AT413466B - Differenzdruckakkumulator - Google Patents

Description

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AT 413 466 B

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Generatordichtungs-Ölsysteme und insbesondere auf einen Differenzdruckakkumuiator zur Verwendung in einem Ölversorgungssystem, der dafür ausgebildet ist, vorübergehend Öl an einen Bestimmungsort während eines vorübergehenden Ereignisses zuzuführen, wobei der Akkumulator eine Trommel mit einem Einlaß an einem Ende 5 und einem Auslaß am anderen Ende sowie einen Kolben aufweist, der gleitend im Inneren der Trommel aufgenommen ist, um eine obere und eine untere Kammer auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens zu schaffen.

Akkumulatoren vom Freikolbentyp sind an und für sich nicht neu, und die Verwendung solcher io Akkumulatoren in hydraulischen Systemen ist gut bekannt. Nichtsdestoweniger schafft die vorliegende Erfindung eine neuartige Akkumulatorkonstruktion, die speziell für eine Anwendung im Rahmen eines Generatorabdichtungsölsystems ausgelegt ist. Der Akkumulator soll dafür ausgelegt sein, einen minimalen Differenzdruck über die Generatordichtungen mit der geforderten Ölströmungsrate während einer momentanen Verringerung oder Unterbrechung der Ver-15 sorgungsölströmung aufrechtzuerhalten.

Hohe Anforderungen an die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Wartbarkeit bei Kraftwerken mit Generatordichtungsölsystemen mit verhältnismäßig niedrigem Differenzdruck erfordern Schutzmaßnahmen, die dafür ausgelegt sind, die Integrität einfacher Radial-Ölfilm-Gasdichtungen zu 20 erhalten, die bei großen Dampf- oder Gasturbinengeneratoren angewendet werden, welche Wasserstoffgekühlt werden. Die Notwendigkeit für einen zusätzlichen Schutz gegen vorübergehende Unterbrechungen des Öldruckes zu den Luft/Wasserstoff-Dichtringen wird gelegentlich von Kundenwünschen und kundenspezifischen Ausfallkriterien vorangetrieben, die strenger sind als das, was sich nach allgemeiner industrieller Praxis und nach der Betriebserfahrung 25 eingebürgert hat. Dies trifft besonders zu, weil im Falle eines Dichtungsversagens unter Druck stehender Wasserstoff aus dem Inneren des Generators an der Schnittstelle zwischen Rahmen und Welle entweichen und dadurch möglicherweise eine explosive Mischung außerhalb des Generators erzeugen kann. Darüber hinaus tritt, wenn ein Wasserstoffleck auftritt, eine Selbstheilung der leckenden Dichtung erst auf, wenn der Generator im wesentlichen frei von Gas ist. 30

Generatoren enthalten typischerweise Dichtungen an den gegenüberliegenden Enden des Generators, wo die Rotorwelle aus dem Generatorrahmen austritt, um zu verhindern, daß das interne Wasserstoffgas entlang der Welle in die Atmosphäre entweicht. In einer typischen Anordnung wird ein Satz von vier Dichtungen an jedem Ende verwendet, zwei zur Abdichtung von 35 Luft und zwei zur Abdichtung von Wasserstoff. Diese Dichtungen werden durch einen Ölfilm aufrechterhalten, wobei Öl in das Zentrum der Dichtungsanordnung eingespritzt und dann zu den Luft- und Wasserstoffdichtungskomponenten geleitet wird. Von besonderer Bedeutung sind hier die Wasserstoffdichtungen. 40 Anstelle der Verwendung eines bereits zuvor unter Druck gesetzten Gases, welches gegen einen Kolben drückt oder einen Balgen aufbläst, wie es bei einer herkömmlichen Akkumulatorkonstruktion der Fall ist, wird eine Meßleitung großer Bohrung, die mit Öl aus dem Wasserstoff-(Dichtungs)-Abtrenntank gefüllt ist, verwendet, um eine direkte Rückkopplung des Generatorgasdruckes zur oberen Seite eines freien Kolbens in dem vertikal orientierten Akkumulator zu 45 schaffen. Mit anderen Worten haben wir entdeckt, daß, weil Öl aus den Wasserstoffdichtungen mit einem Druck abfließt, welcher gleich dem internen Generatorgasdruck zu einem oder mehreren Wasserstoffabtrenntanks ist, der Öldruck des Wasserstoffabtrenntankes verwendet werden kann, u.zw. in Kombination mit dem Gewicht des Akkumulatorkolbens, um eine direkte Generatordruckrückkopplung zu schaffen, um einen verhältnismäßig festen Differenz-50 Dichtungsöldruck während eines vorübergehenden Ereignisses aufrechtzuerhalten, wenn der Haupt-Dichtungsölversorgungsdruck nicht ausreichend ist.

