CH301913A - Gasturbinenanlage. - Google Patents

Gasturbinenanlage.

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CH301913A
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fuel
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Limited Rolls-Royce
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Rolls Royce
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B29/00Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling
    • C09B29/10Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from coupling components containing hydroxy as the only directing group
    • C09B29/12Monoazo dyes prepared by diazotising and coupling from coupling components containing hydroxy as the only directing group of the benzene series
    • C09B29/14Hydroxy carboxylic acids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/06Varying effective area of jet pipe or nozzle
    • F02K1/15Control or regulation
    • F02K1/16Control or regulation conjointly with another control

Description


      Gasturbinenanlage.       Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist  eine     Gasturbinenanlage    für Strahlantrieb.  



  üblicherweise besitzt eine solche     Gasturbi-          nenanlage    einen Kompressor zur Förderung  komprimierter Luft in eine Verbrennungsein  richtung, eine Turbine, welcher die     Verbren-          vungsgase    aus der Verbrennungseinrichtung  zugeführt werden und die dem Antrieb des       liompressors    dient, und eine Abgaseinrich  tung, welcher die Turbinenabgase zugeführt  werden und aus welcher diese Gase durch eine       S'ehubdüse    zur Erzeugung eines Antriebs  schubes in die Atmosphäre ausgestossen wer  den.  



  Oft wird verlangt, dass der durch die An  lage     erzeugte    Schub für eine gewisse Zeit über  das durch die Anlage erzielbare Maximum     hin-          -:us    erhöht werden kann, und um eine solche  zeitlieb. begrenzte Schuberhöhung zu erzielen,  ist es üblich, in einer     Nachverbrennungsein-          riehtung    in den Abgasen weiteren Brennstoff  zu verbrennen und dadurch die Abgase aufzu  heizen.

   Es ist ferner bei Anlagen mit     Naeh-          1-erbrennungseinrichtung    üblich, am     Auslass     der Abgaseinrichtung eine Schubdüse vorzu  sehen, deren Wirkungsquerschnitt veränder  lich ist, wobei, wenn die     NaeUverbrennungs-          einrichtung    im Betrieb ist, die Schubdüse       --e.enüber    dem Betrieb der Anlage ohne Ver  wendung der     Nachv        erbrennungseinriehtung     im Sinne einer Vergrösserung ihres     Wirkungs-          quersehn.it.tes    verstellt wird.

      Die vorliegende Erfindung bezieht sich  nun auf eine     Strahlantriebs-Gasturbinenanlage     mit     Nachverbrennungseinrichtung    und einer  Schubdüse am     Auslass    der     Abgaseinrichtung,     deren Wirkungsquerschnitt veränderlich ist.  Die Erfindung bezweckt vor allem, eine An  lage der genannten Art zu schaffen, bei wel  cher Sicherheitsmassnahmen beim Einleiten  der Nachverbrennung     vorgesehen    sind.  



  Erfindungsgemäss besitzt die Anlage eine  Steuereinrichtung, die Mittel zur Auslösung  der Brennstoffzufuhr zur     Nachverbrennungs-          einrichtung,    Mittel zur Einleitung der Ver  brennung des zugeführten Brennstoffes, Mit  tel zur Auslösung einer     Öffnungsbewegung     der     Verstellmittel    der Düse gleichzeitig mit  der Auslösung der Brennstoffzufuhr und  zeitabhängig     betätigbare    Mittel zum Abstellen  der Brennstoffzufuhr, wenn sich die Düse in  nerhalb einer bestimmten Zeit vom Augen  blick der gleichzeitigen Auslösung der Brenn  stoffzufuhr und der Öffnungsbewegung der       Düsenverstellmittel    an nicht auf einen be  stimmten Querschnitt öffnet.  



  Dadurch, dass die Brennstoffzufuhr und  das Öffnen der Düse gleichzeitig ausgelöst  werden, wird     der        Vorteil    erzielt, dass kein       Schubv    erlast zufolge     Öffnens    der Düse ein  tritt, bevor Brennstoff in der     Nachverbren-          nungseinrichtung    verbrannt wird.

   Da ferner  Sorge getragen     ist,    dass nur dann der Nach  verbrennungseinrichtung weiter Brennstoff           zugeführt    wird,     wenn    die Düse auf einen be  stimmten Querschnitt geöffnet hat, kann keine  Beschädigung der Düse und anderer Teile der  Abgaseinrichtung zufolge     Überhitzens    beim  Versagen der Düsenverstellung eintreten.  



