CH287987A - Brennstoffzufuhreinrichtung. - Google Patents

Brennstoffzufuhreinrichtung.

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CH287987A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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Description


  Brennstoffzufuhreinrichtung.    Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist  eine Brennstoffzufuhreinrichtung in Gastur  binenanlagen.  



       Die        erfindungsgemässe    Einrichtung ist  von jener Art, die eine Pumpe für flüssigen  Brennstoff und Injektorvorrichtungen zum  Einspritzen von Brennstoff in die Verbren  nungseinrichtung der Anlage aufweist und  die ferner Mittel zum Verändern des Brenn  stoffstromes zu den Injektoren besitzt.  



  Eine bekannte Einrichtung der     genannten     Art besitzt eine Brennstoffpumpe der Ver  drängerbauart mit annähernd konstanter  Fördermenge, welche durch die Maschine     an-          treibbar    ist und wobei die Brennstoffströ  mung zu den Injektoren durch eine Drossel  vorrichtung steuerbar ist. Ü berschüssiger, der  Verbrennungseinrichtung nicht zugeführter  Brennstoff wird dabei unter der Steuerwir  kung eines Überdruckventils zur Saugseite  der Pumpe zurückgeführt, und zwar durch  eine zwischen der Pumpe und der     Drosselvor-          riehtung    angeordnete Rückströmleitung. Die  Rüekströmleitung muss unter gewissen Be  triebsbedingungen einen sehr grossen Brenn  stoffstrom führen können.

   Um die Verwen  dung einer solchen von einem Überdruck  ventil ausgehenden Rückströmleitung vermei  den zu können, besitzt eine andere bekannte  Einrichtung der genannten Art eine     Ver-          drängerpunmpe    mit veränderlicher Förder  menge und eine Drossel oder dergleichen zur  Steuerung der Brennstoffströmung zu den In-    jektorvorrichtungen. Die Verdrängerpumpe  mit veränderlicher Fördermenge wird entspre  chend dem Brennstoffbedarf der Anlage  reguliert. Auf diese Weise kann eine     Rüclk-          strönmleitung,    die einen grossen Brennstoff  strom führen muss, vermieden werden.  



  Die vorliegende Erfindung bezweckt vor  allem, eine Brennstoffzufuhreinrichtung zu  schaffen, welche     günstiges    Betriebsverhalten  ermöglicht.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung besitzt  eine Brennstoffzufuhreinriehtung der ge  nannten Art ein Brennstoffpumpensystem, das  eine maschinengetriebene Zentrifugalpunmpe  und eine maschinengetriebene Verdränger  pumpe besitzt, welche parallel zur Zentri  fugalpumpe Brennstoff in die Anlage för  dert. Die Verdrängerpumpe ist zweckmässig  eine solche, die bei gegebener Drehzahl kon  stante Fördermenge besitzt. Die Verwendung  einer Zentrifugal-Brennstoffpumpe ergibt  den grossen Vorteil der Vereinfachung der  Einrichtung und der Vermeidung relativ  komplizierter Mechanismen, die bei einer       Verdrä.ngerpumpe    mit variabler Förder  menge notwendig sind.

   Eine Zentrifugal  pumpe besitzt jedoch     eine        Fördercharak-          teristik,    welche eine solche Pumpe im allge  meinen zur     Veiwendun    - in     (-xa        turbinen-          Brennstoffzufuhreinrichtungen    ungeeignet       inaeht,    insbesondere beim Anlassen und beim  Betrieb mit kleiner     Leistung;    der     Anlagre,    das  heisst wenn die     Masehinendrelizahl    und dem-      zufolge die Drehzahl, mit welcher die Pumpe  angetrieben wird, klein ist.

   Um diese     Sclhwie-          rigkeit    zu beheben, kann die parallel zu der  Zentrifugalpumpe arbeitende Verdränger  pumpe so ausgebildet sein, dass sie bei Betrieb  der Anlage im untern Drehzahlbereich eine  Fördermenge aufweist, welche dem Brenn  stoffverbrauch bei diesen Betriebszuständen  der Anlage genügt.  



  Die Erfindung kann besonders in Gas  turbinenanlagen angewendet werden, bei wel  chen sowohl Hilfs- als auch Hauptbrennstoff  injektoren vorhanden sind. Bei einer solchen  Anlage wird für das Anlassen und für Be  trieb mit kleiner Drehzahl Brennstoff durch  die Hilfsbrennstoffinjektoren zugeführt, und  für den Betrieb bei hoher Leistung wird  Brennstoff durch die Hauptbrennstoffinjek  toren zugeführt, wobei die Brennstoffzufüh  rung durch die Hilfsbrennstoffinjektoren im  letzteren Fall nach Wunsch weitergeführt  oder abgestellt werden kann.

