CH238032A - Kraftanlage. - Google Patents

Kraftanlage.

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CH238032A
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Limited The Englisch E Company
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Englisch Electric Company Limi
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F02B71/06Free-piston combustion gas generators per se
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
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Description


      Kraftanlage.       Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine Kraftanlage mit einer Gasturbine  oder einer     andern    Antriebsmaschine der Art,  bei welcher das Antriebsmittel Gas ist, das  durch einen oder mehrere unabhängige Gas  generatoreinheiten unter dem erforderlichen  Druck geliefert wird. Eine solche Gasgene  ratoreinheit besteht aus einer     Brennkraft-          maschine    und einem durch dieselbe angetrie  benen Kompressor. Das in der Antriebs  maschine benutzte     "Gas"    kann komprimierte  Luft vom Kompressor, oder das Auspuffgas  der Maschine, oder üblicher das Auspuffgas  verdünnt mit komprimierter Luft vom Kom  pressor sein.

   In der üblichsten Anordnung  wirkt der Kompressor als Spül- und Lade  pumpe für die     Brennkraftmaschine,    und die       Auspuffauslassöffnung    der Maschine ist mit  der Antriebsmaschine verbunden, welche  demgemäss-     ein    aus den durch Spülluft ver  dünnten Auspuffgasen bestehendes Gemisch  erhält. Die     Brennkraftmaschine    wird gewöhn  lich, aber nicht notwendigerweise nach dem         Zweitakt-Kreislauf    mit flüssiger Brennstoff  einspritzung und     Kompressionszündung    (Die  selmotor) arbeiten.

   Der     Maschinenkolben     kann den     gompressorkolben        vermittels    Ver  bindungsstangen und Kurbelwellen antreiben  oder er kann     unmittelbar    mit dem     Kompres-          sorkolben    gekuppelt sein und" sich mit dem  selben hin- und herbewegen,     um        einen    Frei  flugkolben-Maschinen-Kompressor zu bilden.  Der Ausdruck "Gasgenerator" wird nach  folgend so benutzt, dass er irgendeine der vor  genannten Anordnungen einschliessen soll.  



  Die Antriebsmaschine ist nachfolgend als  Turbine     beschrieben,    da sie gewöhnlich diese  Form hat, aber es ist klar, dass sie andere  Formen annehmen     kann.     



  Eine vorstehend     beschriebene        Ga.sgenera-          toreinheit    hat gewöhnlich eine     bestimmte     minimale Leistungsabgabe, und es besteht  demgemäss eine     bestimmte        minimale    Leistung,  unter welcher die Turbine nicht laufen gelas  sen werden kann. Für viele Zwecke ist es da  gegen zweckmässiger, zwei oder mehrere Gas-           generatoreinheiten    vorzusehen, welche bei  voller Belastung der Turbine alle betätigt  sind, um gemeinsam die eine Turbine zu  speisen.

   Die Leistungsaufnahme der Turbine  kann dann unter ein der Summe der mini  malen Leistungen aller     Gasgeneratoreinheiten     entsprechendes Minimum herabgesetzt wer  den, indem eine oder mehrere dieser Einheiten  ausser Tätigkeit gesetzt werden.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine Kraftanlage mit einer Antriebs  maschine, einer Mehrzahl Gasgeneratoren für  die Lieferung eines Antriebsmittels zur An  triebsmaschine,     Leistungssteuervorrichtungen     für die Steuerung des     Anlassens    und Anhal  tens und die Bestimmung der Leistung der  einzelnen Gasgeneratoren und einem durch  die Antriebsmaschine     betätigten    Geschwin  digkeitsregulator, der     bei    Abweichung der  Geschwindigkeit der     Antriebsmasehine    von  einem vorher bestimmten Wert anspricht, um  die     Leistungssteuervorrichtungen    in Tätigkeit  zu setzen,

   damit die kombinierte Leistung der  Gasgeneratoren und die Anzahl der in Tätig  keitseinstellorga.n an dem Regulator vor  wird. Erfindungsgemäss ist ein     Gesehwincli,.-          keitsein3tellorgan    an ,dem Regulator vor  gesehen, welches auf die gesamte     Leistung.     für welche die Gasgeneratoren eingestellt.  sind, anspricht.  



  Der Regulator kann ein durch die     Tur=          bine    angetriebener     Zentrifugalregulator    sein;  wenn die Turbinengeschwindigkeit entspre  chend einer Änderung in der Belastung sich  ändert, wird der Regulator die     kombinierte     Leistung derjenigen Generatoren regulieren,  welche in Tätigkeit sind, und zwar in     einem     Sinne, der bestrebt ist, die Geschwindigkeit  der Turbine auf einen     vorbestimmten    Wert  zurückzuführen.

   Beim Anlassen und Anhal  ten eines Gasgenerators wird der Regulator  die gesamte Leistung der andern betätigten  Gasgeneratoren verändern,     wodurch    die ge  samte Leistung so     eingestellt    wird, dass sie  der Belastung der Turbine     angepasst    ist, so  dass irgendeine plötzliche Änderung der Tur  binengeschwindigkeit vermieden wird.