Insbesondere werden die Massendichte, der Durchmesser und die Länge des Kolbens im Hinblick auf den gewünschten Differenzdruck, die Niveauunterschiede des Wasserstoffabtrenntan-55 kes und der Dichtringe, den auf die Reibung in den Verbindungsrohren, Ventilen und Öffnungen 3

AT 413 466 B zurückzuführenden Druckabfall, die Auswirkungen der dynamischen Reibung der Kolbendichtungsringe und die Gesamtdynamik des Systems gewählt. Das Kolbendichtungsringmaterial wird ebenfalls so gewählt, daß der Effekt der statischen Reibung minimiert ist. Dies ist besonders bei niedrigen Differenzdrücken nützlich, wenn verhältnismäßig kleine Änderungen des 5 Differenzdruckes für den erfolgreichen Betrieb eines Generatordichtungs-Ölsystems zulässig sind.

Somit wird gemäß der Erfindung ein Differenzdruckakkumulator geschaffen, zur Verwendung in einem Ölversorgungssystem, der dafür ausgebildet ist, vorübergehend Öl an einen Bestim-io mungsort während eines vorübergehenden Ereignisses zuzuführen, wobei der Akkumulator eine Trommel mit einem Einlaß an einem Ende und einem Auslaß am anderen Ende sowie einen Kolben aufweist, der gleitend im Inneren der Trommel aufgenommen ist, um eine obere und eine untere Kammer auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens zu schaffen, der sich dadurch auszeichnet, daß der Kolben einen Körperteil, der sich über mehr als die Hälfte der 15 Länge des Kolbens erstreckt, sowie mehrere axial ausgerichtete Zwischenscheiben aufweist, welche sich im wesentlichen über die verbleibende Länge des Kolbens erstrecken, wobei der Körperteil und die Zwischenscheiben zwischen zwei Endscheiben festgelegt sind und der Körperteil, die Zwischenscheiben und die Endscheiben im wesentlichen gleiche Durchmesser haben, und wobei das Gewicht und die Länge des Kolbens durch Zugabe oder Entfernung einer 20 oder mehrerer Zwischenscheiben veränderbar sind.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Differenzdruckakkumulators sind im Zusammenhang mit einem Generatordichtungsölsystem wie folgt: 25 (a) Beseitigung einer möglichen Sicherheitsgefährdung durch Auslecken von Gas in das Dich tungsöl im Falle eines Balgenbruches oder Ausfalles einer Gas/Flüssigkeits-Dichtung in einem herkömmlichen Kolbenakkumulator; (b) Beseitigung der Unsicherheit der Balgendynamik bei sehr kleinen Änderungen des Arbeitsdruckes im Vergleich zu der typischen Anwendung von Akkumulatoren in hydraulischen Steuer- 30 kreisen; (c) automatische Anpassung an Änderungen des Generatorgasdruckes, insoferne, als das System keinen Bedienereingriff erfordert, um den Vorladedruck wiedereinzustellen, wenn der Generatorgasdruck absichtlich oder unabsichtlich verringert wird; (d) kompaktere Anordnung als bei herkömmlichen Gas/Flüssigkeits-Akkumulatoren bei glei-35 ehern Arbeitshub; insbesondere gibt es eine Verbesserung von 10:1 im volumetrischen Wirkungsgrad für diese Anwendung im Vergleich zu herkömmlichen Akkumulatoren vom Balgen- typ; (e) Verringerung der Versorgungskosten auf Grund der verringerten Anzahl von Vorrichtungen gleichartigen Volumens und Gewichts; 4o (f) Erhöhung der Zuverlässigkeit auf Grund der geringen Zahl von Teilen und der Vermeidung von Balgen und anderen Gas/Flüssigkeits-Schnittstellen; und (g) das Gewicht des Kolbens kann durch Hinzufügen bzw. Entfernen von Scheiben verändert und der Akkumulator dementsprechend kalibriert werden. 45 Der Akkumulator enthält zweckmäßigerweise auch eine Gasüberbrückungsanordnung, welche es ermöglicht, daß Gas im Akkumulator (wenn er leer ist und bevor er mit Öl beaufschlagt wird) im Nebenschluß eine Kolbendichtung überwindet und durch das obere Ende des Akkumulators entweicht, wenn die Kammer unterhalb des Kolbens mit Dichtungs-Versorgungsöl gefüllt wird und wenn sich der Kolben nach oben zur Oberseite des Akkumulators bewegt. 50

