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Einrichtung zum selbsttätigen Einschalten einer Hilfsturbine hei elektromotorisch
betriebenen Pumpen oder ähnlichen Anlagen Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb
von Pumpen oder ähnlichen Anlagen durch Elektromotor und eine Hilfsturbine; wobei
letztere den Antrieb bei Ausfall des Elektromotors übernimmt, indem eine selbsttätig
wirkende Umschalteinrichtung dafür sorgt, daß das Frischdampfeinlaß- oder Regelventil
der Hilfsturbine im gegebenen Zeitpunkt geöffnet wird. Umschalteinrichtungen für
diesen Zweck sind in mehrfacher Ausführung bereits bekannt. So wurde u. a. vorgeschlagen,
als Umschaltgerät eine elektromagnetische Einrichtung zu benutzen, bei der das Dampfeinlaßventil
der Hilfsturbine über ein Relais durch Drucköl betätigt wird. Diese Umschaltvorrichtung
hat den Nachteil, daß sie abgesehen von ihrer verhältnismäßig teueren und umständlichen
Gestaltung nicht zuverlässig arbeitet, so daß ein einwandfreier Betrieb in Frage
gestellt ist. Ferner ist vorgeschlagen worden, zum selbsttätigen Einschalten der
Hilfsturbine den Pumpendruck auszunutzen, indem die Umschaltvorrichtung an die Pumpe
angeschlossen wird. Diese Einrichtung bringt die Gefahr mit sich, daß nach längerem
Stillstand eine Ablagerung stattfindet, so daß die beweglichen Steuerungsteile sich
festsetzen können. Diese bekannte Anlage erfordert somit ständig eine sorgfältige
Wartung, da sonst Betriebsunterbrechungen mit wesentlichen Störungen unvermeidlich
sind: Eine weitere bekannte Umschaltvorrichtung besteht darin, sich einer Druckölsteuerung
in Verbindung mit einem Fliehkraftregler zu bedienen, wobei also die Umschaltung
des Pumpenantriebes von der einen auf die andere Antriebsmaschine selbsttätig in
Abhängigkeit von der Drehzahl erfolgt. Eine derartige Einrichtung macht aber bei
Anlagen
mit hoher Umlaufzahl ein besonderes Vorgelege für den Fliehkraftregler
erforderlich, wodurch die Umschalteinrichtung umständlich und teuer wird.
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Durch die Erfindung wird nun eine neuartige Umschaltvorrichtung unter
Verwendung einer Druckölsteuerung geschaffen, bei der die Nachteile der bekannten
Einrichtungen vermieden sind. Die Umschaltung der Antriebsmaschinen erfolgt ebenfalls
in Abhängigkeit von der Drehzahl, jedoch unter Vermeidung eines Fliehkraftreglers,
wodurch insbesondere eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau und in der Wartung
der Umschaltvorrichtung bei gleichzeitiger Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht
wird.
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Das Einlaßventil der Hilfsturbine wird in an sich bekannter Weise
durch einen wechselseitig mit Drucköl beaufschlagten Kraftkolben gesteuert, dessen
Zylinder eine den Druckölzufluß steuernde Vorrichtung, z. B. ein Steuerschieber,
vorgeschaltet ist, der mit verhältnismäßig einfachen Mitteln in Abhängigkeit von
der Drehzahl betätigt wird. Die Erfindung besteht darin, daß der besagte Steuerschieber
mit einem Steuerkolben gekuppelt ist, der wechselweise durch Kraftöl und Steueröl
beaufschlagt wird, deren Zufluß durch einen Umschaltschieber regelbar ist, der in
Abhängigkeit von der Drehzahl des Elektromotors umsteuerbar eingerichtet ist. Weitere
Einzelheiten der Erfindung, die vornehmlich eine zweckmäßige Ausbildung des Umschaltschiebers
betreffen, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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In der Zeichnung ist eine der Erfindung entsprechende Umsteuervorrichtung
schematisch dargestellt.
