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Einrichtung zum Anfahren von Dampfturbinen mit einem Schnellschlußventil
Bei den heutigen Hochdruckdampfturbinen ist es unerläßlich, Lager und Getriebe vorund
währenddes Anfahrens reichlich mit Schmieröl zu versorgen. Größere Turbinen erhalten
daher eigene, mit Dampf oder elektrisch angetriebene Schmierpumpen, bei kleineren
Maschinen begnügt man sich meist mit einer von Hand betriebenen Schmierölpumpe und
einer entsprechenden Vorschrift, wonach das Anfahr- bzw. Schnellschlußventil nur
geöffnet werden darf, wenn ein. Druckmesser .an der Schmierölleitung einen bestimmten
Mindestdruck anzeigt. Solche Vorschriften werden erfahrungsgemäß nicht immer beachtet,
so daß häufig Lagerschäden entstehen.
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Bei mechanisch wirkenden Schnellschlußventilen, das sind solche, die
durch eine Feder geschlossen und durch eine Klinke offen gehalten werden, wurden
bereits Einrichtungen angewendet, welche die Klinke auslösen, wenn der Schmieröldruck
unter einen bestimmten Mindestwert sinkt. Hierdurch ist das Anfahren der Turbine
ohne genügenden Schmieröldruck zwar mit Sicherheit vermieden, doch haben solche
Einrichtungen den Nachteil, daß die große Schließkraft. der Feder von einer Klinkenkante
getragen werden muß, so daß im Augenblick der Auslö.s.ung an dieser Kante außerordentlich
hohe Beanspruchungen auftreten.
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Es sind ferner auch Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen das von
einer Handpumpe geförderte Öl nicht nur zur Schmierung, sondern auch zum Öffnen
des Schn:ellschlußventils dient, so daß die Turbine erst anfahren kann, nachdem
die Handpumpe einen bestimmten Mindestöldruck hergestellt hat. Die Schmierung erfordert
jedoch eine verhältnismäßig ;große Ölmenge von niedrigere Druck und das Schnellschlußventil
eine verhältnismäßig ;geringe Ölmenge von hohem Druck zu seiner Öffnung. Infolge
der Förderung durch eine für beide Ölströme -gemeinsame Handpumpe muß beider bekannten
Einrichtung die gesamte Ölmenge auf den für das
Öffnen des Schnellschlußventils
erforderlichen Druck gebracht werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich gleichfalls auf eine von Hand
bedienbare Einrichtung zum Anfahren von Dampfturbinen mit einem Schnellschlußventil,
das mit Schließfeder und Öffnungskolben ausgerüstet ist und nur durch eine Druckflüssigkeit
geöffnet und offen gehalten werden kann. Gemäß der Erfindung sind bei ihr zwei miteinander
mechanisch gekuppelte Pumpen vorgesehen, deren eine zur Förderung einer großen Menge
Schmieröles, niedrigen Druckes zur Schmierung .der Turbine und deren andere zur
Förderung einer kleinen Menge Steuerflüssigkeit hohen Druckes zur Öffnung des Schnellschlußventils
:dient. Außerdem ist in Verbindung mit den zwei Pumpen eine selbsttätige Einrichtung
vorhanden, welche ein Anheben des Kolbens und Öffnen des Schnellschlußventils erst
dann zuläßt, wenn der Schmieröldruck einen bestimmten Mindestwert erreicht hat.
Infolge dieser Ausbildung braucht lediglich die auf das Schnellschlußventil einwirkende
Ölmenge auf den zu seiner Öffnung notwendigen hohen Druck gebracht zu werden. Außerdem
ist Sicherheit vorhanden, daß erst nach Erreichen des. durch die selbsttätig wirkende
Einrichtung bestimmten Druckes ein Öffnen des Schnellschlußventils erfolgt.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführung der Einrichtung.
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i ist .das Anfahr- und Schnellschlußventil, welches den Dampfzufluß
zu der nicht dargestellten Turbine absperrt. 2 bezeichnet die Schließfeder und 3
den Kolben, der mit .dem Ventilkegel starr verbunden ist. q. ist die von Hand betriebene
Flügelpumpe für .die Förderung des Schmieröles, 5 eine kleine Kolbenpumpe zur Förderung
des Steueröles für den Kolben 3. Beide Pumpen sind mit einem. gemeinsamen Handhebel
gekuppelt. 6 ist ein einerseits durch den Schmieröldruck, andererseits durch eine
Feder belasteter Kolben, welcher, solange der Schmieröldruck geringer ist als die
Federkraft, das von der Pumpe 5 geförderte Öl frei abströmen läßt, so daß es nicht
unter Druck kommt. Erst wenn der Schmieröldruck die Kraft der Feder 7 überwindet,
verschließt der Stempel 8 den Ölablauf, so daß die Kolbenpumpe 5 nunmehr Öl unter
Druck in den Raum unter dem Kolben 3 fördern und damit das Ventil i .öffnen kann.