  Zweckmässig ist die Anordnung derart, dass  die Brennstoffzufuhr nur dann fortgesetzt  werden kann, wenn die Düse, die zum Beispiel  von einer minimalen zu einer maximalen       Offenstellung    verstellt werden kann, inner  halb einer bestimmten Zeit. z. B. drei Sekun  den, vollständig geöffnet ist.  



  Die zeitabhängig     betätigbaren    Mittel sind       zweckmässig    so ausgebildet, dass sie gleichzei  tig mit den     Brennstoffzufuhrmitteln    auch die       Verbrennungseinleitungsmittel    ausser Betrieb  setzen. Zweckmässig sind diese zeitabhängig       betätigbaren    Mittel weiter so ausgebildet, dass  sie auch eine Schliessbewegung der     Düsenv    er  stellmittel bewirken.

   Auf diese Weise ist,  wenn die Düse innerhalb der bestimmten Zeit  sich nicht auf den vorbestimmten Querschnitt  öffnet, nicht nur die Gefahr einer Beschädi  gung der Düsenteile     zufolge    des     Abstellens     der Brennstoffzufuhr herabgesetzt, sondern  zufolge der     Rückverstellung    der Düse in ihre  Ausgangslage, die sie vor Inbetriebsetzung  der     IVaehverbrennungseinriehtung    einnahm  (normalerweise die minimale     Öffnungslage),     wird der Schub der Anlage auf den normalen  Wert gebracht, der grösser ist als der Schub,  der erreicht würde,     wenn    die Düse eine Öff  nungslage einnehmen würde,

   die zwischen  ihrer Normallage und der beim Betrieb der       Naehverbrennungseinriehtung        vorgesehenen     Lage liegt.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist ein       Ausführungsbeispiel    der erfindungsgemässen       Gasturbinenanlage    dargestellt, wobei       Fig.    1 schematisch die Anlage mit     Brenn-          stoffzufuhreinriehtung    und Steuereinrich  tung,       Fig.    2 eine Einzelheit aus     Fig.1    in grösse  rem Massstab,

         Fig.    3 eine Einzelheit der in     Fig.1    gezeig  ten Anlage und       Fig.    4 einen Schnitt nach der Linie     4--4     in     Fig.    3     zeigt.       Gemäss     Fig.1    besitzt die     Gasturbinenanlage     einen Kompressor 10, der als     Axialkompres-          sor    ausgebildet ist, eine     Hauptverbrennungs-          einriehtung    11, die von irgendeiner bekann  ten Bauart sein kann und an welche eine Tur  bine 12 angeschlossen ist, und zum Antrieb des  Kompressors 10 dient.

   Die Anlage besitzt. fer  ner eine Abgaseinrichtung 13 mit einem  Strahlrohr     13a,    an dessen     Auslass    eine Schub  düse vorgesehen ist, deren Querschnitt ver  stellbar ist und die zwei Düsensegmente     13b     aufweist, welche an das     Auslassende    des  Strahlrohres     angelenkt    sind. Diese Segmente  sind zwischen einer maximalen (in voll aus  gezogenen Linien in     Fig.l    gezeichnet) und  einer minimalen (in gestrichelten Linien in       Fig.1    gezeichnet) Öffnungsstellung verstell  bar.  



  Beim Normalbetrieb der     Gast.urbinen-          anlage    wird nur in der     Hauptverbrennungs-          einrichtung    11. Brennstoff verbrannt. Der  Brennstoff     wird        durch    eine Leitung 15     einem          Brennstofftank    14 entnommen, und zwar mit  tels einer     durch    die Anlage     antreibbaren     Pumpe 16, welche den Brennstoff durch eine       Leitung    17 einem     Brennstoffverteilrohr    18 zu  führt.

   Von hier aus gelangt der Brennstoff  in eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten  Brennern 19, aus welchen er in die Verbren  nungseinrichtung strömt.  