   Die Hilfsbrenn  stoffinjektoren sind so ausgebildet, dass sie  eine genügende Zerstäubercharakteristik bei  geringer Brennstoffströmung aufweisen, und  die Hauptbrennstoffinjektoren sind so ausge  bildet, dass sie bei hohen Brennstoffströmun  gen geute Charakteristiken aufweisen, ohne  dass übermässig hohe Brennstofförderdrücke  im Brennstoff-Pumpensystem notwendig sind.  



  Demzufolge kann die Brennstoffzuführ  einrichtung der genannten Art eine maschi  nengetriebene Zentrifugalpumpe zur Förde  rung von Brennstoff zu den Hauptbrennstoff  injektoren aufweisen, sowie eine maschinen  getriebene Verdrängerpumpe, welche Brenn  stoff zu den Hilfsbrennstoffinjektoren för  dern kann.  



  Um hohe Drücke in der Förderleitung der  Verdrängerpumpe zu vermeiden, kann ein  Über druckventil auf der Förderseite der  Pumpe vorgesehen sein, um einen vorbe  stimmten maximalen Förderdruek der Pumpe  aufrechterhalten zu können, und da die     Ver-          drängerpunmpe    nur einen verhältnismässig  kleinen Bruchteil der maximalen, von der  Maschine benötigten Brennstoffmenge för  dert, ist die Strömung durch das Überdruck-    ventil verglichen mit der Gesamtströmung  zur Maschine klein.  



  Die Verdrängerpunmpe kann z. B. eine  Flügelpumpe mit exzentrisch gelagertem Flü  gelrad sein oder eine     Kolbenpumpe    oder  eine Zahnradpumpe. Bei einem     bevorzugten     Ausführungsbeispiel der Einrichtung in einer  Gasturbinenanlage sind Haupt- und Hilfs  brennstoffinjektoren vorgesehen und die     Zen-          trifugalpunmpe    und ihr Fördersystenm zu den  Hauptinjektoren ist hydraulisch von der Ver  drängerpumpe und ihrem Fördersystem zu  den Hilfsinjektoren getrennt, so dass die  Pumpen in Wirklichkeit parallel     Brennstoff     in die Anlage fördern. Die Einlässe der Zen  trifugalpumpe und der Verdrängerpunmpe  mit konstanter Fördermenge können an eine  gemeinsame Saugleitung angeschlossen sein.  



  Der Erfindungsgegenstand ist in der bei  liegenden Zeichnung beispielsweise näher dar  gestellt.  



  Fig. 1 zeigt schematisch eine Gasturbinen  anlage mit Brennstoffinjektoren.  



  Fig. 2 ist eine Einzelheit im Schnitt und  zeigt eine Variante der in Fig. 1 dargestell  ten Brennstoffinjektoren.  



  Fig. 3 zeigt eine weitere Variante der  Brennstoffinjektoren zur Verwendung in der  Einrichtung gemäss Fig. 1.  



  Fig. 4 zeigt schenmatisclh ein Ausführungs  beispiel der     Brennstoffzuführungseinrich-          tung.     



       Fig.        :5    zeigt. ein weiteres Beispiel dieser       Einrichtung,    und       Fig.    6 zeigt eine     Einrichtung        gemäss          Fig.    5, bei welcher Einzelheiten     einer    Steuer  vorrichtung für den     Ilauptbrennstoffstroin     sichtbar sind.  



  Für gleiche oder     einander        entsprechende     Teile sind gleiche Bezugszahlen benützt wor  den.  



  In     Fig.    1 ist eine     Gasturbinenanlage    dar  gestellt, welche einen     Kompressor    10 besitzt,  ferner eine Mehrzahl von Brennkammern 11,  in welchen Brennstoff zur     Erwärmung    die  ser Luft verbrannt wird, eine Turbine 1.3,  welcher die Heissgase der     Brennkammer    zu  geführt werden     und    die zum Antrieb des      Kompressorrotors 10a mittels einer Welle 15  bestimmt ist,' und ferner eine Abgasleitung  14, welche die Abgase aus der Turbine 13  aufnimmt.

