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Regelung für ein-oder mehrstufige Dampfmaschinen.
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Die Erfindung bezieht sich auf Dampfmaschinen beliebiger Art, ein- oder mehrstufige Konden- sations-. Anzapf-oder Gegendruckmaschinen, bei denen der Dampfdurchtritt durch die Maschine oder einen Teil derselben vom Druck vor oder hinter der Maschine bzw. vom Anzapfdruck in der Weise geregelt wird, dass das Druekgefälle zwischen einem Hoch-und einem Niederdrucknetz zur Krafterzeugung nach Massgabe des im Kessel überschüssig erzeugten Dampfes oder de ? im Niederdrucknetz auftretenden Dampfbedarfes ausgenutzt wird.
Die erstere Regelung geschieht gewöhnlich mittels eines Überströmventils, das den Druck in der Speiseleitung oder den Kesseln der Anlage gleichbleibend hält und den überschüssigen Dampf durch die Maschine hindurchschiekt. Im zweiten Falle findet ein vom Anzapf-oder Gegendruck der Maschine gesteuertes Regelorgan Verwendung, das jeweils soviel Dampf durch die Maschine hindurchtreten lässt, als die an die Gegendruck-oder Anzapfkitungen der Maschine angeschlossenen Verbraucher benötigen.
Wenn im ersten R ? gelungsfall die durch die Maschine hindurchtretende Dampfmenge von den Niederdruekverbrauchern nicht vollständig aufgenommen werden kann, werden die überschüssigen Dampfmengen in bekannter Weise in einem Speicher (Gefälle-oder Gleichdruckspeicher) gespeichert, um in Form von Dampf oder heissem Wasser für beliebige Zwecke, insbesondere auch Kesselspeisezweeke, abgegeben zu werden. Ob das die durch die Maschine hindurchtretenden Dampfmengen regelnde Organ vor oder hinter der Maschine angeordnet ist, ist ohne Bedeutung.
Beide Anordnungen sind bekannt. Es ist auch bekannt, diesen Regelorganen ein in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine, also beispielsweise durch einen Geschwindigkeitsregler gesteuertes zweites Regelorgan zuzuordnen, das die durch die Maschine hindurchtretenden Dampfmengen begrenzt, wenn die Tourenzahl der Maschine eine zulässige Grenze übersehreitet. Dieser zweite, der sogenannte
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erfüllen zu können.
Diese bekannten Einrichtungen vermögen jedoch nicht alle Belastungsanforderungen, die an die Maschine herantreten können, zu erfüllen. Sinkt beispielsweise der Dampfdruck vor der Turbine infolge geringerer Dampfleistung der Kessel oder infolge zunehmenden Dampfverbrauches im Kesselnetz, so schliesst das Überströmventil mehr und mehr. Dasselbe gilt für das vom Gegendruck der Maschine geregelte Dampfzuführungsorgan, das bei abnehmendem Dampfverbrauch im Niederdrucknetz ebenfalls immer weniger Dampf durch die Maschine hindurehlässt. Hat aber in einem solchen Fall die Maschine zufällig eine erhöhte Belastung zu decken, so kann es vorkommen, dass der Maschine die zur Deckung dieser Belastung erforderlichen Dampfmengen nicht zugeführt werden, was in vielen Fällen ganz unstatthaft ist.
Es ist der Zweck der Erfindung, diese Ubelstände zu beseitigen und eine Regelung zu zeigen, die
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wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass den bekannten druckgeregelten Organen ein von der Belastung der Maschine gesteuertes Organ parallel geschaltet wird, das die Dampfzufuhr zur Turbine auch dann sicherstellt, wenn die Druckgeregelten Organe die Zufuhr unterbinden. Dieses zusätzliche Regelorgan, das naturgemäss konstruktiv mit einem der Druckregler vereinigt sein kann, wird zweckmässig direkt oder indirekt von der Geschwindigkeit der Maschine betätigt. Es kann in Ver-
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bindung mit einem oder beiden druckgeregelte Organen und mit oder ohne Sicherheitsregler vorgesehen werden.
Ist ein Sicherheitsregler vorhanden, so kann der das der Erfindung gemäss vorgesehene zusätzliche Regelorgan betätigende Geschwindigkeitsregler auch gleichzeitig auf das Ventil des Sicherheitsreglers, das in bekannter Weise die Drehzahl der Maschine-nach oben begrenzt, einwirken.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen ver- anschaulich.
