CH265625A - Einrichtung zur Abgabe von flüssigem Brennstoff unter Druck an eine Maschine. - Google Patents

Description

  <B>Einrichtung zur Abgabe von</B>     flüssigem   <B>Brennstoff unter Druck an eine</B>     Maschine.       Vorliegende Erfindung betrifft eine Ein  richtung zur Abgabe von flüssigem Brenn  stoff unter Druck an eine Maschine, z. B.  eine Flugzeugkraftanlage, bei welcher flüssi  ger Brennstoff in Kammern verbrannt wird,  wobei die Abgase zu einer Turbine geleitet  werden, mit welcher ein Verdichter angetrie  ben wird, und nachfolgend in die Umluft     aus-          gestossen    werden.

   Im     Interesse    der Betriebs  sicherheit kann es sich als wünschenswert  herausstellen, eine solche Abgabeeinrichtung  vorzusehen, dass beim Versagen der Pumpe die  Abgabe nicht aufhört; es ist auch wünschens  wert, wenigstens in Verbindung mit Gastur  binenanlagen, dass die Abgabeeinrichtung für       Startzwecke    eine     grössere    Abgabe ermöglicht,  als     sie    für normalen Betrieb nach dem Start  notwendig ist. Diesen Anforderungen kann  die Abgabeeinrichtung genügen, indem sie,  statt einer, zwei     Flüssigkeitspumpen    aufweist.,  von denen die eine die andere bei Betriebsaus  fall     ersetzen    kann und mit denen zusammen  z.

   B. für den Start eine grössere Leistungs  fähigkeit     verfügbar    ist als nur mit einer  Pumpe.  



  Demgemäss besitzt die erfindungsgemässe  Einrichtung zwei von der Maschine angetrie  bene Pumpen, von denen jede eine den Brenn  stoffbedarf der Maschine bei einer bestimm  ten Drehzahl allein deckende     Förderung        auf-          weist,    und sie zeichnet sich dadurch aus, dass  die beiden Pumpen an eine gemeinsame     Saug-          und    eine gemeinsame Druckleitung ange-    schlossen     silid,    dass ein Umschaltventil vorge  sehen ist, welches an einer Pumpe die Druck  seite mit der Saugseite verbindet, sobald der  Förderdruck der     andern    Pumpe einen be  stimmten Wert überschreitet,

   und dass auf der  Förderseite beider Pumpen     Rücksehlagventile          vorgesehen    sind, uni einerseits zu verhindern,  dass der in der gemeinsamen Druckleitung       herrschende    Druck auf das     Umschaltventil    zu  rückwirkt, und     anderseits,    dass     eilte        Strö-          loungsumkehr    in der einen Pumpe unter dem  Einfluss des Förderdruckes der     andern    Pumpe  eintritt.  



  Bei dieser     Ausbildung    läuft also beim  Fördern nur einer Pumpe die andere Pumpe  leer, d. h. mehr oder weniger     ohne    Last, wobei  der Brennstoff in geschlossenem Kreislauf  umgewälzt wird.  



  Damit die     Rüekschlagventile    durch Gegen  druck sofort gegen Rückströmung abschlie  ssen, können sie eine leichte: Feder- oder       Eigengewichtsbelastung    aufweisen.  



  In der Zeichnung ist ein     Ausführungsbei-          spiel    des Erfindungsgegenstandes dargestellt,  und zwar zeigt:       Fig.    1 eine     schematische        Darstellung    der  Einrichtung bei     geschlossenem    Umschaltventil,       Fig.    2     ein    gleiche Darstellung dieser Ein  richtung bei     geöffnetem    Umschaltventil, und       Fig.    3 einen Schnitt durch ein Absperr  ventil dieser Einrichtung.  



  Die     Einrichtung        weist    zwei     Pumpen.A    und  B auf, wobei der ersteren der Brennstoff aus      einem Speisebehälter durch eine Hauptlei  tung 1     zugeleitet        wird.     



  An     letztere        ist    eine Zweigleitung 2 ange  schlossen, die     zur        Einlassseite    der Pumpe B  führt,     während    deren     Auslassseite        mittels     einer Leitung 3 an ein Rückschlag     ventil    7 und  dann durch eine     Leitung    6 an eine weitere       Leitung    12 angeschlossen ist,

   welche auch  durch     das        Rückschlagventil    8     -und    die Lei  tung 11 mit der Pumpe A     verbinden    ist und  den Brennstoff zu der     Maschine    bringt, in  der der geförderte     Brennstoff    verwendet wird       und    die beiden Pumpen antreibt.  