Bei dem hier beschriebenen Dichtungsölsystem werden zwei Paare von Differenzdruckakkumulatoren, wie sie oben beschrieben wurden, stromabwärts einer oder mehrerer Ölversorgungspumpen und zugeordneter Druckregelventile angeordnet. Die Akkumulatoren, alle in vertikaler Orientierung, sind so angeordnet, daß die Auslässe an ihren unteren Enden an die Ölversor-55 gungsleitungen stromaufwärts der Generatordichtungen angeschlossen sind. Im speziellen 4

AT 413 466 B liefern zwei Akkumulatoren Notfall-Dichtungsöl an einen Satz von Dichtungen an einem Ende des Generators und zwei weitere Akkumulatoren Notfall-Dichtungsöl an den anderen Satz von Dichtungen am gegenüberliegenden Ende des Generators. Der zweite Akkumulator in jedem Satz erhöht die Systemzuverlässigkeit (Redundanz) und bietet zusätzliche Strömungskapazität, 5 wenn beide Akkumulatoren verfügbar sind.

Wie bereits erwähnt, wird Öl aus dem oder den Wasserstoffabtrenntank(s) den oberen Kammern der Akkumulatoren zugeführt, wogegen Dichtungsöl aus der Hauptversorgung den unteren Kammern der Akkumulatoren zugeführt wird. Unter normalen Umständen ist die Druckdiffe-io renz in den Akkumulatoren so, daß die Kolben in die oberen Abschnitte der Akkumulatoren bewegt werden, wobei die unteren Kammern vollständig mit Dichtungsöl beaufschlagt sind.

Wenn die Dichtungsölversorgung durch ein vorübergehendes Ereignis unterbrochen sein sollte, wie eine Verringerung oder einen Ausfall der Ölströmung auf Grund eines fehlerhaften Ventilbe-15 triebes durch einen menschlichen Fehler, eines Ausfalles des Differenzdruckregelventiles oder eines mechanischen Ausfalles einer einzeln laufenden Hauptversorgungspumpe, fallen die verfügbare Ölströmung und der verfügbare Druck in der Dichtungsöl-Versorgungsleitung ab, der Pumpenabgabedruck fällt auf Null und der Druck in der Dichtungsversorgungsleitung fällt ab. Als Ergebnis senken sich die Kolben in den Akkumulatoren, wodurch sie Dichtungsöl den 20 Hauptversorgungsleitungen zuführen und einen Differenzdruck von beispielsweise annähernd 37,9 kPa (5 1/2 psid) über die Generatordichtungssätze aufrechterhalten, bis die Akkumulatoren entladen sind. Somit werden die Strömung und der Druck an den Generatordichtungen über eine Zeitspanne aufrechterhalten, die ausreicht, damit sich die Hauptpumpe erholt, die Notfallspumpe anläuft oder der Hilfsdifferenzdruckregler die Kontrolle übernimmt. 25

