DE2902964A1 - Duesengruppenregelung fuer eine dampfturbine - Google Patents

Description

Aktiengesellschaft Kühnle, Kopp & Kausch Heßheimer Str. 2 ,

6710 Frankenthal/Pfalz

Düsengruppenregelung für eine Dampfturbine

Die Erfindung betrifft eine Düsengruppenregelung für eine über eine Vielzahl von Düsengruppen angetriebene Dampfturbine mit einem Regler, der einen bis zu einem PI-Regelverhalten verstellbaren P-Bereich hat, wobei jeder einzelnen Düsengruppe ein Stellmotor zum Betätigen eines Dampfventils zugeordnet ist.

Da eine Dampfturbine bei einer üblichen Drosselregulierung im Teillastbetrieb nicht mit vollem Dampfdruck beaufschlagt wird, ergibt sich eine Wirkungsgradverschlechterung. Um eine solche Wirkungsgradverschlechterung zu vermeiden, ist es bekannt, eine Düsengruppenregelung vorzusehen, wobei den Dampfventilen der einzelnen Düsengruppen P-Regler zugeordnet sind, deren Regelbereich auf verschiedene miteinander überlappende Impulsdruckbereiche abgestimmt sind. Damit erreicht man, daß die Dampfturbine auch im Teillastbereich jeweils mit dem vollen Dampfdruck beaufschlagt wird, d. h. mit optimalem Wirkungsgrad läuft.

Jeder Düsengruppe ist somit ein P-Regler zugeordnet, so daß bei einer über vier Dampfventile ansteuerbaren Dampfturbine

Fs/ai vier

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vier P-Regler benötigt werden.

Bei der Verwendung eines Reglers, welcher einen bis zum PI-Regelverhalten verstellbaren P-Bereich hat, ist diese bekanrte Art der Düsengruppenregelung nicht .mehr möglich, da für den Fall der PI-Regelung die Impulsdruckänderung nur noch vorübergehend wirksam ist und der sich mit einer Drehzahländerung ändernde Impuisdruck nur kurzzeitig wirkt, um dann über die Rückführung am Ende des Regelvorgangs wieder auf seinen Ausgangswert zurückzugehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Düsengruppenregelung zu schaffen, bei welcher mit einem einzigen Regler mit einem bis zu einem PI-Regelverhalten verstellbaren P-Bereich eine Regelung der Dampfturbine auch im Teiilastbereich mit optimalem Wirkungsgrad möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vorn Steueröl des Reglers beaufschlagten Stellmotore in Serienanordnung nacheinander derart ansteuerbar sind, daß sie nacheinander das jeweils zugeordnete Dampfventil zu öffnen oder zu schließen beginnen, wenn das vorausgehende Dampfventil öffnet bzw. schließt, daß jeder Stellmotor einen Stellkolben umfaßt, der auf ein ölgefülltes Rückführvolumen wirkt und dieses proportional dem Kolbenhub verändert, daß die Rückführvolumen der einzelnen Stellmotore miteinander verbunden sind und auf den Rückführkolben des Reglers wirken, wobei einerseits das Gesamtvolumen in der Rückführung sowie andererseits für eine vorgegebene Bezugslage der Stellkolben der Öldruck mit einer Ausgleichsvorrichtung im wesentlichen konstant gehalten ist.

Bei einer derartigen Düsengruppenregelung können die einzelnen, den verschiedenen Düsengruppen zugeordneten Stellmotore für

die

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i2 /r

die Dampfventile mit aneinander anschließenden Regelbereichen von einem einzigen Regler betätigt werden, wobei die Änderung des der Hubänderung eines Stellmotors zugeordneten Rückführvolumens über eine gemeinsame Rückführleitung auf den Rückführkolben des Reglers wirkt, der somit in der Lage ist, die Regelfunktion funktion für den jeweiligen Stellmotor zu übernehmen, welcher das dem Bereich der auf die Dampfturbine wirkenden Teillast zugeordnete Dampfventil öffnet und schließt.