      Der Regulator kann in bekannter \'eise       wirken,    um einen mechanischen,     elektrischen     oder     Druckmittel-Ser-vortiotor    bei irgendeiner  Abweichung der     Turbinengeschwindigkeit     von dem gewünschten Wert in Bewegung zu  setzen, wobei der Servomotor     bewirkt,    dass die  Zufuhr zu der Turbine im richtigen Sinne       geändert    wird.

   Eine Steueranordnung dieser  Art, bei welcher gewöhnlich ein     hydrau-          liselier,    durch unmittelbar von dem Regulator       betätigte    Ventile gesteuerter     Servomotor    an  gewendet wird, wird für die Steuerung von  Dampfturbinen und andern Antriebsmaschi  nen in weitem Masse benützt     lind    die     Regu-          lierwirkung        würde,        -wenn    sie in dieser Form  ohne     Abänderung        benützt    wird,

   im wesent  lichen eine     R.egtilierung    mit konstanter     Ge-          sehivindigkeit    sein. Um jedoch eine Stabilität  in der Wirkungsweise zu erhalten, ist es  üblich, den Regulator mit einem selbsttätigen       Gesehwindigkeitseinstellorgan    zu versehen,  derart, dass die durch den     Regulator    aufrecht  erhaltene Turbinengeschwindigkeit sich bei  einer Erhöhung der     Turbinenbelastung    leicht  vermindert, entsprechend     einer    gewünschten  abnehmenden     Geschwindigizeits-Belastungs-          charakteristik,    und das Wesen der vorliegen  den Erfindung besteht darin,

   dass das     Ge-          schwindigkeitseinstellorgan    den Regulator  in     Übereinstimmung    mit der gesamten Lei  stung der Gasgeneratoren einstellt, wodurch  der Regulator bestrebt ist, eine vorher  bestimmte     Geschwindigkeits-Belastungs-Cha-          rakteristik    der Turbine aufrechtzuerhalten,  unabhängig davon, wie manche Gasgenerato  ren betätigt sind.

   Ohne solche Mittel für die  Einstellung des Regulators     würfle    derselbe  keine kontinuierliche, sanfte     Veränderung    der       Geschwindigkeit    bei einer     -Veränderung    der  Belastung über den ganzen Wirkungsbereich  der Turbine     aufrechterhalten;

      wenn der Re  gulator so eingestellt wäre. dass er eine beson  dere     Geschwittdigkeits-Belastungs-Charakte-          ristik    bei einer bestimmten Anzahl von  betätigten Gasgeneratoren ergeben würde,       -würde    das Anhalten eines dieser Gasgenera  toren oder das Anlassen eines zusätzlichen       Gasgenerators    eine plötzliche Änderung auf      eine andere     GescUwindigkeits-Belastungs-          Charakteristik    und daher eine plötzliche Än  derung der Turbinengeschwindigkeit zur  Folge haben.

   Der Regulator kann ein belaste  ter     Zentrifugalregulator    sein     und    die Ein  stellung kann     in    einer Veränderung der Be  lastung des Regulators bestehen. Alternativ  kann die Einstellung in einer Veränderung  der relativen Lagen des Regulators und eines  die Servomotoren     in    Tätigkeit setzenden     Or-          ganes,    z. B. eines Steuerventils, bestehen.  



  Eine Ausführungsform des Erfindungs  gegenstandes ist schematisch in     Fig.    1 der  beiliegenden Zeichnung dargestellt, während  abgeänderte Ausführungen davon in den       Fig.    2 und 3 veranschaulicht     sind.     



  In     Fig.    1 ist ein durch die Turbine an  getriebener     Zentrifugalregulator    1 durch eine  Feder 2 belastet. Ein durch den Regulator  unmittelbar betätigtes Ventil 3. kann eine       Zufuhrleitung    4 bei einer Verminderung der       Turbinengeschwindigkeit    unter eine be  stimmte, von der Belastung des Regulators  abhängige Geschwindigkeit mit einer Druck  mittelquelle und bei einer Erhöhung der Ge  schwindigkeit über eine bestimmte, von der  Belastung des Regulators abhängige Ge  schwindigkeit mit dem     Auslass    verbinden;

   ein  besonderes     Verteilventil    5 ist so gestaltet, dass  es die Leitung 4 allmählich mit Servomotoren  6, 7 und 8 verbindet, welche Leistungssteuer  vorrichtungen für das Steuern des Startens,  Anhaltens und der     Leistungsabgabe    der Gas  generatoren 31, 32 und 33 betätigen.  



  Das Starten jedes Gasgenerators vermin  dert allmählich die Belastung des Regulators.  Ausserdem wird die     Belastung    in Überein  stimmung mit der     Leistungsabgabe    ein  gestellt, für welche die Kombination der  Gasgeneratoren eingestellt ist.     Iiiezu    wird  die Belastungsfeder 2 zwischen dem Hals des  Regulators und einem     Geschwindigkeitsein-          stellarm    9 zusammengedrückt, der bei 0 dreh  bar gelagert und selbst durch eine andere  Feder 10 belastet ist, welche die     Geschwin-          digkeitssteuerfeder    genannt werden kann.