Nach der Wiederaufnahme des Betriebes des Versorgungssystemdruckes und der Zufuhrsystemströmung ist wieder Öl verfügbar, um die Akkumulatoren zu füllen, was bewirkt, daß die Kolben zur Oberseite der Zylinder bzw. Trommel in den vollständig gefüllten Zustand ansteigen. 30 Es ist zu beachten, daß die hier beschriebene Systemanwendung lediglich ein Beispiel ist und nicht als Einschränkung des Umfanges der Erfindung gedeckt ist. Beispielsweise ist es nicht notwendig, daß vier Akkumulatoren verwendet werden, um Notfalls-Öl für zwei Sätze von Dichtungen zu liefern. Diese Redundanz kann jedoch bei solchen Systemen erforderlich sein, wo Sicherheit das Hauptanliegen ist. Es ist aber ersichtlich, daß die Akkumulatorkonstruktion ge-35 nausogut bei anderen Systemen anwendbar ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden. 40 Die Fig. 1A und 1B sind ein aufgeteilter Querschnitt eines Differenzdruckakkumulators gemäß der Erfindung; und Fig. 2 ist ein beispielhaftes, aber vereinfachtes Blockschaltbild eines Dichtungsölsystems, das Differenzdruckakkumulatoren verwendet, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind.

Fig. 1 zeigt einen bevorzugten Differenzdruckakkumulator 10 gemäß der Erfindung. Der Akku-45 mulator weist einen Zylinder bzw. eine Trommel 12 auf, die aus einem nicht-magnetischen Material wie Aluminium oder rostfreiem Stahl gebildet ist und eine glatte, zylindrische Innenoberfläche 14 besitzt. Ein Kolben 16 gleitet in der Trommel 12, wobei seine Bewegungsrichtung von den Drücken auf den gegenüberliegenden Seiten des Kolbens abhängt. so Die Trommel 12 ist mit einem Einlaß 18 in einer Endkappe am einen Ende 20 der Trommel und einem Auslaß 22 in einer weiteren Endkappe am gegenüberliegenden Ende 24 der Trommel versehen. In der bevorzugten vertikalen Orientierung liegt der Einlaß 18 am oberen Ende und der Auslaß 22 am unteren Ende des Akkumulators. 55 Falls erforderlich oder gewünscht (abhängig von der speziellen Anwendung) können (nicht 5

AT 413 466 B gezeigte) Befestigungsflansche mit einer oder beiden Endkappen verschweißt sein, aber es ist zu beachten, daß der Akkumulator auch durch die untere Verlängerung der zugeordneten Zugstangen befestigt werden kann. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Spiralfeder 26 in der Trommel 12 zwischen dem Kolben 16 und der oberen Endkappe vorgesehen. Ein "schwimmend" gela-5 gerter Dämpfersporn 28 ist an der unteren Seite des Kolbens 16 befestigt, und es ist ersichtlich, daß die Feder 26 und der Dämpfer 28 so ausgelegt sind, daß sie einen sanften Aufprall gewährleisten, wenn der Kolben sich zu den einander gegenüberliegenden Enden 20, 24 bewegt, um Druckspitzen zu dämpfen und eine Beschädigung des Akkumulators zu verhindern. io Der Kolben 16 selbst ist aus einer Reihe von Scheiben 30 aus Kohlenstoffstahl zusammengesetzt, die durch Bolzen 32 oder andere geeignete Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Der Großteil des Kolbens 16 besteht aus einem festen Körperteil 34 aus Kohlenstoffstahl. Diese Komponenten (Scheiben 30 und Körperteil 34) sind zwischen einer oberen und einer unteren Kolbenendscheibe 36, 38 eingeklemmt. Jede Scheibe 30 sowie die Endscheiben 36, 38 15 weisen ein ringförmiges Verschleißband 40 (z.B. kohlenstoffgefülltes Teflon®) auf, welches die Gleitbewegung der Kolbenscheibenkomponenten in der Trommel sowie die Zugabe oder Entfernung einer oder mehrerer der Scheiben 30 wie weiter unten beschrieben erleichtert.