Zur Anpassung der einzelnen Stellmotore an den Teillastbereich bzw. den Teilregelbereich ist ferner vorgesehen, daß der in die Schließlage des Ventils federvorgespannte Stellkolben eine in einen Innenbereich und einen Randbereich unterteilte Kolbenfläche hat, daß der Innenbereich der Kolbenfläche mit dem Steuerol für einen vorgegebenen Kolbenhub beaufschlagt ist, welcher dem Teilregelbereich für das angeschlossene Dampfventil entspricht, und daß der Randbereich der Kolbenfläche nach einem dem Teilregelbereich zugeordneten Kolbenhub zusätzlich mit Steuerol beaufschlagbar ist, um das Dampfventil bis zum Anschlag zu öffnen.

Der Übergang vom einen Teilregelbereich in den anderen Teilregelbereich erfolgt derart, daß das Steuerol über eine Steuerkante jeweils zum nächstfolgenden Stellmotor der Serienanordnung abfließt, wenn der Randbereich der Kolbenfläche zusätzlich beaufschlagt wird.

Zur Anpassung eines Stellmotors an seinen Teilregelbereich ist ferner vorgesehen, daß die in Serie angeordneten und in die Schließlage des jeweiligen Ventils vorgespannten Stellkolben mit Schließfedern versehen sind, deren Federkraft entsprechend der aneinander anschließenden Teilregelbereiche unterschiedlich groß ist.

Zur

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Zur Rückmeldung der Position des Stellkolbens zum Regler ist vorgesehen, daß der Stellkolben mit einem kolbenförmigen Ansatz versehen ist, der in das ebenfalls zylindrische Rückführ volumen entsprechend dem Kolbenhub des Stellkolbens eintaucht, und daß das Rückführvolumen mit einer Rollmembran gegen den zylindrischen Kolbenraum des Stellmotors abgedichtet ist.

Zum. Ausgleich von Ölverlusten einerseits und zur Kompensation der Wärmeausdehnung des Öls im Rückführvolumen ist gemäß ' der Erfindung vorgesehen, daß das Rückführvolumen von zumindest einem Stellmotor mit der Ausgleichsvorrichtung verbunden ist, welche über Ventile aus einem Vorratsvolumen Öl abgibt bzw. in dieses aufnimmt.

Im Interesse derNachjustierbarkeit der Einstellung der Teilregelbereiche ist die Ausgleichsvorrichtung mit einer Pumpe versehen, mit welcher das Volumen im Rückführraum erhöhbar ist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Ausgleichsvorrichtung sieht vor, daß eine gegabelte Ölleitung das Ölvorratsvolumen der Ausgleichsvorrichtung mit dem Rückführ volumen verbindet, daß im ersten Zweig der Ölleitung ein zum Ölvorratsvolumen hin öffnendes, federvorgespannt.es Kugelventil und im zweiten Zweig der Ölleitung zwei hintereinandergeschaltete, zum Rückführvolumen hin öffnende Kugelventile angeordnet sind, und daß die Pumpe zum Erhöhen des Öldrucks im Rückführraum auf den Volumenraum zwischen den beiden hintereinander geschalteten Kugelventilen wirkt.

Aufgrund der Maßnahmen der Erfindung ist es möglich, in vorteilhafter Weise eine Düsengruppenregelung vorzusehen, bei der ein einziger Regler mit einem bis zu einem PI-Regelver-

halten

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halten verstellbaren P-Bereich zusammen mit einer Vielzahl von Stellmotoren Verwendung finden kann.wobei jeder einzelne Stellkolben einem bestimmten Teilregelbereich zugeordnet ist und in diesem Teilregelbereich vom Regler angesteuert wird. Durch die Serienanordnung der einzelnen Stellmotore, wobei der vorausgehende Stellmotor beim Übergang von einem Teilregelbereich zum benachbarten Teilregelbereich das Steueröl zum nachfolgenden Stellmotor freigibt, erhält man einen stoßfreien Übergang vom einen Teilregelbereich zum benachbarten Teilregelbereich, da die einzelnen Stellmotore über die gemeinsame Rückführung alle mit dem Regler verbunden sind.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Düsengruppen-

regelung für eine Dampfturbine mit vier Dampfventilen;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stellmotor der Düsen-

gruppenregelung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausgleichsvorrichtung,

wie sie an einen Stellmotor angeschlossen wird, wobei der Schnitt durch die Ausgleichsvorrichtung längs der Linie ΙΙΙ-ΙΠ der Fig. 4 gelegt ist.

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3.

