Gasturbinenanlage mit Nachverbrennungseinrichtung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gastürbinenanlage mit Nachverbren- nungseinrielitung, in welcher im Abgasstrom cler Anlage Brennstoff verbrannt wird, bevor dieser Abgasstrom durch eine Schubdüse mit. veränderlicher Düsenauslass-Querschnitts- fläelie in die Atmosphäre ausgestossen wird.
Die erfindun-,,s,emässe Gasturbinenanlage besitzt Mittel zum Einstellen eines ge #ünseh- ten Wertes der Düsenauslass-Querschnitts- fläeliesowie Mittel zur Bemessung der Brenn- stoffzufuhr zur Nachverbrennungseinrielitung, entsprechend der eingestellten Düsenauslass- (ltiei>s(!)iiiit.tsfläehe.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- "-eL,:citstarides ist in der beiliegenden Zeich nung dargestellt; es zeigt: Fig. 1A schematisch einen Teil einer Gas turbinenanlage nach der Erfindung mit einem Teil der ihr zugeordneten Steuermittel, und Fig. 1B den restlichen Teil der Anlage und der Steuermittel zur Steuerung des Brennstoffstromes zur Naehverbrennung:sein- riehtung der Anlage. Die beiden Figuren sind an der gestrichelten Linie zusammengesetzt zu denken.
Die gezeichnete C7asturbinenanlage besitzt einen Kompressor 1, eine Verbrennungsein- richtung 2, welcher vom Kompressor Luft zu geführt wird, sowie eine Turbine 3, welche durch die Verbrennungsprodukte aus der Verbrennungseinrichtung 2 der Anlage ange- trieben wird. Die Abgase der Turbine 3 ge langen in ein. konisches Abgasrohr 4 und anschliessend in ein Strahlrohr 5, worauf sie durch eine Schubdüse 6 mit veränderlicher Düsenauslass-Querschnittsfläche in die Atmo sphäre ausgestossen werden. Die Schubdüse kann von irgendeiner geeigneten bekannten. Barart sein.
Beim gezeichneten Beispiel be sitzt die Schubdüse zwei teill"ugelflächenför- rnige Düsenelemente 7, welche um eine gemein same Axe schwenkbar angeordnet sind und mit dem Auslassende des Strahlrohres 5 zu sammenwirken. Die Düsenelemente 7 sind mittels der Lenker 8 so miteinander gekup pelt, dass sie gleichzeitig bewegbar sind.
Das Strahlrohr besitzt. eine Innenwand 9, welche den Abgasdurchlass begrenzt und eine Aussenwand 10, welche zusammen mit der Innenwand 9 einen Kühlluftdurchlass bildet, der stromaufwärtsliegende Einlässe 11 auf weist. Die durch den Kühlluftdurchlass strö niende Luft wird diesem Durchlass zweck mässig durch Ejektorwirkung der im Strahl rohr strömenden Abgase am stromabwärts liegenden Ende des genannten Durchlasses entnommen.
Das stroniaufwärtsliegende Ende der Innenwand 9 ist divergent; an diesen Wandabschnitt schliesst ein zylindrischer N%'andabsehnitt an, der eine Nachverbren- nungskammer 12 bildet, in welchem zur Ver grösserung der Austrittsgeschwindigkeit der Abgase Brennstoff verbrannt werden kann. Die Nachverbrennungseinriehtung besitzt ausserdem Brennstoffinjektoren 13.
Es können auch nicht gezeichnete Stauelemente vorge- >ehen sein, welche im Sinne der Aufrechter haltung der Verbrennung in der Nachverbren- nungskammer 12 wirken. Ausserdem kann ein Hilfsbrennstoffinjektor (nicht gezeichnet) vorgesehen sein, zur Stabilisierung der Ver brennung des mittels der Hauptbrennstoff injektoren 13 zugeführten Brennstoffes.
Es sind ferner Mittel vorgesehen, mittels welchen das Ausmass des öffnens der Schub düse 6 und die Menge des der Naehverbren- nungseinrichtung zugeführten Brennstoffes einander angepasst werden können. Es ist zu bemerken, dass die Brennstoffzufuhr zur Nachverbrennungseinrichtung mit zunehmen- der Flughöhe des die Anlage als Triebwerk enthaltenden Flugzeuges herabgesetzt. werden muss, um ein Überhitzen von. Teilen der An lage ziu vermeiden.