In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Trommel bzw. der Zylinder 12 eine Bohrungs-20 länge von annähernd 1,524 m (5 Fuß) und einen Durchmesser von etwa 15,24 cm (6 Zoll) haben. Der Kolben 16 kann eine Axiallänge von annähernd 38,1 cm (15 Zoll) und ein ausnützbares Ölvolumen von etwa 7,57 I (2 Gallonen) haben. Das Arbeitsvolumen kann erhöht werden, indem die Anzahl von Kohlenstoffstahlscheiben 30 verringert wird, was eine entsprechende Verringerung des Differenzdruckes zur Folge hat. Die maximale Strömungsrate durch den 25 Akkumulator kann im Bereich von 94,6 bis 189,3 I (25 bis 50 Gallonen) pro Minute liegen, abhängig von der Öltemperatur und der Anzahl von betriebenen Einrichtungen.

Annähernd in der Mitte zwischen den Kolbenenden ist eine einfache ringförmige T-Dichtung 42 (Fig. 1B) vorgesehen, um die Fluide auf beiden Seiten des Kolbens voneinander zu trennen. 30 Eine Kolben-Gasüberbrückungsleitung bzw. Kolben-Gasentlüftung ist ebenfalls vorgesehen, welche radiale Bohrungen 44 und 46 und eine axiale Verbindungsbohrung 48 umfaßt und es ermöglicht, daß Gas die Dichtung 42 von der Hochdruckseite zur Niederdruckseite des Kolbens während des Befüllens des Akkumulators überwindet. Es versteht sich, daß andere Kolbendichtungen und Überbrückungsanordnungen in die Kolbenstruktur integriert werden können. 35

Lagesensoren 50, 52, z.B. Halleffektsensoren, können so angeordnet werden, wie es am besten aus Fig. 1 ersehen werden kann. Der eine Sensor zeigt an, wenn der Akkumulator voll geladen ist, und der andere, wenn er voll entladen ist. 40 In einer normalen Betriebsart, wie weiter unten beschrieben, nimmt Dichtungsversorgungsöl den Innenraum in der Trommel 12 unterhalb des Kolbens 16 ein, wogegen Öl aus dem Wasserstoffabtrenntank den Innenraum oberhalb des Kolbens einnimmt. Unter normalen Bedingungen wird Öl den Generatordichtungen mit etwa 55,2 kPa Differenzdruck (8 psid) über dem Generatorinnengasdruck (310,3 bis 448,2 kPa Überdruck (45 bis 65 psig)) zugeführt. Der Kol-45 ben 16 selbst hat eine solche Größe und ein solches Gewicht, daß er zur oberen Endkappe bzw. zum Anschlag 20 am Einlaßende der Trommel bei einer Öldruckdifferenz von etwas über einem spezifischen, vorgegebenen Wert (z.B. 41,4 kPa Differenzdruck (6 psid)) hochsteigt. Wenn die Öldruckdifferenz unter diesen spezifischen Wert fällt, senkt sich der Kolben 16 und gibt somit Öl an den Dichtungsölversorgungskreis mit einem Druck von etwa 37,9 kPa Diffe-50 renzdruck (5 1/2 psid) ab, um auf diese Weise die Dichtungsintegrität über eine Zeitspanne aufrechtzuerhalten, die ausreicht, um eine Ersatz- oder Notfallpumpe zuzuschalten. Die Verwendung von abtrennbaren Scheiben 30 ermöglicht eine genaue Kalibrierung des Akkumulatorkolbens 16, indem das Gewicht (Massendichte), die Länge und der Durchmesser des Kolbens ausgewählt werden, welcher, wenn er mit dem Generatorgasdruck zusammenwirkt, einen 55 gewünschten Differenzdruck im Akkumulator entwickelt. 6

