DE819094C - Turbine stage with nozzle control and at least two running races - Google Patents
Turbine stage with nozzle control and at least two running racesInfo
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Description
Turbinenstufe mit Düsenregelung und mindestens zwei Laufkränzen Die ersten Stufen von mehrstufigen Dampfturbinen werden meist als Regelstufen ausgebildet, die durch Zu- und Abschaltung von Düsensätzen an die mit der Belastung sich ändernde Dampfmenge angepaßt «erden können. Beim Übergang auf Teillast vergrößert sich das Gefälle in der Regelstufe und wird mit schlechterem Wirkungsgrad entspannt. Da bei speziellen z. B. Fahrzeugantrieben mit der Leistung meist auch die Drehzahl abnimmt, steigt der spezifische Dampfverbrauch stark an. Die normale Regelstufe arbeitet also bei niederen Drehzahlen ungünstig, und das Anfahren und erste Beschleunigen des Fahrzeuges erfordert große Dampf-und Brennstoffmengen.Turbine stage with nozzle control and at least two running rings Die first stages of multi-stage steam turbines are usually designed as control stages, that by connecting and disconnecting nozzle sets to those that change with the load Adapted to the amount of steam. This increases with the transition to partial load Gradient in the control stage and is relaxed with less efficiency. Included special z. B. Vehicle drives with the power usually also decreases the speed, the specific steam consumption rises sharply. The normal control stage works so at low speeds unfavorable, and starting and first acceleration of the vehicle requires large amounts of steam and fuel.
Es wird vorgeschlagen, Turbinenstufen mit mindestens zwei Laufkränzen als Regelstufen derart auszubilden, daß die Zahl der vom Dampf hintereinander durchströmten Laufkränze, also die Zahl der Geschwindigkeitsstufen, während und ohne jede Störung des Betriebes geändert, also bei Abnahme der Drehzahl und der Leistung vergrößert werden kann.It is proposed that turbine stages have at least two running rings to be designed as control stages in such a way that the number of the steam flowed through one after the other Treads, i.e. the number of speed levels, during and without any disturbance of operation changed, i.e. increased when the speed and power decrease can be.
Zu diesem Zweck werden außer den üblichen Düsensätzen mit den dazugehörigen, zwischen den Laufschaufelkränzen angeordneten Umlenkkanälen weitere Düsensätze vorgesehen, bei denen an Stelle dieser Umlenkkanäle, die den Dampf dem nächsten Laufschaufelkranz zuführen, teilweise Ablenkkanäle eingebaut, die den Dampfstrahl aus der 1\Teridianebene heraus ablenken, bei Axialturbinen in radialer und bei Radialturbinen in axialer Richtung. Durch eine Verstelleinrichtung, die von Hand oder durch einen Regler betätigt werden kann, werden die Düsensätze, die mit untereinander verschiedenen Führungsteilen zwischen den Laufkränzen zusammenarbeiten, während des Betriebes gegeneinander ausgetauscht. Wenn also bei voller Drehzahl und großer Dampfmenge Düsengruppen eingeschaltet sind, hinter denen der Dampf nach der Durchströmung des ersten Laufkranzes durch Ablenkkanäle unmittelbar in den Radraum übertritt, so bleiben diese Düsen beim Anfahren und ersten Beschleunigen durch die Verstelleinrichtung von der Dampfzufuhr abgeschlossen, und an ihrer Stelle sind zuerst andere Düsensätze geöffnet, die mit den normalen im Turbinenbau üblichen Umlenkkanälen zusammenarbeiten, so daß der Dampf alle vorhandenen Laufkränze der Regelstufe durchströmt und in ihnen Umfangskräfte erzeugt. Düsenaufteilung und Verstelleinrichtung sind derart ausgebildet und bemessen, daß beim Übergang von den Düsensätzen der einen auf die andere Art, der in Abhängigkeit von Drehzahl und Leistung erfolgt, keine schädlichen Änderungen des Drehmomentes auftreten. Die den Dampfstrahl aus der Meridianebene ablenkenden Kanäle werden diffusorartig ausgebildet, so daß die Auslaßgeschwindigkeit aus den vorhergehenden Laufkanälen zum Teil nutzbar verwendet wird. Auch im Anschluß an den letzten Laufschaufelkranz können diffusorartige Kanäle angebracht werden, die in gleicher Weise wirken. Die an der Drehbewegung nicht teilnehmenden dampfführenden Teile sitzen in als Drehkörper ausgebildeten, wärmebeweglich im Gehäuse befestigten Teilen. Sie bilden für den Dampfstrahl eine äußere Führungswand, die ohne Unterbrechung am äußeren Umfang der Düse anschließt, so daß eine lückenlose Führung des Dampfstrahles entsteht.For this purpose, in addition to the usual nozzle sets with the associated, Further nozzle sets are provided between the deflection channels arranged between the rotor blade rings, in those instead of these deflection ducts, which carry the steam to the next rotor blade ring supply, partly built in deflection channels, which the steam jet from the 1 \ Teridian level deflect out, in axial turbines in radial and in radial turbines in axial Direction. By means of an adjustment device that is operated manually or by a controller can be, the nozzle sets with each other with different guide parts work together between the running rings, against each other during