DE697519C

DE697519C - Co-operating pressure regulators and throttle regulators, in which the throttle regulator is adjusted by the propellant itself, for power machines, in particular small turbines

Info

Publication number: DE697519C
Application number: DE1937SC113553
Authority: DE
Inventors: Alfred Weber
Original assignee: Schuechtermann und Kremer Baum AG fuer Aufbereitung
Current assignee: Schuechtermann und Kremer Baum AG fuer Aufbereitung
Priority date: 1937-08-13
Filing date: 1937-08-13
Publication date: 1940-10-16

Description

Miteinander zusammenwirkende Druckregler. und Drcisselregler, bei-welchen die Wrstellung -des_Drosselreg fers durch das Treibmittel selbst erfolt, für Kraftmaschinen, insbesondere Kleinturbinen Es ist bereits ein Druckregler mit durch eine Membran gesteuertem Regelventil bekanntgeworden, bei dem durch in den Steuerstrom vor und hinter dem -Membrangegendruckräumeingeschaltete Drosselstellen ein Druckausgleich erfolgt -'und der schließende Einfluß -des 'Vordruckes auf den Regelventilteller aufgehoben wird. Dabei wird die Steuer-'membran ebenso wie der Ventilteller beiderseits durch das Arbeitsmittel beaufschlagt. Es handelt sich mithin um -einen reinen. Druckregler, der den Nachbeil hat, daß er bei geringen Druckänderungen auch nur geringe Verstellkräfte auslöst und dadurch -zur Regelurig von Kraftmaschinen ungeeignet ist. Bei plötzlichen - Druckänderungen ist stets eine gewisse Zeit -zum Druckausgleich erforderlich, die ein Pendeln der Steuerung, unter Umständen sogar ein Durchgehen der Maschine; hervorrufen. kann.Cooperating pressure regulators. and throttle regulators, in which the setting -des_Drosselreg fers by the propellant itself takes place, for engines, especially small turbines It is already a pressure regulator with through a membrane controlled control valve became known, in which by in the control current before and A pressure equalization is established behind the diaphragm counterpressure chamber takes place -'and the closing influence -des' pre-pressure on the control valve disk will be annulled. The control diaphragm as well as the valve disk are on both sides acted upon by the work equipment. It is therefore a pure one. Pressure regulator, who has the disadvantage that he has only low adjustment forces with small changes in pressure triggers and is therefore unsuitable for regulating power machines. In the case of sudden - Pressure changes always require a certain amount of time for pressure equalization, that the control oscillates, possibly even the machine running away; cause. can.

Die vorliegende Erfindung, die sich auf miteinander zusammenwirkende Druckregler und Drosselregler, bei welchen die Verstellung des Drosselreglers durch das Treibmittel selbst erfolgt, für Kraftmaschinen,--insbesondere _ Kleinturbinen; bezieht, vermeidet alle diese Nachteile. Sie ist dadurch gekennzeichnet,_ daß der Druckregler in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl .oder -leistung den Innpuls gibt, wobei als Druckmittel für den Druckregler das Lageröl, das Fördergut den angetriebenen Arbeitsmaschine, sei es Flüssigkeit, Gas oder= Dampf; der der Abdampf (Abwasser, Abgas) der Kraftmaschine benutzt wird. Bei:' der - Regelung gemäß der Erfindung ist also eine Aufhebung des Vordruckes -auf den Ventilteller weder beabsichtigt noch notwendig. In allen Regelstellungen ist eine strenge Rückführung gewahrt, und es sind zu diesem Zweck Steuermembran und Regelventil voneinander getrennt. Der Ventilteller ist beiderseits vom Arbeitsmittel, die Steuermembran aber einerseits von einem Zusatzmittel beaufschlagt; dessen Druck abhängig -ist von der Maschinendrehzahl qder beispielsweise von der - Förderleistung der Arbeitsmaschine. Der Drosselspalt ist sehr klein, und es löst daher eine geringe Bewegung der Steuermembran eine so erhebliche Verstellkraft aus, daß mit großer Sicherheit eine Steuerbewegung erfolgt, und zwar so lange, bis der geringfügige Spalt wiederhergestellt ist. Die Rückführung findet ebenso schnell und sicher statt, als wenn die beiden Membranen starr miteinander verbunden wären und durch eine große äußere Kraft bewegt würden.The present invention, which is cooperative on each other Pressure regulators and throttle regulators, in which the adjustment of the throttle regulator by the propellant itself takes place, for power machines, - in particular _ small turbines; avoids all of these disadvantages. It is characterized by the fact that the Pressure regulator depending on the machine speed or power the Innpuls there, with the bearing oil as the pressure medium for the pressure regulator, the conveyed the driven Working machine, be it liquid, gas or steam; that of the exhaust steam (waste water, Exhaust gas) of the engine is used. At: 'der - regulation according to the invention is therefore a cancellation of the form -on the valve disc neither intended still necessary. In all control positions there is a strict return preserved, and for this purpose the control diaphragm and control valve are separated from one another. The valve disk is on both sides of the working fluid, but the control diaphragm is on the one hand acted upon by an additive; the pressure of which depends on the machine speed qder, for example, from the - delivery rate of the driven machine. The throttle gap is very small, and therefore a slight movement of the control diaphragm triggers one considerable adjusting force from that a control movement takes place with great certainty, until the slight gap is restored. The repatriation takes place just as quickly and safely as if the two membranes were rigid with one another connected and moved by a great external force.