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Fig. 2 veranschaulicht eine Systemanwendung für den in Fig. 1 gezeigten Akkumulator 10. In Fig. 2 sind vier solche Akkumulatoren 10 (mit 10A-10D bezeichnet) in einem vereinfachten Dichtungsölversorgungskreis für Generatordichtungen 54, 56 an gegenüberliegenden Enden eines Generators 58 gezeigt. Das Dichtungsöl wird von einer Pumpe Pi geliefert, welche Öl aus 5 einem Tank 60 über eine Leitung 62 und ein Pumpeneinlaßventil 64 entnimmt. Eine zweite Versorgungspumpe P2 kann laufen oder nicht, abhängig vom Betriebszustand der Einheit. Eine Notfallpumpe P3 ist normalerweise in Bereitschaft, wobei das Gleichstrommotorfeld für einen raschen Start ständig eingeschaltet ist. Die Notfallpumpe entnimmt Öl bevorzugt von einer gesonderten Quelle, wie einem (nicht gezeigten) Schmierölsystem über eine Leitung 70. Entlas-io tungsventile 74, 76 und 78 sind für die Pumpen P^ P2 bzw. P3 vorgesehen.

Die oben beschriebenen Pumpen sind dafür eingerichtet, Dichtungsöl der Hauptversorgungsleitung 80 über ein Rückschlagventil 82 und eines oder mehrere Regelventile 84 zuzuführen. Das Ventil 84 und/oder Ersatzventil 84A sind so kalibriert, daß sie Dichtungsöl den Dichtungssätzen 15 54, 56 über Leitungen 86, 88 mit einem vorgegebenen Druck über dem Gasdruck im Inneren des Generators 58 zuführen, beispielsweise 55,2 kPa Differenzdruck (8 psid) bei normalen Betriebsbedingungen.

Es sollte hier beachtet werden, daß jede Dichtung 54, 56 in Wirklichkeit ein Satz aus zwei Öl-20 filmdichtungen ist, von denen die äußere eine Luftdichtung und die innere eine Gas(Wasserstoff)dichtung ist. In einer typischen Anordnung läuft Öl unter Druck aus den Gasdichtungen auf beiden Seiten des Generators 58 in Rohrvergrößerungen bzw. Tanks 90, 92 zur Wasserstoffabtrennung ab, wogegen Luft aus den Luftdichtungen zu einer Rohrvergrößerung 94 zur Luftabtrennung geleitet wird. Zusätzliche Details der herkömmlichen Wasserstoff- und 25 Luftabtrenneinrichtung (wie Schwimmfallen, Ölablaufleitungen usw.) und andere Systemdetails wurden zwecks Klarheit weggelassen und sind im übrigen nicht Teil dieser Erfindung.

