DE1121894B

DE1121894B - Hydraulischer Antrieb fuer Absperrvorrichtungen, insbesondere fuer Turbinenschnellschlussventile

Info

Publication number: DE1121894B
Application number: DEL29478A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Schuhoff
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-01-17
Filing date: 1958-01-17
Publication date: 1962-01-11

Description

Hydraulischer Antrieb für Absperrvorrichtungen, insbesondere für Turbinenschnellschlußventile Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für Absperrvorrichtungen, insbesondere für Turbinenschnellschlußventile, über zwei in einem Zy- linder axial aufeinanderfolgende, durch ein hydraulisches Druckmittel dichtend gegeneinanderdrückbare Kolben, von denen der erste mit einer die Verschlußstückverstellung bewerkstelligenden Stange fest verbunden und der zweite gegenüber dem Zylinder abgedichtet ist.
Zur automatischen Steuerung der beiden Kolben weist gemäß der Erfindung dieser Antrieb eine Einrichtung zum Abschalten eines der Beaufschlagung des ersten Kolbens dienenden ersten Stromes des hydraulischen Druckmittels bei gleichzeitigem Einschalten eines der Beaufschlagung des zweiten Kolbens dienenden zweiten Stromes dieses Mittels (erster Vorgang) und zum Einschalten des ersten Stromes bei gleichzeitigem Abschalten des zweiten Stromes nach Ansteigen des statischen Druckes im zweiten Strom (zweiter Vorgang) auf, bei der die beiden Ströme als Parallelströme aus einem einzigen Antriebsstrom hervorgehen und ein von ihm durchflossener Druckgeber vorgesehen ist, der bei einem niedrigen statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstromes den ersten Vorgang und bei einem durch das genannte Ansteigen erzielten höheren statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstromes den zweiten VorLyan2 auslöst.
Der genannte Druckgeber ist vorzugsweise ein Venturirohr. Vorzugsweise löst dieses Rohr bei einem unteratmosphärischen Druck als niedrigem Ansprechdruck und bei einem überatmosphärischen Druck als höherem Ansprechdruck aus. Für die Auslösung ist insbesondere im letztgenannten Fall vorzugsweise eine Umschalteinrichtung vorgesehen, die einen beim niedrigen Ansprechdruck öffenbaren und beim höheren Ansprechdruck schließbaren und dadurch die ge- nannten Vorgänge auslösenden elektrischen Schalter aufweist. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist weiterhin vorzugsweise folgendermaßen beschaffen: Zum Ausführen der genannten Vorgänge sind eine von einem Parallelstrom durchfließbare Vorrichtung und eine vom anderen Parallelstrom durchfließbare Vorrichtung vorgesehen, die beide durch die Impulse des Druckgebers elektromagnetisch im genannten Sinn, insbesondere über den genannten elektrischen Schalter, betätigbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Antriebes gemäß der Erfindung für ein Dampfturbinenschnellschlußventil schematisch dargestellt.
Der Antrieb 33 besteht aus einem Zylinder 34 und zwei axial aufeinanderfolgenden, gegen die Kraft einer Feder 35 dichtend gegeneinanderdrückbaren Kolben 36 und 30 im Zylinder 34, von denen der eine mit einer die Verschlußstückverstellung bewerkstelligenden Stange 32 fest verbunden und radial außen ungeführt und der andere nahe der Zylinderachse 37 geführt und radial außen ungeführt, aber abgedichtet ist. Der mit der Stange 32 fest verbundene Kolben 36 weist Glockenform auf. Der andere Kolben 30 hat Topfform. An Stelle der Feder 35 kann auch eine andere Kraft treten. Die beiden Kolben 30 und 36 brauchen nicht die dargestellte Form aufzuweisen. Die Hauptsache ist, daß sie, wenn sie gegeneinandergedrückt werden, sich auf dem gesamten Umfang berühren. Es sei jetzt schon erwähnt, daß bei Abwärtsbewegung der Stange 32 das Schnellschlußventil geöffnet wird. Die Stange 32 ist vorzugsweise mit einer auch in der Achse 37 liegenden Ventilstange 58 gekoppelt.
