DE544622C - Regelungseinrichtung fuer Dampfkraftanlagen, insbesondere Dampfturbinen - Google Patents

Description

Jede selbsttätige Regelung beruht darauf, daß eine Abweichung einer Zustandsgröße von ihrem bisherigen Wert eintritt, daß diese Änderung auf einen Impulsgeber übertragen wird, daß dieser Impulsgeber eine Steuerung auslöst und daß von dieser aus der Verstellvorgang durchgeführt wird. Die Nebeneinanderstellung der einzelnen Vorgänge zeigt, daß zwischen der Änderung der Zu-Standsgröße und der Regelwirkung eine bestimmte Zeit vergeht, die durch die Ansprechzeit der Regelung und durch die Regelgeschwindigkeit bestimmt ist. Eine Regelung wird also um so empfindlicher sein, je geringer die Ansprechzeit und je größer die Regelgeschwindigkeit ist.

Die eben genannten Faktoren werden maßgebend durch die Massen beeinflußt, die bei einem Regelvorgang zu bewegen sind, und durch die Kräfte, die für den Bewegungsvorgang bereitgestellt werden können. Sowohl die Massen wie auch die Kräfte sind aber durch die Ausführungsmöglichkeiten innerhalb bestimmter Mindestgrenzen fest-

s5 gelegt, so daß man mit der Abweichung von den üblichen Reglerbauarten kaum zu einer Verbesserung kommen kann. Es muß also danach gestrebt werden, durch günstige Führung der Verstellkraft eine Verringerung der Regelzeiten anzustreben. Die Verstellkraft wird im allgemeinen durch Drucköl geliefert und soll auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Jede Maschine, bei der die Gefahr des Durchgehens besteht, muß einen Sicherheitsregler erhalten, der die Treibmittelzufuhr bei Erreichen der Gefahrenzone absperrt. Gleichzeitig muß aber danach gestrebt werden, auch die Regelventile im Augenblick der Absperrung der Maschine zu schließen, einmal um den Regelvorgang zu verkürzen und andererseits um der Maschine nicht etwa Dampf bei voll geöffneten Regelventilen zuzuführen; denn hierdurch werden starke Beschleunigungsstöße entstehen, die zu schweren Schäden führen können.

Es ist daran gedacht worden, das Regelventil so auszubilden, daß es gleichzeitig die Aufgabe des Schnellschlußventils mit übernehmen kann. Dieser Weg ist an sich gangbar, erscheint aber ungünstig, weil man mit ihm einem Ventil zwei Aufgaben zuweist, die an sich voneinander getrennt werden sollen. Entweder wird der Aufbau des Regelventils unerwünscht verwickelt, oder die Betriebssicherheit leidet für den Fall des

*} Von dem Patentsiicher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-lng. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr,

Schnellschlusses. Es ist also zweckmäßig, Schnellschlußventil und Regelventil voneinander zu trennen.

Die Erfindung geht von dieser Bauweise mit getrenntem Regelventil und Schnellschlußventil aus und schafft eine Einrichtung, die bei Störungen im Kreislauf des Druckmittels, sei es bei Ansprechen des Schnellschlußventils, sei es bei unzulässiger Ab-Senkung des Öldruckes, nicht nur das Schnellschlußventil schließt, sondern gleichzeitig das Regelventil im Sinne eines Schließens beeinflußt und es in der Schließstellung hält, bis die im Normalbetrieb vorhandenen Verhältnisse wiederhergestellt sind. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung in den Regler ein Kolben eingebaut, der einerseits durch das Drucköl beaufschlagt wird, welches das Schnellschlußventil offen hält, andererseits durch eine Feder belastet ist. Bei Wegfall oder starker Verminderung des Öldruckes wird er durch die Belastungsfeder bewegt und gegen den steuernden Teil einer bekannten HilfsSteuerung gedrückt. Dieser gibt hierdurch unmittelbar die für das Schließen des Regelventils bestimmten Steueröffnung der HilfsSteuerung frei, und zwar verläuft dieser Vorgang gleichzeitig mit dem Schließen des Schnellschlußventils. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt, und zwar ist nur die eigentliche Regeleinrichtung gezeigt, während das Regelventil und das Schnellschlußventil nicht dargestellt sind. Zur Regelung der Turbine ist ein Geschwindigkeitsregler ι vorgesehen, der mit dem Steuerstift 2 einer bekannten HilfsSteuerung zusammenwirkt. Das zur Ventilverstellung erforderliche Öl wird durch eine Leitung 3 zugeführt und durch den Steuerstift 2 entweder in die Schließleitung 4 oder in die Öffnungsleitung 5 geleitet. Wenn z. B. der Punkt 6 des Reglerhebels 7 abwärts gedruckt wird, so wird der Steuerstift 2 ebenfalls nach unten verschoben und dadurch eine Verbindung zwischen den Leitungen 3 und 5 hergestellt, also das Ventil weiter geöffnet. Umgekehrt wird beim Anheben des Punktes 6 Drucköl aus der Leitung 3 in die Leitung 4 übergeführt, so daß das Ventil geschlossen wird. Vor der Leitung 3 ist ein Ölstrom 8 abgezweigt, der über die Bohrungen 9 in einen Umschaltschieber 10 eintritt und diesen durch Bohrungen 11 wieder verläßt. Hierauf wird er in einen Raum 12 eingeführt und tritt aus diesem in die Leitung 13 ein, die zum Schnellschlußventil führt und dieses offen hält. Der Umschaltschieber 10 schließt mit seiner Oberkante einen Querschnitt .14. Der Raum 12 bildet gleichzeitig den Zylinderraum eines Kolbens 15, der durch eine Feder 16 belastet ist. Der im Raum 12 herrschende Öldruck drückt den Kolben 15 unter Zusammendrückung der Feder 16 nach unten. Der Steuerstift 2 ist mit dem Gestänge 7 nicht formschlüssig, sondern nur kraftschlüssig gekuppelt, und zwar durch eine Feder 17.