Es ist zu beachten, daß der Ölabgabedruck an die Tanks 90, 92 annähernd gleich dem internen Gasdruck des Generators ist. Bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform wird Öl aus 30 dem Abtrenntank 90 den Akkumulatoren 10A, 10B über eine Leitung 96 zugeführt, wogegen Öl aus dem Abtrenntank 92 den Akkumulatoren 10C und 10D über eine Leitung 98 zugeführt wird. Die Akkumulatoren 10A, 10B, 10C und 10D liegen stromabwärts des bzw. der Regelventile(s) 84 (84A), wobei die Akkumulatorauslässe 22A und 22B Dichtungsöl der Leitung 86 zuführen, während die Akkumulatorauslässe 22C und 22D Dichtungsöl der Leitung 88 unter den unten 35 beschriebenen Notfallsbedingungen zuführen. Mit anderen Worten sind die Akkumulatoren 10A und 10B der Versorgungsleitung für die Dichtung 54 parallelgeschaltet, während die Akkumulatoren 10C und 10D der Versorgungsleitung für die Dichtung 56 parallelgeschaltet sind, so daß die Strömung über die Dichtungen in dem Falle aufrechterhalten wird, daß der Dichtungsölversorgungsdruck vorübergehend unterbrochen ist, wie nachstehend beschrieben wird. 40

Es versteht sich, daß die Verwendung von vier Akkumulatoren bei dem beschriebenen System aus technischer Sicht nicht erforderlich ist, aber als Redundanzmaßnahme gewünscht und/oder gefordert sein kann. Ein einziger Akkumulator könnte verwendet werden, um beide Dichtungen zu speisen, oderein Akkumulator könnte zur Speisung jeder Dichtung verwendet werden, usw. 45

Wie bereits erwähnt, hält das Strömungsregelventil 84 einen Druck von beispielsweise 55,2 kPa Differenzdruck (8 psid) über den Dichtungen 54, 56 aufrecht, was ausreicht, um die Kolben 16A-16D zur Oberseite der Akkumulatoren 10A-10D zu drücken. Beim Auftreten eines vorübergehenden Ereignisses zu einem Zeitpunkt ti, wie eines mechanischen Versagens einer einzeln so laufenden Pumpe Pi oder P2, eines plötzlichen Schließens des Pumpenisolierventiles 64, oder eines Versagens des Hauptdifferenzdruckregelventiles 84, fällt der verfügbare Systemdruck auf einen niedrigeren Wert, abhängig von der Art des Versagens. Während dieses vorübergehenden Ereignisses wird die Strömung zu den Dichtungen durch die Abgabe der Akkumulatorpaare 10A, 10B und 10C, 10D aufrechterhalten, bis die Notfallpumpe angelaufen ist oder das Diffe-55 renzdruckregelventil 84 oder (84A) die Steuerung übernimmt. Insbesondere übersteigt, wenn

Claims (4)