operation exchanged. So if nozzle groups are switched on at full speed and a large amount of steam, behind which the steam after flowing through the first tread through deflection channels passes directly into the wheel space, these nozzles remain when starting up and the first Accelerate completed by the adjustment of the steam supply, and in their place other nozzle sets are opened first, which are connected to the normal im Turbine construction usual deflection ducts work together, so that the steam is all available Flows through running rings of the control stage and generates circumferential forces in them. Nozzle distribution and adjusting device are designed and dimensioned in such a way that during the transition from the nozzle sets of one type to the other, depending on the speed and power takes place, no harmful changes in torque occur. the The channels deflecting the steam jet from the meridian plane are designed like a diffuser, so that the outlet speed from the previous runner channels can be used in part is used. Diffuser-like can also be used following the last blade ring Channels are attached, which act in the same way. The part of the rotary motion non-participating steam-carrying parts sit in designed as rotating bodies, heat-movable parts fastened in the housing. They form one for the steam jet outer guide wall that connects without interruption to the outer circumference of the nozzle, so that a seamless guidance of the steam jet is created.
Als Verstellorgane werden Kolbenschieber verwendet, die am Gehäuse selbst untergebracht sind. Ihre den Austausch der Düsensätze bewirkende Verstellbewegung kann von Hand oder unter dem Einfluß eines Geschwindigkeitsreglers, evtl. auch eines Druckreglers, der unter dem Einfluß des Druckes im Radraum steht, erfolgen.Piston valves on the housing are used as adjusting elements are housed themselves. Your adjustment movement causing the exchange of the nozzle sets can be done by hand or under the influence of a speed controller, possibly also one Pressure regulator, which is under the influence of the pressure in the wheel space, take place.
Um achsensymmetrischen Dampfeintritt, insbesondere beim Anfahren, zu erhalten und vom Turbinengehäuse beim Übergang aus dem kalten in den Betriebszustand Achsenverbiegungen zu vermeiden, wird die Regelaufgabe auf zwei Schieber verteilt, deren wirksame Kanten sich diametral gegenüberliegen.In order to achieve axially symmetrical steam entry, especially when starting up, and from the turbine housing during the transition from the cold to the operating state To avoid axle bending, the control task is divided between two sliders, whose effective edges are diametrically opposed.
Abb. i zeigt die Strahlführung, und zwar Abb. ia eine dreikränzige Curtisstufe mit Düsensatz a, den drei Laufkränzen b, c, d und den zwei Umkehrsegmenten e und f. Diese in Dampfrichtung aufeinanderfolgenden Kanäle werden beim Anfahren und bei niedriger Drehzahl durchströmt. Bei höherer Drehzahl wird nach Abb. ib ein anderer Düsensatz ä für den Dampf freigegeben, der nur die Laufkränze b und c durchströmen soll. Das dazwischenliegende Umkehrsegment e wird in der gleichen Weise ausgebildet wie in Abb. ia. Dagegen ist an Stelle des Umkehrkranzes f der Abb. ia ein Ablenkdiffusor f' in Abb. ib vorgesehen, der den Dampf nach außen abführt, so daß er den Kranz d bei den höheren Drehzahlen nicht durchströmt. In Abb. i c ist der Düsensatz ä' für den Dampf geöffnet, der bei weiterer Erhöhung der Drehzahl nur auf den Laufschaufelkranz b arbeiten soll. Hinter b wird der Dampf durch Ablenkdiffusor e' radial nach außen abgeleitet, so daß die Laufkränze c und d vom Arbeitsdampf nicht durchströmt werden. Die im Gehäuse h zentrisch und wärmebeweglich befestigten Ringteile g begrenzen die Strömungskanäle radial nach außen und machen die Verwendung von aufgenieteten, aufgelöteten oder aufgeschweißten Deckblechen überflüssig.Fig. I shows the beam guide, namely Fig. Ia a dreikränzige Curtis stage nozzle set a, the b three wheel treads, c, d, and the two reversing segments e and f. These successive in vapor direction flows through the channels during starting and at low speed. At a higher speed, as shown in Fig. Ib, another set of nozzles ä is released for the steam, which should only flow through the running rings b and c. The intermediate reversal segment e is formed in the same way as in Fig. Ia. On the other hand, instead of the reversing ring f in Fig. Ia, a deflecting diffuser f 'is provided in Fig. Ib, which discharges the steam to the outside so that it does not flow through the ring d at the higher speeds. In Fig. Ic, the nozzle set ä 'is open for the steam, which should only work on the rotor blade ring b when the speed is increased further. Behind b, the steam is diverted radially outward through deflecting diffuser e ', so that working steam does not flow through running rings c and d. The ring parts g, which are fastened centrically and movably in heat in the housing h, delimit the flow channels radially outwards and make the use of riveted, soldered or welded cover plates superfluous.
