DE437815C

DE437815C - Control device for power machines, especially steam and gas turbines

Info

Publication number: DE437815C
Application number: DER57479D
Authority: DE
Original assignee: KARL ROEDER DR ING
Current assignee: KARL ROEDER DR ING
Priority date: 1922-12-20
Filing date: 1922-12-20
Publication date: 1926-11-29

Description

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Zur Erzielung einer störungsfreien Regelung von Kraftmaschinen, d. h. eines schwingungsfreien Überganges der Kraftmaschinen von einem Betriebszustand in jeden anderen, werden Ölbremsen verwendet, durch welche der schädliche Einfluß der Regiennassen vermindert oder beseitigt wird. Die Verwendung derartiger Bremsen bei Dampfturbinenregelungen brachte bisher den Nachteil mit sich, daß die Neigung zum Durchgehen, d. h. zu schädlicher Umlaufzahlerhöhung, vergrößert wird, weshalb man von der Verwendung der Ölbremsen meist absieht. Gewöhnlich wirkt der Regler mittelbar unter Einschaltung eines mit Drucköl betriebenen Kraftgetriebes auf die Regelventile ein. Das Einspielen derartig geregelter Maschinen auf Belastungsänderungen erfolgt rasch. Bei Entlastung ist dies nicht nur erwünscht, sondern geradezu Vorbedingung für die Sicherheit gegen unzulässige Umlaufzahlsteigerung. Bei Belastungserhöhungen bringt diese Eigenschaft der Regelung besonders dann Nachteile für die Turbine mit sich, wenn die von ihr angetriebene Maschine nicht für sich allein, sondern mit anderen Maschinen parallel ein elektrisches oder Druckluftnetz versorgt. Die Bereitschaft einer Turbine zur augenblicklichen Lastaufnahme wird eihebliche Nachteile dann mit sich bringen, wenn die Regeleinrichtungen der parallel geschalteten Kraftmaschinen träger arbeiten. Dies gilt z. B. für das Zusammenarbeiten mit Dampf- oder Gaskolbenmaschinen, die meist mit Ölbremsen ausgestattet sind, aber auch für das Zusammenarbeiten mit anderen Turbinen, deren Regelungen träger arbeiten. Diejenige Turbine, deren Regelung hemmungs-To achieve trouble-free control of prime movers, i. H. a vibration-free The transition of the engine from one operating state to another are oil brakes used, through which the harmful influence of the rain is reduced or eliminated. The use of such Braking in steam turbine controls has so far had the disadvantage that the tendency to go through, d. H. to a harmful increase in circulation, which is why one usually refrains from using the oil brakes. Usually the regulator acts indirectly with the engagement of a power transmission operated with pressure oil on the control valves. The adjustment of machines controlled in this way to changes in load occurs quickly. at Relief this is not only desirable, but a downright precondition for security against impermissible increase in circulation. When the load increases, this property brings the regulation is particularly disadvantageous for the turbine if the one driven by it Machine not on its own, but an electric one in parallel with other machines or compressed air network. The readiness of a turbine to accept an instantaneous load will have significant disadvantages if the control devices of the Power machines connected in parallel work sluggishly. This applies e.g. B. for working together with steam or gas piston engines, which are mostly equipped with oil brakes, but also for working with other turbines whose regulations work more slowly. The turbine whose regulation is inhibitory

los und rasch in andere Lagen übergeht, wird in erster Linie und vorübergehend fast ausschließlich plötzliche Belastungsschwankungen übernehmen. Sie wird beim Auftreten von Kurzschlüssen augenblicklich auf ihre Höchstleistung und unmittelbar danach auf Leerlauf übergehen. Dadurch können schädliche Schwingungen in der Turbine entstehen, die bei langsamerem Übergang auf höhere Belastung in ίο diesem Maße nicht auftreten wurden. Arbeiten Kraftmaschinen von verschiedener Leistungsfähigkeit gemeinsam auf ein Kraftnetz und sind die größeren Maschinensätze mit träger arbeitenden Regelungen als die kleineren ausgestattet, so werden gerade die kleineren Maschinen die Belastungsschwankungen — wenigstens vorübergehend — übernehmen, so daß die Gefahr schädlicher Überlastung dieser Maschinen wesentlich größer ist, als wenn alle zo Maschinen sich an den Belastungsschwankungen im Verhältnis ihrer Leistungsfähigkeit beteiligten. going on and quickly moving into other positions becomes primarily and temporarily almost exclusively accept sudden fluctuations in load. In the event of a short circuit, it is instantly at its maximum output and immediately afterwards go to idle. This can cause harmful vibrations arise in the turbine, which would not occur to this extent with a slower transition to higher loads. work Power machines of different performance together on a power network and are the larger machine sets equipped with slower working controls than the smaller ones, this is how the smaller machines become the load fluctuations - at least temporarily - take over, so there is a risk of harmful overloading of these machines is much greater than when all zo machines adapt to the fluctuations in load involved in the ratio of their performance.