Unter dem Antrieb 33 ist noch schematisch die Umgebung des Verschlußstücks 52 dargestellt. Die Pfeile 53 und 54 geben die Strömungsrichtung des Dampfes an, wenn das Ventil geöffnet ist. Das Verschlußstück 52 wird mit Hilfe der Dampfkraft beim Schließen gegen seinen Sitz 55 bewegt. Das Öffnen und Offenhalten des Ventils erfolgt gegen die Dampfkraft, die nach der ersten Öffnungsphase, also nach dem Druckausgleich zwischen dem Zuströmraum 56 und dem Abströmraum 57, nur noch auf dem Ouerschnitt der Ventilspindel 58 steht.
Für den ersten Parallelstrom 38 ist im Gebiet des Kolbens 36 ein Kanal 22 am Zylinder 34 angeschlossen. Des weiteren ist für den zweiten Parallelstrom 39 außerhalb der Außenstimseite 19 des Kolbens 30 ein weiterer Kanal 28 am Zylinder 34 angeschlossen. Zwischen den zwei Kolbendichtungen 40 und 41 ist ein Nutraum 26 vorgesehen. Dieser ist während des gesamten Kolbenhubs 42 einerseits über mindestens einen Kolbenkanal 43 mit dem Raum 24 zwischen den beiden Kolben 30 und 36 und andererseits mit einem am Zylinder 34 angeschlossenen, zu einem Sammelbehälter führenden Kanal 27 für das hydraulische Druckmittel verbunden.
Von einer Stelle 44 des Kanals 28 für den zweiten ParalleIstrom 39, die zwischen dem Zylinder 34 und der zu diesem Strom 39 gehörigen Aus- und Einschaltvorrichtung 11 liegt, führt zum Kanal 27 ein Verbindungskanal 45, der ein auf einen etwas höheren Druck als den höheren Ansprechdruck eingestelltes Sicherheitsventil 31, also ein Überdruckventil, enthält. Der Kanal 28 für den zweiten Parallelstrom 39 enthält zwischen der Stelle 44 und der Vorrichtung 11 ein Rückschlagventil 20, das vorzugsweise ein Kegelrückschlagventil ist.
Die beiden Parallelströme 38 und 39 gehen aus dem Antriebsstrom 46 hervor. Dieser durchströmt ein Venturirohr 14 als Druckgeber. Bei Steuerimpulsdruckgebung an einem Steuergerät 59 und dadurch bedingter Öffnung eines Umschaltschiebers 60, wodurch der Antriebsstrom entsteht, strömt das Steuerdrucknüttel, z. B. Öl, durch das Venturirohr 14, den Kanal 17 und den Kanal 21 über das offene Ventil 10 dem Kanal 22 zu. Das Ventil 11 ist geschlossen. Aus dem Kanal 22 strömt das Druckmittel durch die Räume 23 und 24 und über die Kanäle 43 in den Raum 26 und von dort aus in den Kanal 27. Die beiden Kolben 30 und 36 befinden sich dabei in der dargestellten Lage. Nach Steuerimpulsdruckgebung sinkt der statische Druck des Steuerdruckmittels im Venturirohr 14 auf unteratmosphärischen Druck ab. Wenn dieser Druck etwa 0,8 atü groß ist, wird der Schalter 13 des hydroelektrischen Steuergerätes, z. B. Kontaktmanometers 12, geschlossen. Dadurch werden die Schalter 16 des Relais 15 geschlossen, denn der Hubmagnet 48 ist bei geschlossenen Schaltern 13 und 49 stromdurchflossen. Dieser elektrische Steuerstrom ist ein Wechselstrom von 220 V. Durch Schließen der Schalter 16 erhalten die Hubmagnete 50 und 51 elektrischen Kraftstrom aus dem 24-V-Gleichstromnetz. Dadurch wird das Ventil 10 geschlossen und das Ventil 11 geöffnet. Bei etwa 1,5 atü im Raum 29 und im Strom 46, 39 wird die Kraft der Feder35 überwunden, wodurch der Kolben30 nach oben wandert. Der Druck im Strom46, 39 und im Raum 29 steigt nun weiter an. Wenn er 3 atü erreicht hat, was dem Kontaktmanometer 12 vom Venturirohr 14 mitgeteilt wird, wird der Schalter 13 geöffnet. Dadurch werden die Schalter 16 ebenfalls geöffnet, d. h., das Ventil 11 wird geschlossen, und das Ventil 10 wird geöffnet. Der Druck im Strom 46, 38 steigt nun, da der Abfluß zum Kanal 27 versperrt ist, bis auf 10 atü an, wodurch die beiden aufeinandergepreßten Kolben 30 und 36 nach unten gedrückt werden. Somit wird das Ventil geöffnet und verbleibt in diesem geöffneten Zustand, da der genannte Druck von 10 atü auf dieser Höhe gehalten wird.
Um während der letztgenannten Umschaltung der Ventile 10 und 11 keinen Druckabfall im Raum 29 durch Abströmen von Druckmittel aus dem Kanal 28 über die Ventile 11 und 10 in den Kanal 22 zu bekommen, ist im Kanal 28 das Kegelrückschlagventil 20 eingeschaltet. Während der obengenannten Abwärtsfahrt der beiden Kolben 30 und 36 wird das Volumen des Raumes29 vermindert, wodurch der Druck in diesem Raum29 ansteigt. Da das Sicherheitsventil31 vorhanden ist, das für 3,5 atü ausgelegt ist, steigt der Druck im Raum 29 nur bis zu dieser Höhe an.