   Die Zahl der Brennkammern 11,  von welchen nur zwei dargestellt sind, kann  verschieden sein, wobei die Brennkammern  11 ringförmig unm ein Statorgehäuse 12 an  geordnet sind, welches Gehäuse sieh innerhalb  des Brennkammerringes vom Kompressor 10  zur Turbine 13 erstreckt. Die Turbine kann  ferner verschiedene Zusatzgeräte, wie Brenn  stoff- und     Ölpumpen    antreiben, zu welchem  Zweck an der Welle 15 eine bei 16 angedeu  tete Antriebsabzweigung vorgesehen ist.  



  Der Brennstoff wird den Brennkammern  11 dureh Brennstoffinjektoren zugeführt,  und im vorliegenden Beispiel ist     angenom-          mnen,    dass eine Hauptbrennstoffquelle für  die Förderung von Brennstoff zur Anlage  während des Betriebes mit grosser Leistung  und eine Hilfsbrennstoffquelle zur Förde  rung von Brennstoff zur Anlage während des  Anlassens und des Betriebes der Anlage mit  kleiner Leistung vorhanden sind.  



  Der Hauptbrennstoffstronm und der     1Hlilfs-          brennstoffstrom    können beide dureh gemein  same Brennstoffinjektoren den     Brennkam-          mern        zugeführt    werden oder sie können  dureh getrennte Brennstoffinjektoren oder  dureh Brennstoffinjektoren mit getrennten  Düsen für Hilfs- und Hauptbrennstoff zuge  führt werden.  



  Beim Beispiel gemäss Fig. 1 wird der  Haupt- und der Hilfsbrennstoffstrom durch,  getrennte lnjektoren den Brennkammern zu  geführt. Zu diesem ist ein     Haupt-Brenn-          stoffsammelrohr    17 vorgesehen, welchem  Brennstoff durch eine Speiseleitung 24 zuge  führt wird und welches eine Anzahl von  Zweigleitungen 18 besitzt, welche zu     Hlaupt-          injektoren    22 führen. Ferner ist ein     Hilfs-          Brennstoffsammelrohr    19 vorgesehen, wel  chem Brennstoff durch eine Speiseleitung 25  zugeführt wird und (las eine Mehrzahl von  Zweigleitungen 20 besitzt, welche zu Hilfs  injektoren 23 führt.

   Es ist ersiehtlieh, dass  bei dfiesem Beispiel zwei Injektoren, ein Hilfs-    injektor 23 und ein Hauptinjektor 22 für  jede Brennkammer 11 vorgesehen sind.  



  Beim Beispiel gemäss Fig. 2 wird den  Brennkammern 11 der Haupt- und der     Hilfs-          brennstoffstronm    durch eine einzige     Injektor-          vorriehtung    zugeführt. Diese Vorrichtung be  sitzt getrennte Düsen für den Haupt- und  den Hilfsbrennstoff. Der Hauptbrennstoff  strömt aus der entsprechenden Zweigleitung  18 in einen Speisekanal 27a im Brennstoff  injektor 27 und von hier in die Ringkammer  28a, deren Auslass eine Hauptbrennstoffdüse  29a bildet. Der Hilfsbrennstoff strömt aus  der Zweigleitung 20 in den Kanal 27b im  Brennstoffinjektor 27 und von hier in eine  zentrale Kammer 28b, deren Auslass 29b die  Einspritzdüse für den Hilfsbrennstoff bildet.  



  Anstatt eine einzige Injektorvorrichtung  mit zwei Düsen vorzusehen, wie dies in Fig. 2  dargestellt ist, oder anstatt zwei Brennstoff  injektoren, den einen für den     Hauptbrenn-          stoffstron    und den andern für den     Hilfs-          brennstöffstrom,    wie in Fig. 1 vorgesehen,  können bei jeder Brennkammer 11 aich drei  Injektoren vorgesehen sein, wie dies in Fig. 3  ersichtlich ist. Bei diesem Beispiel wird, wie  in Fig. 1 gezeigt, ein Hilfsbrennstoffinjektor  23 mit Brennstoff aus dem     Hlilfsbrennstoff-          sammelrohr    19 versorgt, und ferner sind zwei  Hauptbrennstoffinjektoren 22, 22a vorge  sehen.

   Dem Injektor 22 wird Brennstoff aus  dem Hauptbrennstoffsammelrohr 17, wie  beim Beispiel gemäss Fig. 1 zugeführt, und  dem zweiten     Hauptbrennstoffinjektor        22a     wird     Brennstoff    aus einem     Sammelrohr        17cr.     durch eine Zweigleitung 18a zugeführt. Das       Sammelrohr        17a    wird     dureli    eine Speise  leitung     24a.    gespeist, die an die Speiseleitung  24     angesehlossen    ist und ein     Überdruekventil     26 aufweist.