Das

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β/Ο,

Das Prinzipschaltbild der Düsengruppenregelung gemäß Fig. 1 zeigt vier, den Düsengruppen I., II, III und IV zugeordnete Dampfventile 10, 11, 12 und 13 einer im Teilschnitt angedeuteten Dampfturbine. Die Dampfventile werden von Stellmotoren 14, 15, 16 und 17 betätigt, welche einerseits über eine Steuerölleitung 19 und andererseits über eine Rückführleitung 20 mit einem Regler 21 verbunden sind. Dieser Regler hat einen bis zu einem PI-Regelverhalten verstellbaren P-Bereich.

In der Schieberbüchse des Reglers 21 ist ein Regelschieber 22 geführt, der mit seinem in der Darstellung auf der rechten Seite liegenden scheibenförmigen Ende in eine Kammer 23 ragt. Zwischen das scheibenförmige Ende und die Schieberbüchse ist eine Rückstellfeder 24 eingespannt, die im druckfreien Zustand den Regelschieber 22 nach rechts verschiebt. Die Kammer 23 wird im Betrieb von einem nicht dargestellten Drehzahlmeßwerk aus mit Impulsöl versorgt, wobei der zugeführte Impulsdruck, d. h. der Öldruck, mit welchem das Impulsöl zugeführt wird, etwa umgekehrt proportional der Drehzahl ist. Unter Impulsöl ist in diesem Zusammenhang nur das vom Drehzahlineßwerk gelieferte, unter Druck stehende Öl zu verstehen.

Das zum Regelschieber zugeführte Steueröl fließt je nach der Stellung des Regelschiebers über eine Steuerkante zur Steuerölleitung 19 ab und wirkt, wie nachfolgend detailliert erläutert wird, auf die einzelnen Stellkolben. Unter Steueröl ist in diesem Zusammenhang ein unter einem bestimmten Druck stehendes Steueröl zu verstehen, welches von einem Ölvorrat geliefert wird.

In der Schieberbüchse des Reglers ist ferner ein Rückführ kolben 26 derart verschiebbar gelagert, daß sich zwischen den einander

g ege.n-

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AO

gegenüberliegenden stirnseitigen Flächen des Rückführkolbens 26 und des Regelschiebers 22 ein Rückführraum 27 ausbildet. Mit dem Rückführkolben 26 arbeitet ein Übertragungskolben 29 zusammen, der einerseits an dem Rückführkolben 26 über eine Rückführfeder 28 abgestützt ist und andererseits mit Hilfe einer Rückstellfeder 30 im öldruckfreien Zustand in eine in der Darstellung linke Endlage verschoben wird.

Die Position des Übertragungskolbens 29 wird mechanisch auf eine P-Bereichsverstellung 31 übertragen, welche ihrerseits auf den Rückführraum 27 wirkt.

Die Rückführleitung 20 von den Stellmotoren 14 bis 17 mündet in einen freien Raum hinter dem Übertragungskolben 2 9, wobei das Rückführvolumen durch eine Rollmembran 32 gegen den Übertragungskolben 29 abgedichtet ist.

Die einzelnen Stellmotore 14, 15, 16 und 17 sind im wesentlichen gleichartig aufgebaut und bestehen aus einem in einem Gehäuse geführten Stellkolben 34, der mit einer Schließfeder 35 in die Schließlage des Ventils gedrückt wird. Mit dem Stellkolben 34 ist ein kolbenförmiger Ansatz 36 verbunden, der in ein Rückführvolumen 37 ragt. Das Rückführ volumen 37 ist mit Hilfe einer Rollmembran gegen die Kolbenbohrung hin abgedichtet. Der Stellkolben 34 ist derart aufgebaut, daß er eine in einen Innenbereich 39 und einen Randbereich 40 unterteilte Kolbenfläche hat. Der Randbereich 40 kann von einem stufenförmig abgesetzten Flansch am hinteren Ende des topfförmigen Stellkolbens 34 gebildet sein.

Ein mit der Steuer Ölleitung 19 verbundener Zulauf 41 mündet in den Kolbenraum hinter dem Stellkolben 34, so daß das über die

Steuer-

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Steuerölleitung zugeführte Steueröl auf den Innenbereich 39 der Kolbenfläche wirkt. Nach einer bestimmten Hubstrecke, die sich aus dem zugeordneten TeiLregelbereich ergibt, ist eine Steuerkanle 43 vorgesehen, über welche das Steueröl einerseits zum Ablauf 42 abfließen kann und andererseits in eine Erweiterung der Kolbenbohrung fließt, in welchem es auf den Randbereich 40 der Kolbenfläche wirkt.

