DE544622C

DE544622C - Control device for steam power plants, especially steam turbines

Info

Publication number: DE544622C
Application number: DES95549D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Koehler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-12-14
Filing date: 1929-12-14
Publication date: 1932-02-27

Description

Jede selbsttätige Regelung beruht darauf, daß eine Abweichung einer Zustandsgröße von ihrem bisherigen Wert eintritt, daß diese Änderung auf einen Impulsgeber übertragen wird, daß dieser Impulsgeber eine Steuerung auslöst und daß von dieser aus der Verstellvorgang durchgeführt wird. Die Nebeneinanderstellung der einzelnen Vorgänge zeigt, daß zwischen der Änderung der Zu-Standsgröße und der Regelwirkung eine bestimmte Zeit vergeht, die durch die Ansprechzeit der Regelung und durch die Regelgeschwindigkeit bestimmt ist. Eine Regelung wird also um so empfindlicher sein, je geringer die Ansprechzeit und je größer die Regelgeschwindigkeit ist.Every automatic regulation is based on the fact that a deviation of a state variable from its previous value occurs that this change is transferred to a pulse generator is that this pulse generator triggers a control and that from this from the adjustment process is carried out. The juxtaposition of the individual processes shows that between the change in the state variable and the control effect takes a certain time, which is due to the response time of the control and the control speed is determined. A regulation will therefore be the more sensitive, the shorter the response time and the longer it is Control speed is.

Die eben genannten Faktoren werden maßgebend durch die Massen beeinflußt, die bei einem Regelvorgang zu bewegen sind, und durch die Kräfte, die für den Bewegungsvorgang bereitgestellt werden können. Sowohl die Massen wie auch die Kräfte sind aber durch die Ausführungsmöglichkeiten innerhalb bestimmter Mindestgrenzen fest-The factors just mentioned are decisively influenced by the masses that are at a control process are to be moved, and by the forces that can be provided for the movement process. As well as the masses as well as the forces are fixed within certain minimum limits due to the design options.

s5 gelegt, so daß man mit der Abweichung von den üblichen Reglerbauarten kaum zu einer Verbesserung kommen kann. Es muß also danach gestrebt werden, durch günstige Führung der Verstellkraft eine Verringerung der Regelzeiten anzustreben. Die Verstellkraft wird im allgemeinen durch Drucköl geliefert und soll auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.s5, so that the deviation from the usual controller types can hardly be improved. So one must strive for it, through favorable guidance the adjustment force to strive for a reduction in the control times. The adjusting force is generally provided by pressurized oil and is also intended to be used in the present invention be used.

Jede Maschine, bei der die Gefahr des Durchgehens besteht, muß einen Sicherheitsregler erhalten, der die Treibmittelzufuhr bei Erreichen der Gefahrenzone absperrt. Gleichzeitig muß aber danach gestrebt werden, auch die Regelventile im Augenblick der Absperrung der Maschine zu schließen, einmal um den Regelvorgang zu verkürzen und andererseits um der Maschine nicht etwa Dampf bei voll geöffneten Regelventilen zuzuführen; denn hierdurch werden starke Beschleunigungsstöße entstehen, die zu schweren Schäden führen können.Any machine that is at risk of runaway must have a safety regulator received, which shuts off the propellant supply when the danger zone is reached. At the same time, however, one must strive also to close the control valves once when the machine is shut off in order to shorten the control process and, on the other hand, not to supply steam to the machine when the control valves are fully open; because this will cause strong acceleration shocks that can lead to serious damage.

Es ist daran gedacht worden, das Regelventil so auszubilden, daß es gleichzeitig die Aufgabe des Schnellschlußventils mit übernehmen kann. Dieser Weg ist an sich gangbar, erscheint aber ungünstig, weil man mit ihm einem Ventil zwei Aufgaben zuweist, die an sich voneinander getrennt werden sollen. Entweder wird der Aufbau des Regelventils unerwünscht verwickelt, oder die Betriebssicherheit leidet für den Fall desIt has been thought to train the control valve so that it simultaneously can take over the task of the quick-acting valve. This path is in itself feasible, but appears unfavorable because it assigns two tasks to a valve, which should be separated from each other. Either the construction of the control valve becomes undesirably intricate, or the Operational safety suffers in the event of

*} Von dem Patentsiicher ist als der Erfinder angegeben worden:*} The patent holder has indicated as the inventor:

Dipl.-lng. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr,Dipl.-Ing. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr,

Schnellschlusses. Es ist also zweckmäßig, Schnellschlußventil und Regelventil voneinander zu trennen.Quick closing. It is therefore advisable to separate the quick-acting valve and the control valve from one another to separate.