Beim vorliegenden Bei spiel wird die der N achverbrennungseinrieh- tung zuzuführende Brennstoffmenge automa tisch in Abhängigkeit vom Förderdruck cles Kompressors der Anlage für jeden einge stellten Wert der Nachverbrennung verändert, v-obei auch das Ausmass der Öffnung der Schubdüse durch die gewählte Einstellung des Wertes der Nachverbrennung bestimmt wird. Ausserdem wird die der Nachverbren- nungseinriehtung zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit vom statischen Druck im Strahlrohr verändert.
Jeder Grad der l\Tachverbrennung kann zum Beispiel einer bestimmten Temperatur i:i der Brennkammer 12 der Nachv erbrennungs- einriehtung entsprechen, während das Aus mass der Öffnung der Düse 6 für jede be stimmte Menge an zugeführtem. Naehver- brennungsbrennstoff zum. Beispiel so gewählt sein kann, da, im Abgasrohrabschnitt 4 stromaufwärts der Brennkammer 6 eine kon stante Temperatur aufrechterhalten wird.
Wenn somit der Grad der Nachverbrennung, die Temperatur in der Nachverbrennungs- brennkammer und die der Na.chverbrennungs- brennkammer zugeführte Brennstoffmenge bei konstanter Maschinendrehzahl zunehmen, muss aueli die wirksame Querschnittsfläelie der Sehtibdüsenclurclilassöffnung zunehmen.
Zum Einstellen des gewünschten Crrade5 der Nachverbrennung und der entsprechenden Düsenöffnung ist ein Hebel 20 vorgesehen. Die genannte Düsenöffnung wird dabei wie folgt eingestellt: Der Hebel 20 ist mittels einer Stange 21 mit einem Hebel 22 verbunden, der um einen feststehenden Drehpunkt 23 schwenkbar ist; das andere Ende des Hebels 22 liegt gegen einen beweglichen Anschlag 21 einer Feder 25 an.
Die Feder 25 belastet einen Kolben 26, der beidseitig dem Atmosphärendrtiec ausgesetzt ist und der auf der einen Seite starr mit einem Ventilelement 27 verbunden ist; auf der andern Seite ist der Kolben 26 mittels einer Stange 28 durch eine weitere Feder 29 belastet, welche sich mit ihrem andern Ende an einem Kolben 30 abstützt, der in einem Zylinder 31 eines Servomotors angeordnet ist.
Der Servomotorkolben besitzt Stirnseiten mit untersehiedliehen Wirkungs- f läclien, da auf der von der Feder 29 ab-c.- kehrten Kolbenseite eine dureli den betreffen den Zylinderteil 31 nach aussen führende Stange 32 befestigt. ist.. Die Stange 32 ist am Umfang eines Düsenelementes 7 mittels eines Lenkers 33 befestigt.
Der Zylinderraum 31 auf der die Kolbenstange 32 tragenden Kol benseite ist durch eine Leitung 35 direkt mit einer nicht gezeichneten Fluidumquelle verbunden. Der auf der andern Seite des Servomotorkolbens 30 liegende Zylinderraum 36 ist durch eine eine Drossel 38 enthaltende Leitung 37 mit der gleichen Fluidumquelle verbunden.
Eine Ablassleitung 39 führt vom Zylinderraum 36 jveg und mündet. in eine Kammer 40, wobei der Leitungseinlass in diese Kammer durch das Ventilelement 27 gesteuert wird. An die das Ventilelement 27 enthaltende Kammer -10 ist eine R.ücklauf- leitung 41 angeschlossen.
Wird der Hebel 20 im Sinne einer Zu nahme der Quersclinittsfläehe der Schub- düsenöffnung bewegt (in der Zeichnung links), wird der Hebel 22 verschwenkt und die Feder 25 komprimiert, wodurch der Kol- ben 26 etwas nach rechts bewegt wird, so dass das Ventilelement 2'7 von seinem Sitz an der Mündung der Ablassleitung 39 abaehohen Wird. Demzufol;
r sinkt der Druck in der Kammer 36 und der Servomotorkolben 30 wird nach links bewegt; der Kolben bewegt dabei die Düsenelemente 7 im Sinne des Öffnens der Düse, wobei gleichzeitig die Feder 29 komprimiert wird.
