DE219295C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 219295 KLASSE 88«. GRUPPE

ERNST BRAUN in ZÜRICH.

mit selbsttätigem Freilauf besitzen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. August 1909 ab.

Lange Rohrleitungen für Wasserturbinen werden dadurch gegen die bei raschem Schließen der Turbine auftretenden Drucksteigerungen gesichert, daß man gleichzeitig mit dem Ab-Schluß der Turbine einen Freilauf öffnet, durch welchen ungefähr ebensoviel Wasser ausströmen kann, wie durch den Abschluß der Einlaßorgane abgesperrt wurde, so daß das in der Rohrleitung befindliche Wasser vorerst in

ίο seiner Bewegung nicht wesentlich gestört wird. Erst allmählich wird dann dieser Freilauf wieder geschlossen, um Wasser zu sparen. Diese Sicherung, welcher man den Namen Druckregelung gegeben hat, bildet nur so lange einen Schutz, als sie tatsächlich jedesmal in Tätigkeit tritt, wenn die Turbine rasch schließt. Ihre Verwendung birgt aber eine gewisse Gefahr in sich: Denn mit Rücksicht auf das Vorhandensein einer solchen Druckregelung gestaltet man die ganze Geschwindigkeitsregelung der Turbine derart, daß die Einlaßorgane sehr rasch abgeschlossen werden können. Wenn dies geschieht, jedoch die Druckregelung versagt, so wird die ganze in der langen Rohrleitung befindliche Wassersäule mit ihrer großen Masse gestoppt.

Es entsteht eine so große Drucksteigerung, daß ein Bruch der Rohrleitung zu befürchten

Die vorliegende Erfindung soll die genannte Gefahr ausschließen. Sie besteht in dem Verfahren und den zur Ausübung desselben gehörenden Vorrichtungen, für die Rohrleitung eine zweite Sicherung zu schaffen, und zwar dadurch, daß im Falle des Versagens der eigentlichen Druckregelung die Einlaßorgane der Turbine unter dem Einfluß selbsttätig arbeitender Vorrichtungen langsamer geschlossen werden, als wenn die Druckregelung in Tätigkeit bleibt. Wendet man dieses Verfahren an, so wird die Steigerung der Umlaufzahl der Turbine sich allerdings vergrößern. Es ist dies jedoch entfernt nicht so gefährlich, als wenn infolge großer Drucksteigerung die Rohrleitung bricht und das oft unter sehr hohem Druck ausströmende Wasser erhebliche Verwüstungen anrichtet.

Beiliegende Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele für die zur Ausübung genannten Verfahrens dienenden Vorrichtungen:

In Fig. ι sei angenommen, es befinde sich der Servomotor α augenblicklich in Ruhe. Infolge einer Entlastung nehme die Turbine eine größere Umlaufszahl an, der Fliehkraftregler b hebt seine Muffe, der Doppelhebel c dreht sich augenblicklich um den Punkt d und drückt mittels einer verschiebbaren Muffe und der Feder β im Steuerzylinder f den Steuerkolben nieder. Hierdurch wird die durch das Rohr g zufließende Steuerflüssigkeit durch das Rohr h unter den Kolben * des Servomotors α geleitet. Der Kolben i hebt sich und bewegt die zu den Einlaßorganen der Turbine führende Stange k mittels eines Winkelhebels nach rechts in der Richtung des Schließens. Gleichzeitig hat der Kolben i mittels des Gestänges

I, m, η, ο den Kolben ft im Katarakt q angehoben. Die über dem großen Kolben r des Druckreglers befindliche Druckflüssigkeit kann entweichen, und das unter dem Kolben r befindliche Wasser hebt ihn in die Höhe. Hierdurch öffnet der Konus s dem im Hauptzuleitungsrohr zur Turbine befindlichen Wasser durch die Rohre t und u den Weg ».ins Freie und verhindert eine Drucksteigerung in der