  Beim Betrieb einer Anlage der     genannten     Art ist es oft erwünscht, den durch die An  lage erzeugten     Scliub    kurzzeitig über den  Wert hinaus     zni    vergrössern, der durch die  Turbinenabgase maximal     erreichbar    ist. Um  diese kurzzeitige Schuberhöhung zu erzielen,  werden die durch die Abgaseinrichtung 13  strömenden Abgase in einer sog.     Naeliverbren-          nungseinriclitung    wieder erhitzt.   Ein Brenner 20 zur Zufuhr von Brenn  stoff zum Strahlrohr     13a,    wie er bisher üblich  war, ist in     Fig.    1 und in     Fig.    2 (grösserer Mass  stab) dargestellt.  



  Der Brenner 20 weist drei getrennte       Brennstoffeinspritzvorriehtungen    auf. Die  erste dieser Vorrichtungen besitzt einen Zer  stäuber 21 mit einer einzigen Düsenöffnung,  der auf der     stromabwärtsliegenden    Seite eines           Leitkonus    22     und    innerhalb des letzteren an  geordnet ist. Diese erste Vorrichtung besitzt       ferner    eine dem Zerstäuber zugeordnete elek  trische Zündvorrichtung 23, welche wie üblich  an der Wand des Leitkonus 22 befestigt ist.  Der Düsenöffnung des genannten Zerstäubers  21 kann durch eine Leitung 24     Zündbrennstoff          zugeführt    werden.  



  Die zweite     Brennstoffeinspritzvorrichtung     besitzt eine Mehrzahl von Düsenöffnungen 25,  welche in einem Düsenkörper 26 angeordnet  sind. Der letztere ist koaxial zum Zerstäuber  21, jedoch stromaufwärts des Leitkonus 22 an  geordnet. Die     1lehrfachdüse    25, 26 bildet eine       Hilfsbrennstoffzufuhrvorrichtung.     



  Die dritte     Brennstoffzufuhrv        orrichtung    be  sitzt eine Mehrzahl von mit. Löchern versehe  nen radialen Armen 27, welche von einer Nabe       \?8    nach aussen ragen. Letztere bildet das Mit  telstück des Brenners 20, wobei die radialen  Arme     Mittelbohrungen    aufweisen, welche die       1.öeher    in den Armen mit einer     Kammer        28a     in der labe 28 verbinden.

   Die     Hilfsbrenn-          stoffeinspritzvorriehtung,    gebildet durch die       llehrfaehdüse    25, 26, und die     Hauptbrenn-          stoffeinspritzvorrichtung,    gebildet durch die  Arme 27, erhalten Brennstoff durch eine Lei  tung 29, welche zur Kammer     28a    in der Nabe  28 führt. Die Öffnungen 25 im Düsenkörper  26 stehen durch eine Drosselöffnung 30 mit  der Kammer     28cs    in Verbindung.  



  Dem Zerstäuber 21 wird     Zündbrennstoff     aus dem     Hauptbrennstoffzufuhrsystem    der  Anlage durch eine Leitung 31 zugeführt, wel  ehe von der Förderleitung 17 abgezweigt und  zum     Zufuhrrohr    24 des Zerstäubers geführt       wird.    Die Brennstoffströmung aus der Lei  tung<B>31,</B> in die     Zerstäuberleitung    24 ist. durch  einen     Abstellhahn    32 steuerbar, dessen     Betäti-          aunm    durch eine     Solenoidvorriehtung    33  steuerbar ist. Die Spule dieser Vorrichtung  ist an einen     Stromkreis    34 angeschlossen.

   Die       Anordnung    ist. dabei derart,     da.ss    der     Abstell-          hahn    32 bei     erregter    Spule offen ist und somit.  Brennstoff aus dem     Haupt.brennstoffzufuhr-          svstem    der Anlage zum Zerstäuber strömen       l < isst.    Das     Brennstoffzufuhrsystem    der     Mehr-          fachdüse    25, 26 und der Arme 27 des Bren-         ners    der     Nachverbrennizngseinriehtung    ist  vom     Iiauptbrennstoffzufuhrsystem    der,

   An  lage getrennt und wird im folgenden Nach  brennstoffzufuhreinrichtung genannt.  



  Dieses     Nachbrennstoffzufuhrsystem    besitzt  einen Brennstofftank 35, aus welchem mittels  einer Zubringerpumpe 36 Brennstoff durch  ein Rohr 37 zum Einlass einer     Zentrifugal-          Förderpumpe    38 gefördert werden kann. Der       Auslass    der Förderpumpe 38 ist durch eine  Leitung 39 an der Leitung 29 angeschlossen.  Die Brennstoffströmung aus der Leitung 39  in die Leitung 29 wird durch einen     Abstell-          hahn    40 gesteuert.