Wie bereits erwähnt, sind die einzelnen Stellmotore 14, 15, 16 und 17 gleichartig aufgebaut, so daß für das Verständnis die Erläuterung eines Stellmotors ausreicht.

Mit einem der Stellmotore ist ferner eine Ausgleichsvorrichtung 46 verbunden, in welcher ein Ölvorratsvolumen 47 vorgesehen ist. Dieses Ölvorratsvolumen 47 steht über eine gegabelte Ölleitung mit dem Rückführvolumen 37 des in der Darstellung zugeordneter: Stellmotors 16 in Verbindung. Im einen Zweig der Ölleitung ist ein zum Ölvorratsvolumen 47 hin öffnendes federvorgespanntes Kugelventil 48 angeordnet. Der andere Zweig der Ölleitung ist mit zwei hintereinandergeschalteten, zum Rückführvolumen 37 hin öffnenden . Kugel ventilen 49 und 50 versehen, zwischen welchen ein Volumenraum ausgebildet ist. Auf diesen Volunienrenm wirkt eine Pumpe 51, mit der das in dem Volumenraum vom Ölvorratsvolumen 47 über das Kugelventil 50 einströmende Öl über das federvorgespannte Kugelventil 49 in das Rückführvolumen 37 gepreßt werden kann.

Mit Hilfe dieser Ventilanordnung ist es möglich, einerseits bei einer Wärme aus dehnung Öl über das Kugelventil 48 zum Vorratsbehälter hin, welcher ein Luftpolster hat, abfließen zu lassen und andererseits einen Ölverlust durch Sickeröl im Rückführvolumen durch das Zupumpen von Öl aus dem Ölvorratsvolumen 47 auszugleichen.

Wie

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/ 1Z

Wie bereits erwähnt, sind die Stellmotore in Serienanordnung geschaltet, d. h. der Ablauf 42 des vorausgehenden Stellmotores ist jeweils an den Zulauf 41 des nachfolgenden Stellmotors angeschlossen. Die Rückführvolumen 37 sind jedoch zusammengeführt und gemeinsam an die Rückführleitung 20 angeschlossen.

Für die Erläuterung der Wirkungsweise wird zunächst davon ausgegangen, daß die Dampfturbine im Teillastbetrieb arbeitet und das vom Regler 21 über die Steuerölleitung 19 zugeführte Steueröl denSteUkolben 34 im ersten Stellmotor 14 bis zum Anschlag verschoben, d.h. das Dampfventil 10 ganz geöffnet hat. Damit fließt das Steueröl über die Steuerkante 43, den Ablauf 42, des ersten Stellmotors 14 sowie den Zulauf 41 des zweiten Stellmotors 15 in den Kolbenraum hinter dem Stellkolben 34. Das zugeordnete Dampfventil 11 ist entsprechend der an der Dampfturbine anliegenden Teillast geöffnet, wobei der Regler über den am Regelschieber 22 wirksamen Impulsdruck Dr eh Zahländerung en ausregelt, indem Steueröl in bekannter Weise über die Steuerölleitung dem Stellmotor 15 zugeführt oder von diesem zum Regler hin abgeleitet wird.

Wenn nun bei ansteigender Last an der Dampfturbine die Drehzahl abzufallen beginnt, ergibt sich eine Erhöhung des Impulsdruckes, der den Regelschieber 22 in bekannter Weise in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach links verschiebt und Steueröl über die Steuerölleitung 19 zum zweiten Stellmotor 15 fließen läßt .Dadurch wird das Dampfventil 11 weiter geöffnet, wobei am Ende des diesem Stellmotor zugeordneten Teilregelbereiches die Steuerkante 43 freigegeben wird und das Steueröl zum dritten Stellmotor 16 abfließt. Da gleichzeitig der Randbereich der Kolbenfläche des Stellkolbens 34 beaufschlagt wird, wirkt der gleiche Öldruck auf eine größere Kolbenfläche, so daß der Stellkolben 34 bis in die Endlage verschoben und das Dampfventil 11 bis zum

Anschlag

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Anschlag geöffnet wird.