   Bei diesem     Ausfüh,-zngsbeispiel     wird der Brennkammer 11 während des     An-          lassen.s    und während des Betriebes der An  lage mit kleiner Leistung Brennstoff     dureh     den     Hilfsinjektor    23 zugeführt. Wenn die  Leistungsabgabe der Maschine zunimmt, wird  vorerst Brennstoff durch den     Hauptinjektor     22 zugeführt, und wenn der     Brennstoff-För-          derdruek    in der Speiseleitung 24 einen vor-      bestimmten Wert erreicht, öffnet sich das  Ventil 26, und nun wird Brennstoff durch  den andern Hauptinjektor 22a der     Brenn-          kammer    11 zugeführt.

    



  Bei den Beispielen gemäss den Fig. 2 und  3 sind die Brennkammern 11 mit einem  Flammrohr lla versehen, das das äussere Ge  häuse der Brennkammer schützt.  



  Die Brennstoffzufuhreinrichtung ist in  Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführung ist  eine gemeinsame Saugleitung 30 vorgesehen,  die von einem nicht gezeichneten Brennstoff  tank ausgeht, wobei in der Leitung 30 ein  Grobfilter 31 für den Brennstoff angeordnet  ist. Die gemeinsame Saugleitung 30 verzweigt  sieh stromabwärts des Grobfilters 31 in zwei  Zweigleitungen 30a und 30b, wobei die Zweig  leitung 30a zum Einlass der Zentrifugal  pumpe 32 führt, welche die     Förderpumpe     für den Hauptbrennstoffstrom darstellt. Die  andere Zweigleitung 30b führt zum Einlass  einer Verdrängerpumpe 38 mit bei gegebener  Drehzahl konstanter Fördermenge, welche  zur Förderung der Hilfsbrennstoffmenge  dient.  



  Die Zentrifugalpumpe 32 besitzt einen  Rotor 32a, der über eine Kupplung 33 durch  die Antriebswelle 16 angetrieben wird. Die  Zentrifugalpumpe fördert in eine Speise  leitung 34, welche zu einer Steuervorrichtung  35 für den Hauptbrennstoffstrom führt, aus  welchem der Brennstoff in die Hauptspeise  leitung 24 und anschliessend in das     Haupt-          brennstoffsammelrohr    17 gelangt.  



  In der Hauptspeiseleitung 24 ist ein Ab  stellhahn 36 vorgesehen, der während des  Betriebes der Anlage vollständig offen ist  und der bei Stillstand der Anläge vollständig  geschlossen ist.  



  Die Hilfsbrennstoffmenge aus der als  Zahnradpumpe ausgebildeten     Verdränger-          pumpe    38 mit konstanter Fördermenge, die  ebenfalls durch die Antriebswelle 16     antreib-          bar    ist, strömt von der Pumpe 38 in die Hilfs  brennstoffspeiseleitung 25 und gelangt so in  das Hilfsbrennstoffsammelrohr 19.  



  Ein Abstellhahn 39, ähnlich demn Abstell  hahn 36, ist in der Hilfsbrennstoffspeiselei-    tune 25 vorgesehen, die, wie bei 42 gezeigt,  mit dem Abstellhahn 36 zwecks gleichzeitiger  Betätigung gekoppelt ist. Eine Rückleitung  40 ist vorgesehen, und zwar auf der     Förder-          seite    der Pumpe 38, die zur Saugseite der  Pumpe zurückführt, und die Strömung durch  die Rückleitung 40 wird durch ein     Über-          druelventil    4l gesteuert, welches dazu be  stimmt ist, einen konstanten Förderdruelzk in  der Hilfsbrennstoffspeiseleitung 25 aufrecht  zuerhalten, so dass der Druck des Hilfs  brennstoffes     unabhängig    ist von Änderungen  der Betriebsverhältnisse der Anlage.  



  In der Zweigleitung 30b ist ein Feinfilter  37 vorgesehen, um zu verhindern, dass Staub,  der das Grobfilter 31 passieren kann, in das  Hilfsbrennstoffpumpensystem gelangen kann  und so die Hilfsinjektoren, welche durch die  Zweigleitungen 20 an das Sammelrohr 19 an  geschlossen sind, verstopfen kann. Ein Vor  teil dieser Ausbildung besteht darin, dass kein  Feinfilter     zum    Filtrieren des in das     Haupt-          brennstoffsvstenm    eintretenden Brennstoffes  erforderlich ist, da keine relativbeweglichen  Dichtungsflächen mit kleinem Spiel in der  Hauptbrennstoffpumpe vorhanden sind.