    Drei Belastungskolben 11, 12 und 13   welche den Gasgeneratoren 31, 3,2 und 33    zugeordnet sind - sind auch mit dem     Ge-          schwindigkeitseinstellarm    9 verbunden, so  dass die Einwirkung des Druckmittels auf die  Kolben 11, 12 und 13, welche sich in den  Zylindern     11a,        12a,    13a bewegen,     bestrebt    ist,  den Arm 9 entgegen der Kraft der Feder 10  in einer Richtung zu bewegen, in welcher der  Druck der Belastungsfeder     2@    und damit die       Belastung    des Regulators 1     vermindert    wird.

    Das Ventilglied 5a des     Verteilventils    5 ist  ebenfalls am Arm 9 befestigt und wird durch  denselben betätigt, aber vorteilhaft aus nach  folgend     erwähnten    Gründen durch Mittel 14,  welche einen gewissen bestimmten Leerlauf       gestatten.     



  Die Leitung 4 verläuft ebenfalls unmittel  bar von dem     Regulatorventil    3 zum     Zylinder          11a.    Der Arm 9 kann das     Verteilventilglied          5a    in verschiedene Lagen bewegen, wodurch  die Leitung 4 mit den     Servomotoren    6, 7 und  8 verbunden wird, so dass sie eine, oder zwei,  oder alle drei     Gasgeneratoren    steuert, und  gleichzeitig nacheinander mit jedem der zu  gehörigen Zylinder 11a, 12a und     13a    verbun  den ist.

   Die letzteren sind in     Fig.    1 neben  einander     angeordnet    gezeigt, aber eine andere  Anordnung ist in     Fig.    2 dargestellt.  



  Angenommen, dass die Anlage nur mit  dem eingeschalteten Gasgenerator 31 läuft,  so werden die die Leistung dieses     Generators          bestimmenden    Mittel 26 durch den Servo  motor 6 betätigt. Der letztere     wird    bei     Ver-          minderung    der     Turbinengeschwindigkeit    mit  der     Druckmittelquelle    verbunden. Der .Servo  motor 6 und die Mittel 2,6 bewegen sich all  mählich, um die Leistung während einer sol  chen Verbindung mit der     Druckmittelquelle     zu erhöhen; während einer solchen     Bewegung     steigt der Druck im Zylinder des Servomotors  allmählich an.

   Es wird angenommen, dass die  Leistung jedes Gasgenerators sich im wesent  lichen in     Übereinstimmung    mit dem Druck  im zugehörigen     Servomotorzylinder    ändert;  es wird ferner vorausgesetzt, dass der Gas  generator selbsttätig zur Wirkung kommt,  wenn ein vorausbestimmter, minimaler Druck  -- entsprechend der minimalen Leistung des       Gasgenerators    - erreicht wird und anhält,      wenn der Druck unter dieses Minimum sinkt.  Vorrichtungen zur Erreichung dieses     Resul-          tates    sind     bekannt    und bilden keinen Teil der  vorliegenden Erfindung.

   Bei wiederholter  Verminderung der     Geschwindigkeit    der Tur  bine bewegt sich der Servomotor 6 fortschrei  tend, bis die Leistung des     Gasgenerators    31  ein     Maximum    erreicht hat. Gleichzeitig er  höht sich der Druck im Zylinder     11a.    fort  schreitend, wodurch der Arm 9 so     bewegt     wird, dass die Belastung der Feder 10 allmäh  lich erhöht und diejenige der Feder 2 allmäh  lich erniedrigt wird, wodurch die Belastung  des Regulators 1 reduziert wird.

   Folglich hat  die Turbinengeschwindigkeit nach jeder Er  höhung der Turbinenbelastung das Bestreben,  sich auf einem kleineren Wert festzusetzen  als die vorhergehende feste Drehgeschwindig  keit, so     da.ss    der Regulator also der Maschine  eine vorher bestimmte, abfallende     Geschwin-          digkeits-Belastungs-Cliarakteristik    erteilt.  



  Die fortgesetzte Bewegung des     Geschwin-          digkeitseinstellarmes    9 hat das     Verteilv        entil-          glied        5a    bewegt.

   Bei einer weiteren Abnahme  der Turbinengeschwindigkeit wird bei mit  maximaler Leistung arbeitendem Gasgenera  tor 31 die Bewegung des Armes 9 als Folge  einer weiteren Erhöhung des     Druckes    im Zy  linder     11.a    das Ventilglied     la    in eine Lage  bringen, in welcher Druckmittel aus der Zu  fuhrleitung 4 zu dem     Druc,mittel-Servoniotor     7 und gleichzeitig zu dem     Belastungszylinder          12a    gelangt.

   Der Gasgenerator 32 wird dann  betätigt, und seine Leistung hat sogleich das  Bestreben, auf einen Wert zu steigen, der     ini     wesentlichen gleich ist der Leistung des     Gas-          generators    31, da. der     Druck,    des Druckmittels  im Servomotor 7 gleich ist dem Druck im       Servomotor    6.

   Die Zulassung von Druckmit  tel zum Zylinder     12a    hat     #,s-iclitige        @@'ühun-          .gen.    In erster Linie würde ohne diesen     Zy    lin  der das Starten des Gasgenerators 32 das Be  streben haben, eine grosse Erhöhung der Tur  binengeschwindigkeit hervorzurufen, bis diese  Erhöhung durch die Wirkung des Regulators  beim Ansprechen darauf aufgehalten wird.

