Hülse 7 5 kann :auch selbsttätig dadurch erfolgen, daß der Winkelhebel 8o so angeordnet wird, daß bei steigender Drehzahl -der Turbine der Öffnungshub des Hilfsventils verkleinert wird, so daß der Druck des zum Hauptventil strömenden Dampfes und infolgedessen auch die Drehzahl sinkt. Zwecks Verminderung der Dmehzahl der Turbine wird der Öffnungshub .des Hilfsventils vergrößert, .so daß der Druck,des zum Hauptveritil strömenden Dampfes steigt und infolgedessen auch die Drehzahl der Turbine zunimmt.

Claims (7)

  1. PATRNTANSPRÜCFIR: i. Regelung von Dampfturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Leerlauf. der Turbine durch das geschlossene Hauptventil hindurchtretende Leckdampfmenge durch Änderung des Dampfdruckes vor dem Ventil geregelt wird.
  2. 2. Dampfturbine nach Anspruch i, da, durch gekennzeichnet; daß in die Dampfzuführungsleitung vor das Hauptventil ein regelbares Hilfsventil (A) eingeschaltet ist.
  3. 3. Dampfturbine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (A) oberhalb des Bereiches derjenigen Drehzahlen der Turbine, bei denen das Hauptventil geschlossen ist, drehzahlabhängig geregelt wird, wobei das Hauptventil seine volle Regelwirkung auf den Leckdampf so lange ausübt, bis sich das Hauptventil zu öffnen beginnt. q..
  4. Dampfturbine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsventil (A) das Sicherheitsventil benutzt wird.
  5. 5. Diampfturbine nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Regelung des Hilfsventils (A) mittels des Drehzahlreglers erfolgt, der das Hauptventil der Turbine @einregelt.
  6. 6. Dampfturbine nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (A) von einer mit Drucköl betriebenen Hilfsmaschine (B) gesteuert wird, dessen Steuerschleb:er (C) derart unter dem Einflüß des Drehzahlreglers und des Hilfsventils steht, daß auf die unter dem Einfluß der Drehzahl hervorgerufene Bewegung des Steuerschiebers in der einen Richtung eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung unter dem Einflluß der Bewegung des Hilfsventils folgt.
  7. 7. Dampfturbine nach Anspruch i bis 6; dadurch gekennzeichnet, daß in die Dxuckflüssigkeitsleitung der Hilfsmaschine (B' ,ein Sicherheitsschieber (D) eingeschaltet ist, der entweder von Hand .oder selbsttätig mittels des Sicherheitsventils steilerbar ist: B. Dampfturbine nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh-, zahl, bei welcher der Drehzahlregler das Hilfsventil (A) beeinfiußt, einstellbar ist.
DEA82484D 1936-03-31 1937-04-01 Regelung von Dampfturbinen Expired DE669786C (de)

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DE (1) DE669786C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE740724C (de) * 1941-06-21 1943-10-27 Kopp & Kausch Drehzahlregler fuer Turbinen und Motoren

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DE740724C (de) * 1941-06-21 1943-10-27 Kopp & Kausch Drehzahlregler fuer Turbinen und Motoren

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