Einrichtung <B>zum</B> Zuführen <B>von Brennstoff unter</B> Druck <B>zu mindestens einem Brenner.</B> Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein richtung zum Zuführen von Brennstoff unter Druck zu mindestens einem Brenner in einer Druckkammer, insbesondere für Brennkraft- anlagen, bei welchen der Brennstoff mit von einem Kompressor gelieferter Luft verbrannt und das Gas einer Turbine zugeführt wird. Eine solche Einrichtung ist hauptsächlich für Düsentriebwerke von Flugzeugen, aber auch für stationäre Gasturbinenanlagen geeignet.
Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, welche die Zu fuhr von Brennstoff zu dem Brenner nur ge stattet, wenn der Brennstoffdruck einen be stimmten Wert überschreitet. Diese Wir kungsweise ist beim Anlassen von Maschinen von wesentlichem Wert, da sie gewährleistet, dass nur Brennstoff von genügendem Druck für zufriedenstellende Verbrennung in die Maschine gelangt.
Gemäss der Erfindung ist in der Zufuhr leitung wenigstens ein Ventil vorgesehen, welches einen Doppelsitz-Ventilkörper auf weist, der oberhalb eines bestimmten Brenn stoffdruckes die Brennstoffquelle mit dem Brenner verbindet und den Brenner gegen einen Ablass durch den einen Sitz sperrt und der unterhalb eines bestimmten Brennstoff druckes den Brenner mit dem Ablass verbin det und die Brennstoffquelle gegen den Bren ner durch den andern Sitz sperrt, das Ganze, damit während des ganzen Betriebes eine gute Zerstäubung am Brenner stattfindet und beim Abstellen der Brennstoff durch den Druck in der Verbrennungskammer zum Ab lass zurückgeblasen und ein Abtropfen ver hindert wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der ersten Brennstoff-Zufuhreinrichtung. Fig. 2 ist eine ähnliche schematische Dar stellung einer abgeänderten Ausführungs form, bei der zwei Abgabestellen vorhanden sind.
Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt einer ersten Ausführungsform des Ventils in Schliesslage, und Fig. 4 ist ein gleicher Schnitt einer zwei ten Ausführungsform des Ventils in Offen lage.
In den Fig. 1 und 2 geben die vollen Li nien die für das Ventil nach Fig. 3 bestimmte Einrichtung und die gestrichelten Linien die zusätzlichen Leitungen für das Ventil nach Fig. 4 dar.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Brennstoffpumpe bezeichnet, welche in eine Druckzufuhrleitung 2 fördert. In dieser Leitung befinden sich die erforderlichen, nicht gezeichneten Filter, Drosseln, Regler usw. Diese Leitung 2 führt den Brennstoff zu einem Ablassventil 3, von welchem er durch eine Leitung 4 zur Abgabe stelle 5 gelangt, an welche ein Verteilerrohr 6 angeschlossen ist, das mit einer Reihe von Brennern 7 verbunden ist.
Vom Ventil 3 geht ferner ein Ablassrohr 8 aus, durch welches eine kleine Brennstoffmenge jedesmal beim. Aufhören der Brennstoffzufuhr abgelassen wird.
Gemäss Fig. 2 fördert die Pumpe '1 wie vorstehend in eine Zufuhrleitung 2. Diese Leitung 2 führt den Brennstoff zu einem ersten Ablassventil 9, von welchem er durch eine Leitung 10 zur ersten Abgabestelle 11 gelangt, an welche zwei Brenner 12 ange schlossen sind, denen Zünder zugeordnet sind, damit sie sich als Anlassbrenner eignen. Von der Leitung 10 führt eine Zweigleitung 13 zu einem zweiten Ablassventil 14, welches durch eine Leitung 15 die verbleibenden Brenner 16 beliefert.
Die beiden Ventile besitzen eine gemeinsame Ablassleitimg 17.
Gemäss Fig. 3 weist das Ab@lassventil ein Gehäuse 20 auf, das an einem Ende mit einem Leitungsanschluss 21 für den Einlass des Brennstoffes versehen ist. Das Gehäuse be sitzt einen seitlichen Leitungsanschluss 22, welcher zur Abgabestelle führt.
