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Einrichtung zum Anlassen und Abstellen von Wasserturbinen-Namentlich
bei bedienungslosen Wasserkraftanlagen ist es von Wichtigkeit, die Inbetriebsetzung
so neinfach wie möglich zu gestalten. Dazu gehört vor allem, daß die Auslösung der
einzelnen, bei der Inbetriebsetzung aufeinanderfolgenden Vorgänge ohne verwikkelte
Schaltungen erfolgen kann. In sehr vielen Fällen wird bei der Inbetriebsetzung zuerst
ein den Wasserzutritt zur Turbine beherrschendes Hauptabsperrorgan durch die Unterspannungsetzung
eines Magneten geöffnet, worauf ein zweiter, am Turbinenregler angebrachter Magnet
oder Elektromotor Spannung erhält und im Sinne des öffnens der Turbine wirkt; -es
sind somit in diesen Fällen für die Inbetriebsetzung zwei elek-\ Irische Organe
notwendig, die in bestimmter zeitlicher Abhängigkeit voneinander zu wirken haben.
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Vorliegende Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum Anlassen und
Abstellen von Wasserturbinen mit einem Hauptabsperrorgan und einem Geschwindigkeitsregler,
welche den bekannten Ausführungen gegenüber wesentlich einfaoher ausfällt. Diese
Einrichtung weist nach der Erfindung eine Vorrichtung auf, welche beim Öffnen oder
Schließen des Hauptabsperrorgans den Geschwindigkeitsregler veranlaßt, selbsttätig
das gleichzeitige Öffnen bzw. Schließen der Turbine zu bewirken, Dabei können Mittel
vorgesehen sein, welche die Zeit, innerhalb welcher das selbsttätige Öffnen bzw.
Schließen der Turbine bewirkt wird, nach Erfordernis einzustellen gestatten.
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Bei Turbinen mit von einem hydraulischen Servomotor betätigtem Hauptabsperrorgan
kann die Vorrichtung, welche das Öffnen bzw. Schließen der Turbine durch den Regler_
veranlaßt, einen auf das Gestänge des letzeren einwirkenden hydraulischen Servomotor
aufweisen, der durch das Steuerorgan des Servomotors des Hauptabsperrorgans- gesteuert
wird.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung
gemäß der Erfindung. In derselben bedeutet i eine Spiralturbine, welche das Wasser
aus einer Rohrleitung a erhält. Zwischen Turbine i und Rohrleitung z ist als Hauptabsperrorgan
ein Absperrschieber 3 vorgesehen, welcher von einem hydraulischen Servomotor mit
Kolben d. betätigt wird. Die Regelung der Turbine i erfolgt unter Vermittlung eines
Gestänges q.o durch einen hydraulischen Servomotor, der einen in einem Zylinder
41 gleitenden
Kolben 5 aufweist. Die Steuerung des Druckes in den
Räumen 6 und 7 zu beiden Seiten des Kolbens 5 erfolgt durch einen Steuerschieber
8, der in einem Gehäuse 42 beweglich ist.- Das Gehäuse 42 erhält das zum Bewegen
des Servomotorkolbens 5 dienende Druckmittel aus einer Leitung 9a, welcher ihrerseits
Druckmittel aus einer Leitung 9 zufließt. Aus dem Steuerschiebergehäuse 42 fließt
das verbrauchte Druckmittel durch eine Leitung io wieder ab. Durch Leitungen ii
und 12 ist das Innere des Gehäuses 42 in bekannter Weise mit den beiden Räumen 6
und 7 zu beiden Seiten des Servomotorkolbens 5 verbunden. Die Spindel 13 des Steuerschiebers
8 ist durch eine Feder 43 kraftschlüssig mit einem Steuerhebel 14 verbunden, der
von einem Fliiehkraftnegler 15* bewegt wird. Auf einen oberen Federteller 16 drückt
in der dargestellten Lage der verschiedenen Teile, welche der geschlossenen Stellung
des Hauptabsperrorgans 3 'entspricht, ein Nocken. 17 eines Hebels 18 und verhindert
dadurch das Hochstellen des Steuerschiebers B. Das linke Ende i9 des Hebels 18 ist
durch eine Stange 20 mit dem vom Servomotorkolben 5 betätigten Regelungsgestänge
4o der Turbine verbunden, während das rechte Ende 21 mit der Kolbenstange 22 eines
Nebenservomotors 44 mit Differentialkolben 23 gelenkig verbunden ist. Ein Raum 24
dieses Nebenservomotors 44 steht über eine Leitung 9b mit der Druckleitung 9 in
Verbindung, während ein Raum 25 unter dem Kolben 23 durch eine Leitung 26 mit dem
Raum 27 unter dem Servornotorkolben 4 des Hauptabsperrorgans 3 in Verbindung steht.