Die Erfindung ist mit besonderem Vorzug bei hochwertigen Kleinturbinen anwendbar. Diese arbeiten mit hoher Drehzahl und haben daher in der Regel Lager-mit Druckölschmierung. Zweckmäßig ist es deshalb,. dieses Drucköl für die Druckregelung der Turbine zu nutzen, während das Drosselventil der Turbine durch den Dampfdruck selbst bewegt wird.The invention is particularly advantageous in high-quality small turbines applicable. These work at high speed and therefore usually have bearings Pressure oil lubrication. It is therefore useful. this pressure oil for pressure control the turbine to use while the throttle valve of the turbine by the steam pressure itself is moved.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können noch die Düsenkammer des Drosselreglers ,als Wasserabscheider ausgebildet und der Drosselkörper, z. B. eine Membran, mit einem Drosselansatz, der zugleich als Kondensatfänger dient, versehen sein.In a further embodiment of the invention, the nozzle chamber of the Throttle regulator, designed as a water separator and the throttle body, z. Legs Membrane with a throttle attachment, which also serves as a condensate trap be.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise in einer wesenhaften Ausführungsform im senkrechten Mittelschnitt veranschaulicht.In the drawing, for example, the invention is in an essential way Embodiment illustrated in vertical center section.

i ist der Druckregler, 2 die Membran dieses Reglers und 3 eine Stellschraubie zur Regelung des Druckes des Öls, welches als Drucköl bei q. eintritt und bei 5 -abfließt. 6 ist der Drosselregler mit Membran 7. Diese hat eine Bohrung 8, deren Querschnitt kleiner ist als die Bohrung der nach oben und unten beweglichen Hohlstange 9, -welche mit der Membran 7 verbunden ist und in das Gehäuse des Druckreglers i hineinragt.i is the pressure regulator, 2 is the diaphragm of this regulator and 3 is an adjusting screw to regulate the pressure of the oil, which is used as pressure oil at q. entry and at 5 -drains. 6 is the throttle regulator with membrane 7. This has a bore 8, whose Cross-section is smaller than the bore of the hollow rod that can be moved up and down 9, -which is connected to the membrane 7 and in the housing of the pressure regulator i protrudes.