Die Erfindung geht von dieser Bauweise mit getrenntem Regelventil und Schnellschlußventil aus und schafft eine Einrichtung, die bei Störungen im Kreislauf des Druckmittels, sei es bei Ansprechen des Schnellschlußventils, sei es bei unzulässiger Ab-Senkung des Öldruckes, nicht nur das Schnellschlußventil schließt, sondern gleichzeitig das Regelventil im Sinne eines Schließens beeinflußt und es in der Schließstellung hält, bis die im Normalbetrieb vorhandenen Verhältnisse wiederhergestellt sind. Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung in den Regler ein Kolben eingebaut, der einerseits durch das Drucköl beaufschlagt wird, welches das Schnellschlußventil offen hält, andererseits durch eine Feder belastet ist. Bei Wegfall oder starker Verminderung des Öldruckes wird er durch die Belastungsfeder bewegt und gegen den steuernden Teil einer bekannten HilfsSteuerung gedrückt. Dieser gibt hierdurch unmittelbar die für das Schließen des Regelventils bestimmten Steueröffnung der HilfsSteuerung frei, und zwar verläuft dieser Vorgang gleichzeitig mit dem Schließen des Schnellschlußventils. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt, und zwar ist nur die eigentliche Regeleinrichtung gezeigt, während das Regelventil und das Schnellschlußventil nicht dargestellt sind. Zur Regelung der Turbine ist ein Geschwindigkeitsregler ι vorgesehen, der mit dem Steuerstift 2 einer bekannten HilfsSteuerung zusammenwirkt. Das zur Ventilverstellung erforderliche Öl wird durch eine Leitung 3 zugeführt und durch den Steuerstift 2 entweder in die Schließleitung 4 oder in die Öffnungsleitung 5 geleitet. Wenn z. B. der Punkt 6 des Reglerhebels 7 abwärts gedruckt wird, so wird der Steuerstift 2 ebenfalls nach unten verschoben und dadurch eine Verbindung zwischen den Leitungen 3 und 5 hergestellt, also das Ventil weiter geöffnet. Umgekehrt wird beim Anheben des Punktes 6 Drucköl aus der Leitung 3 in die Leitung 4 übergeführt, so daß das Ventil geschlossen wird. Vor der Leitung 3 ist ein Ölstrom 8 abgezweigt, der über die Bohrungen 9 in einen Umschaltschieber 10 eintritt und diesen durch Bohrungen 11 wieder verläßt. Hierauf wird er in einen Raum 12 eingeführt und tritt aus diesem in die Leitung 13 ein, die zum Schnellschlußventil führt und dieses offen hält. Der Umschaltschieber 10 schließt mit seiner Oberkante einen Querschnitt .14. Der Raum 12 bildet gleichzeitig den Zylinderraum eines Kolbens 15, der durch eine Feder 16 belastet ist. Der im Raum 12 herrschende Öldruck drückt den Kolben 15 unter Zusammendrückung der Feder 16 nach unten. Der Steuerstift 2 ist mit dem Gestänge 7 nicht formschlüssig, sondern nur kraftschlüssig gekuppelt, und zwar durch eine Feder 17.The invention is based on this design with a separate control valve and quick-acting valve and creates a device that, in the event of malfunctions in the pressure medium circuit, be it when the quick-closing valve responds, be it with impermissible lowering of the oil pressure, not only the quick-closing valve closes, but at the same time the control valve in the sense of closing influenced and it holds in the closed position until the conditions existing in normal operation are restored. For this purpose, a piston is built into the regulator according to the invention, which on the one hand by the pressure oil is applied, which keeps the quick-acting valve open, on the other hand is loaded by a spring. If the oil pressure is omitted or reduced significantly he is moved by the loading spring and against the controlling part of a known Auxiliary control pressed. This directly gives the control opening intended for closing the control valve the auxiliary control free, and this process takes place simultaneously with the closing of the quick-acting valve. An embodiment of the invention is shown in the figure, namely only the actual control device is shown, while the control valve and the Quick-closing valve are not shown. A speed controller is used to regulate the turbine ι provided with the control pin 2 of a known auxiliary control cooperates. The oil required for adjusting the valve is supplied through a line 3 and through the control pin 2 either in the closing line 4 or in the opening line 5. If z. B. the point 6 of the control lever 7 downwards is printed, the control pin 2 is also moved downwards and thereby a connection between lines 3 and 5 is established, so the valve is opened further. Conversely, when the point 6 is raised, pressure oil is transferred from line 3 into line 4, so that the valve is closed. In front of the line 3, an oil flow 8 is branched off, which flows through the bores 9 enters a switchover slide 10 and leaves it again through holes 11. Thereupon he is in a room 12 introduced and emerges from this in the line 13 leading to the quick-acting valve leads and keeps it open. The switching slide 10 closes with its upper edge a cross section .14. The space 12 forms at the same time the cylinder space of a piston 15 which is loaded by a spring 16. Of the Oil pressure prevailing in space 12 pushes piston 15 under compression the spring 16 down. The control pin 2 is not form-fitting with the linkage 7, but only coupled with a force fit, namely by a spring 17.