   Somit  sind die Druckverluste im Brennstoffsystem  bedeutend kleiner als bei bekannten     Einriclh-          tungen,    da der grössere Teil des Brennstoffes,  der der Maschine zugeführt wird, ohne fil  triert zu werden, durch die Einrichtung  strömt. Nur ein kleiner Teil des Brennstoffes  strömt durch die Zweigleitung 30b, und die  ser Brennstoff kann durclh das Feinfilter 37  strömen, ohne grosse Druckverluste zu ver  ursachen.  



  Die Verwendung einer Zentrifugalpumpe  32 zur Förderung der     Hauptbrennstoffinenge     ergibt eine     bedeutend        einfachere        Brennstoff-          zufuhreinriehtung,    als dies bisher     mö-liell     war, und die     Verwendun    - einer     Verdrän    -er  pumpe 38     niit.    konstanter     Fördermenge        zur          Förderun-    der     Hilfsbrennstoffnien        ge    gewähr  leistet,

   dass die Brennstofförderung bei klei  nen Drehzahlen und     beine    Anlassen der     lIa-          sehine    dem Brennstoffbedarf der     Anla-e    bei  diesen Betriebszuständen     genügl.         Ein anderes Ausführungsbeispiel einer  Brennstoffzufuhreinrichtung ist in Fig. 5  dargestellt, welche Einrichtung sieh für jenen  Fall eignet, in welchem die Haupt- und die  Hilfsbrennstoffmenge durch einen gemein  samen Brennstoffinjektor der Brennkammer  1l zugeführt wird.  



  Bei diesem Beispiel strömt der die  Steuervorriehtung 35 verlassende Brennstoff  in eine Hauptspeiseleitung 24b, in welcher  der Abstellhahn 36 angeordnet ist und welche  auch ein Rücksehlagventil 46 aufweist. Die  Hauptspeiseleitung 24b ist mit einer     Speise-          leittin,g    43 verbunden, welche in ein     Sanmmel-          rohr    44 mündet. Letzteres besitzt eine An  zahl von Zweigleitungen 45, wovon jede mit  einem nicht gezeiehneten Brenistoffinjektor  verbunden ist.  



  Das Hilfsbrennstoffsystem besitzt eine  Saugleitung 30b, in welcher ein Filter 37 an  geordnet ist, ferner die masehinengetriebene  Verdrängerpumpe 38 mit konstanter Förder  menge und eine     Hilfsbrennstoff-Förder-          leitung    25a, welche an die Förderseite der  Pumpe 38 angeschlossen ist und einen Ab  stellhahn 39 und ein Rücksehlagventil 47 auf  weist. Das Auslassende der     Hilfsbrennstoff-          Förderleitung    25a ist mit der Speiseleitung  43 verbunden, die zum Sammelrohr 44 und  den nicht gezeiehnten Brennstoffinjektoren  führt.  



  Eine Riickleitung 48 erstreckt sieh von  der Speiseleitung 25a (zwischen der Pumpe  38 und dem Mahn 39) zum     Einlass    der  Hauptbrennstoffpumpe 32; die Strömung  durch die Rückleitung wird durch ein Über  druckventil 49 so gesteuert, dass in der Speise  leitung 25a ein konstanter Druck aufrecht  erhalten wird.  



  Das Rüekselhlagventil 46 verhindert, dass  von der Pumpe 38 geförderter Brennstoff bei  Betrieb der Anlage reit kleiner Drehzahl zur  Saugseite der Pumpe über die Zentrifugal  pumpe 32 zurückfliessen kann. Das     Rück-          seltlagventil    47 verhindert, dass von der  Pumpe 32 geförderter Brennstoff zurück zurrt  Einlass der Pumpe 32 über das     Rüeksehlag-          ventil    49 strömt.    Irr der Fig. 6 ist eine     Brennstoffzufuhr-          einriehtung    dargestellt, die derjenigen in  Fig. 4 entspricht, bei welcher jedoch ein Aus  führungsbeispiel der Steuervorrichtung für  die Hauptbrennstoffmenge für Detail gezeigt  ist.