Im. Gehäuse 20 ist eine zylindrische Bohrung 23 vorhan den, in welcher ein Ventilkörper 24 ver schiebbar ist- Dieser Ventilkörper besitzt einen zylindrischen Ansatz 24,4, der von einem Ring 24B aus einer Legierung oder Kimstgumini umgeben ist, welcher Ring auf dem Ventilsitz 25 des Gehäuses 1 sitzt und gegen diesen dichtet.
Er weist ferner einen zylindrischen Teil auf, der in der Bohrung 23 passend sitzt, wenn das Ventil für Brenn stoffzuführung (Fug. 4) offen ist, und dessen Wandung in Längsrichtung verlaufende Aus kehlungen 240 besitzt, so dass dieser Teil in der Bohrung 23 gut geführt ist, aber Brenn stoff durchlässt, wenn sich der Ventilkörper in der Lage nach Fig. 3 befindet.
In den hoh len Innenraum des Ventilkörpers 24 erstreckt sich eine Druckfeder 26, welche einerends ge gen den Ventilkörper und anderends gegen eine Ringscheibe 27 liegt, die durch die Fe der 26 gehalten wird und in einer Schraub kappe 28 des Gehäuses 20 liegt. Diese Kappe ist axial durchbohrt, um den Ablass 29 zu bilden.
Der Rand 24D des zylindrischen Ven- tilkörperteils kann gegen die den zweiten Sitz des Ventils bildende Scheibe 2 7 anliegen, wo durch eine wirksame Dichtung gebildet wird, wenn das Ventil für Brennstoffzuführung (Fug. 4) geöffnet ist. Die Angriffsfläche des Ventilkörpers in seiner Lage auf dem Sitz 25 ist im wesentlichen diejenige des Ansatzes 24A; diese wird kleiner gewählt als die Quer schnittsfläche der Bohrung 23.
Wenn kein (oder ungenügend) Pressdruck herrscht, befindet sich der Körper 24 in der Lage nach Fig. 3. Die Zuleitung ist durch den Sitz 25 gesperrt. Der Anschluss 22 ist durch die Bohrung 23 und die Auskehlungen 24C mit dem Ablass 29 verbunden.
Wenn ein genügender Druck auf den Ansatz 24A aus geübt wird, wird der Ventilkörper entgegen dem Druck der Feder 26 zurückgestossen, und sobald er vom Sitz abgehoben ist, wirkt der Brennstoffdruck auf eine grössere Fläche des Körpers, wodurch dessen Bewegung ent gegen dem Federdruck vervollständigt und er. in seiner andern äussersten Lage (Fug. 4) stabil gehalten wird, in welcher der Rand 24D gegen die Scheibe 27 dichtet und dadurch den Ablass sperrt.
Wenn der Brennstoff druck unter einen bestimmten Wert sinkt, wird durch die Feder der Körper 24 in die Lage nach Fig. 3 zurückbewegt, wodurch ein Brennstoffstrom von den Brennern zum Ab lass ermöglicht wird. Da die Brenner einem Luftüberdruck ausgesetzt sind, beschleunigt dies das Ablassen und bewirkt nach dem Herauspressen des Brennstoffes noch ein Durchblasen der Brenner und der Leitung 4 (Fug. 1) oder der Leitungen 10, 15 (Fug. 2), was nützlich sein kann. Das Ablassen verhin dert das Abtropfen von den Brennern beim Absperren, und das Durchblasen begünstigt ein Reinigen irgendwelcher Filter oder fei ner Öffnungen im Brennstoffweg.
Die Feder 26 kann einstellbar sein; ihr Druck und die Ventilfläche stehen natürlich in solcher Beziehung zueinander, dass die ge wünschten Ergebnisse erzielt werden.