Die Wirkungsweise .der Anordnung ist nun folgende:The mode of operation of the arrangement is now as follows:

Solange in der Leitung 8 ein genügend hoher Öldruck herrscht, steht der Kolben 15 in der dargestellten Lage, und der Regler arbeitet in ganz bekannter Weise. Spricht jetzt der Schnellschlußregler an, so wird der Umschaltschieber 10 abwärts gedruckt, und zwar so weit, daß die Bohrungen 9 abgedeckt und gleichzeitig der Querschnitt bei 14 freigegeben wird. Hierdurch wird nicht nur die Ölzufuhr zur Leitung 13 abgesperrt, sondern es kann auch das in ihr enthaltene Öl durch den Querschnitt bei 14 abfließen. Gleichzeitig hat sich aber die Ölbelastung des Kolbens 15 verringert, so daß jetzt die Feder 16 in der Lage ist, den Kolben 15.aufwärts zu schieben. Nach Zurücklegen eines bestimmten Weges trifft die am Kolben 15 befestigte Stange 18 auf das untere Ende 19 der am Steuerstift 2 befestigten Stange 20 auf und verschiebt diese unter Zusammendrückung der Feder 17 unabhängig von der Lage des Gestänges 7 so weit aufwärts, daß eine Verbindung zwischen den Leitungen 3 und 4 hergestellt wird. Es wird also nicht nur durch das Ansprechen des Sicherheitsreglers das Schnellschlußventil durch Wegnahme des Öldruckes geschlossen, sondern gleichzeitig auch das Regelventil, und zwar bleibt der Steuerstift 2 unabhängig von der Reglerstellung in einer Lage stehen, die einem too Schließen des Regelventils entspricht.As long as there is a sufficiently high oil pressure in the line 8, the piston 15 is stationary in the position shown, and the controller works in a well-known manner. Speaks now the trip regulator on, the switch slide 10 is pressed down, and so far that the bores 9 are covered and the cross-section at 14 is released at the same time will. This not only cuts off the oil supply to line 13, but the oil contained in it can also flow off through the cross section at 14. Simultaneously but the oil load on the piston 15 has decreased so that the spring 16 is able to push the piston 15. upwards. After putting back a certain Way meets the rod 18 attached to the piston 15 on the lower end 19 of the Control pin 2 attached rod 20 and moves it under compression the spring 17 so far up regardless of the position of the linkage 7 that a connection between lines 3 and 4 is established. So it is not just about the response of the safety regulator the quick-closing valve is closed by removing the oil pressure, but at the same time also the control valve, namely the control pin 2 remains independent of the controller position are in a position that corresponds to too closing of the control valve.

Sollte aus irgendeinem Grund der Öldruck in der Leitung 8 nachlassen, so wird auch in diesem Fall der Kolben 15 durch die Feder 16 aufwärts geschoben, da seine Gegenbelastung nachläßt. Es wird also auch in diesem Fall eine sofortige Schließbewegung von Schnellschlußventil und Regelventil herbeigeführt. If for any reason the oil pressure in line 8 drops, so will in this case the piston 15 is pushed upwards by the spring 16 because of its counter-load subsides. In this case too, there will be an immediate closing movement brought about by the quick-acting valve and control valve.

Claims

Patent claims:

i. Control device for steam engines, especially steam turbines, with an auxiliary control for pressure oil and additional control elements for the quick-closing of the machine controlled by pressurized oil, characterized by a piston (15), on the one hand is acted upon by the pressure oil, which keeps the quick-acting valve open, on the other hand by a spring (16)

is loaded, so that it is eliminated or with a strong reduction in the oil pressure moved by the spring (16) and against the controlling part (20) of the Auxiliary control is pressed, which thereby directly opens the control openings intended for closing the control valves the auxiliary control, with the largest opening releases while at the same time the quick-closing valve is closed.

2. Device according to claim 1, characterized in that the controlling Part (20) of the auxiliary control with the actual controller (1) frictionally (Spring 17) is coupled.

For this purpose ι sheet of drawings