    Der Druck in diesem Zylinder     12a    wird da  gegen den Kolben 12 so bewegen,     da.ss    die    Spannung der Feder 10 erhöht und die Be  lastung des Regulators durch die Feder 2 bis  zu einem Ausmass reduziert wird, welches von  der gegenwärtigen kombinierten Leistung,  für welche die zwei Gasgeneratoren 31 und  32 momentan eingestellt sind, abhängt.

   Diese  Verminderung in der Belastung des     Regula-          tors    bewirkt, dass der     Regulator    - ohne Er  höhung der Geschwindigkeit der Turbine   sogleich anspricht und das Ventil 3 bewegt,  so dass die     Zufuhrleitung    4 mit dem     Auslass          verbunden    wird, wodurch das Bestreben  herrscht, die Leistung, für welche beide Gas  generatoren eingestellt sind.

   zu reduzieren  und entsprechend die Belastung des     Regula-          tors    wieder zu erhöhen, bevor die beträcht  liche momentane Erhöhung in der totalen  Leistung der Gasgeneratoren wirksam wer  den kann, um irgendwelche beträchtliche Er  höhung in der     Turbinengeschwindigkeit    her  vorzurufen.     Diese    'Wirkung geht weiter, bis  die Turbine bei einer Geschwindigkeit an  kommt, welche, zufolge einer weiteren Wir  kung des Zylinders     12a    wenig kleiner ist als  die vorhergehende feste     Drehgeschwindigkeit,     worauf das     Regulatorventil    3 sich wieder  schliesst.

   Da die Zylinder     11a    und 12a und  die     Servomotoren    6 und 7 alle dem gleichen  Druck ausgesetzt sind, sind beide Gasgenera  toren jederzeit so eingestellt, dass sie ungefähr  die gleiche Leistung abgeben, und die Bela  stung des     Regulators    ist in     Übereinstimmung     mit der gesamten Leistung eingestellt.

   Wenn  dies nicht so     wäre,        würde    sich ein plötzlicher  Übergang     züi    einer andern     Gescliwindigkeits-          Belastungs-Cliarakteristik    ergeben, und wenn  das     Starten    des     CTasgenerators    32 nur auf  eine kleine Erhöhung der Belastung der Tur  bine ansprechen würde, wäre die endgültige  feste     Geschwindigkeit    der Turbine bei einer  solchen höheren Belastung höher als ihre Ge  schwindigkeit bei der etwas geringeren Be  lastung.

   Es sei     beispielsweise    betrachtet, was       eintritt,    wenn die     Leistungssteuerglieder    der  Gasgeneratoren unmittelbar mit dem Regula  tor verbunden wären, so dass sie Lagen ent  sprechend der     Drehgeschwindigkeit    des Re  gulators einnehmen     würden,    der daher eine      unzusammenhängende sinkende     Geschwindig-          keits    -     Belastungs    - Charakteristik aufrecht  erhalten würde;

   beim Starten des     Gasgenera-          tors    32 würden die Gewichte des Regulators  sich einwärts bewegen (und daher würde die  Geschwindigkeit zunehmen), damit der Lei  stungsregulator zurückbewegt würde, um die  Leistung des Gasgenerators 3,1 herabzusetzen,  woraus ersichtlich ist, dass die gesamte an  die Turbine abgegebene Leistung für eine  gegebene Lage des     Regulatorgewichtes      und damit die durch den Regulator aufrecht  erhaltene     Geschwindigkeits-Belastungs-Cha-          rakteristik    - sich mit der Anzahl der zur  Wirkung gekommenen Gasgeneratoren ver  ändern würde. Es ergäbe sich ein gleiches  Resultat, wenn nur der Zylinder 11a vor  gesehen wäre.

   Diese plötzlichen Veränderun  gen der     Charakteristik,    welche gewöhnlich  unerwünscht und oft unzulässig sind, sind  durch die     Anordnung    der Zylinder 12a, 13a  usw. vermieden.  



  Wenn eine weitere leichte Verminderung  der Turbinengeschwindigkeit angenommen  wird, so     wird    das Ventil 3 wieder eine Ver  bindung für das Druckmittel zum Ventil 5,  den Servomotoren 6 und 7 und den zugehöri  gen Zylindern     llrz    und 12a herstellen. Da  durch werden beide     Steuerservomotoren    be  tätigt, um die Leistung beider Gasgenerato  ren 31 und 32 zu erhöhen, wobei gleichzeitig  der     Regulatorbelastungsarm    9 so bewegt  wird, dass eine entsprechende Verminderung  der     Regulatorbelastung    eintritt.

   Die Leistung  der zwei Gasgeneratoren steigert sich, bis die  Turbinengeschwindigkeit auf einen Wert zu  rückgekommen ist, der wieder etwas unter  dem vorherigen festen Umlaufwert liegt und  der neuen Belastung des Regulators ent  spricht, sobald die Anlage wieder in Behar  rung ist. Eine weitere Verminderung der Ge  schwindigkeit wird eventuell zur Folge ha  ben, dass das Ventilglied 5a eine solche Lage  erreicht, bei welcher das Druckmittel gleich  zeitig auf den Servomotor 8 und den zuge  hörigen Zylinder     13a    zur Einwirkung kommt.