Durch Steuerimpulsdruckwegnahme am Steuergerät 59 und dadurch bedingtem Umschalten des Schiebers 60 nebst darauffolgender Freigabe der Leitung 18 sinkt der Druck in den Kanälen 17, 21 und 22 und in den Räumen 23 und 47 in kürzester Zeit ab, wodurch der Kolben 36 äußerst schnell nach oben schnellt. Die Ventile 10 und 11 stehen weiterhin nicht unter Strom, d. h., das Ventil 10 bleibt durch Federkaft geöffnet, und das Ventil 11 bleibt durch Federkraft geschlossen.
Die Handgriffe zur Bedienung des Ventils sind gemäß der Erfindung auf einen Kleinstwert beschränkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE- 1. Hydraulischer Antrieb für Absperrvorrichtungen, insbesondere für Turbinenschnellschlußventile, über zwei in einem Zylinder axial aufeinanderfolgende, durch ein hydraulisches Druckmittel dichtend gegeneinanderdrückbare Kolben, von denen der erste mit einer die Verschlußstückverstellung bewerkstelligenden Stange fest verbunden und der zweite gegenüber dem Zylinder abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eine Einrichtung zum Abschalten eines der Beaufschlagung des ersten Kolbens (36) dienenden ersten Stromes (38) des hydraulischen Druckmittels bei gleichzeitigem Einschalten eines der Beaufschlagung des zweiten Kolbens (30) dienenden zweiten Stromes (39) dieses Druckmittels (erster Vorgang) und zum Einschalten des ersten Stromes (38) bei gleichzeitigem Abschalten des zweiten Stromes (39) nach Ansteigen des statischen Druckes im zweiten Strom (39; zweiter Vorgang) aufweist, bei der die beiden Ströme als Parallelströme (38, 39) aus einem einzigen Antriebsstrom (46) hervorgehen und ein von ihm durchflossener Druckgeber (14) vorgesehen ist, der bei einem niedrigen statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstromes (46) den ersten Vorgang und bei einem durch das genannte Ansteigen erzielten höheren statischen Druck (Ansprechdruck) des Antriebsstroms (46) den zweiten Vorgang auslöst.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgeber ein Venturirohr (14) ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Venturirohr (14) bei einem unteratmosphärischen Druck als niedrigem Ansprechdruck und bei einem überatmosphärischen Druck als höherem Ansprechdruck auslöst. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auslösung eine Umschalteinrichtung (12, 13, 15, 16, 48, 10, 11, 50, 51) vorgesehen ist, die einen beim niedrigen Ansprechdruck öffenbaren und beim höheren Ansprechdruck schließbaren und dadurch die genannten Vorgänge auslösenden elektrischen Schalter (13) aufweist. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausführen der genannten Vorgänge eine von einem ParalleIstrom (38) durchtließbare Vorrichtung (10) und eine vom anderen Parallelstrom (39) durchfließbare Vorrichtung (11) vorgesehen sind, die beide durch die Impulse des Druckgebers (14) elektromagnetisch im genannten Sinne, insbesondere über den im Anspruch 4 genannten Schalter (13), betätigbar sind. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen zwei Kolbendichtungen (40, 41) des zweiten Kolbens (30) vorgesehener Nutraum (26) während des gesamten Kolbenhubs (42) einerseits über mindestens einen Kolbenkanal (43) mit dem Raum (24) zwischen den beiden Kolben (30, 36) und andererseits mit einem am Zylinder (34) angeschlossenen, zu einem Sammelbehälter führenden Kanal (27) für das hydraulische Druckmittel verbunden ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Stelle (44) des Kanals (28) für den zweiten Parallelstrom (39), die zwischen dem Zylinder (34) und der zu diesem Strom (39) gehörigen Aus- und Einschaltvorrichtung (11) liegt# zum Abführkanal (27) ein Verbindungskanal (45) führt, der ein auf einen höheren Druck als den höheren Ansprechdruck eingestelltes Sicherheitsventil (31) enthält. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (28) für den zweiten ParaUelstrom (39) zwischen der im Anspruch 7 genannten Stelle (44) und der im Anspruch 7 genannten Vorrichtung (11) ein Rückschlagventil (20) enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 857 723; USA.-Patentschrift Nr. 1114 43 1. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1062 999.