   Die Steuervorrichtung 35 kann auch bei  der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung benützt.  werden. Die Steuervorrichtung 35 besitzt eine  Drosselvorrichtung 50, die durch ein Steuer  organ 51 zwecks Einstellung der Hauptbrenn  stoffmenge auf einen bestimmten Wert zur  Festlegung der gewünschten Maschinendreh  zahl bewegbar ist. Ferner besitzt sie einen  Reglermeehanismus zur Aufrechterhaltung  der Brennstoffströmung auf     einem    solchen  Wert, dass die gewünschte Maschinendreh  zahl, die durch die Drossel gewählt wurde,  aufrechterhalten werden kann und zur Än  derung der Brennstoffströmung entsprechend  den Änderungen des Atmosphärendruekes der  Umgebung.  



  Der Reglermechanismus besitzt eine Öff  nung 52, die zwischen der Drossel 50 und der  Pumpe 32 angeordnet ist und deren Quer  schnitt durch ein Plattenelement 53 gesteuert  wird, welches von einem Kolben 54 getragen  wird, der in einem Zylinder 55, entgegen  der Wirkung einer Feder 56, unter dem     Eln-          fluss    des Fluiddruckes arbeitet.

   Der Kolben  54 kann einem konstanten     Fluiddruek    ausge  setzt      -erden,    und     zri    diesem Zweck ist.     der     Zylinder 55     finit    der Hilfsspeiseleitung 25, in  welcher der Druck durch das     L'berdruekvent.il     41 konstant gehalten      wird,    über die Zweig  leitung     55a.    verbunden.

   Das untere Ende des  Zylinders 55 ist mit     dein        obern    Zylinderende  durch eine Leitung 57     verbunden,    in welcher  eine     verengte    Öffnung 58     angeordnet    ist, und  an das untere Ende des     Zylinders    55 ist.

   eine       Arrzapfleitung    59     angeschlossen.    Wenn durch  die Leitung 59 kein     Brennstoff    strömt,  sind die auf beiden Seiten des     Kolbens    54  herrschenden Drücke     einander    gleich, und       der    Kolben 54      wird    unter der     Wirkung    der  Feder 56 angehoben,     wodurch    die Platte 53       gehoben    und der Querschnitt der     Öffnung    52  auf seinen     maximalen    Wert vergrössert     wird.     -Wenn dagegen durch die Leitung 59 Brenn-      Stoff strömt,

   ist der Druck auf der untern  Seite des Zylincders 55 kleiner als der     Fluid-          druck    im obern Zylinderteil, und der Kolben  54 nimmt eine Lage ein, in welcher die     Fluid-          druckbelastung    auf der Oberseite des Kol  bens 54 der kombinierten Belastung auf der  Kolbenunterseite zufolge des Fluiddruckes  im untern Zylinderteil und zufolge der Wir  kung der Feder 56 das Gleiehgewicht hält.  Demzufolge wird die Platte 53 gesenkt und  der Querschnitt der Öffnung 52 verkleinert.  Dies bewirkt, dass, wenn die Strömung durch  die Leitung 59 abnimmt, der Querschnitt der  Öffnung 52 zunimmt und die     Brennstoff-          förderung    zur Maschine zunimmt.

   Wenn da  gegen die Strömung durch die Leitung 59 zu  nimmt, wird der Querschnitt der Öffnung 52  verkleinert, und die Brennstofförderung zur  Maschine nimmt ab.  



  Die Anzapfströmung durch die Leitung  59 wird durch das Halbkugelventilelement 60  gesteuert, das am einen Ende eines Hebels 61  angebracht ist, der seinerseits von einer     Menm-          bran    62 getragen wird, die zwei Kammern  63, 64 voneinander trennt, welche in einem  Gehäuse 65     angeordnet    sind. Die Kammer  63 ist durch eine Rückströmleitung 66 mit  der Saugleitung 30a verbunden, so dass durch  die Leitung 59 abgezapfter Brennstoff zurüek  zur Sangseite der Zentrifugalpumpe 32  strömt.  



  Die Kammer 64 mündet in die Atmo  sphäre, und in der Kammer ist eine evakuierte  Dose 6 7 angeordnet, die gegen einen einstell  baren Anschlag 68 abgestützt ist. Die Dose  67 liegt gegen den Hebel 61 an. Beim     Abneh-          mnen    des Atnmosphärendruekes der Umgebung,  z. B. zufolge einer Zunahme der Flughöhe  eines Flugzeuges, dessen Triebwerk eine Gas  turbinenanlage mit der beschriebenen     Brenn-          stoffzufuhreinriehtung    ist, dehnt sieh die  Dose 67     aus,    und die durch sie auf den Hebel  61 bewirkte Belastung nimmt im Sinne eines  Anhebens des Halbkugelventils 60 zu. Bei  einer Zunahme des Atmosphärendruclkes  nimmt die durclh die Dose 67 auf den Hebel  61 übertragene Belastung ab.