    Das Anlaufen des zugehörigen Gasgenerators  33 wird wiederum von einer plötzlichen Ver-         minderung    der     Regulatorbelastung,    von  einem sofortigen Sinken des Regulators und       einer    Verminderung der     Leistungen    der Gas  generatoren 31 und 3,2 begleitet sein, bis die  Belastung annähernd gleichmässig auf die  drei Gasgeneratoren verteilt ist.

    Es ist ersichtlich, dass     die    Leistung     irgend-          eines    Gasgenerators im wesentlichen in     Über-          einstimmung    mit dem Druck des Druckmit  tels in jedem der Zylinder     lla    bis     13a    steht  und daher auch die auf den     Regulatorarm    9  durch jeden der Kolben 11 bis 13 ausgeübte  Kraft. Die ganze kombinierte Leistung wird  von dem Produkt des     Druckmitteldruckes     und der Anzahl betätigter Gasgeneratoren  abhängen.

   Die ganze durch die Belastungs  kolben ausgeübte Kraft wird von dem Pro  dukt des     Druckmitteldruckes    und der Anzahl  betätigter Kolben abhängen und sollte daher,  wie vorstehend erwähnt, im wesentlichen pro  portional zu der ganzen kombinierten Lei  stung der     drei    Gasgeneratoren sein.  



  Bei     einer    Vermehrung der Turbinen  geschwindigkeit wird das Ventil 3 den Aus  lass mit dem Verteilungsventil 5 und mit den  jenigen der Servomotoren 6 bis 8     und    der  Zylinder     lla    bis 18a verbinden, welche ge  rade wirksam sind. Die Leistung der Gas  generatoren wird sich entsprechend vermin  dern, während der Druck der Feder 10 ent  sprechend vermindert und die Belastung des  Regulators durch die Feder 2 entsprechend  erhöht wird.

   Das     Verteilventil    5 bewegt sich,  bis wieder feste Bedingungen hergestellt sind  und es bewegt sich nötigenfalls weit genug,  um einen der Servomotoren 6 bis 8     und    sei  nen zugehörigen     Regulätorbelastungszylinder     vom     Regulatorventil    3 zu     trennen    und un  mittelbar mit dem     Auslass    zu verbinden, wo  durch als Resultat dieser besondere Gasgene  rator abgestellt wird.  



  Wenn im Betrieb mit einer Leistung ge  arbeitet wird, welche nahe dem kritischen  Wert ist, bei welchem ein weiterer Gasgene  rator in oder ausser Betrieb gesetzt wird, so  würde es augenscheinlich unzweckmässig sein,  wenn dieser Gasgenerator beim Ansprechen  auf verhältnismässig kleine Veränderungen in      der Belastung in und ausser Betrieb gesetzt  würde. Um dies zu verhindern, wird die       Leergang-Vorrichtung    14, wie vorstehend er  wähnt, in die Verbindung zwischen dem  Hebel 9 und dem     Verteilventil    5 eingeführt,  wodurch sich eine     Überlappung    zwischen der  Belastung, bei welcher irgendeiner der Gas  generatoren ausser Betrieb gesetzt wird und  der Belastung, bei welcher dieser Gasgenera  tor wieder angelassen wird, ergibt.  



       In    der abgeänderten, in     Fig.    2 gezeigten  Ausführungsform sind die Kolben 11 bis 1.3  nicht unmittelbar mit dem Arm 9 verbunden,  sondern wirken auf ein Ventil 15, welches  sich so bewegt, dass entweder ein     Druckmittel-          einlassrohr    oder ein     Auslassrohr    mit einem be  sonderen     Belastungszylinder   <I>17a</I> verbunden  wird, in welchem sich ein mit dem     Geschwin-          digkeitseinstellarm    9 verbundener Kolben 17  bewegt.

   Der Zylinder     17a    ist mit der Rück  seite eines     Gegendruckkolbens    16 verbunden,  der den drei Kolben 11 bis 13 und dem Ventil  15 entgegenwirkt. Dieses Ventil 15 wird nur  dann in seine Ruhelage zurückkehren, wenn  der auf den Kolben 16 wirkende Druck pro  portional der durch die drei Kolben 11 bis 13  ausgeübten kombinierten Kraft. und damit  proportional der kombinierten Leistung aller  drei im Betrieb befindlichen Gasgeneratoren  ist,  Die Kolben 11, 12 und     1.8    sind in dieser  Figur nicht seitlich nebeneinander,     wie    in       Fig.    1 gezeigt, sondern hintereinander und  koaxial auf einer gemeinsamen Kolbenstange  angeordnet.

   Da die Zylinder 11a,     12a    und     13a     in offener Verbindung miteinander stehen, so  dass der Druck im Zylinder<I>12a</I> nicht nur auf  die Vorderseite des Kolbens 12. sondern auch  auf die Rückseite des Kolbens 11 und der  Druck im Zylinder     13a    in gleicher Weise auf  die Rückseite des Kolbens 12 wirkt, müssen  die drei Kolben 11, 12 und 13 mit verschie  denen Durchmessern hergestellt sein, so dass  ihre Flächen in arithmetischer Progression  zunehmen. Die Verbindung dieser Kolben  mit der Kolbenstange geschieht vorteilhaft in  der bekannten Weise, welche eine gewisse Re  lativbewegung gestattet, um jede Abwei-         ehung    von der genauen     Konzentrizität    der  drei Zylinder auszugleichen.  