   Dieser     Abstellhahn    40 im       Nachbrennstoffzufuhrsystem    wird durch eine       Solenoidvorrichtung    41 gesteuert, deren Spule  an die elektrischen     Zuführleitungen    42 ange  schlossen ist. Die Anordnung ist dabei derart,  dass der     Abstellhahn    40 bei erregter Spule  offen ist und Brennstoff zu der Mehrfachdüse  25, 26 und zu den Armen 27 strömen lässt.  



  Die     Zentrifugalpumpe    38 des     Naehbrenn-          stoff7ufuhrsystems    kann in beliebiger Weise  angetrieben werden. Im vorliegenden Fall ist  zu diesem Zweck eine Luftturbine 43 vorgese  hen, der durch eine Leitung 44 vom     Auslass     des Kompressors 10 abgezapfte komprimierte  Luft zugeführt wird. Die Drehzahl der Luft  turbine 43 und somit der Förderpumpe 38  wird durch eine Drossel 45 gesteuert, deren  Einstellung durch eine hydraulische Steuer  einrichtung 46 mit einem Ventil 47 erfolgt.  Das Ventil 47 wird durch eine     Solenoidvorrich-          tung    48 betätigt, deren Spule an die elektri  schen     Zufuhrleitungen    49 angeschlossen ist.

    Die Anordnung ist dabei derart, dass die Dros  sel 45 bei nicht erregter Spule geschlossen ist  und dass bei erregter Spule das Ventil 47 ge  schlossen ist und dann die hydraulische  Steuereinrichtung 46 die Verstellung der  Drossel 45 vornimmt. Die Einzelheiten der  Konstruktion und Wirkungsweise dieser  Steuereinrichtung für den Antrieb der Pumpe  38 ist in der schweizerischen Patentschrift  Nr. 294466 näher beschrieben.  



  Die Düsensegmente     13b    sind zwischen den  in     Fig.1    ersichtlichen Stellungen mittels eines  pneumatischen Servomotors 50 verstellbar.      Der Kolben     50a    des Servomotors 50 ist durch  Lenker 51 mit den Segmenten 13b verbunden.  Zum Betrieb des Servomotors 50 wird vom       Auslass    des Kompressors 10     komprimierte    Luft  abgezapft und durch eine Leitung 52 dem  Zylinder des Servomotors zugeführt. In der  Leitung 52 ist ein     Umsteuerventil    53 vorgese  hen, das die Leitung 52 mit Leitungen 54 ver  bindet, welche je zu einer der durch den Kol  ben im Zylinder des Servomotors 50 gebildeten  Kammern führen.

   Das     Umsteuerventil    53 be  sitzt einen Kolbenschieber     53a,    der in der ge  zeichneten Stellung     komprimierte    Luft aus  der Leitung 52 in jene Leitung 54 strömen  lässt, welche in der Zeichnung zur rechtslie  genden Zylinderkammer führt, während die  andere     Leitrang    54 mit einer     Auslassleitung    55  verbunden ist. In dieser Lage des Schiebers       53a    werden die Düsensegmente 13b in der in       Fig.1    mit ausgezogenen Linien gezeichneten  Lage gehalten.

   In der andern Stellung des  Schiebers     53a    ist die in der Zeichnung links  liegende Zylinderkammer durch die Leitung 54  mit der Leitung 52 verbunden, während die  andere Leitung 54 an die     Auslassleitung    55  angeschlossen ist. Die Düsensegmente     13b    sind  in diesem Fall in der mit gestrichelten Linien       gezeichneten    Lage festgehalten.  



  Der Kolbenschieber     53a    wird     dur clr    eine       Solenoidvorriehtung    56 gesteuert, deren Spule  an die elektrischen     Stromzufuhrleitungen    57  angeschlossen ist. Die Anordnung ist dabei  derart, dass der Kolbenschieber     53a    bei erreg  ter Spule jene Stellung einnimmt, in welcher  die Düsensegmente 13b vollständig offen sind  (vollausgezogen gezeichnete Lage in     Fig.    1),  während er bei nicht erregter Spule jene     Lage     einnimmt, in welcher die Düsensegmente     13b     geschlossen sind (gestrichelt gezeichnete Lage  in     Fig.l).     