Wenn die durch die Feder 29 bewirkte Belastung gleielr der durelr die Feder 25 bewirkten Belastung wird, Werden der Kolben 26 und das Ventilelement 27 in ihre Gleichgewiebtslage zurückgeführt:
attch die auf den Kolben 30 wirkenden Be- laistungrn sind dann im Gleichgewicht mitein- aiider. \Venn der Hebel 20 nach rechts bewegt wird, wodurch die Feder 25 entlastet wird, erfol-t der umgekehrte Vorgang und der Servomotorkolben 30 bewegt sieh.
nach rechts, wodurch die Düsenöffnungsquersehnittsfläehe so Weit verringert Wird, bis die am Kolben 30 wirkenden Belastungen wieder im Gleieh- ;=cwieht miteinander sind.
Somit ist, ersichtlich, dass jeder Stellung des Hebels 20 innerhalb der Grenzen seines Sehwer:kbereiches eine bestimmte Stellung der Düsenelemente 7 und demzufolge eine be- @tiiurute Quersclrrrittsfläehe der Düsenauslass- öffnung entspricht.
Mittels des Hebels 20 wird auch die den Brennstoffinjektoren 13 zuströmende Brenn stoffmenge eingestellt. Dies erfolgt in diesem Fall durch eine Stange 51, welche den Hebel 20 mit einem Radialarm 52 verbindet., wel- eher die Bewegung der Nadel 53 eines Nadel ventils 54 steuert. Diese Steuerung erfolgt durch einen Zahnstangenantrieb 55, der dem- zttfol#,e durch den Hebel 20 entsprechend bewegt wird.
Das Nadelventil 54 bildet, eine Drossel mit vei-änderlielrer Quer,sehrrittsfläehe, die in einer Leitung 56 angeordnet ist. Die Leitung 56 ist. mit. ihrem stromaufwärtsliegenden Ende an eine Zuführleitung 57 grossen Durchmessers angeschlossen, die mit dem Auslass des Kom- pressors 1 verbunden ist, so dass der Druck im stromaufwärtsliegenden Ende der Leitung 56 annähernd gleich dem Förderdruck des Kompressors ist.
Es versteht sich, dass die Förderleitung 5 7 auch an einer zwischen ein zelnen Stufen des Kompressors liegenden Stelle an diesen Kompressor angeschlossen sein könnte, vorausgesetzt, dass dort ein Druck herrscht, der gross genug ist für den ge wünschten Zweck; anderseits könnte die Lei tung 57 auch an das Luftgehäuse der Ver brennungseinrichtung der Anlage ange schlossen sein, so dass sie im Kompressor kom primierte Luft enthält, bevor diese durch die Verbrennung erhitzt wurde.
In der Leitung 56 ist stromabwärts des Ventils 54 eine Drossel 58 mit unveränder licher Querschnittsfläche angeordnet. Die Ver hältnisse sind so gewählt, dass in der Drossel beim Betrieb der Anlage mit Drehzahlen, bei welchen Nachverbrennung verwendet wird, Schallgeschwindigkeit auftritt. Das stromabwärtsliegende Ende der Leitung 56 mündet. in die Atmosphäre oder in irgend einen Raum, in welchem ein gegenüber dem Kompressorförderdruck geringer Druck herrscht.
Den Brennstoffinjektoren 13 wird aus einem Tank 60 Brennstoff zugeführt. Dieser "Tank 60 ist mittels einer Saugleitung 61 an den Einlass einer Zentrifugalpumpe 62 ange schlossen. Das Laufrad der Pumpe 62 ist auf der gleichen Welle angeordnet wie das Lauf rad der Luftturbine 63, durch welche es ange trieben wird. Die Einlassspirale 64 der Luft turbine 63 ist an das stromabwärtsliegende Ende der Förderleitung 57 angeschlossen, so dass der Luftturbine 63 komprimierte Luft aus dem Kompressor zugeführt wird. Die aus der Luftturbine 63 kommende Luft wird durch den Auslass 65 in die Atmosphäre aus gestossen.
Die Auslassspirale 66 der Zentri- ittgalpumpe 62 ist an eine Förderleitung 67 angeschlossen, deren stromabwärtsliegendes Ende an die Brennstoffinjektoren 13 ange schlossen ist. In der Leitung 67 ist ein Rück- sehlagv entil 68 angeordnet, welches verhin dert, dass sich die Leitung 67 mit Abgasen füllen kann, wenn die Nachverbrennungsein- richtung nicht in Betrieb ist.