  Die unmittelbare mechanische Verbindung  zwischen dem     -#'erteilventil    5 und dem Arm  9 kann auch weggelassen werden. In der in       Fig.    2 gezeigten Anordnung geht das dem  Zylinder     17a    zugeführte Druckmittel auch zu  einem Zylinder 18a, in welchem sich ein Kol  ben 18 bewegt, der entgegen der Kraft einer       Hilfsfeder    21 unmittelbar auf das Ventil 5  wirkt.     L:

      m das Gleiche wie mit der in     Fig.    1  gezeigten     Leergangverbindung    14 zu erhal  ten, kann das Ventil 5 auch mit zwei kleinen  Hilfskolben 19 und 20 verbunden sein,  welche sieh in Zylindern 19a und 20a bewe  gen. die mit den Servomotoren 7 respektive 8  verbunden sind, wodurch dem     Verteilventil    5  eine schnelle     Bewegung    erteilt wird, sobald  es anfängt, einen der Servomotoren entweder  mit der     Druckmittelzufuhr    oder dem     Auslass     zu verbinden.  



  Um zu gewährleisten. dass die angemes  sene Verminderung der Belastung des     Regu-          lators    nicht erfolgt, wenn der     Anlassdruck     zuerst auf den irgendeinen besonderen Gas  generator steuernden Servomotor     ausgeiibt     wird, sondern erst dann, wenn dieser beson  dere Gasgenerator tatsächlich     betätigt    wurde,  sind die Zylinder     lla    bis     13a    nicht wie in       Fig.    1 mit dem Ventil 5, sondern durch beson  dere Leitungen mit den Servomotoren 6 bis 8  verbunden, welche so konstruiert sind,

   dass  diese besonderen     Leitzangen    nur dann mit dem       Druckmittelzulauf    verbunden sind, wenn  deren zugehörige Gasgeneratoren tatsächlich  angelassen sind und die Turbine speisen.  



  Für die Einstellung der     Turbinen-          gesch-#vindigkeit,         -elche    durch den Regulator  für irgendeine besondere Belastung aufrecht  erhalten wird, sind der     Geschwindigkeits-          einstellarm    9, die Feder 10 und der Kolben  17, wie in     Fig.    2 gezeigt ist, durch Bewegung  des in verschiedenen Lagen einstellbaren  Armes 22 gegen den Regulator zu und von  demselben weg beweglich; dies gestattet eine  Veränderung der     Regulatorbelastung    für  irgendeine besondere Spannung der Feder 10  und Lage des     Verteilventils    5.

        Die Form der durch den Regulator auf  rechterhaltenen     Geschwindigkeits-Belastungs-          Charakteristik    kann     gewünschtenfalls    auch  verändert werden. Hierzu ist in     Fig.    2 der  Drehzapfen 0 für das Ende des     Geschwindig-          keitseinstellarmes    9 am Ende eines Armes  eines schwingbaren     Winkelhebels    angeordnet,  so dass der Arm 9 in seiner Längsrichtung   wie es durch Rollen 24 und 25 ermöglicht  wird - bewegt werden     kann,    um die Hebel  kraftübersetzung zu verändern.

      Aus der vorangehenden Beschreibung der  durch     Druckmittel,Servomotoren    betätigten  Mittel für die Ausübung der Erfindung geht  hervor, wie für denselben Zweck andere Mit  tel benutzt werden können. So kann der Re  gulator     statt    der Bewegung des Ventils 3 in  bekannter Weise einen oder zwei Sätze elek  trischer Kontakte für das Anlassen eines  elektrischen Servomotors an Stelle der vor  stehend erwähnten hydraulischen Servomoto  ren 6, 7 und .8 schliessen, und in Verbindung  damit können durch elektrische     Solenoide     oder elektrische Motoren betätigte Mittel für  die Veränderung der     Regulatorbelastung    an  gewendet werden.

   Der     Regulator    kann wie  derum rein mechanische Servomotoren be  kannter Ausbildung     betätigen;    z. B. kann  irgendeine auf eine Abweichung der Tur  binengeschwindigkeit ansprechende Bewe  gung des Regulators ein Betätigungsgetriebe  über eine kontinuierlich umlaufende Welle  in der einen oder andern Richtung antreiben.  



       Fig.    3 zeigt eine abgeänderte Ausfüh  rungsform, bei welcher die Einstellung des  Regulators nicht durch Veränderung der     Re-          gulatorbelastung,sondern    durch Veränderung  der Lage des Ventils 3 relativ zum Regulator  bewirkt wird. Hierzu ist das Ventil 3 nicht  unmittelbar mit dem Regulator 2. verbunden,  sondern drehbar am Arm 9 angeordnet, wel  cher ebenfalls drehbar an andern Punkten  mit dem Regulator, mit der Gesamtheit der  Kolben 11, 12 und 13 und mit der Leergang  vorrichtung 14, jedoch nicht mit     irgendeinem     festen Drehzapfen verbunden ist.