Bei Stillstand der Turbine liegt die Membran 7 bei 1ö an und sperrt den Dampfeintritt i q: ,ab, während das untere Ende der Hohlstange 9 um den Membranhub von der Membran 2 entfernt ist. Die Inbetriebnahme erfolgt durch Öffnen des Ventils i i. Der eintretende Dampf stößt bei io auf die 7, drückt letztere nach unten durch und strömt bei 12 zu den Düsen ab. Ein kleiner Teil des Dampfes tritt über die Öffnung 8 teils durch Öffnungen 16 in der Hohlstange 9 unter die Membran 7 und teils durch die Hohlstange 9 und den Spalt 13 bei 1 5 aus. Mit zunehmender Drehzahl steigt der Förderdruck z. B. der Ölpumpe unter der Membran 2, die sich hebt und den Spalt 13 schließt. Der durch die Bohrung 8 flitßende Dampf kann jetzt nicht mehr bei 13 austreten; es wird sich mithin unter der Meinbran 7 ein Druck einstellen, der die 7 anhebt und damit den Spalt io mehr oder weniger drosselt. Im Beharrungszustand ist bei 13 ein winziger Spalt vorhanden; so daß immer etwas Dampf abströmt und unter der Membran 7 ein Druck herrscht, der zusammen mit der Federkraft der Membran, die nötigenfalls durch eine Zusatzfeder unterstützt wird, der Dampfspannung oberhalb der Membran 7 das Gleichgewicht hält. Die geringste Veränderung des Spaltes 13 verursacht sogleich eine bedeutende Druckänderung unter der Membran 7, so daß eine große Verstellkraft für die Drosselregelung frei wird, während der Druckregler selbst nur eine geringe Verstellkraft zu haben. braucht. Dadurch kann die Regelung sehr empfindlich gehalten werden. Die Stellschraube 3 gestattet zudem eine Änderung der Drehzahl in weiten Grenzen.When the turbine is at a standstill, the membrane 7 rests at 10 and blocks the steam inlet iq:, while the lower end of the hollow rod 9 is removed from the membrane 2 by the membrane stroke. Commissioning takes place by opening the valve i i. The incoming steam hits 7 at io, pushes the latter downwards and flows out to the nozzles at 12. A small part of the steam exits through the opening 8 partly through openings 16 in the hollow rod 9 under the membrane 7 and partly through the hollow rod 9 and the gap 13 at 15. With increasing speed, the delivery pressure increases z. B. the oil pump under the membrane 2, which rises and the gap 13 closes. The steam flowing through the bore 8 can no longer exit at 13; a pressure will therefore be set under the Meinbran 7, which raises the 7 and thus more or less throttles the gap. In the steady state there is a tiny gap at 13; so that some steam always flows off and there is a pressure under the membrane 7 which, together with the spring force of the membrane, which is supported by an additional spring if necessary, keeps the vapor tension above the membrane 7 in equilibrium. The slightest change in the gap 13 immediately causes a significant change in pressure under the diaphragm 7, so that a large adjusting force is released for the throttle control, while the pressure regulator itself only has a small adjusting force. needs. This means that the regulation can be kept very sensitive. The adjusting screw 3 also allows the speed to be changed within wide limits.

Durch geeignete Bemessung der Membran 7 oder Anordnung einer' Zusatzfeder kann der Druck. unter der Membran 7 so gestaltet -werden, daß der Verlust an Leckdampf möglichst gering wird. Das Gehäuse über der Membran 7 kann auch als Wasserabscheider ausgebildet werden, so da,ß durch die klein gehaltene Öffnung 8 über 13 nach 15 nur Kondensat abfließt: Die Membran 7 kann ferner einen in die Bohrung 14 hineinragenden - Drosselansatz erhalten, der das Pendeln der Drehzahl bei geringer Belastung verhütet, zugleich aber als Kondensatfänger dient. Statt der Plattenmembranen können auch andere Federungskörper oder Kolben Verwendung finden. Zur Verhütung unzulässiger Erwärmung des Steuermittels unter der Membran 2, z. B. des Öls; können Druckregler und Drosselregler auch voneinannder getrennt werden, wobei die Membran 2 eine Verlängerungsstange erhält, die mit der Hohlstange 9 den Spalt 13 bildet.By suitable dimensioning of the diaphragm 7 or the arrangement of an additional spring, the pressure. be designed under the membrane 7 so that the loss of leakage steam is as low as possible. The housing above the membrane 7 can also be designed as a water separator, so that only condensate flows out through the small opening 8 via 13 to 15: The membrane 7 can also have a throttle attachment protruding into the bore 14, which prevents the oscillation of the Speed is prevented at low load, but at the same time serves as a condensate trap. Instead of the plate diaphragms, other spring bodies or pistons can also be used. To prevent unacceptable heating of the control means under the membrane 2, z. B. of oil; For example, the pressure regulator and throttle regulator can also be separated from one another, the membrane 2 being provided with an extension rod which, with the hollow rod 9, forms the gap 13.

Die zuvor beschriebene Einrichtung kann auch mit Vorteil als Gegendruckregler, Temperaturregler oder Drucknvnderventil für Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe Verwendung finden. - 'The device described above can also be used with advantage as a back pressure regulator, Temperature regulator or pressure changing valve for liquids, gases or vapors use Find. - '

Claims

PATENT CLAIMS: i. Cooperating pressure regulators and throttle regulators, in which the adjustment of the throttle controller is carried out by the propellant itself, for power machines, in particular small turbines, characterized in that that the pressure regulator depending on the machine speed or power Impulse gives, with the bearing oil, the conveyed material, as the pressure medium for the pressure regulator _the driven machine ,. may be. be it liquid, gas or steam, or the Exhaust steam (waste water, exhaust gas) of the engine is used. a. Working together Pressure regulator and throttle regulator according to Claim i, characterized in that. that the The nozzle chamber of the throttle regulator is designed as a water separator. 3. Together cooperating pressure regulator and throttle regulator according to claim i, characterized in that da.ß the throttle body (7) has a throttle attachment, which also acts as a condensate trap serves.