  Die     Solenoidvorrichtungen    33, 41, 48 und  5 6 sind so angeordnet, dass sie gleichzeitig er  regt werden. Sie sind parallel zu den Haupt  stromleitungen     58a,        58b    geschaltet, welche an  eine geeignete Stromquelle 59 angeschlossen  sind. In der Leitung 58a ist ein durch den  Piloten des die Anlage enthaltenden Flugzeu  ges     betätigbarer    Hauptschalter 60 vorgesehen,    der geschlossen sein muss, bevor die     Nachver-          brennungseinrich.tung    in Betrieb gesetzt wer  den kann.  



  Die elektrische     Zündvorrichtung    23 ist  durch elektrische     Stromzufuhrleitungen    61 an  die Hauptleitungen     58a    und 58b angeschlos  sen und kann einzig durch den Hauptschalter  60 ein- oder ausgeschaltet werden.  



  Um ein Überhitzen und somit eine Be  schädigung des Strahlrohres     13a    und der Dü  sensegmente 13b zu verhindern, wenn die Dü  sensegmente 13b beim Verbrennen von Brenn  stoff. im Strahlrohr sieh nicht öffnen sollten,  ist die Anordnung beim vorliegenden Beispiel  derart getroffen, dass, wenn die Segmente     13b     ihre in     Fig.    1 in vollausgezogenen Linien ge  zeichnete Lage innerhalb einer bestimmten  Zeit     nach    dem Schliessen des Hauptschalters  60 nicht erreichen, die     Solenoidvorriehtungen     33, 41, 48 und 56 stromlos gemacht werden,

    wodurch die     Nachverbrennungseinrichtung     ausser Betrieb gesetzt wird und die Düsen  segmente 13b in ihre mit gestrichelten Linien  gezeichnete Lage zurückverstellt werden.  



  Zu diesem     Zweck    sind folgende Elemente  beim vorliegenden Beispiel angeordnet:  Die Düsensegmente     13b    schliessen, wenn  sie ihre mit voll ausgezogenen Linien gezeich  nete Lage erreichen, zwei Kontakte 62, die in  einem Stromkreis vorgesehen sind, der die Lei  tungen 63 und eine Relaisspule 64     aufweist.     Der genannte Stromkreis ist parallel zu den  Hauptleitungen     58a,        58b    geschaltet, so dass,  wenn der Schalter 60 geschlossen und die Kon  takte 62 ebenfalls geschlossen sind, die Relais  spule 64 erregt ist.

   Die Relaisspule 64 betä  tigt einen Schalter 65 in der Hauptleitung       58a,    der zwischen dem Hauptschalter 60 und  den Verbindungsstellen der Leitungen 34, 42,  49 und 57 mit der Hauptleitung     58a    angeord  net ist. Wenn demzufolge der Schalter 65 ge  schlossen ist, sind die Spulen aller     Solenoidvor-          richtungen    33, 41., 48 und 56 erregt.  



  Da jedoch die Kontakte 62 erst, geschlossen  werden, wenn die Düsensegmente     13b    vollstän  dig geöffnet sind, sind Mittel vorgesehen, um  die     Solenoidspulen    während des     Auslösens    der           Nachverbrennung        ztu    erregen. Zu diesem       Zw    e     ek    ist ein zeitgesteuerter Schaltmechanis  mus 66 vorgesehen.

   Dieser zeitgesteuerte       Sehaltaneelianismus    66 weist eine     Kontaktträ-          -;erstanze    67 auf, die eine Mehrzahl von Kon  takten trägt, u. a. einen Kontakt 68, durch       welebt,n    eine Leitung 69, die von der     Hattpt-          leitun-,        58a    an einer Stelle zwischen dem       Selialtcr    60 und dem Schalter 65 abzweigt, mit  einer Leitung 70 verbunden ist, die von der  Hauptleitung     58u    an einer Stelle auf der der       @%,iiseliltissstelle    der Leitung 69 abgekehrten  Seite des Schalters 65 abzweigt.

   Der Kontakt  68 stellt. auch die Verbindung zwischen der  Leitung 69 und einer Leitung 71 her, welche       zti    einem Elektromotor 72 und einer Kupp  lungsspule 73 führt, deren Zweck später erläu  tert wird. Die andern     Anschlussklemmen    des       Motors    72 und der Spule 73 sind durch eine  Leitung 74 an die Hauptleitung 58a ange  schlossen.  