In der Leitung 57 ist eine Drosselklappe 70 angeordnet, welche mittels einer Kolben stange 71 über einen Zahnstangenantrieb 72 drehbar ist. Die Kolbenstange 71 ist mit ihrem einen Ende mit. einem Kolben 73 ver bunden, der in einem Zylinder 74 arbeitet; demzufolge besitzt der Kolben 73 unterschied lich grosse Wirkungsflächen.
Der auf der Kol benseite mit kleinerer ZVirl--iingsfläehe liegende Zylinderraum 75 ist direkt an eine Druck mittelquelle zum Beispiel wie bei der gezeieh- neten Ausführung durch die Leitung 76 an die Förderleitung 67 angeschlossen. Der auf der andern Kolbenseite liegende Zz-linder- raum 77 ist durch eine Leitung 78, in welcher eine Drossel 79 angeordnet ist,
an die gleiche Druel@mittelquelle angeschlossen. Aus dem Zylinderraum 77 führt ausserdem eine Ablass- leitung 80 zu einer Druckanspreclivorrichtung, 81; die Druekansprechvorrichtung dient dazu, den Brennstoffstrom in der Leitung 67 von einem Steuerdruck abhängig zu machen.
Die Förderleitung 67 enthält ein Linear-Strö- mungsventil 82, das heisst ein Ventil, bei welehem die durchströmende Menge der Diffe renz der stromaufwärts und stromabwärts des Ventils in dieser Leitung herrschenden Drücke proportional ist. Das Ventil 82 besitzt. ein Ventilgehäuse 83, in welchem eine Ventil öffnung 84 vorgesehen ist, mit welcher ein bewegliches Ventilelement 85 zusammenwirkt. Das Ventilelement 85 ist im Sinne des Sehlie- ssens des Ventils durch eine Feder 86 belastet.
welche der durch den Druckabfall im Ventil als Folge des Brennstoffstromes durch das Ventil auf den Ventilkopf 87 wirkenden Be lastung entgegenwirkt. Die Form des Ventil kopfes 87 und die Charakteristik der Feder 86 sind so gewählt, dass das Ventil die ge wünschte Linearströmungscharakteristik er hält.
Die Differenz zwischen den stromaufwärts und stromabwärts des Ventils 82 herrschen den Drücke wirkt auf eine Membran 90 der Druckansprechvorrichtung 81. Zu diesem Zweck verbindet eine Leitung 91 die Leitung 6 7 stromaufwärts des- Ventils 82 mit einer Kammer 92 auf der einen Membranseite, wäh- rend eine Leitung 93 die Leitung 67 strom abwärts des Ventils 82 mit. einer auf der andern Seite der Membran 90 liegenden Kam mer 94 verbindet.
Die Druckansprechv orrichtung 81 besitzt einen schwenkbar gelagerten Hebel 95, welcher ein Halbkugelv entilelement 96 trägt, das mit dem Auslass der Ablassleitung 80 zusammen wirkt. Die Anordnung ist derart, dass die auf die Membran 90 wirkende Druekdifferenz den Hebel 95 im Sinne des Offnens des Abla.ss- ventils 96 belastet; eine schwache Feder 97 belastet. den Hebel 95 im Sinne des Schliessens des Ablassventils 96.
Ferner ist der Hebel 95 im Sinne des Sehliessens des Ablassventils 96 durch einen Steuerdruck belastet, der wie im folgenden näher beschrieben erzeugt wird und durch eine Leitung 98 in einer Kammer 99 zur Wirkung kommt, welche durch eine Membran 100 begrenzt ist. Die Membran 100 ist mittels einer Stange 101 mit dein Hebel 95 verbun den; die Stange 101 ist mit ihrem andern Ende an eine evakuierte Dose 102 angeschlos sen, deren Quersehnittsfläehe gleich der wirk samen Fläche der Membran 100 ist.
Die durch die Membran 100 auf den Hebel 95 übertra gene Belastung wird somit von dem in der Kammer 103, welehe die Stange 101 enthält, herrschenden Druck nicht beeinflusst.
Die Steuereinriehtung besitzt ferner eine zweite Leitung 104, welche mit. ihrem strom- aufwärtsliegenden Ende an die grossen Durch messer aufweisende Leitung 57 angeschlossen ist; in der Leitung 104 sind zwei Drosseln. 105 und 106 mit unveränderlicher Querschnitts fläche angeordnet. Die Leitung 104 mündet in die Atmosphäre.