In Fig. 1 bezeichnet A eine Gegendruckturbine, die aus der Leitung B mittels des Überströmventils UV gespeist wird, durch welches Ventil der Druck in der Leitung B, die unmittelbar an den
Kessel angeschlossen sein kann, konstant gehalten wird. C ist das Gegendrueknetz, an das zweckmässig ein Speicher angeschlossen sein kann.
Für den Fall, dass die durch das Überströmventil hindurchtretenden Dampfmengen zur Deckung einer erhöhten Belastung der Turbine genügen, ist dem Ventil ÜV erfindungsgemäss ein zweites Ventil D parallel geschaltet, das die Dampf zufuhr zur Turbine ungeachtet des Druckes in der Leitung B sicherstellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Dampfzufuhr zur Turbine in bekannter Weise in Abhängigkeit vom Gegendnick durch das Ventil RV geregelt, wie dieses durch die gestrichelte Impulslinie angedeutet ist. Die Anordnung des Ventils D und seine Wirkungsweise ist die gleiche wie in Fig.].
Die in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, dass in Serie zu dem Überströmventil ein Sicherheitsregler E angeordnet ist, der in bekannter Weise die Überschreitung einer zulässigen Drehzahlgrenze verhütet. Die Sicherstellung der Dampfzufuhr zur Turbine erfolgt genau wie bei den vorherbeschriebenen Ausführungsbeispielen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 steuert der das Ventil D der Erfindung betätigende Gesehwindigkeitsregler gleichzeitig auch das Ventil E.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 nur dadurch, dass ausser den dort vorhandenen Ventilen auch gleichzeitig das Ventil RV der Fig. 2 vorgesehen ist.
Während bei Fig. 5 das Überströmventil und das Reduzierventil hintereinander geschaltet sind, zeigt die Fig. 6 eine Ausführungsform, wonach die beiden Ventile ÜV und RV parallel zueinander liegen.
Die durch die verschiedenen Schaltungen bedingten Unterschiede in der Wirkungsweise der Ventile ÜV und RV sind bekannt, so dass hierauf nicht besonders eingegangen zu werden braucht. In beiden Fällen (Fig. 5 und 6) werden die Ventile durch eine Parallelleitung überbrückt, die das erfindungsgemäss vorgesehene zusätzliche Regelorgan D enthält, dessen Geschwindigkeitsregler gleichzeitig das Sicherheitsventil E betätigt.
Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden auch noch dadurch, dass der Druckimpuls für die Betätigung des Überströmventils unmittelbar dem Kessel K entnommen wird.
Selbstverständlich kann in allen Fällen das Überströmventil anstatt vom Dampfdruck auch von der Dampftemperatur oder Dampfgeschwindigkeit gesteuert werden, was auch für das vom Gegendruck geregelte Ventil gilt.
In den Ausführungsbeispielen ist der Erfindungsgedanke nur an einstufigen Gegendruckmaschinen erläutert. Er gilt selbstverständlich auch für mehrstufige Maschinen und für Kondensationsmaschinen, und es ist keineswegs erforderlich, dass das Überströmventil und das zusätzliche Ventil vor der ersten Stufe einer mehrstufigen Anlage angeordnet ist, sondern es kann selbstverständlich auch in einer Dampf- überführungsleitung aus einer höheren Druckstufe in eine niedere Druekstufe sitzen. In den meisten Fällen ist die gleichzeitige Anordnung eines Wärmespeicher besonders vorteilhaft, wenn nicht sogar unmittelbare Bedingung, worauf besonders hingewiesen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelung für ein-oder mehrstufige Dampfmaschinen (Kolbenmaschinen oder Turbinen), in denen das Druckgefälle zwischen einem Hochdruck-und einem Niederdrucknetz zur Krafterzeugung nach Massgabe des im Kessel überschüssig erzeugten Dampfes oder des im Niederdrucknetz auftretenden Dampfbedarfes in einer oder mehreren Stufen ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei ungenügender Krafterzeugung ein in Abhängigkeit von der Belastung der Maschine betätigter Regler (D) die normale Regelung aufhebt und die Dampfzufuhr zur Maschine derart beeinflusst, dass die erforderliche Leistung unabhängig von den Dampfverhältnissen im Hochdruck-oder im Niederdrucknetz erzeugt wird, indem der Regler durch Überbrücken der vom Druck gesteuerten Ventile Dampf zur Maschine strömen lässt.