Herrscht im Raume 27 Druck, so stellt sich der gleiche Druck im Raum 25 ein.
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Der Druck in den beiden Räumen 27 und 28 unter und über dem Servomotorkolben
4 des 2@bsperrschiebers 3 wird durch ein Steuerventil 45 mit Kolben 29 in bekannter
Weise gesteuert. Dieses Ventil 45 erhält das erforderliche Druckmittel aus der Leitung
9 durch eine Verbindungsleitung 9c; das verbrauchte Druckmittel fließt durch eine
Leitung 3o ab. Die Betätigung des Steuerkolbens 29 erfolgt durch einen Magneten
31, dessen Keim. mit dein Kolben 29 durch eine Stange 32 starr verbunden ist.
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Der Fliehkraftregler 15 zusammen mit den Teilen 14, 13, 8, 11, 12,
5, 40 bildet den Geschwindigkeitsregler der Turbine.
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Die Inbetriebsetzung einer mit vorstehend beschriebener Einrichtung
versehenen Wasserturbine für eine bedienungslose Anlage gestaltet sich wie folgt:
Durch das Unterspannungsetzen einer nicht gezeigten Leitung zum Hauptwerk erhält
der Magnet 31 Strom; dessen Kern wird infolgedessen angehoben und verstellt durch
die Stange 32 den Steuerkolben 29 nach oben. Hierdurch werden die Leitungen 9c und
26 einerseits sowie die Leitungen 30 und 33 anderseits miteinander verbunden.
Der Raum 27 unter dem Kolben 4 erhält Druck, während der Raum 28 entlastet wird,
so daß der Kolben 4 nach oben geht und den Absperrschieber 3 öffnet.
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Gleichzeitig ist durch die Leitung 26 der Raum 25 unter dem Kolben
23 unter Druck gesetzt worden.; die von unten auf den Kolben 25 wirkende Kraft überwindet
den durch den Druck im Raum 24 von oben auf diesen Kolben ausgeübten Widerstand,
und der Kolben 23 geht infolgedessenebenfalls in, die Höhe. Er nimmt dabei das rechte
Ende des Hebels i 8 nach oben mit, so daB der Nocken 17 ;dem Anschlag 16
sowie dem Steuerscbleb@er 8 den Weg nasch oben freigibt. Dadurch wird der Servomotorkolben
5 in bekannter Weise gesteuert und die Turbine i geöffnet. Bei Erreichung der normalen
Turbinengeschwindigkeit greift dann der auf den Steuerhebel 14 einwirkende Fliehkraftregler
15 in bekannter Weise ein. Der Nocken 17 steht dann so, daß eine volle Öffnung der
Turbine i möglich ist, so daß also der Fliehkraftregler 15 den Servomotor 5 auf
seinem vollen Hub beherrscht.
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Beim Abstellen der Turbine vollzieht sich sinngemäß der umgekehrte
Vorgang. Durch das Ausschalten des Magneten 31 geht der Steuerkolben 29 unter dem
Einfluß des Kerngewichtes des Magneten-nach unten, der Absperrschieber-3 wird geschlossen,
und der Dif, ferentialkolben 23 geht, da der. Raum 25 mit der Ablaufleitung
30 verbunden wird, unter dem Einfluß des konstanten Druckes im Raum 24 nach
unten und stellt infolgedessen vermittels des Hebels 18 :den Steuerkolben 8 nach
unten, was das vollständige Schließen der Turbine i bedingt.
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Durch die Einschaltung von Drosselventilen 34 und 35 in die Zuleitung
zum Nebenservomotor 44 kann bewirkt werden, daß die Geschwindigkeit, mit
welcher das Öffnen oder Schließen der Turbine i erfolgt, nach Erfordernis eingestellt
werden kann. Auch die Bewegung des Kolbens 4 des Absperrschiebers 3 kann durch Drosselventile
36 und 37, welche in die Leitung 26 bzw.-33 eingeschaltet sind, nach Erfordernis
verlangsamt oder beschleunigt werden. Es ist daher möglich, die öffnungs- und Schließbewegungen
von Hauptabsperrorgan 3 und Turbine i derart gegeneinander abzustimmen, daß in der
Rohrleitung 2 -zur Turbine i keine unzulässigen Druckschwankungen entstehen. Zweckmäßig
wird die Einstellung so erfolgen, daß die Turbine i beim Schließen etwas vor dem
Absperrschieber 3 ganz zu ist.