DE359976C - Ventilsteuerung fuer Dampf- und Gasturbinen - Google Patents

Description

!DEUTSCHES MICH

AUSGEGEBEN
AM 28. SEPTEMBER 1922

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c GRUPPE-^

(120559 I\i4c)

International General Electric Company, Incorporated in New York, V. StA. Ventilsteuerung für Dampf- und Gasturbinen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Juli 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 29. Juni 1917 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Ventilsteuerungen, insbesondere für Dampf- und Gasturbinen, und bezweckt, die Bauart dieser Einrichtungen zu verbessern.

Der Zweck der Erfindung liegt darin, einen verbesserten Ventilantrieb zu schaffen, der

(ΠΓ ^ aus verhältnismäßig wenigen Teilen besteht. Sie besteht darin, daß die Vorrichtung für die unmittelbare Bewegung der Ventile gänzlich in dem Ventilkasten eingeschlossen ist. Durch die Erfindung soll auch die Schwierigkeit der Schmierung für bewegte Teile ver-

mieden werden, die der zerstörenden Wirkung frischen Treibmittels von hoher Temperatur ausgesetzt sind. Die Erfindung löst dies dadurch, daß der Ventilstellhebel in dem Kasten unmittelbar über den Ventilen angeordnet und an einem Ende auf einer Schneide gelagert ist, während d'as andere Ende gleichfalls durch ein Schneidenlager mit einer Antriebsstange verbunden Ist, welche allein durch die Kastenwand hindurchragt. Weitere Merkmale der Erfindung sind weiter unten beschrieben.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der beiliegenden Zeichnung dargestellt, und zwar sind

Abb. ι ein senkrechter Schnitt durch den Triebmittelkasten,

Abb. 2 eine Draufsicht auf die Ventilsteuerung,

Abb. 3 bis 9 Ansichten von Einzelheiten, Abb. 10 eine Teilansicht einer Turbine in Verbindung mit einem Geschwindigkeitsregler,

Abb. 11 eine Ansicht eines Ventils. In den Zeichnungen stellt 12 eine Turbine für elastische Treibmittel und 13 den Treibmittelkasten dar, welchem das Treibmittel durch eine Leitung 14 zuströmt und aus dem es der Turbine über die Ventilanordnung zugeleitet wird¹. In dem Kopfteil der Turbine, dessen Teil auch der Ventilkasten 15 bildet, ist eine Reihe von Kanälen 19 ausgespart, welche das Treibmittel den an verschiedenen Stellen auf dem Umfang der Turbine verteilten Einlaßdüsen zuführen. Das Treibmittel strömt aus dem Kasten auf dem Wege zu den Kanälen 19 durch Öffnungen 20, weleh'e in zwei Reihen angeordnet und gegeneinander versetzt sind, so daß sie nahe beieinanderliegen und leicht geregelt werden können.

Zum Anheben der Ventile dient ein aus zwei parallelen Armen 29 und 30 bestehender Hebel, der zwischen die Stützen 27 an jeder Ventilreihe hineinreicht und hierbei an den Stützen angebrachte Stifte 31 erfaßt, wofür die Arme zweckmäßigerweise mit Schlitzen 32 für den leichteren Angriff der Stifte versehen sind. Die Anordnung ist so gewählt, daß durch die Hebelarme 29 und 30 die Stifte 31 nacheinander erfaßt und infolgedessen auch die Ventile 24 nacheinander von ihren Sitzen abgehoben werden, und zu diesem Zweck können die Stifte 31 in verschiedenen Höhen über den Hebelarmen befestigt werden. An ihren rechtsseitigen Enden werden die Hebelarme 29 und' 30 durch einen Bolzen 33 zusammengehalten, wobei eine über den Bolzen geschobene Hülse 34 den gegenseitigen Abstand der Hebelarme bestimmt, und durch Muttern 35 gegen die Enden dieser Hülse festgezogen. Die Enden des Bolzens 33 ragen über die Muttern 35 noch etwas vor und tragen hier V-förmige Nuten-36 (Abb. 9), in welche Schneiden 37 an Teilen 37® eingreifen ; diese werden von einem Gestell 38 getragen, welches mit Bolzen 39 an dem Deckel 15 festgelegt ist. Das Gestell 38 besteht aus einem U-förmigen Rahmen, wie aus Abb. 3 ersichtlich, mit dessen Seiten die Schneiden 37 mit Hilfe von Bolzen 40 lösbar verbunden sind, wie insbesondere aus Abb. 9 ersehen werden kann. Infolge dieser Anordnung lassen sich die Schneiden schnell erneuern.

