DE384966C - Regelungsvorrichtung fuer Steuerventile in Dampfkraftanlagen mit Dampfspeicher zum Ausgleich von Belastungsschwankungen - Google Patents

Description

• Regelungsvorrichtung für Steuerventile in Dampfkraftanlagen mit Dampfspeicher zum Ausgleich von Belastungsschwankungen. Dampfanlagen, die zum Zwecke der stets gleichbleibenden Belastung dec Dampferzeugers einen Dampfspeicher benutzen, um die schwankende Dampfentnahme auszugleichen, benötigen zur selbsttätigen Regelung gesteuerte Ventile. Diese Ventile müssen derart gesteuert werden, daß sie bei einer Zustandsänderung in der Anlage einen neuen Beharrungszustand einleiten und einhalten und nach Beendigung der Zustandsänderung den normalen Zustand wiederherstellen.
• Verwendet man als Steuerungsmittel die infolge der Entnahmeschwankungen auftretenden Druckschwankungen im Dampferzeuger, so bedingt die Erzielung der geschilderten Steuervorgänge verwickelte Hilfseinrichtungen, die unter der Bezeichnung Relais oder Servomotoren bekannt sind. = Ohne diese Hilfsmittel ist es nicht möglich, Beharrungszustände im angegebenen Sinne herzustellen, weil Regelventile, die durch Kolben oder Membrane mit Federbelastung auf der einen und dem schwankenden Kesseldruck auf der anderen Seite beeinflußt werden, immer nur so lange öffnen oder schließen, als die Druckveränderung besteht, was ja keineswegs gleichbedeutend ist mit der Dauer der Zustandsänderung in der Dampfentnahme.
• Benutzt man dagegen das bekannte Verfahren, den mit der Strömung durch Dampfmeßdüsen verbundenen Druckunterschied auf die Regelorgane wirken zu lassen, so vereinfachen sich die Einrichtungen für die Steuerung in hohem Maße, denn nunmehr stehen zwei stets in bestimmter Beziehung zueinander befindliche Drücke zur Verfügung.
• Läßt man nach Abb: r den Druck P vor dem Strömungsmesser S auf die Fläche f eines Steuerkolbens k wirken, den von der Strömungsgeschwindigkeit in der Düse abhängigen Druck p jedoch auf den entgegengesetzten starr mit ihm verbundenen Kolben K mit der Fläche F, so sind die beiden Kolben im Gleichgewicht, wenn P : p-F : f.
• jede Veränderung des Druckes p stört dieses Gleichgewicht und erzeugt eine Bewegung der Kolben und dadurch des Ventilkegels O, und zwar nach links, wenn p abnimmt, nach rechts, wenn p zunimmt, die so lange anhält, bis (las Gleichgewichtsverhältnis wiederhergestellt ist. Beinißt inan also den Striiinungsniesser derart, (laß bei dein I)iiaen(Irtick t die Belastung des Dainpferzeugcrs und die normale Danipfentnahine der gesamten Anlage gleich sind, so befinden sich die Kolben K und /,# bei diesem Druckverhältnis iin Gleichgewicht. Jeder Mehrverbrauch verursacht dann eine I.inksbe@@egung, jeder Stau eine Rechtsbewegung, d. h. ein Drosseln oder Schließen oder ein Öffnen oder Erweitern des Ventilorganes O bis zur Erzieltin- eines neuen Zustandes finit dein Endzweck, die Strömung in S wieder auf (las Norinahnaß einzustellen. Mit dieser Einrichtung wird eine einfache Steuerung von Regelorganen an Dampfkraftanlagen finit Dampfspeicher zum .busgleich von Belastungsschwankungen erzielt, wie in Abb.3 dargestellt ist.