   Der Hebel 61  ist ferner durch eine Feder 69 belastet, die    an einem einstellbaren Anschlag 70 anliegt,  die durch die Feder 69     ausgeübte        Belastung     wirkt im Sinne des Schliessens des Auslasses  der Anzapfleitung 59 durch das Halbkugel  ventil 60.  



  Der Hebel 61 ist so angeordnet, dass er  durelh die Differenz der in der Speiseleitung  24 beidseits der Drossel 50     herzsehenden     Drücke belastet werden kann. Zu diesem  Zweck führt von der Speiseleitung 24 eine  Zweigleitung 71 zu einem Zylinderraum 72,  der vom Raum 79 durch eine Membran 7 3  getrennt ist. Der Raunz 79 ist durch eine  Leitung 80 mit der Speiseleitung 24 verbun  den, und zwar stromabwärts der Drossel 50.  Die Membran 73 betätigt einen Stössel 71,  welcher sieh am Hebel 61 abstützt, so dass er  auf ihn eine     Belastung    im Sinne des Ab  hebens des Halbkugelventils 60 von seiner  Sitzfläche rund um den Auslass der Leitung  59 ausübt.  



  Es ist zu     bemerken,    dass     demzufolge    den  auf den Hebel 61 durch den Stössel 74 und  die Dose 67     übertragenen    Belastungen     die     durch die Feder 69 auf den Hebel 61 aus  geübte Belastung     entgegenwirkt,    und bei sta  tionären Betriebszuständen sind diese Be  lastungen miteinander im Gleichgewicht.  



  Bei stationären     Betriebsbedinguno-en    be  wirkt jede unerwünschte Zunahme der     Brenn-          stoffströmurig        eine    Erhöhung der.     Druckdif-          ferenz    an der Drossel 50.

   Die auf den Hebel  61 durch den Stössel     7-I        übertra-ene    Be  lastung wird demzufolge das Halbkugelventil  60 weiter anheben und ermöglicht einen     ei--          höhten    Abfluss durch die     Leitung    59,     und     dies hat ein Bewegen des Kolbens 54 im Sinne  der Verkleinerung des Querschnittes 5? zur  Folge, wodurch die     Brennstoffströmung   <B>ge-</B>  drosselt wird.

   .Jede unerwünschte     Abnahme     der     Brennstoffströmung    bewirkt ein Abfal  len der Druckdifferenz an der Drossel 50  und eine     Herabsetzung    der     Belastung    des  Hebels 61     dureli    den Stössel     7-l.    Das     Halb-          kugelventil    60 wird     demnaeli    im Sinne der       Herabsetzun-    der     Strömung    durch die Lei  tung 59 wirken,

   wobei der Kolben     5.1        iin     Sinne einer Vergrösserung des Querschnittes      der Öffnung 52 und demzufolge einer Ver  grösserung der Brennstoffzufuhr bewegt wird.  Man sieht also, dass die Brennstofförderung  zur     Masehine    auf     demjenigen    Wert gehalten  wird, der notwendig ist zur     Aufrechterlhal-          tung    der durch Einstellen der Drossel 50 mit  tels des Steuerorgans 51 gewählten     Maschi-          nendrelhzahl.     



  Beim Einstellen des Steuerorgans 51  zwecks Beschleunigung der Maschine wird  die auf den Hebel 61 durch den Stössel 74  übertragene Belastung abnehmen und der  Querschnitt der Öffnung 52 zunehmen, wo  dureh die Brennstoffzufuhr zunimmt und  zwar so lange, bis die auf den Hebel 61 wir  kenden     Belastungen    wieder ausgeglichen sind.  Beinm Einstellen des Steuerorgans 51 zur Ver  zögerung der Masehine nimmt die cdureh den  Stössel 74 auf den Hebel 61 ausgeübte Be  lastung zu, was bewirkt, dass der Kolben 54  im Sinne der Herabsetzung des Quersclnittes  der Öffnung 52 bewegt und die Brennstoff  zufuhr gedrosselt wird. Die Allnahme der  Brennstoffzufulhr erfolgt so lange, bis die  auf den Hebel 61 wirkenden Belastungen wie  der ausgeglichen sind.