Da im dritten Stellmotor 16 das zugeführte Steueröl nur auf den Innenbereich der Kolbenfläche wirkt, wird ein größerer Druck entsprechend der größeren Federkraft der Schließfeder 35 benötigt. Das bedeutet gleichzeitig, daß der Stellkolben 34 des Stellmotors 14 als auch des Stellmotors 15 in der dem völlig geöffneten Dampfventil zugeordneten Endlage liegen bleibt. Die Drehzahlregelung für diesen Teillastbereich erfolgt nunmehr vom Regler 21 aus über den. Stellmotor 16, und zwar so lange, bis bei weiterem Ansteigen der Last an der Dampfturbine der Stellkolben 34 so weit verstellt ist, daß er die Steuerkante 43 freigibt und nunmehr die Regelung der Drehzahl vom letzten Stellmotor 17 automatisch übernommen wird.

Dadurch die Unterteilung der Kolbenfläche in den Innenbereich 39und den Randbereich 40 roit der Beaufschlagung des Randbereiches durch das Steueröl ein niedriger Steuerdruck erforderlich ist, um den Stellkolben in Anschlag zu bringen, wird sichergestellt, daß die mit Hilfe der einzelnen Stellmotore. ausgeregelten Teillastbereiche stoßfrei aneinander anschließen, wobei dann die Regelung der Drehzahl ohne Störung durch die übrigen Stellmotore übernommen werden kann.

Damit beim Schließvorgang die Reihenfolge umgekehrt verläuft, sind die einzelnen Schließfedern 35 in ihrer Federkraft auf die den einzelnen Stellmotoren zugeordneten Teillastbereiche abgestuft. Dabei hat bei der dargestellten Anordnung der Stellmotore 17 die stärkste Schließfeder, so daß das ihm zugeordnete Dampfventil 13 zuerst schließt. Mit abnehmendem Steueröldruck schließen entsprechend der abgestuften Federkraft nacheinander die Stellmotore 16, 15, und 14.

Sollte

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Sollte jedoch bei einem sehr raschen Abfall des Steiieröldruckes, wie es beim Abfangen passieren kann, der Stellmotor 14 das Dampfventil 10 bereits schließen, bevor die nachfolgenden Stellmotore. die zugehörigenDampfventile schließen können, so kann das Steueröl aus den übrigen Stellmotoren über jeweils einen zweiten Ablauf 57 abfließen.

Wie bereits erwähnt, wird die Stellung der einzelnen Stellkclben 34 und damit die Stellung der Dampfventile dem Regler über die gemeinsame Rückführung mitgeteilt. Zu diesem Zweck sind die Rückführvolumen 37 der einzelnen Stellmotore einerseits seits durch die Rollmembran 38 gegen den Kolbenraum und andererseits durch die Rollmembran 32 im Regler 21 gegen den Übertragungskolben 29 abgedichtet. Unter gleichbleibenden Bedingungen soll das Gesamtvolumen der Rückführung unverändert sein, was jedoch infolge von Temperatureinflüssen einerseits und ablaufendem Sickeröl andererseits nicht immer der Fall ist. Aus diesem Grund wird die Ausgleichvorrichtung 46 benötigt, die beim Erwärmen des Öls einen Volumenausgleich zum Ölvorratvolumen 47 hin zuläßt. Andererseits wird beim Ablaufen von Öl infolge von Undichtigkeiten eine Nachspeisung erforderlich, die ebenfalls durch die Ausgleichsvorrichtung erfolgt. Dies ist erforderlich, da sich mit dem Ölverlust die Drehzahl innerhalb des P-Bereiches des Reglers ändern würde. Der Ölverlust wird bei völlig geschlossenen Dampfventilen automatisch über die Kugelventile 49 und 50 ausgeglichen.

Wenn im Dauerbetrieb ein Ölverlust in der Rückführung auftritt, was mit Hilfe einernicht dargestellten Hubanzeige am Übertragungskolben festgestellt werden kann, so läßt sich dieser Ölverlust mit Hilfe der Pumpe 51 ausgleichen, mit welcher aus dem Ölvorratsvolumen

Öl

Öl in das Rückführvolumen des zugeordneten Stellmotors gedrückt werden kann.