  Eine Zweigleitung 4 der Leitung 3 führt  über eine     Radialöffnung    17 in den     Raum    16  eines     Umschaltventils.    In dem den Raum 16       inngebenden        Zylinder    15 des Umschaltventils  ist ein Kolben 13 gegen den     Widerstand    einer       Feder    14     verschiebbar.    Der Raum 16 ist einer  ends axial über eine Leitung 5 mit der Lei  tung 11 und über eine     Radialöffnung    18     und     eine     Rückleitung    10 mit der Hauptleitung 1  verbunden;

   mit dieser ist er ferner     andern-          enda    über eine     Axialöffnung    21 und eine Lei  tung 9 verbunden, die als Ablauf dient, wie  nachstehend beschrieben ist.  



  Im Kolben 13, der mit einer     Ringnut    19  versehen ist,     ist    eine axiale Durchbohrung 20  vorgesehen.  



       Fig.    1 stellt den     Zustand    der     Einrichtung     dar, wie sie z. B. zum     Anlassen    einer Gastur  binenanlaäe gebraucht     wird,    wobei die Lei  tung 12 an die     Brenner    angeschlossen wird.

    Die Feder 14 ist berechnet, um bei     einem    be  stimmten Druck nachzugeben, so dass, wenn  der Druck des von der Pumpe A geförderten       Brennstoffs        kleiner    ist     als    dieser Wert, das  Umschaltventil geschlossen ist     und    zwischen  den Öffnungen 17 und 18 keine     Verbindung     besteht, während beim Überschreiten dieses  Druckes der Kolben 13 gegen die Feder 14  bewegt und die     Verbindung        zwischen    den Öff  nungen 17 und 18 über die Ringnut 19     her-          gestellt        wird.     



  Für     Startzwecke    ist     also    das Umschalt  ventil geschlossen, und in diesem Fall arbeiten  die Pumpen A und B in     Parallelschaltung.     Wie durch die Pfeile     angegeben,    fördert die    Pumpe B     Brennstoff    über die Leitung 3, das       Rückschlagventil    7 und die Leitungen 6 und  12 an die Brenner, während die Pumpe A       Brennstoff    über die Leitung 11,     das    Rück  schlagventil 8 und die     Leitung    12 an     die.    Bren  ner liefert.

   Der Druck des geförderten Brenn  stoffs wächst bis zur     Erreichung    eines be  stimmten Wertes; wenn dieser     Wert        erreicht          ist,    bewegt sich der Kolben 13 gegen die Fe  der 14, wodurch die Verbindung     zwischen    den  Öffnungen 17 und 18     imd    daher auch zwi  schen den Leitungen 4 und 10, wie     in        Fig.    2  gezeigt, hergestellt ist.

   In diesem Zustand wird  der     Brennstoff,        wie    von den Pfeilen ange  zeigt, von der Pumpe B im Leerlauf umge  wälzt, d. h. die Pumpe arbeitet mehr oder  weniger ohne Last, während die Pumpe A ihre  Förderung aufrechterhält     und    im wesent  lichen allen     Brennstoff    allein     liefert.     



  Das     Rückschlagventil    7     verhindert,    dass  der von der     Pumpe    A geförderte     Brennstoff     über das Umschaltventil und die Pumpe B  zurück     zur    Ansaugseite     gelangt.        Anderseits          verhindert    das     Rückschlagventil    8 eine     Strö-          mungsumkehr        in.    der Pumpe A. Ferner ver  hindern beide Ventile eine     Rückwirkung    des  Druckes in der     Leitung    12     auf    das Umschalt  ventil.  



  Beim Aussetzen der Pumpe A fällt der       Druck    in der Leitung 11 ab, worauf sich der  Kolben 13     im        Umschaltventil    zurück     in,    die       Stellung    gemäss     Fig.    1 bewegt und dadurch  die Verbindung     zwischen    der     Auslassseite    der  Pumpe B und der Leitung 1 unterbricht.

   Wie  von den Pfeilen     gezeigt,    fördert die     Punmpe    B  dann Brennstoff durch die     Leitung    3, das       Rückschlagventil    7 und die     Leitungen    6 und  12 an     die    Brenner und muss daher allen  Brennstoff unter dem gewünschten Druck al  lein liefern.  



       Wenn    die     Pumpe    B     aussetzt,    während die  Pumpe A unter Last arbeitet, bleibt das Um  schaltventil     imbeeinflusst,    und die Pumpe A  setzt ihre     Förderung        fort.     



  Die     Durchbohrung    20 im Kolben 13 des  Umschaltventils vermeidet eine     Druckstauung     vor dem Kolben und     unterstützt    eine schnel  lere     Umschaltung.    Die Leitung 9     ermöglicht,         dass am Kolben 13     durchtretender        Leckbrenn-          atoff        in    den     Vorratsbehälter        zurückfliesst,    um  zu     verhindern,    dass dieser     Leekbrennstoff    hin  ter dem Kolben einen Druck aufbaut, der zu  sammen mit der Kraft der Feder 14 das Um  schaltventil schliessen könnte,

   wenn     dieses     offen sein sollte.  