Bei der Einrichtung nach Fig. 2 öffnet zuerst das Ablassventil 9 für die Zufuhr zu den Brennern 12, wonach es auch Brennstoff zum Ablassventil 14 zutreten lässt, welches, wenn der Druck genügend hoch ist, sich sei nerseits öffnet, um die Brenner 16 zu belie fern. Das Ventil 16 ist so eingestellt, dass es unter einem ein wenig höheren Druck als das Ventil 9 betätigt wird. Die sieh durch die Be schleunigung der Maschine ergebende Erhö hung des Brennstoffdruckes bewirkt. dann, dass die Ventile in der passenden Reihenfolge betätigt werden.
Das Ventil nach Fig. 4 ist für die Anwen dung mit Brennern bestimmt, . welche ihrer seits einen Ablass aufweisen. Solche Brenner sind z. B. mit einer Wirbelkammer versehen, in welcher der Brennstoff verwirbelt wird, bevor er durch die Brennerdüsen heraus gespritzt wird. An der Wirbelkammer befin det sich ein Ablass, durch welchen überflüs siger Brennstoff zur Quelle zurückgeführt wird, und zwar über eine gesteuerte Drossel, derart, dass bei einer Verringerung der Drosselung der Brenner seine Leistung herab setzt, und umgekehrt, wenn die Drosselung erhöht wird, sich die Brennerleistung ent sprechend erhöht.
Für derartige Brenner ist das Ablassventil gemäss Fig. 4 mit einem weiteren seitlichen Anschluss 30 versehen, welcher durch eine Leitung 31 mit einem Sammelrohr 32 (Fig. 1) und einem Drosselventil 33 verbunden ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten abgeänderten Einrichtung tritt dann der Brennstoff durch die Leitung 6 in die Brenner 7 ein und läuft von den Ablässen durch die Leitung 32 zu rück, wobei die Menge durch die öffnung des Drosselventils 33 bestimmt ist. Während der normalen Arbeitsbedingungen fliesst der Brennstoff, wie vorstehend beschrieben, durch die Leitungsanschlüsse 21, 22 zur Abgabe stelle, wobei keine Verbindung zwischen dein Anschluss 22 oder 30 und dem Ablass 29 be steht.
Wenn dagegen der Brennstoffdruck unter einen bestimmten Wert sinkt, wird der Ventilkörper 24 nach links bewegt, und in die ser Lage ist der Leitungsanschluss 30 mit dem Ablass 29 über die Kammer 34 und die Aus kehlungen 24C verbunden. In dieser Lage sind somit das Ablass-Sammelrohr 32 und die Leitung 31 auch mit dem Ablass verbunden.
Bei der abgeänderten Einrichtung nach Fig. 2 stellen die Leitungen 35 und 36 die Ablass-Sammelrohre dar, welche durch die Leitungen 37 und 38 mit den Ablässen an den Ventilen 9 und 14 verbunden sind, wobei die Leitung 37 durch die Leitungen 39 und 40 mit dem Drosselventil 33 und über das Rüekschlagventit 41 mit der Leitung 38 v er- bunden ist.
Wenn nur das Ventil 9 für den Durchlass von Brennstoff offen ist und nur die Bren ner 12 in Betrieb sind, fliesst der Brennstoff durch die Leitung 10 zu den Brennern 12, wobei der überfluss durch die Leitungen 37, 39, 40 zum Drosselventil 33 und von diesem zurück zum Zufuhrbehälter läuft. Das Ventil 41 verhindert, dass Brennstoff in diesem Sta dium durch die Leitung 38 in die Brenner 16 eintritt.
Wenn der Brennstoffdruck zunimmt und das Ventil 14 öffnet, fliesst Brennstoff durch die Leitung 15 zu den Brennern 16 und der Überfluss läuft durch die Leitungen 35, 38 und 40 zum Drosselventil 33 zurück, welches dann die Zufuhr zu allen Brennern steuert.
Wenn der Brennstoffdruck unter einen vorbestimmten Wert fällt, werden je nach der Grösse dieses Druckes entweder das Ventil 14 allein oder beide Ventile 14 und 9 gegen die Abgabestellen hin geschlossen, und der ver bleibende Brennstoff an den Abgabestellen gelangt über alle möglichen Leitungen zur gemeinsamen Ablassleitung 17.