Der auf die Membran 100 wirkende Steuer druck wird wie folgt erzeugt: Zwischen den beiden Drosseln 54 und 58 ist an die Leitung 56 eine Leitung 56a angeschlossen, deren anderes Ende an die Leitung 98 angeschlossen ist. Ferner ist die Leitung 56a mittels einer Leitung 110 an eine Feineinstellvorrichtung 109 angeschlossen, deren Auslass durch. ein Halbkugelventil 111 gesteuert wird. Das Halbkugelventil 111 wird von einem schwenk- bar gelagerten Hebel 112 getragen. Der Hebel 112 wird im Sinne des Schliessens des Halb kugelventils 111 durch eine Feder 113 be lastet.
Ferner wird der Hebel 112 durch eine Membran 114 belastet, auf deren. einen Seite eine Kammer 115 liegt, welche durch eine Leitung 116 an die Innenwand 9 des Strahl rohres angeschlossen ist, so dass der statische Druck im Strahlrohr 5 auch in der Kammer 115 herrscht. Auf der andern Seite der Mem bran 1.14 liegt, eine Kammer 117, welche durch eine Leitung 118 zwischen den Drosseln 105 und 106 an die genannte zweite Leitung 104 angeschlossen ist, so dass in der Kammer 117 ein Druck herrscht, welcher vom Förderdruck des Kompressors der Anlage abhängt; die ge wünschte Funktion zwischen diesen beiden Drücken wird durch die Querschnittsfläehen der beiden Drosseln 10t> und 106 bestimmt..
Die Membran 114 ist somit auf der einen Seite durch den statischen Druck im Strahl- rolir 5 im Sinne des Öffnens des Ventils 111_ und auf der andern Seite durch den in der genannten zweiten Leitung 104 herrschenden Drtiek im Sinne des Schliessens des Ent.lüf- tuiigSventils belastet. Die Membran 11.1 ist ausserdem durch eine schwache Feder 119 so belastet, dass der Hebel 112 und die Stange 120 stets miteinander in Berührung bleiben.
Die das Ventil 111 enthaltende Kammer 121 ist. durch. eine Leitung 122 mit der Atmo sphäre verbunden. Anderseits könnte die Kam mer<B>1.15</B> auch dem Gesamtdruck im. Strahl rohr 5 ausgesetzt sein, und zwar mittels eines im Strahlrohr angeordneten. stromaufwärts blickenden Pitotrohres.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuereinrichtung ist die folgende: Die den Brennstoffinjektoren 13 zuströmende Brenn stoffmenge, die in der an der Membran 90 wirkenden Druckdifferenz zum Ausdruck kommt, ist abhängig vom Steuerdruck, welcher auf die Membran 1.00 wirkt. Wenn die ge nannte Brennstoffmenge grösser wird als der durch die genannte Abhängigkeit gegeben Wert, wird das Halbkugelventil 96 geöffnet, wodurch der Druck im Raum 77 sinkt.. Dem zufolge wird der Kolben 73 im Sinne des Schliessens der Drosselklappe <B>70</B> bewegt, was eine Herabsetzung des Brennstoffstromes zur Folge hat.
Wenn die Brennstoffmenge unter den gewünschten Wert sinkt, wird das Ventil 96 geschlossen, wodurch der Kolben 73 die Drosselklappe 70 im Sinne des Öffnens be wegt, was eine Zunahme des Brennstoff stromes zur Folge hat.
Der genannte Steuerdruck ist eine Funk tion des Förderdruckes des Kompressors der Anlage. Wird aus Gründen der Einfachheit an genommen, das Ventil 111 der Feineinstellvor- richtung 109 sei geschlossen, dann ist der Druck in der Leitung 56 zwischen den Dros seln 54 und 58 - wenn in der Drossel 58 Schallgeschwindigkeit herrscht, abhängig vom Förderdruck des Kompressors und von der Grösse der Öffnung des Nadelventils 54, welche wieder von der Einstellung der Schub düse 6 abhängt.
