DE969755C

DE969755C - Manoevriereinrichtung fuer Schiffsturbinen mit hydraulisch gesteuerten Manoevrierventilen

Info

Publication number: DE969755C
Application number: DES42142A
Authority: DE
Inventors: Theodor Schwarz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1954-12-31
Publication date: 1958-07-10

Description

Manövriereinrichtung für Schiffsturbinen mit hydraulisch gesteuerten Manövrierventilen Zur Steuerung von Schiffsantriebsturbinen werden der Vorwärts- und der Rückwärtsturbine dampfseitig Manövrierventile vorgeschaltet. Mit diesen Ventilen werden je nach der erforderlichen Fahrstufe mit der Vorwärts- oder Rückwärtsturbine deren Frischdampfmengen geregelt. Zum Schutze der Anlagen wer-den in den Hauptzudampfleitungen Maßnahmen getroffen, die es ermöglichen, die Dampfzufuhr automatisch zu schließen, falls Störungen in der Anlage eintreten. Diese Einrichtungen müssen durch einen Sicherheitsregler bei etwa io% Überdrehzahl und von Hand und bei Störungen des Schmierölsystems auegelöst werden.
Bei Anlagen, deren Manövrierventile mechanisch betätigt werden und bei denen den Manövrierventilen ein Schnellschlußventil vorgeschaftet ist, werden die vorgenan.nten Bedingungen ebenfalls auf mechanischem Wege oder kombiniert mechanischhydraulisch erfüllt. Diese Ausführung ist im grundsätzlichen auch bei den später entwickelten rein hydraulischen Steuereinrichtungen von Schiffsantriebsturbinen übernommen worden, und zwar hydraulisch betätigte Manövrierventile und hy- draulisch wirkendes Schnellschlußventil. Um bei etwaigen Störungen im Steuerölsystem im Notfall die Turbinen betreiben zu können, werden die hydraulisch betätigten Manövrierventile mit zusätzlichen Handbetätigungen augerÜstet.
Die Verwendung von hydraulisch wirkenden Schnellschlußventilen, die den Manövrierteilen vorgeschaltet sind, ist aber nicht immer zweckmäßig. Es ist nämlich bei Schiffsantriebsanlagen zu berücksichtigen, daß bei fahrendem Schiff im Falle einer Schnellschlußauslösung die Turbinen vom Propeller aus noch längere Zeit gedreht werden, bevor sie zum Stillstand gelangen. In einem solchen Falle ist es daher erforderlich, um zu verhindern, daß sich ein eingetretener Schaden trotz einer Schnellschlußauslösung erst richtig auswirken kann, daß der Maschinist durch Gegendampf die Turbinen in wenigen Augenblicken stillsetzt. Hieran ist aber der Maschinist durch das den Manövrierventilen vorgeschaltete Schnellschlußventil zeitlich behindert, da er, bevor er die Betätigung des betreffenden Manövrier-ventiles vornehmen kann, gezwungen ist, vorerst das Schnellschlußventil von Hand zu öffnen.
Um den Übergang von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt und umgekehrt zu beschleunigen und die Bedienung einfacher zu gestalten, wirkt bei einer' Manövriereinrichtung für Schiffsturbinen mit hydraulisch über eine Fahreinrichtung' ge*-steuerten Manövrierventilen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit zusätzlicher Handbetätigung und einem diesen vorgeschalteten Hauptabsperrventil und einer auf Handbetätigung und selbsttätig auf Überdrehzahl und Störung der Turbinenanlage ansprechenden Schnellschlußeinrichtung diese Schnellschlußeinrichtung erfindungsgernäß zusätzlich zur Fahreinrichtung auf die Manövrierventile, während für das Hauptabsperrventil eine lediglich von Hand zu betätigende Schnellschlußeinrichtung vorgesehen ist.
Der Maschinist ist damit im Falle der hydraulischen Schnellschlußauslösung in der Lage, beispielsweise bei Vorwärtsfahrt, durch Handbetatigung des Manövrierventils der Rückwärtsturbine sofort Gegendampf zu geben, ohne vorerst ein.vorgeschaltetes Ventil Öffnen zu müssen. Es ist erwähnenswert, daß die Einsatzbereitschaft der gleichzeitig als Schnellschlußventil wirkenden Manövrierventile dadurch erhöht wird, daß sie als Manövrierventile dauernd betätigt werden, also auch bei einer Schnellschlußauslösung mit großer Wahrscheinlichkeit gängig sind. Dies ist.aber bei einem besonderen Schnellschlußventil in diesem Maße nicht gewährleistet, da sich dieses Ventil während des Betriebes unter Umständen lange Zeit-in Ruhestellung befindgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es ist ' a ein von Hand bedienbares Schnellschlußventil, das durch eine Klinke a' in der Offenstellung gehalten wird. b. und b2 sind die Manövrierventile für Vorwärts-bzw. Rückwärtsfahrt, cl und c" die zugeordneten federbelasteten Kraftkolben, die über die Hilfsstenerungen d, und d2 mit Drucköl beaufschlagt werden können. Die Fahreinrichtung ist mit e bezeichnet. Sie ist so ausgebildet, daß bei einer bestimmten Stellung des Handrades der Druck des Steueröles, das über die Leitung h zugeführt wird, entsprechend der geförderten Maschinenleistung geändert wird, daß also einer bestimmten Maschinenleistung eine bestimmte Stellung des Handrades e und dieser wiederum ein bestimmter Steueröldruck entspricht. f ist ein federbelasteter Umschaltschieber, g eine Schnellschlußeinrichtung. Das zur Beeufschlagung der kraftkolben cl und c. erforderliche Drucköl wird über die Leitungi zugeführt, in die der Umschaltschieber f eingefügt ist.
Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Ventile cl und c. sind geschlossen. Schnellschlußventil a sei geöffnet. jetzt soll die Vorwärtsturbine in Betrieb genommen werden. Zu diesem Zweck wird Handrad e so verstellt, daß sich in der Leitung kl ein gewisser, zunächst noch kleiner Druck aufbaut, der unter den Kolben der Hilfssteuerung d, gegeben wird. Der Kolb.en wird gegen die Kraft der Belastungsfeder li um einen gewissen Betrag aufwärts bewegt und stellt dabei eine Verbindung zwischen der Leitung i und der Leitung m. her, die in den Raum oberhalb des Kraftkolbens cl führt. Der Kraftkolben c, wird entgegen der Kraft seiner Belastungsfeder um einen gewissen Betrag abwärts bewegt und öffnet das Einlaßventil bl für Vorwärtsfahrt um einen gewissen Betrag. je nach der verlangten Turbinenleistung wird nun so lange Drucköl über die Fahreinrichtung e auf die Hilfssteuerung di gegeben, bis die gewünschte Turbinenleistung eingestellt ist. Die zur Herstellung einer eindeutigen Beziehung zwischen Steu-eröldruck und Kraftkolbenweg erforderliche Rück- oder Nachführeinrichtung wurde der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Das im Raum unterhalb des Kraftkolbens ci befindliche 01 fließt bei der Abwärtsbewegung über die Leitungen n, und oi ab.
Während dieses normalen Betriebsfalles wird über die Leitung p, die Schnellschlußeinrichtung g und die Leitung h` Drucköl von rechts auf den Umschaltschieber f gegeben, der entgegen der Kraft seiner Belastungsfeder nach links gedrückt wird und die in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt.
jetzt spreche die Schnellschlußeinrichtung g an und werde im Sinne des eingezeichneten Pfeiles bewegt, so daß hierbei die Druckleitung p abgeschaltet und eine Verbindung der Leitungenh und h' mit der drucklosen Leitung q hergestellt wIrd. Die Gegenbelastung des Kolbens im Untersteuerschieber f wird damit aufgehoben und der Schieber nach rechts bewegt, so daß er die Leitung i absperrt. Damit wird aber gleichzeitig die Leitung k Ünd mit ihr die Leitung ki drucklos, 4. h., es wird die Belastung des Hilfssteuerkoolbens d, weggenommen. Die Feder 11 drückt den Hilfssteuerkolben d, abwärts und verbindet damit die Leitung m, mit der Abflußleitung ol, entlastet also den Kraftkolben c" der jetzt durch seine Belaistungsfeder angehoben wird und das Vorwärtsventil b. schließt.
Damit ist zunächst die Vorwärtsttirbine abgeschaltet, ohne daß das Schnellschlußventil a einzugreifen 'braucht. jetzt stellt der Maschinist wieder die Schnellschlußeinrichtung g 3im und gibt über die Fahreinrichtung e.Druclcöl über die Hilfssteuerung d. auf den Kraftsteuerkolben c2, öffnet also das Rückwärtsventil b2 und kann damit die Turbinenwelle schnell abbremsen-.
In dem beschriebenen Beispiel ist angenommen, daß zwischen Manövrierven " til und Fahreinrichtung noch eine Hilfssteuerung d, bzw. d. eingeschaltet ist. Es ist jedoch auch möglich, den von der Fahreinrichtung e eingestellten Druck unmittelbar über die Kraftkolben c, oder C2 zu geben. In diesem Falle wären dann bei Ansprechen der Schnellschlußeinrichtung unmittelbar diese Druckleitungen drucklos zu machen.-