In Fig. 2 ist eine beispielsweise konstruktive Ausführungsform eines Stellmotors dargestellt. Der topfförmige Stellkolben 34 ist verschiebbar in einem zylindrischen Kolbenraum angeordnet, welcher auf dem dem Zulauf 41 zugeordneten Seite durch einen hülsenförmigen Einsatz im Durchmesser auf den verkleinerten Durchmesser des Innenbereichs 39 der Kolbenfläche verkleinert ist. In den hülsenförmigen Einsatz 53 sind auf der dem Randbereich 40 zugewandten Seite Nuten 54 eingeschnitten, wobei die Vorderkante der Bodenfläche dieser Nuten im Bereich des Ablaufs 42 die Steuerkante 43 bildet. Der dem Teilregelbereich zugeordnete Kolbenhub erstreckt sich von der in Fig. 2 dargestellten Schließlage bis zu einer Position, in welcher der dichtende Kolbenring 55 die Steuerkante 43 freigibt, so daß das über den Zulauf 41 zufließende Steueröl durch die Nuten 54 in den erweiterten zylindrischen Kolbenraum fließen kann. Dadurch wird auch der Randbereich 40 des Stellkolbens vom Drucköl beaufschlagt, so daß der Stellkolben bis zum oberen Anschlag weiterverschoben

wird, wobei der dichtende Kolbenring 56 den Ablauf 42 zum zweiten Ablauf 57 hin verschließt. Die Schließfeder 35 ist einerseits am Gehäuse des Stellmotors und andererseits im Innern des topfförmigen Stellkolbens auf einem Federteller abgestützt, der zentrisch den kolbenförmigen Ansatz 36 trägt. Auf der Stirnfläche dieses kolbenförmigen Ansatzes liegt die Rollmembran 38 auf und wird mit Hilfe einer durch Federdruck gehaltenen Andruckscheibe 58 festgehalten. Der äußere Rand der Rollmembran 38 ist längs einer Umfangslinie einer Zylinderhülse 60 eingespannt, deren Innenraum das Rückführvolumen 37 darstellt. Das Rückführvolumen 37 ist

über

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über eine Bohrung 61 in einem Deckel 62 an die Rückführleitung 20 angeschlossen. Der . kolbenförmige Ansatz 36 taucht entsprechend der Hubbewegung des Stellkolbens 34 mehr oder weniger in das Rückführvolumen 37 ein, wodurch sich die dem Hub proportionale Änderung des Rückführvolumens ergibt.

Um an einem Stellmotor die Ausgleichsvorrichtung gemäß den Fig. 3 bis 5 zu befestigen, wird der Deckel 62 abgenommen und die Ausgleichsvorrichtung 46 aufgesetzt. Dieser Ausgleichsvorrichtung besteht aus einem Gehäuse, das in seinem oberen Bereich das Ölvorratsvolumen 47 hat, welches etwa zur Hälfte mit Öl gefüllt ist. Die gegabelte Ölleitung besteht aus einem gemeinsamen Abschnitt 68, der über das Kugelventil 48 im ersten Zweig 6.9 zum Ölvorratsvolumen 47 weitergeführt ist. Die Kugel des Kugel ventile wird mit Hilfe einer Spannschraube 70 über eine Feder gegen den Ventilsitz gedrückt, womit ein Rückfluß des Öls aus dem Ölvorratsvolumen durch den ersten Zweig 69 der Ölleitung verhindert wird. Der zweite Zweig 71 der Ölleitung verläuft über die. Kugelventile 49 und 50, von denen das Kugelventil 49 ebenfalls mit Hilfe einer Spannschraube 72 gegen den Ventilsitz gepreßt ist und einen Ölfluß vom Rückführvolumen 37 zum Ölvorratsvolumen 47 verhindert. Die Kugel des zweiten Kugel ventile 50 liegt lose auf dem Ventilsitz, so daß sich der zwischen den beiden Kugelventilen 49 und 50 befindliche Volumenraum jederzeit mit Öl aus dem Ölvorratsvolumen 47 füllen kann. Auf diesen Volumenraum wird die Pumpe 51, die bei einer Betätigung das zwischen den beiden Kugelventilen befindliche Öl über das Kugelventil 48 und den gemeinsamen Abschxiitt 68 der Ölleitung in das Rückführvolumen 37 preßt.

Eine Entlüftung des gesamten, der Rückführung zugeordneten Volumenraumes erfolgt über ein Entlüftungsventil 66, dessen

Vent.il-

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Ventilkugel mit einer Madenschraube gegen einen Ventilsitz gepreßt werden kann, um das Rückführvolumen nach der Entlüftung zu verschließen.