Der Grad der Nachverbren nung kann somit durch Einstellung des Nadel ventils 54 eingestellt werden, und ein Bewegen des Hebels 20 in der Zeichnung nach links, was einer Vergrösserung der Querschnitts- flä.che der Schubdüsenauslassöffnung eilt spricht, bewirkt ein Zurückziehen der Nadel 53 und ein Vergrössern der Durchlassqxier- sehnittsfläche des Nadelventils. Ebenso hat dies einen grösseren Druck in der Leitung 56 zwischen den Drosseln 54 und 58 und eine Zunahme des Brennstoffstromes zur Nachver- brennungseinrichtung zur Folge.
Da der Kompressor-Förderdruck bei kon stanter Drehzahl der Anlage annähernd direkt proportional dem Atmosphärendruck ist, wird der Brennstoffstrom mit abnehmendem Atmo sphärendruck, das heisst. mit zunehmender Flughöhe, ebenfalls herabgesetzt. Der in dieser Weise festgelegte Steuerdruck ist somit an nähernd ein Mass für den Brennstoffstron; zur Nachverbrennungseinrichtung.
Die endgültige Einstellung des Brennstoff stromes erfolgt mittels der Feineinstellvorrich- tung 109. Diese ist dazu bestimmt, den Steuer druck in der Kammer 99 ausgehend vom Wert des Druckes in der Leitung 56 zwischen den Drosseln 54 und 58 bei geschlossenem Ventil <B>111</B> zu ändern. Im Gleichgewichtszustand be- findet sieh das Ventil 17.1 in einer zwischen der völlig geschlossenen und der völlig offe nen Stellung liegenden Stellung.
Die Feinein- stellungsvorrichtung spricht auf den Wert des statischen Druckes im Strahlrohr an und steuert diesen Druck, welcher zum Teil von der Intensität der Nachverbrennung im Strahl rohr 5 abhängt, so dass dieser Druck stets annähernd gleich dem in der Leitung 104 zwi schen den Drosseln 105 und 106 herrschenden Druck ist und demzufolge stets in einem be stimmten Verhältnis zum Förderdruck des Kompressors steht.
Bei einer Vergrösserung der Querschnitts fläehe der Sehubdüsenauslassöffnung mittels des Mechanismus 22-41 wird durch Öffnen des Nadelventils 54 ein grösserer Brennstoff strom zur Naehverbrennungseinrichtung ein gestellt. Dadurch wird der Druck in der Lei tung 56 zwischen den Drosseln 54 und 58 grösser. In der Folge betätigt die Druck anspreehvorriehtung 81 die Drosselklappe 70, und der Brennstoffstrom zu den Injektoren 13 der Nachverbrennungseinriehtung wird vergrössert.
Eine Vergrösserung der Ausla.ssquersehnit.ts- fläche der Schubdüsenöffnung bewirkt ausser dem eine Verminderung des statischen Druckes im Strahlrohr 5, was im Sinne des Schliessens des Ventils 111 auf die Feinein- stellvorrichtung 109 wirkt; demzufolge be tätigt ebenfalls die Druekanspreclivorriehtung 81 die Drosselklappe 70 im Sinne einer Ver grösserung des Brennstoffstromes zu den In jektoren 13 der Nachverbrennungseinrichtung.
Wird in der Brennkammer 12 der Na.ch- v erbrennungseinrichtung mehr Brennstoff verbrannt, so steigt der statische Druck im Strahlrohr 5. Dadurch versucht sieh das Ventil <B>111</B> der Feineinstellv orrichtung 109 in seine Gleichgewichtslage zurückzuverstellen, in wel- eher die Belastung, die eine Folge des stati schen Druckes in der Kammer<B>115</B> ist,
und die Belastung durch die Feder 119 zusammen der durch den vom Kompressorförderdruck abhängigen Druck in der Kammer 117 beding ten Belastung und der durch die Feder 113 bewirkten Belastung das Gleichgewicht halten. Wenn der statische Druck im Strahlrohr 5 über den diesem Gleichgewichtszustand ent sprechenden Wert steigt, wird das Ventil 111 im Sinne des Öffnens bewegt, wodurch der Brennstoffstrom herabgesetzt wird; sinkt. aber der statische Druck im Strahlrohr 5 unter den genannten Wert, wird das Ventil im Schliesssinne bewegt, und der Brennstoff strom nimmt zu.