• Die Dampfanlage bestehe aus dein Dampferzeuger E finit Strömungsmesser S und dem Speicher h. Ersterer speist das Hochdruckentnahinegebiet A finit der Hochdruckturbine II, letzterer das Niederdruckentnahinegebiet B finit der N iederdruckturbine N. Tritt im Hochdruckgebiet A ein Dampfstau ein, so soll zunächst das Regelventil L'= zur N iederdruckturbine gedrosselt und geschlossen «-erden, um der Turbine II einen höheren Frischdampfverbrauch zum Ausgleich des Staues zu ermöglichen. Genügt die Mehraufnahme der Turbine Il noch nicht, den Stau auszugleichen, bleibt also auch dann noch ein höherer Druck als p in S bestehen, so muß auch das Abströniventil V, so weit geöffnet werden, bis der volle Ausgleich durch Abströmen von Frischdampf zum Speicher erreicht ist (erste Zustandsänderung).
• Ist der Stau im Gebiet .l beendigt, tritt der umgekehrte Vorgang ein, d. h. der Normalzustand wird wiederhergestellt, weil der Druck p unter den normalen fällt und somit die rückläufigen Bewegungen der Ventile I', und l'.= erzwingt (zweite Zustandsänderung). Jedoch muß zunächst das Abströmventil v', schließen, dann erst darf (las Regelventil h_ öffnen oder erweitern.
• Die Aufgabe, bei dein durch Dampfstau über den normalen steigenden Drucke p im Strömungsmesser das Ventil I'2 voreilend vor 1', und bei dein durch Mehrverbrauch unter Gien normalen sinkenden Drucke nacheilend hinter h, zu steuern, wird dadurch gelöst, claß ein Durchflußregler in eine der Verbindungsleitungen 1, und h (Abb. i) vom Strömungsmesser S mit den Steuerkolben eingeschaltet wird. Der Regler besteht nach _\lAi. 2 aus einem auf dein Sitz g geführten Ventilteller t, der eine kleine Bohrung i erhält, dergestalt, daß in der Strömungsrichtung a der volle Querschnitt des Ventilsitzes, in der Richtung b jedoch nur der Querschnitt der Bohrung für die Steuerungsflüssigkeit offen ist. Die beliebige Wahl des Querschnittverhältnisses gestattet die beliebige Regelung der Durchflußzeit der Steuerflüssigkeit und damit der Bewegungszeit der Kolben.
• Das Ventil in der Form (Abb. i) öffnet langsam (nacheilend) und schließt schnell (voreilen(1), wenn der Durchflußregler (AIib.2) in der Strömungsrichtung 1> in die Leitung 1, eingeschaltet wird. Diese Form der Schaltung erhält das Abströmv entil I', in Abb. 3, während das Regelventil l', den Zeitregler mit der Richtung a erhält und die umgegehrte Ventilform, d. h. den Ventilkegel links vom Sitz (Abb. i).

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Regelungsvorrichtung für Steuerventile in Dampfkraftanlagen init Dampfspeicher zum Ausgleich von Belastungsschwankungen, dadurch gekennzeichnet, daß die vor und in einem Strömungsmesser (S) durch Dampfentnahmeschwankungen erzeugten Druckunterschiede auf Steuerkolben (K, k) der Regelorgane (O oder h" h.) dergestalt einwirken, daß jede Zustandsänderung in der Dampfentnahme aus dein Dampferzeuger (E) den durch diese Änderung jeweilig bedingten neuen Beharrungszustand der Dampfverteilung dadurch einleitet und aufrechterhält, daß das Flächenverhältnis der die Ventilteller bewegenden Steuerkolben (K, k) dem im Normalzustand herrschenden Verhältnis der Drücke (P,p) vor und im Strömungsmesser gleichgesetzt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen (1, oder h), welche vom Strömungsmesser (S) zu den Steuerkolben (K, )z) der Regelventile (D oder b',, V_) führen, Durchflußregler mit durchbohrtem Ventilteller (t) derart angeordnet sind, daß in der einen Strömungsrichtung ein Voreilen, in der anderen ein Nacheilen der Regelventile erzwungen wird.