  Die Einrichtung kann so     ausgebildet    sein,  dass die Pumpe B auch für andere Zwecke  verwendet werden kann, wenn die Pumpe A.       unter    Vollast     arbeitet.    Zu     diesem    Zweck kann  die Leitung 10     (Fig.    2) mit einer Zweiglei  tung 22 verbunden und ein     Absperrventil    31  in die     Leitung    10 eingeschaltet sein, so dass,  wenn die Verbindung mit der Leitung 1       unterbrochen    wird, die Pumpe B Brennstoff       unter    Druck für irgendwelchen andern Zweck  liefern kann.  



  Die Ausbildung ist, z. B. für eine     Gastur-          binenanlage    mit     Aufheizung    der Abgase von       Vorteil.    In     letzteren    wird Luft durch einen  Verdichter angesogen,     Brennstoff    in die ver  dichtete Luft eingespritzt und die     Mischung     gezündet;

   die     Abgase    werden dann     zum    An  trieb einer Turbine verwendet, die     ihrerseits     den Verdichter antreibt,     und    nachfolgend  einer     Aufheizung        ausgesetzt,    d.     1i,    sie erhal  ten     eine    weitere     Brennstoff-Einspritzung    und  werden einer zusätzlichen     Verbrennung    un  terzogen, bevor sie endlich in die Umluft aus  getrieben werden.  



  Bei einer solchen     Gasturbinenanlage    kann  die Pumpe A durch die Leitung 12 die     Brenn-          stofförderung    an eine Reihe von     Brennern    für  die primäre Verbrennung während des Nor  mallaufs übernehmen, und die Pumpe B kann  zur Abgabe von     Brennstoff    durch die Leitung  22 an wenigstens einen im Abgang der Tur  bine     angeordneten    Brenner dienen, für den  Fall, dass die heissen Abgase einer     Aufheizung          unterzogen    werden.  



  Zu diesem Zweck ist das Umschaltventil so  für Druckausgleich eingerichtet, dass ein even  tueller     Rückschlag        dieses        Aufheizungsbrenn-          stoffes    durch die Öffnung 18, ebenso wie der  Druck aus der Leitung 4, keinen Einfluss auf  die Bewegung des Kolbens 13 und damit auf  den Betrieb des Umschaltventils ausübt.    Das Absperrventil 31 wird nach     Fig.    3 auf  elektrischem Wege     betätigt,    z. B. mittels eines  auf eine Form 36 aufgewickelten     Solenoides     35, das bei seiner Erregung ein weiches Eisen  polstück 43 magnetisiert, welches seinerseits  ein hohles Ventilglied 38 aus weichem     Eisen     anzieht.

   Letzteres ist mit einer oder mehreren  Seitenöffnungen 39 versehen, die sich mit  einer in der Leitung 10 vorgesehenen Öffnung  40     decken.    Wenn kein Strom durch das So  lenoid fliesst, so wird das Ventilglied 38 mit  tels einer Feder 42 von demselben wegge  halten, und in diesem Fall fliesst Brennstoff  durch die Öffnung 40 und die Seitenöffnun  gen 39 und dann durch den Raum 41 im  hohlen Ventilglied 38 zur Ansaugseite. Nenn  das     Solenoid    35 erregt wird, so wird das  Glied 38 an das Polstück 43 angezogen, und  die Seitenöffnungen 39 im Glied 38 decken  sich nicht länger mit der Öffnung 40, so dass  die Verbindung zur Ansaugseite unterbro  chen ist.  



  Die Pumpen     r1    und B können identisch  sein oder nicht, und sie können     als    Zahnrad  pumpen ausgebildet sein, die von der Ma  schinenwelle angetrieben werden, z. B. im  Falle einer     Flugzeug-Gasturbinenanlage.    Es  können Entlastungsventile an irgendeiner  Stelle der Einrichtung vorgesehen sein, d. h.  wo die Möglichkeit eines Überdruckes auftre  ten kann; die     Rüekschlagventile    können mit  geeigneten Signalmitteln verbunden sein, um  zu irgendwelcher Zeit den Betriebszustand  der Einrichtung anzuzeigen.  



  Eine solche Signalvorrichtung ist in       Fig.    1 gezeigt. Ein Manometer 32 ist mittels  der Zweigleitung 33 mit der Leitung 3 ver  bunden, und der im Manometer vorhandene  Druck wird durch einen Zeiger 34 angezeigt,  der beim Überschreiten eines     gewissen        Druk-          kes    einen elektrischen Kontakt 25 und beim       Unterschreiten    eines gewissen andern     Druk-          kes    einen Kontakt 24 schliesst.