   Die Figur  zeigt nur den Regulator, das Ventil 3, den    Arm 9 und die Feder 10, alle übrigen Teile  sind genau gleich     wie    in     F'ig.    1.  



  Bei dieser Anordnung bewirkt eine Ver  minderung der Turbinengeschwindigkeit, dass  der Regulator den Arm 9 um seine drehbare  Verbindung mit dem     Kolbenzusammenbau     oder.     mit    der     Leergangvorrichtung    14  schwingt, und dadurch wie vorher bewirkt,  dass das     Ventil    3 geöffnet und Druckmittel  zur Leitung 4 zugeleitet     -wird.    Das Druckmit  tel, welches zum Zylinder 11a und auch zu  den Zylindern     12a    und     13a,    wenn durch das       Verteilventil    5 Verbindungen zu diesen her  gestellt sind, Zutritt hat, hebt die Kolben 11,  12, und 13 entgegen der Kraft der Feder 10,

    aber bei dieser Anordnung hat dies keine  Wirkung auf die Belastung des Regulators.  Der Punkt der drehbaren Verbindung des  Armes 9 mit dem     Kolbenzusammenbau    ist  jedoch dadurch angehoben, was zur Folge  hat, dass das Ventil 3 relativ zum Regulator  angehoben ist und demgemäss bei einer etwas  geringeren Turbinengeschwindigkeit als vor  her in seine normalerweise geschlossene Lage  zurückkehrt. Es wird also das gleiche Resul  tat einer zunehmenden Verminderung der Ge  schwindigkeit der Turbine     beim    Ansteigen  der Leistung der Gasgeneratoren erreicht.  



  Es ist angenommen, dass die Gasgenera  toren 31, 32 und 3,3 Kompressoren sind, die       vermittels        Brennkraftmaschinen    angetrieben  sind, welche alle in die gemeinsame Zuleitung  29 zur Turbine 30     auspuffen.    Es ist ferner  angenommen, dass jede Maschine -mit Kom  pressionszündung arbeitet, wobei die Lei  stung durch die Menge des bei einem Kreis  liuf der Maschine eingespritzten     Brennstoffes     bestimmt ist, welche Menge wiederum durch  die bekannte und übliche Art der Brennstoff  pumpenanordnung (bei 26, 27 und 28 ange  deutet) bestimmt ist, die durch die Servo  motoren 6, 7 und 8 eingestellt werden;

   hier  nach folgt, dass die Leistung jedes     Gasgenera-          tors    durch die Lage und den Druck des       Druckmittels    im zugehörigen .Servomotor 6  bis 8 bestimmt ist.  



  Die Gasgeneratoren 32 und 33- mit  ihren zugehörigen Leistungssteuervorrichtun-      gen sind in     Fig.    1 und alle drei Gasgenerato  ren sind in     Fig.    2 schematisch gezeigt, aber in       Fig.    1 ist ein Gasgenerator 31 mit seiner     Lei-          stungssteuervorrichtung    von     Freiflugkolben-          bauart    gezeigt.

   Dieser Gasgenerator weist  zwei Kolben auf, welche sich gegeneinander  und voneinander bewegen und von welchen  jeder einen Teil 31a besitzt, der sich im 31a  schinenzylinder<I>31b</I> hin- und herbewegt, so  wie einen Teil<B>31e,</B> welcher Luft mittels eines       Einlassventils        31e    in den     Kompressorzylinder          31d        ansaugt,    diese Luft komprimiert und  durch ein Ventil 31f zur     Einlassöffnung    31g  des Maschinenzylinders drückt und schliess  lich einen Teil     31h.,    der sich in dem Puffer  zylinder     31;j    hin- und herbewegt.

   Die Aus  lassöffnungen 31k im     Maschinenzylinder        31b     sind mit der     Zufuhrleitung    29 verbunden. Die       Brennstoffeinspritzvorriehtung    311 im     Ha-          schinenzylinder    31b wird durch eine bei 26  angedeutete     Brennstoffeinspritzpumpe    übli  cher Bauart gespeist. deren Regulierzahn  stange durch den Kolben 6a des Druckmittel  servomotors 6 entgegen der Kraft der Steuer  feder 26b hin- und herbewegt wird.

   Die  Menge des eingespritzten     Brennstoffes    ist  also, wie bekannt, von der auf die Zahnstange  ausgeübten Kraft entgegen der durch die Fe  der 26b ausgeübten Kraft bestimmt; hier  durch wird die     Brennstoffzufuhr    durch die  auf den Kolben 6a ausgeübte Kraft bestimmt.  In Verbindung mit der     Brennstoffpumpe    26  steht die übliche     Anlassvorrichtung    26a.

    welche bei Erreichung     einer        vorbestimmten     Lage der Regulierzahnstange betätigt wird,  und welche im Betätigungszustand eine ab  gemessene Menge zusammengedrückte Luft:  zu den Zylindern     31j    lässt, welche Menge ge  nügt, um die Maschine ohne störende Einwir  kung auf die nachfolgende Betätigung an  zulassen.  



