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Schnellschlußventil für Dampfturbinen Das Dampfzuführungsventil für-
Diampfturbinen ist häufig als Schnellschlußventil ausgebildet, d. h. bei Überschreiten
einer zulässigen Drehzahl .der Turbine schlägt der absperrende Ventilkegel beinahe
plötzlich auf seinen Sitz auf. Zu diesem Zweck besitzt die Dampfturbine einen auf
.eine bestimmte Drehzahl eingestellten Schnellschlußregler, cler bei der zulässigen
Höchstdrehzahl ausschlägt und einen Vermittler bewegt, der seinerseits das Schließen
des Schnellschlußventils bewirkt. Dies erfolgt bei rein mechanischen Getrieben dadurch,
daß eine Klinke eine Yederverri:egelung freigibt. Bei hydraulischer Steuerung besitzt
das Schnellschlußventil einen Stellkolben, der über eine Spindel mit dem Ventilkegel,
verbunden ist. Auf der einen Seite dieses Stehkolbens wirkt eine Druckfeder im schließenden,
auf der anderen die Druckflüssigkeit im öffnenden Sinne. Bei Ausschlag des Schnellschlußre-l-ers
wird im Vermittler eine Kolbensteuerung so bewegt, daß die Druckflüssigkeit aus
ihm und damit aus dem Schnellschlußventil wegfließen kann, wodurch unter dem Einfluß
der Druckfeder der Stellkolben die schließende Bewegung ausführt.
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Es muß nun in diesem Falle für schnellstes Abfließen der Druckflüssigkeit
Sorge getragen «-.erden, damit die Turbine nicht durchgeht. Dieses schnelle Abfließen
der Druckflüssigkeit kann durch entsprechend bemessene Rohrleitungen erfolgen, die
aber einen großen Druckflüssigkeitsumsatz verlangen. Deshalb ist verschiedentlich
vorgeschlagen worden, das Gehäuse des Schnellschlußventils mit zusätzlichen 4bllußöftnungen
zu t-erselie1, die bei Ausschlag des Schnellschlußreglers, also bei Absinken des
Druckes der Druckflüssigkeit freigegeben werden und somit der Druckflüssigkeit einen
zusätzlichen 4bflußweg verschaffen. Derartige bekannte Schnellschluß-regler brauchen
aber zusätzliche
Einrichtungen, mit deren Hilfe beim Wiederanfahren
der Turbine diese zusätzlichen Abflußöffnungen geschlossen werden.
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Deshalb ist im Hauptpatent 732 6o9 voi-g-, schlagen worden, zwischen
hydrauliscl#-steuextem Schnellschlußv.entil für Dampfturbinen und Vermittler ein
Ventil mit Stufen= kolben und zusätzlicher Abflußleitung zwischenzuschalten,. das
beim Einwirken der Druckflüssigkeit im öffnenden Sinne des Schnellschlußventils
eine Abflußleitung mit großem Durchmesser gesperrt hält, während beim Nachlassen
des Druckes die Druckflüssigkeit, also beim Schließen des Schnellschlußventils diese
Abflußleitung freigegeben wird, so daß der Abfluß der Druckflüssigkeit sehr schnell
erfolgt.
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Die Erfindung benutzt nun den im Hauptpatent gemachten Vorschlag,
indem das zwischengeschaltete Ventil mit dem Stufenkolben gleichsam in das Schnellschlußventil
selbst verlegt wird. Hierbei ist der mit einer Durchflußbohrung versehene Stufenkolben
zwischen der Zuflußöffnung der Druckflüssigkeit im Schnellschlußventilgehäuse und
dem von ihr beaufschlagteii Steilkolben beweglich zwischengeschaltet.
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Die Zeichnung gibt im Längsschnitt eines wesenhaft dargestellten Schnellschlußventils
den Erfindungsgedanken beispielsweise wieder. i ist die Turbine, auf deren Welle
2 .der Schnellschlußregler 3 sitzt, der den Vermittler 4 beeinflußt. Die Druckflüssigkeit
wird von der Pumpe 5 angesaugt und über den Vermittler ,l dem Schnellschlußventil
zugeführt. Bei ausgeschlagenem Schnellscb.lußregler 3 wird im Vermittler 4 ein Kolben
der= art gesteuert, daß die von der Pumpe 5 geförderte Druckflüssigkeit bei G entweichen
kann. Das Schnellschlußventil besteht aus einem Gehäuse 7, in das bei 8 die Druckflüssigkeit
einströmt. 9 stellt die Spindel dar, an deren einem Ende sich der Ventilkegel zur
Regelung der Dampfzufuhr befindet. Mit der Ventilspind-el9 fest verbunden ist der
Stellkolben io, auf dessen einer Seite die Druckfeder i i, auf dessen anderer Seite
die Druckflüssigheit wirkt. Auf der durch die Druckflüssigkeit beaufschlagten Seite
ist dem Stellkolben io ein Stufenkolben 12 vorgeschaltet, der die abgestuften äußeren
Dttr-chmesserD. und D; besitzt und in den Bohrungen des Schnellschlußventilgehäuses
7 dicht geführt ist; zudem dichtet er noch an der konischen Ringfläche 13. Zum Durehlaß
der Druckflüssigkeit besitzt der Stufenkolben 12 eine Durchflußbohrung 14, während
in denn Gehäuse ; des Schnellschlußventils eine Abflußöffnung 15 oder deren; mehrere
vorhanden sind.
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Die Zeichnung stellt die Lage von Stell-Stufenkolben bei geöffnetem
Schnell-":,ehlußventil ,dar. Die bei 8 zugeflossene und durch die Durchflußbohmung
14 geströmte Druckflüssigkeit drückt somit entgegen der Wirkung der Feder i z auf
den Stehkolben i o, wodurch das Schnellschlu.ßventil geöffnet ist. Der Stufenkolben
12 wird durch den Druck der Druckflüssigkeit dichtend an die konische Ringfläche
13 des Gehäuses 7 gepreßt, da die Ringfläche D_-Di größer ist als die Ringfläche
D,-D.. In dieser Stellung ist die Abflußöffnung durch den Stufenkolben 12 verschlossen.
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Bei Nachlassen der Druckflüssigkeit, vorzugsweise also bei Ausschlag
des Schnellschlußregiers 3 beginnt der Druck der Feder i i zu wirken, wodurch, begünstigt
durch den Star der Druckflüssigkeit durch die Durchflußbohrung 14, eine Verschiebung
des Stufenkolbens 12 erreicht wird, der die Abflußöftnung 15 freigibt. Diese Abflußöffnung,
die zweckmäßig mit einem Ringkanal I ti verbunden ist, ist mit einem hinreichend
großen Durchmesser zu versehen, damit die Druckflüssigkeit sehr schnell abfließt,
die Möglichkeit also zum schlagartigen Schluß des Schnellschlußventils gegeben ist.
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BeimWiederöffnen des Schnellschlußventils bewegt die bei 8 einströmende
Druckflüssigkeit den Stufenkolben 12 an die dichtende konische Ringfläche 13, da
die Ringfläche D.-Dl größer ist als die Ringfläche Di-D" und damit wird gleichzeitig
die Abflußöffnunr 15 geschlossen, so daß die Druckflüssigkeit über die Durchflußbohrung
14 auf den Steil-kolben io wirkt. Somit ist trotz der zusätzlichen
Abflußöffnung im Gehäuse ein völlig selbsttätiges Arbeiten des Schnellschlußventils
mit einfachen Mitteln gewährleistet.