  Die     Kontaktträgerstange    67 ist durch eine  Feder 7 5 belastet, welche diese Stange in eine  Lage drückt, in welcher der Kontakt 68 die       Leituns,-    69 mit den Leitungen 70     und    71 ver  bindet. Mit der     Kontaktträgerstanbe    wirkt  ferner ein     Solenoid    76 zusammen, dessen     Er-          regnung    durch Schalterkontakte 77 gesteuert  wird.

   Die     Solenoidspule    76 ist einerseits durch  eine Leitung     78a    an die Hauptleitung     58a        an-          ;;eseIilossen,    und zwar an einer zwischen dem  Schalter 60 und dem Schalter 65 liegenden  Stelle, und anderseits durch eine Leitung 78b       :in    die andere Hauptleitung 58b.

   Die     Anord-          titUig    ist derart, dass, wenn beim Schliessen  der Kontakte 77 die Spule 76 erregt wird, die       1ioiitaktträgerstange    67 sieh nach rechts ent  gegen der Wirkung der Feder 75 bewegt und  so augenblicklich die Verbindung zwischen den       Leitungen    69 und 70 löst, während     gleiehzei-          tig    durch einen Kontakt 79 das     Solenoid    76  mit der Hauptleitung 58b     verbunden    wird,  und zwar über eine parallel zu den Kontakten  77 und der Leitung 78b geschaltete Leitung  <B>7 Se;

  </B> ausserdem wird durch diese     Stangenbewe-          -ung    der Kontakt 68 so weit nach rechts     be-          \vegt,    dass die Verbindung der Leitungen 69       wid    71. unterbrochen wird, wodurch der 111:o-         tor    72 und die Kupplungsspule 73 stromlos  werden.  



  Gemäss den     Fig.    3     und    4 sind die Schalter  kontakte 77 so     angeordnet,    dass sie nach kur  zer Zeit, z. B. nach drei Sekunden, geschlos  sen werden, nachdem der Hauptschalter 60  geschlossen wurde. Das Schliessen der Kon  takte 77 erfolgt mittels eines Nockens 80, der  in Richtung des Pfeils 81 gedreht wird, sobald  der Schalter 60- geschlossen ist. Der Nocken  80 wird entgegen der Wirkung einer Spiral  feder 85 gedreht, deren eines Ende an einem  feststehenden Teil 86 und deren anderes Ende  an     eitler    Nabe     80a    des Nockens 80 verankert  ist.

   Der Nocken 80 wird mittels des Elektro  motors 72 über ein     Reduktionsgetriebe    82 ge  dreht, das direkt eine Kupplungsplatte 83 an  treibt. Die Kupplungsplatte 83 wird mit einem  Zahnsegment 84, entgegen einer nachgiebigen  Belastung, durch Erregen der Kupplungs  spule 73 in Eingriff gebracht. Letztere bildet  einen Teil einer den Motor 72, das Getriebe  82, die Kupplung 83, 84 und den Schalt  mechanismus 7, 80 aufweisenden Vorrich  tung.

   Das Zahnsegment 84 ist in irgendeiner       geeigneten    Weise am Nocken 80 befestigt  Die     Wirkungsweise    der beschriebenen  Steuervorrichtung ist die folgende:  Wenn die     Nachverbrennungseinrichttmg    in       Betrieb    gesetzt und im Strahlrohr 13 Brenn  stoff verbrannt werden soll, schliesst der Pilot  den Schalter 60, so dass über die Leitungen  69, 71 und 74 der Motor 72     unter        Strom    ge  setzt und die Kupplungsspule 73 erregt wird.  Dadurch wird die Kupplung 83, 84 einge  rückt, und der Nocken 80 beginnt zu rotieren.

    Gleichzeitig werden über die Leitungen 69, 70  (unter Umgehung des Schalters 65) die vier       Solenoidvorrichtungen    33, 41, 48 und 56 er  regt, so dass gleichzeitig       a)    die Brennstoffzufuhr zur Zerstäuber  düse 21 beginnt,  b) die Luftdrossel 45 geöffnet wird, so dass  Luft zur Luftturbine 43 gelangt und dadurch  den Antrieb der Brennstoffpumpe 38 bewirkt,  c) der     Abstellhahn    40 des Nachbrennstoff  zufuhrsystems geöffnet wird, so dass Brenn-           stoff    durch die Pumpe 88 zu den     E,inspritz-          öffnungen    25 und den Armen 27 gefördert  wird, und  d) komprimierte Luft dem Servomotor 50  zugeführt wird, so dass das Öffnen der Düsen  segmente 13b beginnt.  



