Gasturbinenanlage mit einem Kreislauf des Arbeitsmittels. Die Erfindung bezieht sich auf eine Gas turbinenanlage mit einem Kreislauf des Ar beitsmittels, aus welchem ständig eine Teil menge entnommen und hierfür eine Ersatz menge zugeführt wird, wobei mindestens eine Turbine durch die im Kreislauf umströmende Arbeitsmittelmenge und mindestens eine an dere Turbine durch die aus dem Kreislauf entnommene Teilmenge beaufschlagt wird. Die erfindungsgemässe Anlage besitzt eine Vorrichtung zum Einstellen der Leistung der Entnahmeturbine durch Verändern der Drehzahl der Kreislaufturbine.
Der Drehzahlregler der Kreislaufturbine kann die Entnahme von Arbeitsmittel aus dem Kreislauf, insbesondere die Zufuhr des Arbeitsmittels zur Entnahmeturbine, selbst tätig einstellen. Die Einstellvorrichtung kann eine Vorrichtung zum Einstellen des Drehzahlsollwertes der Kreislaufturbine sein. Mindestens ein Verdichter der Anlage kann eine Umgehungsleitung besitzen, deren Durch- flussregelorgan durch den Drehzahlregler der Kreislaufturbine selbsttätig eingestellt wird. Zweckmässigerweise wird beim Betätigen der Vorrichtung zum Einstellen des Sollwertes der Drehzahl der Kreislaufturbine zusätz lich die Brennstoffzufuhr zum Gaserhitzer eingestellt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Gasturbinenanlage nach der Erfindung und Fig. 2 eine für die Gasturbinenanlage nach Fig. 1 verwendbare Regelvorrichtung. In beiden Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die Gasturbinenanlage nach Fig. 1 ar beitet mit einem Kreislauf eines gasförmigen Arbeitsmittels, z. B. Luft, aus welchem ständig eine Teilmenge entnommen und wel chem hierfür ständig eine Ersatzmenge zu führt wird. Das vom Niederdruckverdich- ter 1 verdichtete Arbeitsmittel gelangt durch den Zwischenkühler 2 in den Hochdruck verdichter 3. Nachdem es auf den höchsten Druck gebracht ist, strömt es durch die Lei tung 4 in den Z@'ärmeaustauscher 5, wo es beim Durchströmen der Rohre 6 vorgewärmt wird. Durch die Leitung 7 strömt das Ar beitsmittel weiter, bis es an der Stelle 8 in zwei Teile aufgeteilt wird.
Ein grösserer Teil gelangt durch die Leitung 9 in den Gas erhitzer 10 und wird beim Umströmen der Wärmeaustauschrohre 11 auf die höchste Temperatur erhitzt und alsdann durch die Leitung 12 der Turbine 13 zugeführt. Das in der Turbine entspannte Arbeitsmittel ge langt durch die Leitung 14 in den Wärme- austauscher 5 und gibt hier beim Umströmen der Wärmeaustauschrohre 6 einen Teil seiner Restwärme an das durch die Rohre strö mende Arbeitsmittel ab. Durch die Leitung 15 gelangt das Arbeitsmittel weiter in den Kühler 16, in welchem ein weiterer Teil seiner Restwärme an ein Kühlmittel ab geführt wird. Durch die Leitung 17 wird schliesslich das Arbeitsmittel 6 wieder zum Niederdruckverdichter 1 zurückgeführt, wo der Kreislauf von neuem beginnt.
Aus dem beschriebenen Kreislauf des Arbeitsmittels wird an der Stelle 8 ständig eine Teilmenge aus dem Kreislauf entnoni- inen und durch die Leitung 18 als Ver brennungsluft dem Brenner 19 des Gas- erhitzers 10 zugeführt. Die Verbrennungs gase strömen durch die Wärmeaustausch rohre 11, in welchen die Wärme an das die Rohre umströmende Arbeitsmittel des Kreis laufes abgeführt wird. Hernach gelangen die Verbrennungsgase durch die Leitung 20 in die Turbine 21.
Als Ersatz für die an der Stelle 8 dem Kreislauf entnommene Arbeitsmittelmenge wird durch den Verdichter 22 ständig Luft aus der Atmosphäre in den Kreislauf ein geführt. Diese Ersatzmenge wird durch die Leitung 23 an einer Stelle 24 in den Wärmne- austauscher 5 eingeführt, an der das die Wärmeaustauschrohre 6 umströmende Ar beitsmittel ungefähr die gleiche Temperatur und den gleichen Druck wie die Ersatzmenge aufweist.
Die durch die im Kreislauf umströmende Arbeitsmittelmenge be aufsehlagte Turbine 13 treibt die Verdichter 1, 3 und 22, während die durch die aus dem Kreislauf abgeführte Teilmenge beaufschlagte Turbine 21 als Nutzleistungsturbine über ein Getriebe 25 einen Schiffspropeller 26 antreibt. Es könnte aber auch umgekehrt die Kreislauf turbine zur Erzeugung der Nutzleistung herangezogen und die Entnahmeturbine zum Antrieb eines oder mehrerer Verdichter ver wendet werden. Der Propeller 26 kann als Verstellpropeller ausgebildet sein, dessen Flügel je nach Fahrrichtung oder nach der Fahrgeschwindigkeit einen veränderlichen Steigungswinkel aufweisen können.
Die Tur bine 13 und die Verdichter 1, 3 und 22 sind noch mit einer elektrischen Maschine 27 ge kuppelt, welche als Anlassmaschine und als Hilfsmaschine zum Ausgleich von über schüssiger oder mangelnder Leistung dient.
Die Leistung der Entnahmeturbine 21 wird durch Verändern der Drehzahl der Kreislaufturbine 12 verschieden eingestellt. Um die Drehzahl der Kreislaufturbine 13 und der Verdichter 1, 3 und 22 auf einem eingestellten Sollwert einhalten zu können, wird die Zufuhr des Arbeitsmittels zur Ent nahmeturbine 21 durch den Drehzahlregler 28 der Kreislaufturbine eingestellt. Der Drehzahlregler 28 steuert durch Vermittlung eines Impulsgebers 29, der Impulsleitung 30 und des Servomotors 31 ein Durchflussregel organ 32. Das Durchflussregelorgan ist in einer Umgehungsleitung 33 angeordnet, welche Arbeitsmittel aus der Leitung 20 unter Umgehung der ersten Stufe der Tur bine 21 den nachfolgenden Stufen zuführt. Der Impulsgeber 29 ist als Isodromvorrich- tung ausgebildet.
Xaich jedem Regelvorgang stellt er an der Kreislaufturbine 13 die Soll- drelizahl wieder genau her, gleichviel wie gross die Belastung der Turbine sei. Eine dauernde Ungleichförmigkeit kann nicht ent stehen. Der @ttrchflu@i@@ner@clinitt des Regel e r-anes t' 1) \2 wird vermindert, sobald die Dreh- zahl der Turbine 13 unter den Sollwert fällt,
uni-ekehrt aber vergrössert, sobald die Dreh zahl der Turbine 13 über den Sollwert an- steigt. Eine Verminderung des Durchfluss querschnittes des Regelorganes 32 hat zur Wirkung, dass dem Kreislauf eine geringere Arbeitsmittelmenge entnommen wird. In der Brennkammer des Gaserhitzers 10 entsteht eine höhere Temperatur. Durch die Leitung 9 wird eine grössere Arbeitsmittelmenge dem Gaserhitzer und dann durch die Leitung 12 der Turbine 13 zugeführt. Die Turbine 13 erhält also eine vermehrte Arbeitsmittel menge von erhöhtem Wärmeinhalt, so dass das anfänglich die Regelung einleitende Sinken der Drehzahl an der Kreislaufturbine unter den Sollwert wieder behoben wird.
Umgekehrt verursacht eine Vergrösserung des Durchflussquerschnittes des Regelorganes 32 eine Verstärkung der Entnahme aus dem Kreislauf. Der Turbine 13 wird dann eine kleinere Arbeitsmittelmenge von geringerem Wärmeinhalt zugeführt, so dass die anfäng lich angestiegene Drehzahl der Kreislauf turbine wieder auf den gewünschten Soll wert zurückgeführt wird.
Der Impulsgeber 29 besitzt eine Vorrich tung 34, mit deren Hilfe der Sollwert, wel cher durch den Regler 28 eingehalten wird, der gewünschten Leistung der Gesamtanlage entsprechend von Hand eingestellt werden kann. Wird ein kleinerer Sollwert für die Drehzahl an der Kreislaufturbine einge stellt, so ergibt sich an der Turbine 21 eine kleinere Nutzleistung; bei grösserem Soll wert stellt sich dagegen eine grössere Nutz leistung ein.
Die vorübergehende Beeinflussung der Zufuhr von Arbeitsmittel zur Entnahme turbine 21 während des Regelvorganges hat für den Betrieb keine nachteiligen Folgen, da diese sekundäre Beeinflussung nach Ein stellen des neuen Beharrungszustandes wieder aufhört. Insbesondere bei Verwendung als Schiffsantriebsanlage hat die hieraus ent stehende kurzzeitige und geringe Verände rung der Drehzahl gar keine Bedeutung. Bei Landanlagen kann die Kreislaufturbine 13 mit der Entnahmeturbine 21 gekuppelt sein, dann ergeben sich überhaupt keine Drehzahl veränderungen, insbesondere wenn eine der Turbinen einen Stromerzeuger treibt, der auf ein Netz parallel geschaltet ist.
In der Abfuhrleitung 35, w-elche aus der Zufuhrleitung 20 der Entnahmeturbine 21 unter Umgehung der Turbine unmittelbar in die Auslassleitung 36 führt, ist ein Durch flussregelorgan 3 7 eingebaut. Der Servo motor 38 wird mittels der Impulsleitung 39 durch den Drehzahlregler 40 der Entnahme turbine 21 beeinflusst. In der Zufuhrleitung 20 ist noch ein Abschlussorgan 41 eingebaut, welches mittels des Servomotors 42 über die Impulsleitung 43 ebenfalls vom Drehzahl regler 40 gesteuert wird. Der Servomotor 38 des Regelorganes in der Abfuhrleitung 35 kann ausserdem über die Impulsleitungen 44 und 30 und den Impulsgeber 29 durch den Drehzahlregler 28 der Kreislaufturbine 13 beeinflusst werden.
Das Durchflussregelorgan 37 der Abfuhr leitung 35 und das Abschlussorgan 41 wirken gemeinsam als Schnellschlussvorrichtung, um die Arbeitsmittelzufuhr zur Entnahmeturbine 21 beim Überschreiten der Grenze des zu lässigen Drehzahlbereiches sofort zu unter brechen. Ein plötzlicher Unterbruch der Lei stungsabgabe ist notwendig, wenn die Dreh zahl der Turbine 21, z. B. Regen Aus- tauchens des Propellers bei höherem See bang oder beim Versagen eines Verstell- propellers, unzulässig hoch ansteigen sollte, und anderseits, wenn, z. B. infolge von Ge fahr, die Leistungsabgabe sofort unter brochen werden soll.
VTird von der Entnahmeturbine 21 die Grenze der zulässigen Drehzahlen erreicht, so beeinflusst der Regler 40 die Servomotoren 38 und 42 gleichzeitig derart. dass das Durch flussregelorgan 37 geöffnet und das Ab schlussorgan 41 geschlossen -wird. Die Ver- hrennunbsgase des Gaserhitzers 10 strömen alsdann nicht mehr zur Turbine ?1, sondern durch die Abfuhrleitung 35 unmittelbar in die Auslassleitung 36.
Durch die Beeinflus sung des Servomotors 38 mittels des Dreh zahlreglers 28 wird der vom Durchfluss- regelorgan 37 bei einem Schnellschluss frei gegebene Querschnitt der Drehzahl der Kreislaufturbine und der Belastung der Ge samtanlage entsprechend eingestellt. Erfolgt der Schnellschluss bei kleinerer Belastung, bei der nur eine geringere Arbeitsmittelmenge der Turbine 21 zugeführt wird, so ist der Durchflussquerschnitt des Organes 37 in der Abiuhrleitung 35 kleiner als bei grösserer Belastung mit einer entsprechend grösseren Arbeitsmittelmenge.
Der bei einem Schnell schluss vom Organ 37 eingestellte Durchfluss querschnitt wird durch den Regler 28 so be messen, dass nach einem Schnellschluss gleich viel Arbeitsmittel durch die Abfuhrleitung 35 abgeführt wird wie unmittelbar vor dem Schnellschluss durch die Entnahmeturbine 21. Dadurch wird erreicht, dass ein Schnellschluss keine unmittelbaren Rückwirkungen auf den Kreislauf ausüben kann.
Die Durchflussregelorgane 47 und 51 und das Drosselorgan 55 kommen bei stark ver minderter Belastung und im Leerlauf der Reihe nach zur Wirkung, um das Pumpen der Verdichter zu verhindern. Mit den Durch flussregelorganen können einzelne Stufen oder ein ganzer Verdichter in Kurzschluss geschaltet werden, so dass die verminderte Arbeitsmittelmenge nur noch einen Teil der Verdichterstufen durchströmt. Hierdurch wer den Pumperscheinungen verhindert.
Der Verdichter 23 besitzt eine Um gehungsleitung 45, welche die Saugleitung 46 mit einer Zwischenstufe verbindet. In dieser Umgehungsleitung ist das Durchfluss- regelorgan 47 angeordnet, das durch einen Servomotor 48 gesteuert wird. Der Servo motor 48 steht über die Impulsleitung 49 mit. dem Impulsgeber 29 in Verbindung.
Zwischen den Kühlern 16 und 2 besteht eine Verbindung über die Leitung 50, in welcher das Durchflussregelorgan 51 ein gebaut ist. Das Durchflussregelorgan wird mit Hilfe eines Servomotors 53 beeinflusst, der über die Impulsleitung 54 und 49 an die Impulsgabevorrichtung 29 angeschlossen ist. Mit Hilfe dieser Umgehungsleitung kann der Niederdruckverdichter 1 kurzgeschlossen werden, so dass das Arbeitsmittel aus der Leitung 15 unmittelbar durch den Kühler 16 und den Zwischenkühler 2 in den Hochdruck verdichter 3 gelangt.
In der Saugleitung 46 des Verdichters 22 ist das Drosselorgan 55 eingebaut, das mittels des Servomotors 56 durch den Impulsgeber 29 über die Leitungen 49 und 57 beeinflusst wird.
Zunächst wird mittels der Einstellvor richtung 34 über den Impulsgeber 29 das Regelorgan 4 7 des Verdichters 22, dann das Regelorgan 51 des Niederdruckverdichters 1 geöffnet. Zuletzt wird eine weitere Vermin derung der Leistung noch durch Schliessen des Drosselorganes 55 erreicht. Das Um- strömorgan 47 lässt einen Teil der vom Auf ladeverdichter ?? geförderten Luft wieder in die Saugleitung zurückströmen, so dass entsprechend der geringeren Belastung ein niedrigerer Druck des Arbeitsmittels im Kreislauf eingestellt wird.
Beim Offnen des Ventils 51 wird der Niederdruckverdichter 1 kurzgeschlossen. Der Hochdruckverdichter 3 wird dann das im Kreislauf umströmende Arbeitsmittel auf einen geringeren Druck verdichten. Bei Drosselung der Ansaug leitung des Aufladeverdichters ?? durch das Regelorgan 55 wird schliesslich der Druck des Arbeitsmittels so stark gesenkt, dass die Anlage ohne Belastung im Leerlauf bei normaler Drehzahl drehen kann.
Die Brennstoffzufuhr zum Gaserhitzer muss der durch die Drehzahl eingestellten Leistung entsprechend verändert werden. Die Anpassung soll während der Änderung der Leistung von Hand beschleunigt werden können. Zu diesem Zweck ist in der Brenn- stoffleituno 58 des Brenners ein Regel organ 59 angeordnct, dessen Servomotor 60 über die Impulsleitungen 30 und 64 durch die Handeinstellvorrichtung 34 des Impuls gebers 29 beeinflusst werden kann.
Ausserdem erfolgt eine Beeinflussung durch die Tempe ratur des Arbeitsmittels in der Leitung 12 mittels des Temperaturimpulsgebers 63 über die Leitung 62 und schliesslich eine Beein flussung durch den Druck im Brennraum des Gaserhitzers 10 durch die Impulsleitung 61. Die in Fig. 2 dargestellte Regelvorrich tung kann für die Gasturbinenanlage nach 1 Verwendung finden. Der Drehzahl regler 28 wird durch die Welle 74 der Kreis laufturbine angetrieben. Er beeinflusst über eine Isodromvorrichtung das Regelorgan 32 in der Umgehungsleitung 33 der Entnahme turbine so, dass der für die Kreislaufturbine mit Hilfe der Handeinstellvorrichtung 34 eingestellte Drehzahlsollwert eingehalten wird.
Die Isodromvorrichtung ist mit einer nachgiebigen Rückführung ausgerüstet und besteht aus dem Servomotor 31 mit Steuer schieber 75, der Rückführungsschleppvor richtung 7 6 und der Feder 77.
Die Isodromvorrichtung kann nur zur Ruhe kommen, wenn der Hebel 78 in einer Laue sieht, in welcher die Feder 77 span nungslos ist und der Steuerschieber 75 in Mittellage die Steuerkanäle 79 und 80 des Servomotors 31 zudeckt. Diese Lage des Hebels 7 8 kann nur in einer einzigen Stelle des Drehzahlreglers 28 eintreten, nämlich in derjenigen, welche der durch den Hebel 34 eingestellten Solldrehzahl entspricht.
Weicht die Drehzahl der Kreislauf turbine vom eingestellten Sollwert nach oben ab, so steigt die Reglermuffe 81. Der Dreh punkt 82 des Hebels 78 bleibt vorerst un bewegt, der Schieber 75 jedoch wird auf wärtsgezogen. Aus der Leitung 83 kann Druckflüssigkeit durch den Steuerkanal 80 in den über dem Servomotorkolben 84 befind lichen Zylinderraum eindringen. Der Kolben wird nach unten gedrückt, so dass mittels des Hebels 85 und des Jochs 86 der Durchfluss- querschnitt des Regelorganes 32 vergrössert wird. Es strömt nun eine grössere Arbeits mittelmenge nach der Entnahmeturbine und eine kleinere Menge nach der Kreislaufturbine.
Die den Regelvorgang einleitende anfäng liche Drehzahlabweichung wird dadurch wieder aufgehoben.
Ein ähnlicher Regelvorgang jedoch mit umgekehrten Bewegungsrichtungen entsteht, wenn die Drehzahl der Kreislaufturbine vom Sollwvert nach unten abweicht. Dann wird durch den Regler 28 mit Hilfe der Isodrom- vorrichtung der Durchflussquerschnitt des Regelorganes 32 verkleinert. Der Entnahme- iurbine strömt weniger Arbeitsmittel zu, der Kreislaufturbine dagegen mehr, so dass die Drehzahl wieder auf den Sollwert ansteigt.
Um ein Überregeln und ein daraus ent stehendes Pendeln der Regelvorrichtung zu vermeiden, führt während des Regelvor ganges der Servomotorkolben 84 mit Hilfe der Schleppkupplung 76 und des Hebels 78 den Steuerschieber 75 wieder gegen seine Mittellage zurück. Hierbei wird die Feder 77 gespannt.
Dadurch wirkt auf das Gehäuse der Schleppkupplung 76 eine Kraft, welche über den Flüssigkeitsinhalt der Zylinder räume auf den Schleppkolben 8 7 wirkt. Im Zylinderraum unter dem Schleppkolben ent steht im Fall eines Drehzahlanstieges ein Überdruck gegenüber dem Zylinderraum über dem Schleppkolben, so dass der Flüssig keitsinhalt unter dem Kolben durch die Drosselbohrung 88 des Kolbens in den obern Zylinderraum gelangt. Die Verschiebung des Kolbens 8 7 im Zylinder der Schleppvorrich tung 76 erfolgt so lange. bis die Feder 77 spannungslos wird und der Schieber 75 in der Mittellage bleibt.
Der Servomotorkolben 84 wird dann nicht mehr verschoben und auf die Schleppkupplung wird keine Federkraft mehr ausgeübt. Diese Ruhelage ist nur mög lich, wenn der Regler 28 genau in die der eingestellten Solldrehzahl entsprechende Stel lung wieder zurückgeführt ist und damit die den Regler antreibende Kreislaufturbine wieder die verlangte Solldrehzahl erreicht. hat..
Mittels des Hebels 3.1 wird der ge wünschte Sollwert für die Drehzahl an der Kreislaufturbine und damit die verlangte Nutzleistung der Gesamtanlage eingestellt. 'Wird der Hebel in --Richtung des Doppel- pfeils 89 verschoben, so wird die Feder 7 7 angehoben. Der Hebel 78 kann dann nur in einer Lage zur Ruhe kommen, in welcher die Stellung der Reglerhülse 81 entsprechend tiefer und dementsprechend der Wert für die Solldrehzahl vermindert ist. Die Nutz leistung wird dann ebenso vermindert. Umgekehrt wird beim Verschieben des Hebels in + Richtung des Doppelpfeils 89 der Wert für die Solldrehzahl erhöht.
Die Feder 7 7 wird dann nach unten verschoben, die Ruhelage der Regelmuffe 81 wird dann höher liegen und die einzuhaltende Solldreh zahl der Kreislaufturbine wirrd entsprechend erhöht. Bei der erhöhten Drehzahl stellt sich eine erhöhte Leistung ein.
Das Regelorgan 37 in der von der Zu fuhrleitung 20 der Entnahmeturbine ab zweigenden Abfuhrleitung 35 und das Ab schlussorgan 41 in der Zufuhrleitung 20 werden mit Hilfe des durch die Welle 90 der Entnahmeturbine angetriebenen Reglers 40 dann beeinflusst, wenn die Drehzahl dieser Turbine über die obere Grenze des zulässigen Drehzahlbereiches hinaus ansteigt.
Bei zulässigen Drehzahlen der Entnahme turbine befindet sich der Steuerschieber 91 in einer Lage, in welcher aus der Leitung 92 Druckflüssigkeit in die Leitung 93 strömen kann. Diese Druckflüssigkeit gelangt in die Zylinderräume über den Kolben 94 und 95 der Servomotoren 38 und 42, so dass das Re gelorgan 37 geschlossen und das Abschluss organ 41 geöffnet ist. Das Arbeitsmittel strömt dann durch die Leitung 20 ungehin dert in die Entnahmeturbine.
Erreicht die Drehzahl der Entnahme turbine den obern Grenzwert des zulässigen Drehzahlbereiches, so wird mit Hilfe des Hebels 96 der Bund 97 angehoben. Der Schie ber 91 gelangt in eine obere Stellung, in welcher die Verbindung zwischen den Lei tungen 92 und 93 unterbrochen, dagegen eine Verbindung zwischen den Leitungen 92 und 98 hergestellt wird. Die Druckflüssigkeit strömt nunmehr in die Zylinderräume unter den Servomotorkolben 94 und 95. Das Ventil des Regelorganes 3 7 wird angehoben, bis der Servomotorkolben 94 am Kolben 99 zum Anschlag kommt, und das Abschlussorgan 41 wird in die vollständig geschlossene Stellung gebracht.
Der Kolben 99 wird mittels des Jochs 86 und der Isodromvorriclhtung durch den Regler 28 der Kreislaufturbine so eingestellt, dass die durch die Abfuhrleitung 35 abgeführte Arbeitsmittelmenge gerade gleich gross ist wie die unmittelbar vor der Unterbrechung durch die Leitung 20 zur Entnahmeturbine strömende Arbeitsmittelmenge. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass bei einem Schnellschluss der Entnahmeturbine keine unmittelbaren Rückwirkungen auf den Be trieb des Kreislaufes entstehen.
Ein Schnellschluss kann auch eingeleitet werden, wenn der Hebel 34 im -Sinn des Doppelpfeils 89 in seine Endlage verstellt wird. Dann wird der Schieber 91 mittels des Hebels 7 8 und der Stossstange angehoben, so dass aus der Leitung 92 Druckmittel durch die Leitung 98 zu den Servomotoren 38 und 42 strömen kann. Schliesslich kann auch der Regler 28 der Kreislaufturbine bei zu hohen Drehzahlen über den Hebel 78 den Schieber 91 in die Schnellschlussstellung bringen. Eine solche Beeinflussung wird ins besondere dann Bedeutung bekommen, wenn im Betrieb eine Störung eintritt.
U nabhiingig von der Isodromv orrichtung steuert der Regler 28 das Durchflussorgan 4 7 in der Umgehungsleitung 45, das Durch flussregelorgan 51 in der Umgehungsleitung 50 und das Drosselorgan 55 in der Saug leitung 46 nach Massgabe der Drehzahl der Kreislaufturbine, um bei geringen Leistun gen ein Pumpen der Verdichter zu verhüten. Der Hebel<B>100</B> wird durch die Muffe 81 um den festen Punkt 101 gedreht. Bei steigender Drehzahl der Kreislaufturbine wird das Drosselorgan 102 einen grösseren und bei fallender Drehzahl einen kleineren Durch flussquerschnitt freigeben.
Den Servomotoren 48, 53 und 56 wird durch die Zahnrad pumpe 103 Flüssigkeit zugeführt, deren Druck um so mehr steigt als das Drosselorgan 102 einen kleineren Querschnitt freigibt. Die Federn, welche die Kolben der Servomotoren 48, 53 und 56 belasten, sind gegeneinander so abgestimmt, dass zunächst der Servo motor 48, dann bei gestei,);e rtem Steuerdruck der Servomotor 53 und zuletzt bei höchstem Steuerdiizek der Servomotor 56 zur Wirkung kommt. Bei einer bestimmten Drehzahl der Kreis laufturbine ist der Flüssigkeitsdruck so hoch, dass der Kolben des Servomotors 48 das Ventil des Regelorganes 47 anhebt.
Bei sinkender Drehzahl wird der Durchfluss querschnitt des Regelorganes mehr und mehr geöffnet. Während dieses Sinkens der Dreh zahl und des entsprechenden Steigens des Steuerdruckes in den Servomotoren beginnt auch der Kolben des Servomotors 53 das Ventil 51 zu heben. Bei ganz niedriger Dreh zahl ist der Druck so hoch, dass der Kolben des Servomotors 56 das Ventil des Regel- organes 55 gegen die Abschlussstellung drückt.
Zur Beschleunigung der Anpassung der Brennstoffmenge an eine veränderte Be lastung kann die Brennstoffzufuhr zum Brenner 19 von Hand und ausserdem noch selbsttätig durch die Temperatur des erhitz ten Arbeitsmittels eingestellt werden. Das in der Brennstoffleitung 58 angeordnete Durch flussregelorgan 59 besitzt ein Ventil 104, welches durch den Handhebel 34 und zusätz lich durch den Temperaturimpulsgeber 63 in der Leitung 12 für das erhitzte Gas ein gestellt werden kann. Diese Einstellmöglich keit wird mittels des Druckimpulsgebers 105 so begrenzt, dass Pendelungen der Regelung verhindert werden.
Der Handhebel 34 wirkt über das Ge stänge 129 und den Hebel 130 auf den Hebel 12l, welcher über die Feder 122 und die Stange 106 das Ventil 104 des Regel- organes 59 verstellt. Wird der Hebel 34 in + Richtung des Doppelpfeils 89 verschoben, so wird das Ventil 104 nach unten gezogen und die Brennstoffzufuhr vergrössert. Ein Abfallen der Temperatur während des An steigens der Leistung wird dann verhindert.
Eine Bewegung des Hebels 34 in -Rich tung verursacht in entsprechender Weise eine Verminderung der Brennstoffzufuhr. Da durch wird ein Ansteigen der Temperatur während der Leistungsverminderung ver hütet.