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Claims (8)

1. Akt ienge s ell schaft Kühnle, Kopp & Kausch Heßheimer Str. 2

   6710 Frankenthal/Pfalz

   Patentansprüche

   Λύ/Düsengruppenregelung für eine über eine VielzahL von Düsengruppen angetriebene Dampfturbine mit einem Regler, der einen bis zu einem PI-Regelverhalten verstellbaren P-Bereich hat, wobei jeder einzelnen Düsengruppe ein .Stellmotor zum Betätigen eines Dampfventils zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

   - daß die vom Steueröl des Reglers (21) beaufschlagten Stellmotoren^, 15, 16, 17) in Serienanordnung nacheinander derart ansteuerbar sind, daß sie nacheinander das jeweils zugeordnete Dampfventil (10, 11, 12, 13) zu öffnen bzw. zu schließen beginnen, wenn das vorausgehende Dampfventil öffnet bzw. schließt, daß jeder Stellmotor einen Stellkolben (34) umfaßt, der auf ein ölffefülltes Rückführvolumen (37) wirkt und dieses proportional dem Kolbenhub verändert, daß die Rückführvolumen der einzelnen Stellmotore miteinander verbunden sind und auf den Rückführkolben (26) des Reglers (21) wirken, wobei einerseits das Gesamtvolumen in der Rückführung sowie andererseits für eine vorgegebene Bezugslage des "Stellkolbens (34) der Öldruck mit einer Ausgleichsvorrichtung (46) im wesentlichen konstant gehalten ist.
2. 2. Düsengruppenregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   - daß der in die Schließlage des Dampfventils federvorgespannte

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   Stellkolben (34) eine in einen Innenbereich (39) und einen Randbereich (40) unterteilte Kolbenfläche hat, daß der Innenbereich (39) der Kolbenfläche mit dem Steueröl für einen vorgegebenen Kolbenhub beaufschlagt ist, welcher dem Teilregelbereich für das angeschlossene Dampfventil entspricht, und daß der Randbereich (40) der Kolbenfläche nach einem Teil regelbereich zugeordneten . Kolbenhub zusätzlich mit Steueröl beaufschlagbar ist, um das Dampfventil bis zum Anschlag zu öffnen.
3. 3. Düsengruppenregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steueröl über eine Steuerkante (43) jeweils zum nächstfolgenden Stellmotor der Serienanordnung abfließt, wenn der Randbereich (40) der Kolbenfläche zusätzlich beaufschlagt wird.
4. 4. Düsengruppenregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Serie angeordneten und in die Schließlage des jeweiligen Dampfventils vorgespannten Stellkolben mit Schließfedern (35) versehen sind, deren Federkraft entsprechend der aneinander anschließenden Teilregelbereiche abgestuft ist.
5. 5. Düsengruppenregelung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (34) mit einem kolbenförmigen Ansatz (36) versehen ist, der in das ebenfalls zylindrische Rückführvolumen (37) entsprechend dem Kolbenhub des Stellkolbens (34) eintaucht, und daß das Rückführvolumen mit einer Rollmembran (38) gegen den zylindrischen Kolbenraum des Stellmotors abgedichtet ist.
6. 6. Düsengruppenregelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückführ volumen (37) von zu-

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   mindest einem Stellmotor (16) mit der Ausgleichsvorrichtung (46) verbunden ist, welche über Ventile (48, 49, 50) aus einem Ölvorratsvolumen (47) Öl abgibt bzw. Öl in dieses aufnimmt.
7. 7. Düsengruppenregelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung (46) mit einer Pumpe (51) versehen ist, mit welcher der Öldruck im Rückführvolumen erhöhbar ist.
8. 8. Düsengruppenregelung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegabelte Ölleitung das Ölvorratsvolumen (47) der Ausgleichsvorrichtung (46) mit dem Rückführvolumen (37) verbindet, daß im ersten Zweig (69) der Ölleitung ein zum Ölvorratsvolumen (47) hin öffnendes, federvorgespanntes Kugelventil (48) und im zweiten Zweig (71) der Ölleitung zwei hintereinandergeschaltete, zum Rückführvolumen (37) hin öffnende Kugelventile (49, 50) angeordnet sind, und daß die Pumpe (51) zum Erhöhen des Öldrucks im Rückführraum (37) auf den Volumenraum zwischen den beiden hintereinandergeschalteten Kugelventilen (49, 50) wirkt.

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