   Eine Batterie  26     ist.    über einen Stromkreis 27 mit einer  Lampe 28 und über einen Stromkreis 29 mit  einer Lampe 30 so verbunden, dass eine dieser  Lampen aufleuchtet, je nachdem ob der Zei  ger 34 den Kontakt 25 oder den Kontakt 24           schliesst.    Beim Aussetzen der Pumpe A     wird     der Druck in der Leitung 3 den dem Kontakt  25 entsprechenden Wert überschreiten, so  dass in diesem Fall der Zeiger 34 den Kontakt  25     schliesst        und    die Lampe 28 aufleuchtet.

         Ebenso    wird beim Aussetzen der     Pumpe    B  der Druck in der     Leitung    3 unter den dem  Kontakt 24 entsprechenden Wert fallen, und  in diesem Fall wird die Lampe 30 einge  schaltet. Diese Lampen können verschiedene  Farben besitzen oder     durch    andere Merk  male     voneinander    unterschieden sein, und das  Aufleuchten der einen oder andern derselben  gibt dann an, dass     entweder    die Pumpe A  oder die Pumpe B     aussetzt.     



  Das     Umschaltventil    kann Mittel aufwei  sen, z. B. ein federbelastetes Kniehebel  gestänge,     damit    es in der     einen    oder andern  Lage gehalten     wird,    bis eine wesentliche Zu  standsänderung eintritt, wodurch das Ventil  am Flattern verhindert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Abgabe von flüssigem Brennstoff unter Druck an eine Maschine, mit zwei von der Maschine angetriebenen Pumpen, von denen jede eine den Brennstoffbedarf der Maschine bei einer bestimmten Drehzahl allein deckende Förderung aufweist, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Piunpen an eine gemeinsame Saug- und eine gemeinsame Druckleitung angeschlossen sind,

   dass ein Umschaltventil vorgesehen ist, welches an einer Pumpe die Druckseite mit der Saugseite verbindet, sobald der Förderdruck der an dern Pumpe einen bestimmten Wert über schreitet, und dass auf der Förderseite beider Pumpen Rückschlagventile vorgesehen sind, um einerseits zu verhindern, dass der in der gemeinsamen Druckleitung herrschende Druck auf das Umschaltventil zurückwirkt und anderseits,

   dass eine Strömungsumkehr in der einen Pumpe unter dem Einfluss des Förderdruckes der andern Pumpe eintritt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Umschalt- ventil einen Zylinder und einen in diesem verschiebbaren, federnd gegen ein Ende des selben gedrückten Kolben aufweist, wobei der Zylinder zwei durch den Kolben gesteuerte Radialöffnungen aufweist,

   welch letztere beim federnden Andrücken des Kolbens gegen das eine Zylinderende geschlossen sind und von welchen die eine mit der Druckseite der einen Pumpe und die andere mit ihrer Saugseite in Verbindung steht, und wobei der Zylinder durch axiale Öff nungen einerends mit der Druckseite der andern Pumpe und andernends mit ihrer Saugseite verbunden ist, das Ganze der art, dass, wenn der Förderdruck dieser Pumpe einen gewissen Wert übersteigt, der Kolben bewegt wird und die Radialöffnungen ver binden werden. 2.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben des Umschaltventils eine axiale Durchbohrung aufweist. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kolben in bezug auf den Druck von der Saugseite sowie auf den Druck von der Druckseite der unbelasteten Pumpe druckausgeglichen ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeich net, dass das Umschaltventil ein federbela stetes Kniehebelgestänge zwecks Vermeidung des Flatterns aufweist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeich net, dass dem Umlaufkreis der einen Pumpe Mittel zugeordnet sind, um der Pumpe zu ermöglichen, Brennstoff an eine andere Ab gabestelle als die andere Piunpe zu fördern.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeich net, dass ein elektrisch betätigtes Absperr ventil in die Verbindung zwischen dem Um schaltventil und der Ansaugseite der Pumpen eingeschaltet ist.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-6, dadurch gekennzeich net, dass das Absperrventil ein Solenoid zur Magnetisierung eines Polstückes aufweist, dem ein bewegliches hohles Ventilglied aus magnetischem Haterial zugeordnet ist, das mit der Ansaugseite der Pumpen in Verbindung steht und wenigstens eine Seitenöffnung auf- weist, welch letztere eine mit dem Umschalt ventil in Verbindung stehende Öffnung so lange überdeckt, als das Ventilglied durch Er regung des Solenoids nicht bewegt ist. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss Anzeigemittel vor gesehen sind zwecks Anzeigens eines even tuellen Aussetzens einer der Pumpen.