Die Wirkungsweise .der Anordnung ist nun folgende:

Solange in der Leitung 8 ein genügend hoher Öldruck herrscht, steht der Kolben 15 in der dargestellten Lage, und der Regler arbeitet in ganz bekannter Weise. Spricht jetzt der Schnellschlußregler an, so wird der Umschaltschieber 10 abwärts gedruckt, und zwar so weit, daß die Bohrungen 9 abgedeckt und gleichzeitig der Querschnitt bei 14 freigegeben wird. Hierdurch wird nicht nur die Ölzufuhr zur Leitung 13 abgesperrt, sondern es kann auch das in ihr enthaltene Öl durch den Querschnitt bei 14 abfließen. Gleichzeitig hat sich aber die Ölbelastung des Kolbens 15 verringert, so daß jetzt die Feder 16 in der Lage ist, den Kolben 15.aufwärts zu schieben. Nach Zurücklegen eines bestimmten Weges trifft die am Kolben 15 befestigte Stange 18 auf das untere Ende 19 der am Steuerstift 2 befestigten Stange 20 auf und verschiebt diese unter Zusammendrückung der Feder 17 unabhängig von der Lage des Gestänges 7 so weit aufwärts, daß eine Verbindung zwischen den Leitungen 3 und 4 hergestellt wird. Es wird also nicht nur durch das Ansprechen des Sicherheitsreglers das Schnellschlußventil durch Wegnahme des Öldruckes geschlossen, sondern gleichzeitig auch das Regelventil, und zwar bleibt der Steuerstift 2 unabhängig von der Reglerstellung in einer Lage stehen, die einem too Schließen des Regelventils entspricht.

Sollte aus irgendeinem Grund der Öldruck in der Leitung 8 nachlassen, so wird auch in diesem Fall der Kolben 15 durch die Feder 16 aufwärts geschoben, da seine Gegenbelastung nachläßt. Es wird also auch in diesem Fall eine sofortige Schließbewegung von Schnellschlußventil und Regelventil herbeigeführt.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Regelungseinrichtung für Dampfkraftmaschinen, insbesondere Dampfturbinen, mit einer Hilfssteuerung für Drucköl und zusätzlichen Steuerorganen für den durch Drucköl gesteuerten Schnellschluß der Maschine, gekennzeichnet durch einen Kolben (15), der einerseits durch das Drucköl beaufschlagt wird, welches das Schnellschlußventil offen hält, andererseits durch eine Feder (16)

   belastet ist, derart, daß er bei Wegfall oder bei starker Verminderung des Öldruckes durch die Feder (16) bewegt und gegen den steuernden Teil (20) der HilfsSteuerung gedrückt wird, der hierdurch unmittelbar die für das Schließen der Regelventile bestimmten Steueröffnungen der HilfsSteuerung, und zwar mit größter öffnung freigibt, während gleichzeitig das Schnellschlußventil geschlossen wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der steuernde Teil (20) der HilfsSteuerung mit dem eigentlichen Regler (1) kraftschlüssig (Feder 17) gekuppelt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen