-
Sicherheitsvorrichtung für das Schnellschlußventil einer Kreiselmaschine,
insbesondere Dampf- oder Gasturbine Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvörrichtung
für das Schnellschlußventil einer Kreiselmaschine, insbesondere Dampf-oder Gasturbine,
die eine oder mehrere je ein flüssiges oder gasförmiges Mittel fördernde Hilfsmaschinen
antreibt. Sie hat den Zweck, durch die von den Hilfsmaschinen geförderten flüssigen
oder gasförmigen Mittel auf den Lauf der Antriebsturbine so einzuwirken, daß bei
Abfall des Zulauf- oder Förderdruckes der Mittel ein Stillstand der Antriebsturbine
erreicht wird.
-
Es gibt Sicherheitsvorrichtungen, die bereits dasselbe bezwecken,
indem der Druck der geförderten Mittel auf einen federbelasteten Kolben derart wirkt,
daß sich normalerweise das geförderte Mittel und ,die Federkraft im Gleichgewicht
befinden. Bei Absinken des Druckes des geförderten Mittels überwiegt die Federkraft,
der Kolben führt eine Bewegung aus, und dadurch wird der mit dem Kolben in irgendeiner
Weise verbundene Vermittler _für das Schnellschlußventil so bewegt, daß dasselbe
geschlossen wird. Der Nachteil aller dieser bekannten Sicherheitsvorrichtungen ist
darin zu finden, daß sich der Kolben der Sicherheitsvorrichtung auf seinem gesamten
Arbeitshub im stabilen Gleichgewicht mit verschiedenen Drücken befindet, d. h. es
gibt einen größeren Auslösedruckbereich, innerhalb dessen der Augenblick der Auslösung
nicht genau bestimmt werden kann.
-
Diesen Nachteil vermeidet die Erfindung dadurch, daß die Abflußleitung
oder deren mehrere in .der Zylinderwandung der Sicherheitsvorrichtung im Bereiche
der Hubbewegung des Kolbens derart angeordnet sind;
daß sie durch
den bei einsetzender Druckabnahme des geförderten Mittels sich verschiebenden Kolben
freigegeben werden. Die Ausmaße der Abflußöffnungen sind so gewählt, daß das von
den Hilfsmaschinen geförderte und ,den Kolben bewegende Mittel bei Druckabfall sehr
schnell abfließen kann. Hierdurch wird die Wirkung gewährleistet, daß der stabile
Gleichgewichtszustand mit einem labilen vertauscht ist, d. h. :die einmal eingeleitete
Bewegung des Kolbens bei Absinken des Druckes der von den Hilfsmaschinen geförderten
:Mittel nicht rückgängig gemacht werden kann, wie es bei den bisher üblichen Ausführungen
durchaus möglich ist.
-
Die Sicherheitsvorrichtung ist also in keiner Weise mit einem hydraulisch
gesteuerten Schnellschlußventil zu verwechseln; sie ist vielmehr als Sicherungsglied
zusätzlich in das System der Schnellschlußauslösung eingeschaltet.
-
Es sind Schnellschlußventile für Dampf-und Gasturbinen bekannt, bei
denen bei abfallendem Druck des Druckmittels ein beschleunigter Schluß des Ventils
durch Freigabe einer Abflußleitung für das Druckmittel erzielt wird. Zu diesem Zweck
ist bei einem bekannten Schnellschlußventil ein das Abschlußventil tragender Kolben
vorgesehen und an dem Zylinder eine Zufluß- und Abflußleitung für das Druckmittel
angebracht. In dem Kolben sind Öffnungen angeordnet, die durch eine einen Ventilteller
bildende Kappe geöffnet oder geschlossen werden, so d:aß bei abnehmendem Flüssigkeitsdruck
und infolgedessen sich verschiebendem Kolben die am Kolben vorgesehenen Öffnungen
freigegeben werden und das Druckmittel durch die Abflußleitung abfließen kann.
-
Dieses bekannte Schnellschlußventil hat den Nachteil, daß besondere
Hilfsmittel, wie die die Öffnungen im Kolben abschließende Kappe oder Ventilteller,
vorgesehen sind, die von einer Stellvorrichtung eingestellt werden müssen, ganz
abgesehen davon, daß ein Schnellschlußventil für wesentlich andere Aufgaben bestimmt
ist als die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung. Die bekannte Vorrichtung
weist keinerlei Möglichkeit auf, das Schnellschlußventil beeinflussen zu lassen,
wenn der Druck der Mittel nachläßt, die von den von der Kreiselmaschine angetriebenen
Hilfsmaschinen gefördert werden. Außerdem werden nach der vorliegenden Erfindung
Hilfsmittel für die Steuerung des Ausflußkanals ausgeschaltet, und das Öffnen bnv.