Mit i sind die Kanten bezeichnet, an denen die Düsensätze a, a', a" mit den Ringteilen g zusammenstoßen, so daß eine ununterbrochene äußere Strahlbegrenzung entsteht und die Axialdehnungen der Teile sich durch Flachdrücken der Kante auswirken können.The edges at which the nozzle sets a, a ', a " collide with the ring parts g are denoted by i, so that an uninterrupted outer jet limitation is created and the axial expansions of the parts can have an effect by flattening the edge.
Abb. 2 zeigt ein Beispiel der Verstelleinrichtung für eine zweikränzige Regelstufe, bei welcher bei steigender Drehzahl und Dampfmenge der Übergang von der Durchströmung beider Laufschaufelkränze durch die mit a' bezeichneten Düsensätze i' bis 6' auf die alleinige Durchströmung des ersten Laufschaufelkranzes durch die mit a" bezeichneten Düsensätze i" bis 6" und umgekehrt erfolgt.Fig. 2 shows an example of the adjustment device for a two-ring Control stage at which the transition from the flow through both rotor blade rings through the nozzle sets marked with a ' i 'to 6' to the sole flow through the first rotor blade ring through the with a "designated nozzle sets i" to 6 "and vice versa takes place.
Am Griff p werden über den Doppelhebel z die entlasteten Kolbenschieber m und n bewegt. Beim Übergang von der strichpunktiert gezeichneten Stellung o-o, bei welcher sämtliche Beaufschlagungen vom Dampf abgesperrt sind, zu der ausgezogen gezeichneten Stellung 6-6 werden in der Reihenfolge der Ziffern i bis 6 sämtliche Düsensätze von den Kolbenschiebern m und n nacheinander für den Frischdampf freigegeben, und zwar jeweils gleichzeitig von den Düsensätzen a' und a" die mit der gleichen Ziffer versehenen, also z. B. i' und i"; 2' und 2".On the handle p, the relieved piston slides m and n are moved via the double lever z. During the transition from the dot-dashed position oo, in which all pressures are shut off from the steam, to the solid position 6-6, in the order of the numbers i to 6, all nozzle sets of the piston valves m and n are released one after the other for the live steam, and Although at the same time of the nozzle sets a 'and a " those provided with the same number, for example i' and i"; 2 'and 2 ".
Die Dampfzufuhr zu den Kolbenschiebern m und n wird durch den Umschaltschieber y derartig gesteuert, daß in der ausgezogenen Stellung der in y eintretende Dampf durch die beiden Leitungen ,q in die von den Kolbenschiebern m und -n gerad; freigegebenen Düsensätze ä' gelangen kann, wie durch Pfeile angegeben, oder in der gestrichelt gezeichneten anderen Endlage desUmschaltschiebersy durch die gestrichelten Leitungen r in die Beaufschlagungen a'.The steam supply to the piston valves m and n is controlled by the switch valve y in such a way that in the extended position the steam entering y through the two lines, q straight into the lines from the piston valves m and -n; released nozzle sets ä 'can reach, as indicated by arrows, or in the other end position of the switch slide shown in dashed lines through the dashed lines r into the actuations a'.