ίο Hauptrohrleitung. Nun kann es vorkommen, daß sich der Konus s infolge besonderer Umstände nicht hebt, wenn er es tun sollte. Bei bisheriger Bauart würde in diesem Fall eine plötzliche sehr große Drucksteigerung in der Hauptleitung auftreten; durch das Verfahren und die zugehörigen Vorrichtungen, welche den Gegenstand vorliegender Erfindung ausmachen, wird eine solche jedoch ausgeschlossen. Danach müssen sich nämlich, sobald der Freilauf s versagt, die Einlaßorgane der Turbine viel langsamer schließen, als wenn die Druckregelung richtig arbeiten würde. Wenn nämlich infolge rascher Entlastung der Fliehkraftregler b (Fig. 1) seine Muffe hebt, und der Kolben i des Servomotors rasch in die Höhe geht, so nimmt er mittels des Gestänges v, w den Kataraktzylinder χ mit in die Höhe. Gleichzeitig hat aber der Kolben i mittels des Gestänges I, m, n, 0 bewirkt, daß der Kolben r im Druckregler sich hebt; dieser drückt nun seinerseits mittels des Gestänges y, ζ die Stange A hinunter. Es können nun die Hebelverhältnisse so gewählt werden, daß bei richtigem Funktionieren der Druckregelung durch das Senken des Gelenkes B und das Heben des Gelenkes C der Gelenkpunkt D in Ruhe bleibt. Sobald aber der Druckregler versagt, bleibt der Kolben r und damit das Gestänge y, z, A, also auch der Gelenkpunkt B in Ruhe. Der Gelenkpunkt C hebt sich allein, und dadurch veranlaßt, hebt sich auch die mit dem Gelenkpunkt D verbundene Muffe. Wenn diese Muffe einen bestimmten Weg nach oben zurückgelegt hat, so stößt sie von unten auf den fest mit der Stange E verbundenen Anschlag f, nimmt die Stange des Steuerkolbens unter Zusammendrücken der Feder e mit, reduziert die Steuerquerschnitte und damii auch die Schließgeschwindigkeit der Turbine. Infolge der Nachgiebigkeit des Kataraktes wird die Reduktion nur auf ein bestimmtes Maß erfolgen, daß so gewählt wird, daß die Druck-

steigerung in der Rohrleitung ungefährlich klein bleibt.

Statt auf die Bewegung der Steuerstange E kann nach Fig. 2 das Gestänge A, B, C mittels der Stange G und des Hebels H auf ein in die Zuleitung g eingeschaltetes Drosselorgan I wirken, welches in Fig. 2 im Schnitt, in Fig. 3 in der Seitenansicht dargestellt ist.

Die Einleitung zur Verzögerung der Schließbewegung der Einlaßorgane kann ferner dadurch geschehen, daß im Fall eintretender Drucksteigerung diese selbst auf einen federbelasteten Kolben wirkt, denselben in Bewegung setzt, wonach dieser Kolben auf irgendeine Weise die erwünschte Verzögerung der Schließbewegung der Häupteinlaßorgane der Turbine bewirkt.

Alle diese Hilfsvorrichtungen treten erst dann in Tätigkeit, wenn der Druckregler versagt, beschränken also die rasche und präzise Geschwindigkeitsregelung bei richtiger Druckregelung keineswegs.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Sicherung langer Rohrleitungen für Wasserturbinen, welche Druckregelung mit selbsttätigem Freilauf besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schließen der Haupteinlaßorgane der Turbine langsamer erfolgen läßt, wenn der Freilauf der Druckregelung versagt, als wenn das nicht der Fall ist.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Vermittlung eines besonderen Gestänges der Servomotor die vom Geschwindigkeitsregler eingeleitete Zuführung der vom Servomotor benötigten Steuerflüssigkeit verzögert, sobald der Druckregler versagt.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Versagen des Druckreglers bei großer Entlastung der Turbine durch die beginnende Drucksteigerung in der Hauptrohrleitung, welche infolge des vom Geschwindigkeitsregler eingeleiteten raschen Schließens der Turbine auftritt, Hilfsorgane (z. B. federbelastete Kolben) betätigt werden, welche auf ein Verlangsamen der Schließbewegung der Turbine hinwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.