  Gleichzeitig wird auch die Zündvorrich  tung 23 durch die Leitungen 61 unter Strom  gesetzt.  



  Der dem Strahlrohr durch den Zerstäuber  21 zugeführte     Zündbrennstoff    wird durch die  Vorrichtung 23 entzündet, während der aus  den Düsenöffnungen 25 und den Löchern der  Arme 27 kommende Brennstoff durch die  Flamme entzündet wird, welche durch Ver  brennen des aus dem Zerstäuber 21 kommen  den Brennstoffes erzeugt wird. Normalerweise  beginnt die Verbrennung im Strahlrohr, bevor  die Düsensegmente 13b vollständig geöffnet  sind.  



  Werden die Düsensegmente 13b normal ge  öffnet und erreichen sie die in der Zeichnung  mit voll ausgezogenen Linien gezeichnete Lage  in einer     kürzeren    als der für das Schliessen  der Kontakte 77 durch den sich     drehenden     Nocken 80 erforderlichen Zeit, werden die  Kontakte 62 geschlossen, und die Relaisspule  64 wird erregt. Dadurch wird der Schalter 65  geschlossen, wodurch die ständige Erregung  der vier     Solenoidvorrichtungen    33, 41, 48 und  56 unabhängig von der Wirkung des zeit  gesteuerten Schaltmechanismus 66 gewährlei  stet ist.  



  Nach Ablauf einer bestimmten Zeit, z.     B.     nach drei     Sekunden,    schliesst der Nocken 80  die Kontakte 77, wodurch das     Solenoid    76 er  regt wird. Dadurch wird die Kontaktträger  stange 67 nach rechts bewegt, was     aLigenblick-          lieh    ein Unterbrechen der     Verbindung    des  Kontaktes 68 und dem Ende der Leitung 70  zur Folge hat, wodurch die Leitung 70 von der  Leitung 69 getrennt wird. Dies hat jedoch  weiter keinen Einfluss auf die Anlage, da der  Schalter 65 bereits geschlossen ist.

   Die     Kon-          taktträgerstange    67 bewegt sich weiter nach  rechts und, sobald der Kontakt 79 die Lei  tung 78c erreicht, welche zum     Solenoid    76  führt, wird ein Haltestromkreis geschlossen,    der die     Kontaktträgerstange    67 in ihrer rech  ten Endlage so lange festhält, bis der Schal  ter 60 wieder geöffnet wird. Unmittelbar vor  dem Augenblick, in welchem die     Kontaktträ-          gerstange    67 ihre rechte Endlage     erreicht,     kommt der Kontakt 68 ausser Berührung mit  den Leitungen 69 und 71, wodurch die Kupp  lungsspule 73 stromlos und der Motor 72 ab  gestellt wird.

   Beim     Stromloswerden    der Spule  73 wird die Kupplung 83, 84     ausgerückt,    und  der Nocken 80 wird durch die Wirkung der  Feder 85 in seine Ausgangslage     zurückge-          dr        eht.     



  Wenn am Ende der     vorgegebenen    Zeit  beim Schliessen der Kontakte 77 der Schalter  65 immer noch offen ist, weil. die Düsenseg  inente 13b ihre maximale     Offenlage    nicht er  reicht und so die Kontakte 62 nicht geschlos  sen haben, dann werden, sobald die Kontakt  trägerstange 67 sich nach rechts bewegt, die  vier     Solenoid-vorrichtungen    33, 41, 48 und 56  stromlos, da die Stromzufuhr durch die Lei  tungen 69, 70 unterbrochen ist.

   Somit ist die  Brennstoffzufuhr zur     Zerstäuberdüse    21, der       -Mehrfachdüse    25,     26-und    den     Einspritzarmem     27 unterbrochen, wobei die Drossel 45 ge  schlossen ist und der Kolbenschieber 53c, der  den Servomotor 50 steuert., wird in eine Lage  bewegt, in welcher der     Servomotorkolben        50a     nach rechts im Sinne des Schliessens der Dü  sensegmente 13b bewegt wird.