Der Servomotor s bewegt den Umschaltschieber y in seine Endlagen und hält ihn dort fest, da der zugehörige Drucköleinschalter x selbst durch die Schnappvorrichtung u in seinen Endlagen gehalten wird, bis eine starke Änderung der Drehzahl oder der Dampfmenge oder beider Einflüsse zusammen eine derart starke Veränderung der Höhenlage der Verbindungsstange v zwischen Regler t und Doppelhebel z verursacht haben, daß die Spannung der Feder w die Haltekraft der Schnappvorrichtung u übersteigt, so daß der Drucköleinschalter x in seine andere Endlage gebracht wird.The servomotor s moves the switch valve y to its end positions and holds it there, since the associated pressure oil switch x itself is held in its end positions by the snap device u until a sharp change in speed or the amount of steam or both influences together result in such a sharp change in the The height of the connecting rod v between the controller t and the double lever z have caused the tension of the spring w to exceed the holding force of the snap device u, so that the pressure oil switch x is brought into its other end position.
Die ausgezogene Darstellung bedeutet große Dampfmenge und hohe Drehzahl des Reglers t. Sinkt nun die Drehzahl des Reglers t sehr stark (gestrichelte Stellung), so wird schließlich der Mittelpunkt der Verbindungsstange v so stark nach unten verschoben, daß trotz gleicher Dampfmengeneinstellung (Hebel z) die Druckspannung in der Feder a, die Schnappvorrichtung u umschnappen läßt, so daß der Drucköleinschalter x in die gestrichelte untere Endstellung gelangt und damit Servomotor s und Umschaltschieber y in die gestrichelte Lage kommen. Nun strömt der Dampf über die beiden gestrichelten Leitungen r den Beaufschlagungen a' zu, während die beiden Leitungen q abgesperrt sind.The solid representation means a large amount of steam and high speed of the controller t. If the speed of the controller t drops very sharply (dashed position), so eventually the center point of the connecting rod v becomes so downward shifted that despite the same steam volume setting (lever z) the compressive stress in the Spring a, the snap device u can snap over so that the pressure oil switch x reaches the dashed lower end position and thus Servomotor s and reversing slide y come into the dashed position. Now flows the steam via the two dashed lines r to the pressures a ', while the two lines q are shut off.
Der gleiche Vorgang tritt ein, wenn bei hoher Drehzahl des Reglers t am Handgriff p eine kleine Dampfmenge eingestellt wird, wenn also z. B. der Handgriff p auf die Stellung l eingestellt ist oder wenn Drehzahl und Dampfmenge gleichzeitig verringert werden.The same process occurs if a small amount of steam is set on the handle p at high speed of the controller t, so if z. B. the handle p is set to position l or if the speed and amount of steam are reduced at the same time.
Der umgekehrte Vorgang, also die Umschaltung von der Beaufschlagung der Düsensätze ä auf die Düsensätze a", erfolgt bei starker Drehzahlerhöhung oder starker Vergrößerung der Dampfmenge oder bei gleichzeitiger Vergrößerung von Drehzahl und Dampfmenge dadurch, daß der Mittelpunkt von v so weit nach oben verschoben wird, daß der Drucköleinschalter x und damit Servomotor s und Umschaltschieber y aus der gestrichelten in die ausgezogene Lage übergehen.The reverse process, i.e. switching from the application of the nozzle sets ä to the nozzle sets a ", takes place in the event of a strong increase in speed or strong increase in the amount of steam or with a simultaneous increase in speed and amount of steam by moving the center point of v so far upwards, that the pressure oil switch x and thus servo motor s and switch valve y from the the dashed line to move into the extended position.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP43940A DE819094C (en) | 1949-05-26 | 1949-05-26 | Turbine stage with nozzle control and at least two running races |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP43940A DE819094C (en) | 1949-05-26 | 1949-05-26 | Turbine stage with nozzle control and at least two running races |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE819094C true DE819094C (en) | 1951-10-29 |
Family
ID=7379907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEP43940A Expired DE819094C (en) | 1949-05-26 | 1949-05-26 | Turbine stage with nozzle control and at least two running races |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE819094C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004042198A2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-05-21 | Klaus-Peter Priebe | Self-regulating turbine |
-
1949
- 1949-05-26 DE DEP43940A patent/DE819094C/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004042198A2 (en) * | 2002-11-05 | 2004-05-21 | Klaus-Peter Priebe | Self-regulating turbine |
WO2004042198A3 (en) * | 2002-11-05 | 2004-07-08 | Klaus-Peter Priebe | Self-regulating turbine |
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