Die die Belastungsschwankungen vorwiegend übernehmenden Turbinen arbeiten mit wechselnder Dampfmenge und führen dadurch zu einem unruhigen Betrieb in denjenigen Kesseln, von denen sie mit Dampf versorgt werden. Bei diesen Kesseln ist die Gefahr der Überlastung und des Überreißens von Wasser und Schlamm damit ebenfalls gegeben. Die ge- '■ schilderten Nachteile werden besonders bei solchen Turbinen auftreten, deren Überlastungsorgane in gleicher oder ähnlicher Weise wie die Regelorgane für Normallast selbsttätig vom ! Regler beeinflußt werden, eine Regelungs- j einrichtung, die an sich vorteilhafter ist als ; diejenige, bei welcher zur Überlastung ein Eingriff von Hand erforderlich ist. Bei Überreißen ; von Wasser in die Turbine oder bei Kurzschluß \ im angetriebenen Stromerzeuger bringt die ■ • rasch wirkende Regelung die Einlaßventile · einschließlich derjenigen für Überlastung äugen- '. blicklich zum vollständigen Öffnen, so daß j Stoßwirkungen insbesondere in der Schaufelung | auftreten, die mit gleicher Heftigkeit bei einer ^; träger arbeitenden Regelung nicht zu erwarten sind. Allein durch Vergrößerung des Ungleichförmigkeitsgrades der betreffenden Regelung können diese Nachteile nicht beseitigt werden, da es sich hier nicht um die dauernden, sondern um die augenblicklichen, vorübergehenden stoßweisen Lastäufnahmen handelt, die besonders dann schädlich sind, wenn unmittelbar darauf eine Lastabnahme folgt wie beim Kurzschluß, einem Vorgang, der als Erreger schädlicher Schaufelschwingungen wirken kann.The turbines, which mainly take over the load fluctuations, work with varying amounts of steam and thus lead to unsettled operation in those boilers from which they are supplied with steam. With these boilers, there is also the risk of overloading and overflowing water and sludge. The total '■ marked disadvantages occur in situations such turbines, their overload organs themselves engaged in the same or similar manner as the control elements for normal load from! Controllers are influenced, a control j device, which is more advantageous in itself than; the one that requires manual intervention to overload. When over-tearing; of water into the turbine or short circuit in the \ driven power generator which ■ • brings rapid-acting control the intake valves · including those for overload äugen- '. ready to open completely, so that j impact effects especially in the blades | occur with the same violence in a ^; sluggishly working regulation are not to be expected. These disadvantages cannot be eliminated simply by increasing the degree of irregularity of the relevant regulation, since it is not a question of permanent, but of instantaneous, temporary intermittent load increases, which are particularly harmful if a load decrease immediately follows, such as with a short circuit, a process that can cause damaging blade vibrations.

Alle diese Nachteile sollen durch Verwendung einer Ölbremse vermieden werden, die in bekannter Weise eine Verzögerung der Bewegung der Regelungsventile bei Lastaufnahme bewirkt. Die Erfindung besteht darin·, daß die Ölbremse bei Lastabnahme, ohne auf den Regelungsvorgang einzuwirken, aus eigener Kraft in die Ausgangsstellung zurückgeht.All these disadvantages are to be avoided by using an oil brake, which is known in Way causes a delay in the movement of the control valves when the load is picked up. The invention consists in the fact that the oil brake is activated when the load decreases, without the To affect the control process, goes back to the starting position on its own.

Die Anwendung der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Mit α ist der Regler bezeichnet, der in bekannter Weise unter Zwischenschaltung des Kraftgetriebes b das Regelventil c beherrscht. Der zu der Ölbremse d gehörende Kolben e ist zur Reglermuffe g so angeordnet, daß er von ihr nur beim Zurückgehen der Reglergewichte mitgenommen wird. Es wirkt also bei Abnahme der Umlaufzahl, die bekanntlich der Leistungserhöhung entspricht, die sich verschiebende Muffe g derart auf den Kolben e, daß die eingeschlossene Ölmenge teilweise verdrängt wird, wodurch die beabsichtigte verzögernde Wirkung auf die Bewegung der Muffe hervorgerufen wird. Bei ausschlagenden Reglergewichten ist der Zusammenhang zwischen der Muffe g und dem Kolben e aufgehoben. Damit letzterer in seine Ausgangsstellung wieder zurückkehrt, ist die Feder f vorgesehen, welche bewirkt, daß der Kolben e der ausschlagenden Muffe folgt. Der Abstand zwischen dem Bremskolben e und der Muffe g im ausgeschlagenen Zustand der Reglergewichte kann so gewählt werden, daß der Eingriff der Bremse erst beim Übergang von Vollast auf Überlast erfolgt.The application of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment. With α the controller is referred to, which controls the control valve c in a known manner with the interposition of the power transmission b. The piston e belonging to the oil brake d is arranged on the regulator sleeve g in such a way that it is only carried along by it when the regulator weights go back. When the number of revolutions decreases, which is known to correspond to the increase in power, the sliding sleeve g acts on the piston e in such a way that the enclosed amount of oil is partially displaced, thereby causing the intended retarding effect on the movement of the sleeve. If the regulator weights are decisive, the connection between the sleeve g and the piston e is canceled. So that the latter returns to its original position, the spring f is provided, which causes the piston e to follow the deflecting sleeve. The distance between the brake piston e and the sleeve g when the controller weights are disengaged can be selected so that the brake does not intervene until the transition from full load to overload.

Claims

Patent claims:

1. Control device for power machines, especially for steam and gas turbines, using an oil brake, which causes a delay in the movement of the control valves when the load is picked up, characterized in that the brake is activated when the load decreases, without acting on the regulation iod To take effect, · returns to the starting position under its own power.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the oil brake only intervenes in the control process when there is a transition to overload.

3. Control device according to claim 1 for working on a common power network Power machines, characterized in that the machines of lower power 11a ability to be equipped with more effective oil brakes than the larger machines,

1 sheet of drawings.