Die genaue Einstellung der Temperatur auf den Sollwert nach einer Leistungs- änderung wird durch den Temperaturimpuls geber 63 selbsttätig durchgeführt. Die tempe raturempfindliche Stange des Impulsgebers 63 besitzt ein Ausdehnungsvermögen, wel ches wesentlich grösser ist als dasjenige des sie umgebenden Rohres 12. Die Temperatur ausdehnungen werden über die Hebel 117, 118, den Servomotor 119, das Gestänge 120, den Hebel 121 und die Feder 122 auf das Gestänge 106 des Brennstoffregelorganes 59 übertragen. Ein Ansteigen der Temperatur in der Leitung 12 verursacht ein Anheben des Steuerschiebers 123 im Servomotor 119.
Hierdurch tritt aus der Leitung 124 Druck flüssigkeit in den über dem Servomotor kolben 125 befindlichen Zylinderraum, so dass der Kolben gesenkt wird. Über den Hebel 126, das Gestänge 120, den Hebel 121, die Feder 122 und das Gestänge 106 wird der Durchflussquerschnitt des Brennstoff- regelorganes 59 verkleinert. Die anfänglich den Regelvorgang einleitende Temperatur erhöhung wird durch Verminderung der zu geführten Brennstoffmenge wieder behoben. Ein ähnlicher Regelvorgang, jedoch mit um gekehrten Bewegungsrichtungen, setzt ein, wenn die Temperatur unter den Sollwert fällt. Die Brennstoffzufuhr -wird dann ver grössert, so dass die Temperatur wieder an gehoben wird.
Der Servomotorkolben 125 beeinflusst ferner die Rückführschleppvorrichtung 127, durch welche der Rückführhebel 118 ver stellt und die Feder 1?8 gespannt wird. Durch die Verstellung des Hebels 118 wird der Steuerschieber 123 während eines Regel vorganges -wieder gegen seine Mittellage zu rückgestellt, so dass der weitere Regelaus schlag des Servomotorkolbens 125 gedämpft bezw. unterbrochen wird.
Die ganze Regelvorrichtung kommt nur in einer bestimmten Lage des Hebels 118 zur Ruhe, in welcher nämlich die Feder l28 spannungslos ist und der Schieber 123 sich in seiner Mittellage befindet. Diese Mittellage entspricht. der durch den Thermostat 63 ein zustellenden Solltemperatur. Zur Begrenzung der Regelausschläge ist am Gestänge 106 des Ventils 104 ein Zapfen 107 befestigt, der in die Kurvennut 108 der Platte 109 eingreift. Diese Platte wird mit tels des Gestänges 110 und des Hebels 111 durch den Kolben 112 des Druckimpuls gebers 105 in Richtung des Doppelpfeils 113 verschoben.
Eine Erhöhung des Druckes in der Brennkammer des Gaserhitzers 10 ergibt eine Verschiebung in +Richtung des Dop- pelpfeils 113, eine Verminderung des Brennkammerdruckes eine Verschiebung in -Richtung. Diese Verschiebung kann zu sätzlich noch durch den Hebel 114 von Hand korrigiert werden.
Die Kurvennut 108 besitzt eine solche Form, dass bei den verschiedenen im Brenn- raum des Gaserhitzers 10 herrschenden Drücken bezw. bei den verschiedenen Be lastungen für das Brennstoffregelorgan 59 ein Regelbereich freigegeben wird, in wel chem keine Pendelungen der Regelungen entstehen können. Bei grösseren Brennstoff mengen ist der Regelbereich grösser als bei kleineren Brennstoffmengen, weil insbeson dere bei kleineren Brennstoffmengen die Temperaturregelvorrichtung Gefahr läuft, in einen unstabilen Betrieb einzutreten.
Die Vorrichtung zum Einstellen der Lei stung der Entnahmeturbine durch Verändern der Drehzahl der Kreislaufturbine kann nicht nur von Hand, sondern auch selbst tätig von Impulsgabevorrichtungen beein flusst werden. So ist es z. B. möglich, diese V orrichtung selbsttätig durch einen Lei stungsmesser, z. B. ein Wattmeter oder durch ein Dynamometer, einzustellen.