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Sobald die Turbine angefahren ist, fördert die von der Turbinenwelle
aus angetriebene und in der Zeichnung nicht dargestellte Schmierölpumpe die erforderliche
Schrnierölmenge durch .die Leitung 9 in den Schmierkreislauf 12 und unter den Kolben
6. Die ebenfalls nicht dargestellte,- von der Turbinenwelle aus angetriebene Steuerölpumpe
drückt durch die Leitung i o auf den Kolben 3 und hält so das Schnellschlußventil
i offen, auch wenn der Handantrieb der Pumpen .l und 5 aufhört. Eine Leitung i i
führt zum Sicherheitsregler an der Turbinenwelle, welcher beim überschreiten einer
bestimmten Höchstdrehzahl das, Öl aus dem Raum unter dem Kolben 3 rasch abfließen
läßt und so zu einem schnellen Schließen des Ventils i durch die Feder 2 Anlaß gibt.
Diese Sicherheitseinrichtung ist auch während des Anfahrens in gleicher Weise wirksam,
wenn dabei die Drehzahl zu hoch steigen sollte. Die Leitung i i kann außerdem zu
anderen selbsttätigen Abstellgliedern führen.
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Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Vor dem Anfahren ist das
Schnellschlußventil i durch die Kraft der Feder 2 geschlossen, so daß der Dampf
nicht zur Turbine strömen kann. Die Feder 7 ist jetzt entspannt, und der Stempe18
läßt den Austritt aus der Leitung 13 frei. Soll ,die Turbine angefahren werden,
so wird nur der Pumpenhebel von Hand betätigt. Beide Pumpen fördern, doch wird die
von der Kolbenpumpe 5 geförderte Ölmenge durch die Leitung 13 drucklos abströmen.
Das von der Pumpe q. geförderte Schmieröl dagegen strömt über die Leitung 12 zu
den Lagern und Getriebeteilen der Turbine und schmiert diese bereits im Stillstand.
Wenn alle geschlossenen Räume mit Schmieröl gefüllt sind und die Pumpe q. eine genügende
Ölmenge fördert, wird der Druck in der Schmierölleitung steigen und schließlich
über den Kolben 6 die Kraft der Feder 7 überwinden und mit dem Stempe18 den Abfluß
aus der Leitung 13 verschließen. Das von der Kolbenpumpe 5 geförderte Öl kommt hierdurch
unter Druck, und zwar steigt der Druck so lange, bis er genügt, um auf dem Kolben
3 die Kraft .der Feder 2 zu überwinden. Von diesem Zeitpunkt ab wird das Schnellschlußventil
i geöffnet, und die Turbine fährt an. Sobald sie eine genügend hohe Drehzahl erreicht
hat, so daß die von der Turbine mechanisch angetriebenen Schmier- und Stenerölpumpen
fördern, kann :der Handbetrieb der Pumpen q. und 5 aufhören.
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Die beiden Pumpen q. und 5 können in beliebiger Weise ausgeführt sein.
Es können Zahnradpumpen, Flügelpumpen oder Kolbenpumpen verwendet werden. Zur Erreichung
der erfindungsgemäßen Wirkung ist es nur notwendig, daß beide Pumpen gleichzeitig
von einem gemeinsamen Antrieb aus in Bewegung gesetzt werden können. Es ist auch
möglich, eine Pumpe so zu bauen, d:aß sie in einem Gehäuse die beiden Flüssigkeitsströme
erzeugt, z. B. in der Weise, daß sie mit einem
kleinen und einem
großen Kolben ausgerüstet ist, wobei der große Kolben für die Schmierung der kleine
für die Steuerung arbeitet.
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Bei manchen Anlagen wird. für die Schmierung und Steuerung dieselbe
Flüssigkeit (Turbinenöl) verwendet. In diesen. Fällen kann zweckmäßig die Steuerölpumpe
ihr Öl aus der Schmieröldruckleitung erhalten, wo es bereits unter einen gewissen
Druck gesetzt ist. Die Steuerölpumpe braucht dann das Öl nicht anzusaugen und ist
dadurch gegen Hohlsog gesichert. Ferner erspart man auf diese Weise eine Saugleitung.
Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung entspricht einer derartigen Ausführung.
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