1. 7 AT 413 466 B der Dichtungsdifferenzdruck von den gewünschten 55,2 kPa (8 psid) auf etwa 41,4 kPa (6 psid) fällt, die Kombination aus Generatorinnengasdruck und Gewicht der Kolben 16 den Leitungsdruck in den Leitungen 86 und 88, was bewirkt, daß die Kolben 16A bis 16D in den entsprechenden Akkumulatoren 10A bis 10D nach unten sinken. Wenn sich die Akkumulatoren 10A 5 und 10B entladen, wird Dichtungsöl den Dichtungen 54 über die Leitung 86 zugeführt, und wenn sich die Akkumulatoren 10C und 10D entladen, wird Dichtungsöl über die Leitung 88 den Dichtungen 56 zugeführt. Der Dämpfersporn 28 dämpft den Aufprall der jeweiligen Kolben, wenn sie die vollständig entladene Stellung erreichen. Bei dem gegebenen Beispiel halten die Akkumulatoren 10A bis 10D etwa 37,9 kPa Differenzdruck (5 1/2 psid) über die Dichtungen 54, io 56 aufrecht, bis die Akkumulatoren zu einem Zeitpunkt t2 vollständig entladen sind. Dieser Differenzdruck ist ausreichend, um die Dichtungsintegrität aufrechtzuerhalten, bis der volle Druck wiederhergestellt ist. Zum Zeitpunkt t2 wird die Ersatzpumpe P2 (oder Notfallpumpe P3) vollständig in Betrieb sein und das Regelventil 84 wieder geöffnet sein. Die Akkumulatoren 10A-10D sind dann entladen, was bewirkt, daß die Kolben 16A-16D nach oben in ihren jeweiligen 15 Akkumulatoren 10A-10D hochsteigen. Jegliche Druckspitzen, die durch die Bewegung der Kolben verursacht werden (wenn das Ventil 84 beim Wiederöffnen noch nicht vollständig anspricht) werden durch die Feder 26 gedämpft. Weil das Ventil 84 danach trachtet, annähernd 55,2 kPa Differenzdruck (8 psid) über die Dichtungen 54, 56 aufzubauen, wird das Ventil während des Aufladens der Akkumulatoren weit offen sein. Während des Aufladens wird die Druck-20 differenz über die Ventile auf etwa 44,8 kPa (6 1/2 psid) aufrechterhalten, und nachdem die Akkumulatoren vollständig aufgeladen sind, wird der normale Druck von 55,2 kPa Differenzdruck (8 psid) wieder errichtet. Zum Zeitpunkt t3 ist das gesamte System in seinen normalen Betrieb zurückgekehrt. Unter bestimmten Bedingungen kann die Zeit von U bis t3 lediglich 8 s betragen, aber die speziellen Reaktionszeiten (sowie Druckdifferenzpegel) hängen von zahlrei-25 chen Faktoren ab, die von den speziellen Anwendungen, der Ausrüstung usw. vorgegeben werden. Durch Verwendung einer Generatorgasdruck-Rückkopplung (zusammen mit dem Gewicht der Kolben 16) halten die Akkumulatoren die gewünschte Druckdifferenz über die Generatordich-30 tungen aufrecht, ohne daß eine Einstellung durch die Bedienungsperson erforderlich wäre, wenn der Generatordruck variiert. Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben worden ist, was derzeit als die praktischste und am meisten bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, versteht es sich, daß 35 die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt ist, sondern vielmehr beabsichtigt ist, verschiedenste Modifikationen und äquivalente Anordnungen zu umfassen, die im Geist und Rahmen der angeschlossenen Ansprüche enthalten sind. 40 Patentansprüche: 1. Differenzdruckakkumulator zur Verwendung in einem Ölversorgungssystem, der dafür ausgebildet ist, vorübergehend Öl an einen Bestimmungsort während eines vorübergehenden Ereignisses zuzuführen, wobei der Akkumulator (10) eine Trommel (12) mit einem Ein-45 laß (18) an einem Ende (20) und einem Auslaß (22) am anderen Ende (24) sowie einen Kolben (16) aufweist, der gleitend im Inneren der Trommel (12) aufgenommen ist, um eine obere und eine untere Kammer auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens (16) zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) einen Körperteil (34), der sich über mehr als die Hälfte der Länge des Kolbens (16) erstreckt, sowie mehrere axial ausgerichte-50 te Zwischenscheiben (30) aufweist, welche sich im wesentlichen über die verbleibende Länge des Kolbens (16) erstrecken, wobei der Körperteil (34) und die Zwischenscheiben (30) zwischen zwei Endscheiben (36, 38) festgelegt sind und der Körperteil (34), die Zwischenscheiben (30) und die Endscheiben (36, 38) im wesentlichen gleiche Durchmesser haben, und wobei das Gewicht und die Länge des Kolbens (16) durch Zugabe oder Entfer-55 nung einer oder mehrerer Zwischenscheiben (30) veränderbar sind. δ ΑΤ 413 466 Β
2. 2. Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörperteil (34) eine Ringdichtung (42) aufweist, welche die obere und die untere Kammer voneinander trennt.
3. 3. Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente Körperteil (34), Zwischenscheiben (30) und Endscheiben (36, 38) ein ringförmiges Verschleißband (40) an der Außenumfangsfläche aufweist, um die Gleitbewegung des Kolbens (16) in der Trommel (12) zu erleichtern. io
4. 4. Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfermittel (26, 28) in der Trommel (12) auf beiden Seiten des Kolbens (16) vorgesehen sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55