Schließen der Abflußleitung wird einzig und allein durch den Kolben bewirkt, von
dem aus in bekannter Weise das Schnellschlußventil über den Vermittler gesteuert
wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß ohne jedes Hilfsmittel und :durch
den Kolben selbst die Abflußleitung freigegeben wird, tun eine schnellere Verschiebung
des Kolbens und dadurch über das Schnellschlußventil «-ieder eine schnellere Absperrung
des die Turbine beaufschlagenden Treibmittels zu erzielen.
-
Der Kolben kann in bekannter Weise, z. B. durch Schließen der Abflußleitung,
aus seiner unteren Abschlußstellung in seine Normalstellung wieder zurückgeführt
werden.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung in den Ab@b. i und a beispielsweise
in zwei verschiedenen Ausführungsformen wesenhaft dargestellt, und zwar in einem
Schnitt.
-
Die Abb. 3 gibt einen Überblick über die gesamte Anlage und kennzeichnet
die Aufgaben der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung.
-
g ist die die Hilfsmaschine h antreibende Turbine, die ihr Treihmittel
über das Schnellschlußventil i und die Leitung h empfängt. Das Schnellschlußventil
i wird in bekannter Weise durch den Druck des aus der Leitung I fließenden Öles,
das auf den Kolben in wirkt, offen gehalten. Das Drucköl wird von der Ölpumpe 7t
in: den Vermittler o gefördert. Bei Ausschlag des Schnellschlußreglers p wird in
dem Vermittler o ein Kolben derart bewegt, daß die Zuflußleitung L unterbrochen
und das von der Ölpumpe tt geförderte Öl wirkungslos über :die Leitung p' abfließt.
-
Die Hilfsmaschine h sei eine Wasserpumpe, ! ,die das Wasser in die
Leitung q drückt. Voll
dieser Leitung q ist eine Prüfleitung
d abgezweigt, die in der geschilderten Sicherheitsvorrichtung endet und dort
den Druck des von der Arbeitsmaschine lt geförderten Wassers wirken läßt.
-
Wie aus der Ab-b. i ersichtlich ist, bestellt die Sicherheitsvorrichtung
aus einem Zylinder a, in dem ein Kolben b geführt ist, der auf der
einen Seite unter dem Druck einer Belastungsfeder c und auf der anderen Seite unter
dem Druck des durch das Zuflußrohr (1 zufließenden Druckmittels steht. Der Druck
des Druckmittels und die Kraft der Druckfeder sind zueinander derartig abgestellt,
daß der Kolben in normaler Lage die an den Zylinderraum angeschlossene Abflußleitung
c° absperrt, so daß der Kolben unter dem vollen Druck des Druckmittels steht. Die
Abflußöffnung e schließt sich an ein Abflußrohr an, das auf der Zeichnung nicht
dargestellt ist.
-
Fällt der Druck des auf den Kolben wirkenden Druckmittels, so wird
durch die Druckfeder der Kolben verschoben und die Abflußöffnung e freigegeben,
so daß das Druckmittel durch die Abflußöffnung abfließen kann und der Kolben schneller
nach# unten verschoben und das Einlab- oder
Schnellschlußventil
schneller eingestellt bzw. geschlossen wird. Der Kolben bist in irgendeiner
Weise mit dem Vermittler o verbunden und wirkt bei seiner Bewegung ebenso wie der
Schnellschlußregler p, d. h. bei der Auslösebewegung des Kolbens b wird die Leitung
L abgesperrt, so daß das Schnellschlußventil i geschlossen wird.
-
In die Zuflußleitung d kann eine Drosselvorrichtung, z. B. in Form
einer Blende, angeordnet sein, um die Zuflußmenge zu regeln.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. a ist in dem Zylinder
b eine Öffnung f vorgesehen, welche bei Absinkendes Druckes des auf
den Kolben wirkenden Druckmittels mit der Abflußleitung e in offene Verbindung kommt,
so daß genau wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. r der Druck des auf den Kolben
wirkenden Druckmittels schneller abfällt.
-
Der Erfindungsgedanke braucht nicht auf eine einzige Sicherheitsvorrichtung
innerhalb der geschilderten Anlage beschränkt zu bleiben, vielmehr können so viele
Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen sein; als Mittel gefördert werden. Schließlich
umfaßt auch eine Anlage den Erfindungsgedanken, bei der nicht die Druckleitung des
geförderten Mittels, sondern ihre Zubringeleitung auf die geschilderte Sicherheitsvorrichtung
zur Wirkung kommt.