Daraus geht hervor, dass jeder Quer- Sehnittsfläche_ der Schubdüsenauslassöffnung ein bestimmter Grad der Nachverbrennung zu geordnet ist.; dabei hängt der Brennstoffstrom zu den Injektor-en 13 der '-#\Tachverbrennungs- einrichtung ausschliesslich vom Förderdruck des Kompressors ab.
Jeder Einstellung der Schubdüse mit veränderlicher Auslassquer- sehnittsfläehe und dem entsprechenden Grad der hTachverbrennun- ist ein Wert des stati schen Druckes im Strahlrohr zugeordnet, der in einem konstanten Verhältnis zum Kompres- oi.,förderdruek stellt.
Dadurch ist. sicherg(,- stellt, dass bei einer gegebenen der Druckabfall in der Turbine der An lage von Änderungen der Querschnittsfläehe der Schubdüsenauslässöffnung und der Inten sität der Nachverl)rennung unbeeinflusst bleibt.
Je grösser die Auslassquersehnittsfläche der Sehubdüsenöffnung ist, um so grösser ist der Grad der Nachverbrennung, das heisst. um so grösser ist der Brennstoffstrom zur Naehver- brennungseinriclltung und somit die Inten sität der Verbrennung in dieser Einrichtung;
für jede gegebene Einstellung der Auslass- querschnittsfläelie des Schubdüse und des Grades der Nachverbrennung wird der Brenn stoffstrom zur Nachv erbrennungseinriehtung bei zunehmender Betriebshöhe der Anlage in Abhängigkeit vom Kompressorförderdruek herabgesetzt.
Die Feineinstellvorriclitung kompensiert Änderungen des Verbrennungswirkungsgrades in der Nachverbrennungseinriehtung, indem sie auf entsprechende Änderungen des stati schen Druckes anspricht.
Bei einer speziellen Ausführungsform ist: das stromabwärtsliegende Ende der Leitung 104 so geführt, dass in ihm der statische Druck im Strahlrohr herrscht, so dass der Druck zwi- sehen den Drosseln 105, 106 eine Funktion sowohl des Kompressorförderdruckes als auch des statisehen Druckes im Strahlrohr 5 ist.
Die vorbeschriebene Ausführungsform der Casturbinenanlage lässt sich in der verschie densten Weise variieren. So kann zum Beispiel in der Steuereinrichtung für die Brennstoff zufuhr die Drosselklappe 70 durch ein Dros selventil in der Brennstoffförderleitung er setzt sein, oder die Steuerung kann durch Betätigen eines die Förderung einer Förder pumpe mit bei konstanter Drehzahl veränder- lieher Förderung ändernden Elementes erfol gen.
An Stelle der Feineinstellungsvorrichtung 109, welche auf den Kompressorförderdruck und den Druck im Strahlrohr anspricht., kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche auf die Temperatur des Arbeitsmediums der An lage stromaufwärts der Naehverbrennungs- Brennkammer 12 anspricht.
Das Temperaturansprechelement kann ent weder im konischen Leitungsabsehnitt 4 oder im stromaufwärtsliegenden Endabschnitt des Strahlrohres 5, oder in gewissen Fällen zwi schen zwei benachbarten Stufen der Turbine 3 angeordnet sein. Es dürfte dem Fachmann ohne weiteres klar sein, dass eine Zunahme des Brennstoffstromes zu den Injektoren 13 der Naehverbrennungseinrichtung zwangläufig von einer Erhöhung der Temperatur, welcher das Temperaturansprechelement ausgesetzt ist, gefolgt ist und umgekehrt.
Da die Tempera turzunahme einer Vergrösserung des Wertes des Verhältnisses zwischen dem Druck im Strahlrohr und dem Kompressorförderdruck entspricht, kann diese zur Betätigung eines Ventils wie das Ventil 111 im Sinne des üffnens dieses Ventils bei einer Temperatur zunahme herangezogen werden, wodurch die Drossel 70 im Sinne des Schliessens und somit des Herabsetzens des Brennstoffstromes be tätigt wird und umgekehrt.
Das Temperaturansprechelement kann ein Thermoelement sein, und es kann zur Betäti gung des Ventils<B>111</B> an irgendwelche geeig nete elektrische Mittel angeschlossen sein. Das Temperaturansprechelement kann auch ein Quecksilberdampfelement sein, während das Ventil durch eine Druckansprechvorrichtung zum Beispiel durch ein' dem Druck des Queck silberdampfes ausgesetztes Bourdon-Rohr be- tätigbar sein.