Claims

IPATENTANSPROCHE: i. Manövriereinrichtung für Schiffsturbinen mit hydraulisch über eine Fahreinrichtung gesteuerten Manövrierventilen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit zusätzlicher Handbetätigung und einem diesen vorgeschalteten Hauptabsperrventil und einer auf Handbetätigung und selbsttätig auf Überdrehzahl und Störung der -Turbinenanlage ansprechenden Schnellschlußeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schnellschlußeinrichtung zusätzlich zur Fahreinrichtung auf die Manövrierventile (b" b2) wirkt, während für das Hauptabsperrventil (a) eine lediglich von Hand zu betätigende Schnellschlußeinrichtung vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine in der Öldruckleitung (i) liegende und durch Öldruck betätigte Schalt-, einrichtung (f), die bei Ansprechen der Schnellschlußeinrichtung (g) für die Manövrierventile die Oldruckleitung absperrt. 3. -Einrichtung nach Anspruch i und 2, bei denen den Manövrierventilen Hilfssteuerungen vorgeschaltet sind, die durch Oldruck entgegefi der Kraft von Belastungsfedern verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerölleitung (k. bzw. k2, h) für die Druckräume dieser Steuerorgane (d2, dl) durch die Schnellschlußorgane (g) drucklos gemacht werden. 4. Einrichtung nach Anspruch i und 2 für Manövrierventile, in denen der Steueröldruck unmittelbar auf einen Servomotorkolben gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume der Servomotoren (cj, C2) an eine drucklos zu machende Leitung angeschlossen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 241 865, 351 282, 409 884, 695 o68, 720 469; K r a f t -. »Die neuzeitliche Dampfturbine«, 1954, S. 148 bzw. 150; Dietzel: »Dampfturbinen<c, 195o, S.261.