   Die Dose 67 dehnt  sieh, wie oben erwähnt, mit abnehmendem  Atnmosphärendruck aus und zieht sieh mit zu  nehmendem Atmosphärendruck zusammen,  wobei die durch diese Dose auf den Hebel 61  ausgeübte Belastung zu, bzw. abnimmt.     Demn-          zufolge    ninmmt die Brennstoffzufuhr bei einer  Zunahme der Flughöhe und entsprechender  Abnahme des Atmnosphärendrtuckes ab und  bei einer Zunahme des Atmosphärendruckes  zu.

   Zwecknmässig ist die Anordnung derart,  dass die Änderung in der Brennstoffzufuhr,  die durch ein Ausdehnen oder Zusammen  ziehen der Dose verursacht wird, derart ist,  dass bei einer gegebenen Einstellung der  Drossel 50 die Brennstoffzufuhr zur     Ma-          sehine    stets derart ist, dass die Drehzahl der  Masehine unabhängig von der Flughöhe kon  stant gehalten wird. Der Förderstrom der  Pumpe 38 mit konstanter     Fördermenge    kann  beispielsweise durch eine Drossel geleitet wer  den, deren Querschnitt beliebig einstellbar ist,  und es kann eine auf Druck ansprechende    Vorrichtung vorgesehen sein, die auf die Dif  ferenz der beidseits der Drossel herrschenden  Drücke anspricht und die dazu bestimmt ist,  die Förderung der Zentrifugalpumpe zur  Masehine zu steuern.

   Es ist zu bemerken,  dass, da die Pumpe mit konstanter Förder  menge von der Masehine angetrieben wird,  die Druckdifferenz eine vorbestimmte Funk  tion der Masehinendrehzahl ist, und sie kann  deshalb als ein Drehzahl empfindliches Organ  für das Steuersystem der Zentrifugalpumpe  benützt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Brennstoffzufuhreinrichtung in Gastur binenanlagen, gekennzeichnet durch ein Pum pensystem mit einer maschinengetriebenen Zentrifugalpumpe und einer maschinengetrie benen Verdrängerpumpe, die parallel zur Zentrifugalpunmpe Brennstoff in die Anlage fördert. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Verdränger- pumpe eine Pumpe mit bei gegebener Dreh zahl konstanter Fördermenge ist. 2.
    Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Verdränger- pumpe so ausgebildet ist, dass sie bei Betrieb der Anlage im untern Drehzahlbereich eine Fördermenge aufweist, welche dem Brenn stoffe erbraueh der Anlage bei diesen Betriebs zuständen genügt. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie Hauptbrenn stoffinjektoren besitzt, welche an die Förder- seite der Zentrifugalpumpe angeschlossen sind, sowie Hilfsbrennstoffinjektoren, welche an die Förderseite der Verdrängerpumpe an geschlossen sind.
    Einrichtung naell Patentanspruch, da dureli gekennzeichnet, dass Brennstoffinjek- torvorriehtungen vorgesehen sind, welche durch eine H auptförderleitung mit der För- derseite der Zentrifugalpumpe verbunden sind, dass ein Rüeksehlagv entil in der Haupt- förderleitung vorgesehen ist, und dass eine Hilfsbrennstofförderleitung mit.
    einem Ende an die Verdrängerpumpe und mit dem an dern Ende stromabwärts des Rüeksehlag- v entils an die Hauptförderleitung angeschlos sen ist. 5. Einriehtung nach Unteranspruch 4, da- dureh gekennzeiehnet, dass in der Hilfsbrenn- stofförderleitung ebenfalls ein Rüekselhlag- v entil angeordnet ist. 6.
    Einrichtung nach Unteranspruch 3, da- dureh gekennzeichnet, dass ein Überdruck ventil vorgesehen ist zweeks Aufreehterhal- tung eines konstanten Druekes in der Hilfs- brennstofförderleitung. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 3, da- dureh gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Saugleitung vorgesehen ist, die Zweigleitun gen besitzt, welche von der gemeinsamen Saugleitung zum Einlass der Zentrifugal pumpe und zum Einlab der Verdränger pumpe führen. B.
    Einriehtung nach Unteranspruch 7, da- dureh gekennzeichnet, dass in der zur Ver drängerpumpe führenden Zweigleitung ein Feinfilter vorgesehen ist. 9. Einrichtung naeh U nteranspruch 7, da- dureh gekennzeiehnet, da.ss in der gemein samen Saugleitung- ein Grobfilter vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1145439B (de) * 1957-04-02 1963-03-14 Gen Electric Brennstoffverteilungseinrichtung fuer Gasturbinentriebwerke

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DE1145439B (de) * 1957-04-02 1963-03-14 Gen Electric Brennstoffverteilungseinrichtung fuer Gasturbinentriebwerke

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