Die beschriebene Lagerung für das eine Ende des aus den Armen 29 und 30 bestehenden Hebels bietet bekanntlich nur geringe Reibungswiderstände. An den anderen Enden sind die Arme 29 und 30 durch einen Bolzen 41 verbunden, wobei sie durch eine Hülse 42 in dem erforderlichen Abstande erhalten und gegen deren Enden durch die Muttern 43 angedrückt werden. Die Hülse 42 ist mit einer V-förmigen Nut 44 versehen (Abb. 8), und in diese greift die Schneide 45 eines Teiles 46, der selbst an seiner Unterfläche eine Nut 47 für den Eingriff einer zweiten Schneide 48 trägt. Diese letztere Schneide ist auf dem Teil 48° eines Rahmens 49 mittels eines Bolzens 50 lösbar befestigt, so daß man sie leicht herausnehmen kann, wenn sie ausgebessert oder erneuert werden soll. Der Rahmen 49 ist durch Zunge und Nut, wie bei 51 angedeutet, mit einer Führung 52 verbunden, die auf dem Deckel 18 gelagert ist. Ferner ist mit dem Rahmen 49 eine Stange 53 in geeigneter Weise verbunden, welche mittels einer Stopfbüchse 54 durch den Deckel 18 geführt ist. Mittels dieser Stange kann man den Rahmen 49 an der Führung 52 senkrecht auf- und abwärts bewegen, um die Arme 29 und 30 an dem einen Ende zu verstellen, während sie sich an dem anderen Ende in dem Lager 36, 37 drehen. Die Zwischenstücke 46 haben hierbei die Wirkung, daß sie den Hebelarmen 29 und 30 ermöglichen, im Kreisbogen zu schwingen, während sich der Rahmen 49 senkrecht verschiebt. Die Wirkung ist in Abb. 8 gekennzeichnet, worin die Linie χ die senkrechte Bahn des Rahmens 49 und der Bogen y die gekrümmte Bahn der Enden der Hebelarme 29 und 30 darstellen.

Die Stange 53 kann mit der Hand oder in sonstwie geeigneter Weise betätigt werden. Im vorliegenden Falle ist sie in Verbindung mit einer bekannten Steuerung für Ventile dargestellt, deren Treibmittelmotor 55 durch Hebel 56, Stange 57 und dreiarmigen Hebel 58 an einem Fliehkraftregler 59 angeschlossen ist. Die Wirkungsweise einer derartigen Ventilsteuerung ist bekannt.

Wie am besten aus Abb. 2 zu ersehen ist,

sind die Ventile in zwei Reihen verteilt und hierin gegeneinander versetzt. Man erzielt hierdurch eine gedrängte Anordnung, welche den verfügbaren Raum- am vorteilhaftesten auszunutzen gestattet. Werden die Hebel 29 und 30 angehoben, so werden die Ventile in der Reihenfolge a, b, c, d, e, f, g, Ίι, ί geöffnet; beim Senken der Hebel schließen sich die Ventile in der umgekehrten Reihenfolge. Die Ventile a, b, c und i sind größer als die übrigen bemessen und steuern den Zutritt des Treibmittels zu einer größeren Anzahl von Düsen. Wenn die Turbine mit annähernd normaler Belastung arbeitet, so sind die Ven-

tile α, b und c geöffnet, und die Regelung in Abhängigkeit von der wechselnden, Belastung wird¹ von den Ventilen d, e, f, g und) h besorgt. Da diese Ventile klein sind, so kann man eine genaue Regelung erzielen. Diese genaue Regelung ist bei niedriger Belastung nicht notwendig, da die Turbine selten längere Zeit mit niedriger Belastung arbeitet. Die zuerst zu öffnenden Ventile werden dementsprechend größer bemessen, da dies die Zahl -der Ventile und die Kosten der Herstellung vermindert. Das Ventil i ist ein Überlastventil und kommt nur bei sehr hoher Überlastung der Turbine in Tätigkeit. Natürlich kann man die Anordh nung und die Größe der Ventile je nach den verschiedenen Betriebsbedingungen verändern, der Grundgedanke aber bleibt, kleinere Ventile dort zu verwenden, wo genauere Regelung erwünscht ist.

Bei der beschriebenen Anordnung sind alle Ventilantriebe innerhalb des Treibmittelkastens gelagert, und der einzige Teil, der aus diesem Gehäuse heraustritt, ist die Antriebsstange 53, das heißt, daß nur eine einzige Stopfbüchse erforderlich ist, ein Punkt von besonderer Bedeutung, namentlich wenn es sich um Treibmittel von hohem Druck handfeit. Auch die Verwendung der an sich bekannten Schneidenlagerungen für den Antriebshebel der Ventile bietet Vorteile insofern, als sie leicht herstellbar ist und keine Schmierung erfordert, die bei beweglichen Teilen in hoch erhitztem frischen Treibmittel Schwierigkeiten bereiten würde.

Im Betriebe wird jedes Ventil für sich angehoben, ohne daß eine Einwirkung auf die benachbarten Ventile stattfindet. Sollte ein Ventil in seiner Führung steckenbleiben, so stoßen die Hebelarme 29 und 30 bei der Abwärtsbewegung von oben her darauf, lösen es aus seiner Klemmung und setzen es nach abwärts in Bewegung. Das Ventil schließt sich dann unter der Wirkung seines Eigengewichtes und unter dem Druck des Treibmittels.

Claims (3)

Patent-Ansprüche :

1. Ventilsteuerung für Dampf- und Gasturbinen mit einem Treibmittelkasten, von diesem zu den Turbinenschaufeln führenden Kanälen, einer Reihe von im Kasten angeordneten Ventilen für die Kanäle, und einem Gelenkhebel, der die Ventile nacheinander zu, erfassen und zu öffnen und ihr Schließen nacheinander zu sichern vermag, dadurch gekenzeichinet, daß dieser Gelenkhebel im Kasten angeordnet ist, quer über die oberen Enden der Ventile hinwegragt und an einem Ende auf Schneiden gelagert ist, während das andere Ende mittels einer Schneide mit einer eine Wand des Treibmittelkastens durchdringenden Antriebsstange in Eingriff steht.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile in parallelen Reihen angeordnet sind und der Hebel parallele Arme, je einen für jede Ventilreihe hat.

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel zwischen den Ventilköpfen und den oberhalb· der Hebel vorgesehenen Vorsprüngen der Ventilstange verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.