  Es ist klar, dass die Erfindung     gleiche    r  weise auf andere Formen von     Gasgeneratoren     anwendbar     ist,    einschliesslich solcher Arten,  bei welchen die die Leistung bestimmende,  durch den zugehörigen Servomotor 6, 7 oder 8  betätigte Vorrichtung nicht unmittelbar auf  die Brennstoffzufuhr wirkt und die Brenn-         stoffpumpe    26 keinen Teil dieser die Leistung  bestimmenden Reguliervorrichtung bildet,  sondern durch andere durch den Gasgenerator  betätigte Mittel     eingestellt    wird.  



  Aus der vorstehenden Beschreibung ist  klar, wie die     Erfindung    zur Steuerung       irgendeiner    Anzahl     Ctasgeneratoren    angewen  det     werden    kann,      -elche    eine Turbine oder       getrennte.    auf einer gemeinsamen Welle an  geordnete oder in anderer Weise mechanisch       gekuppelte    Turbinen speisen.  



       Fig.    1 zeigt ein     Umstellventil    35, durch  welches die Servomotoren 6 bis 8 in     beliel.)i-          ger    Reihenfolge mit den     Zufuhrleitungen    ver  bunden werden können, so dass gewünschten  falls die Reihenfolge der Betätigung der Gas  generatoren verändert und irgendein Gas  generator zuerst angelassen und abgestellt  werden kann.

   Durch diese Mittel kann die       Betriebsdauer    der verschiedenen Gasgenera  toren     anniiberad    ausgeglichen werden.     Fig.    2  zeigt. dieses Ventil mit zwei mechanisch     ge-          kuppelten    Teilen 35 und 35a für die gleich  zeitige     Unistellung    der Verbindungen zum  Ventil 5 und zu den Zylindern     11a,    12a  und 13a.  



  Es ist klar, dass der Regulator durch       irgendwelche    Mittel, welche auf die kombi  nierte Leistung der Gasgeneratoren 31, 32       und    33 ansprechen, betätigt werden kann. So  können als weitere alternative Ausführung  die     Zylinder    l la, 12a und 13a in     Fig.    1 und 2  mit den Auspufföffnungen der drei entspre  chenden Gasgeneratoren 31., 32 und 33 ver  bunden sein, wodurch die     Kolben    11,

   12 und  1 3 durch den     Entladcdruck    der Gasgenerato  ren betätigt     werden.    Als     einfachere    alterna  tive     Ausführung        können    diese Zylinder durch  einen einzigen     Zylinder    ersetzt sein, welcher  auf den     Re#itlatorwirkt    und mit der Leitung  29 verbunden ist,     R-odiircli    der Kolben     durch     den Druck     d@@s    der     Turhinc        zugeAihrten        An-          triel)srnittels        1>ctiitigt    wird.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Ttraft;anlage mit einer Antriebsmaschine, einer Mehrzahl Gasgeneratoren für die Liefe rung eines Antriebsmittels zur Antriebs- maschine, Leistungssteuervorrichtungen für die Steuerung des Anlassens und Anhaltens und die Bestimmung der Leistung der einzel nen Gasgeneratoren und einem durch die An triebsmaschine betätigten Geschv.-indigkeits- rcgulator, der bei Abweichung der Geschwin digkeit der Antriebsmaschine von einem vor her bestimmten Wert anspricht,
    um die Lei- stungssteuervorrichtungen in Tätigkeit zu setzen, damit die gesamte Leistung der Gas generatoren und die Anzahl der in Tätigkeit befindlichen Gasgeneratoren verändert wird, gekennzeichnet durch ein Geschwindigkeits- einstellorgan (9) an dem Regulator, welches auf die gesamte Leistung, für welche die Gas generatoren eingestellt sind, anspricht. UNTERANSPRÜUCHE: 1.
    Kraftanlage nach Patentanspruch, ge- kenrnzeichnet durch D.ruckmitte1-Servomota- ren (6, 7, 8) für die Betätigung jeder der Leistungssteuervorrichtungen durch ein Steuerventil (3), welches aus seiner Schliess lage durch den Regulator bei irgendeiner Ab weichung der Geschwindigkeit der Antriebs- maschine von dem vorbestimmten Wert be wegt wird, um den auf die ,Servomotoren aus geübten Druck des Druckmittels zu ver ändern,
    und durch ein Verteilventil (5), n,el- ches sich in Übereinstimmung mit der gesam ten Leistung der Gasgeneratoren verstellt, um die Anzahl der betätigten Servomotoren., mit welchen das durch den Regulator betätigte Steuerventil verbunden ist, allmählich zu verändern. 2.
    Kraftanlage nach Unteranspruch 1, ge kennzeichnet durch eine Mehrzahl Kolben (11, 12, 13), von -welchen jeder dem gleichen Druck des Druckmittels -wie einer der ein zelnen, die Leistungssteuervorrichtungen be- tätigenden Servomotoren (6, 7, 8) unterwor fen ist, wobei die Kolben auf den Regulator und das Steuerventil (ä) in Übereinstimmung mit der gesamten Leistung der Gasgenerato ren derart wirken,
    dass die vorher bestimmte Geschwindigkeit bei einer Erhöhung der Lei stung vermindert und bei einer Verminderung der Leistung erhöht wird.
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