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Es bezeichnet hierin i die Welle der nicht gezeichneten Hilfsturbine.
Die Turbinenwelle i, die während des Antriebes der Pumpenanlage durch den ebenfalls
nicht dargestellten Elektromotor leer mitläuft, treibt eine Steuerölpumpe 2, deren
Druckleitung 3 zu dem Gehäuse des Umschaltschiebers q. führt, der im oberen Teil
eine Quer- und Längsbohrung 7 aufweist. Durch diese Leitung 7 gelangt das von der
Pumpe 2 geförderte Steueröl in den Raum 6, wo es auf ein am oberen Ende des Umschaltschiebers
q. angebrachtes Tellerventil s wirkt und dieses geschlossen hält. Am anderen Ende
des Umschaltschiebers q. wirkt eine Feder 8 o. dgl. dem auf dem Tellerventil s lastenden
Steueröldruck entgegen. Die Turbinenwelle i treibt ferner eine Zahnradpumpe 9, die
Kraftöl über eine Leitung i o nach einem Zylinder 12 mit dem Kraftkolben 13 fördert,
dessen wechselseitige Beaufschlagung von der Stellung eines Steuerkolbens 15 und
eines durch diesen betätigten Regelschiebers 14 abhängig ist. Eine Abzweigung
I I der Kraftölleitung f o hat über das Gehäuse des Umschaltschiebers q.
und eine Leitung 16 mit dem Zylinder 17 des ..Steuerkolbens 15 Verbindung. Der öldruck
ist im Zylinder 17 so hoch bemessen, daß dieser Druck entgegen der Spannkraft der
Feder 18 den Kolben 15 in der oberen Lage hält, wobei der über einem Doppelhebel
i9 mit diesem Kolben gekuppelte Regelschieber 14 in tiefster Lage festgehalten wird.
Der Kraftkolben 13, der hierbei vom Kraftöl von unten beaufschlagt wird, hält das
Ventil 2o geschlossen und sperrt damit die Frischdampfzufuhr zur Turbine ab. Eine
geringe Dampfmenge durch die Leitung 21 vor und hinter dem Ventil 2o sorgt für die
dauernde Betriebsbereitschaft der Turbine.
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Sinkt infolge Aussetzens des Elektromotors die Drehzahl der Steuerölpumpe
2, so läßt naturgemäß auch der über dem Ventilteller 5 wirkende Steueröldruck entsprechend
nach. Beim Erreichen .einer unteren Grenze, die durch Einstellen einer Gewindekappe
23 bestimmt wird, überwiegt die von der Feder 8 ausgeübte Kraft und bewegt den Umschaltschieber
q. nach oben, wobei der Ventilteller 5 von seinem Sitz abgehoben wird. Damit wird
gleichzeitig der Steuerölzufluß von der Ölpumpe 2 in den Raum 6 über dem Ventilteller
5 sowie der Kraftölzufluß von der Zahnradölpumpe 9 in den Raum unter dem Steuerkolben
15 unterbunden. Der Kolben 15 erhält über die nunmehr erfolgte Verbindung der Leitungen
3 und 16 Steueröl. Unter dem Einfluß der Feder 18 wird der Kolben 15 nach unten
gedrückt, wobei der Regelschieber 14 über den zwangsläufig mitgenommenen Doppelhebel
i9 in die obere Lage bewegt wird, so daß das Kraftöl aus der Leitung i o nunmehr
über den Kraftkolben 13 gelangt und diesen entgegen der Feder 24 a. dgl. nach unten
drückt. Hierbei wird das Dampfeinlaßventil 2o der Turbine geöffnet; infolgedessen
wird nach dem vorübergehenden kurzen Absinken der Pumpendrehzahl diese wieder auf
die erforderliche Umlaufzahl gebracht. Das Abschalten der Turbine bei Wiederanlassen
des Elektromotors geschieht durch Ziehen am Handgriff 25, so daß der Umschaltschieber
q. wieder in die in der Zeichnung dargestellte Stellung bewegt wird.