   Die Kontakt  trägersta.nge 67 bewegt sich dagegen weiter  nach rechts, wobei     zuerst    der Haltestromkreis  über die Leitung<B>78e,</B> die Spule 76 und die  Leitung     78a    geschlossen wird, worauf der Mo  tor 72 und die Kupplungsspule 73 stromlos  werden; die beweglichen Teile bleiben dann  so lange in dieser Stellung, bis der     Haupt-          sclialter    60 geöffnet wird,     wodiirelr    das Sole  noid 76 stromlos wird und die Kontaktträger  stange 67 in ihre linke Endlage     ziurüekkehreii     kann.  



  Es ist somit ersichtlich, dass die beschrie  benen Mittel ein Überhitzen der Düsenseg  inente. 13b verhindern, wenn sich letztere beim  Beginn der Nachverbrennung im Strahlrohr       13a    nicht. vollständig öffnen. Ein     Cberhitzen     der Turbine 12 zufolge einer Druckerhöhung      im Strahlrohr     13a    und der damit verbundenen  Erhöhung der     Turbineneinlasstemperatur    wird       ebenfalls    vermieden.

   Ferner ist ersichtlich,  dass, wenn der zeitabhängige Schaltmechanis  mus 66 das Abstellen der Brennstoffzufuhr  bewirkt hat, die Düsensegmente 13b in ihre  Ausgangslage (kleinster Düsenquerschnitt)  zurückkehren, wodurch auch der durch die  Anlage erzeugte Schub wieder seinen Normal  wert annimmt; ein weiterer Schubverlust     zu-          folne        Offenbleibens    der Düsensegmente 13b  bleibt somit aus.

   Ferner ist zu bemerken, dass,  -,nenn der zeitabhängige Schaltmechanismus 66  ein weiteres Verbrennen von Brennstoff im       Strahlrohr    13 verhindert hat, das     Brennstoff-          zufuhrspstem    nicht wirksam werden kann, bis  der Pilot den Schalter 60 geöffnet. und wieder       geschlossen    hat.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Gasturbinenanlage für Strahlantrieb, mit Naehverbrennungseinriehtung und einer Schubdüse mit einstellbarem Öffnungsquer schnitt am Auslassende der Abgaseinrichtung der Anlage, gekennzeichnet durch eine Steuer einrichtung mit Mitteln zur Auslösung einer Brennstoffzufuhr zur Nachverbrennungsein- i-ielittrng, Mitteln zur Einleitung der Verbren nung des zugeführten Brennstoffes,
    Mitteln zur Auslösung einer Öffnungsbewegung der Verstellmittel der Düse gleichzeitig mit der Auslösung der Brennstoffzufuhr und mit zeit abhängig betätigbaren Mitteln zur Unterbre- eliun <U>-</U> der Brennstoffzufuhr, wenn sich die Düse innerhalb einer bestimmten Zeit vom Augenblick der gleichzeitigen Auslösung der Brennstoffzufuhr und der öffnrmgsbewe- gung der Düsenverstellmittel an nicht auf einen vorbestimmten Düsenquerschnitt öffnet.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Gasturbinenanlage nach Patentansprueli, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenver- stellmittel dazu bestimmt sind, die Düse von einem minimalen Öffnungsquerschnitt auf einen maximalen Öffnungsquerschnitt zu öff nen, wobei die zeitabhängig betätigbaren Mit- tel dazu bestimmt sind, die trennstoffzufuhr zur Nachverbrennrmgseinrichtung zu unter brechen, wenn die Düse ihre maximale Öff nungslage nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit vom Augenblick der Auslösung der Öff nungsbewegung an nicht erreicht.
    2. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, ' dadurch gekennzeichnet, dass die zeitabhängig betätigbaren Mittel zusätzlich dazu bestimmt sind, gleichzeitig mit dem Abstellen der Brenn stoffzufuhr auch die Mittel zum Entzünden des Brennstoffes unwirksam zu machen. 3. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitabhän gig betätigbaren Mittel dazu bestimmt sind, gleichzeitig mit dem Abstellen der Brennstoff zufuhr das Zurückverstellen der Düse zu be wirken, wenn diese innerhalb der vorbestimm ten Zeit die vorbestimmte Offenlage nicht er reicht.
    4. Gasturbinenanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitabhän gig betätigbaren Mittel einen zeitlich gesteuer ten elektrischen Umschalter, der normaler weise geschlossen ist, um den die Mittel zur Auslosung der Brennstoffzufuhr und die Mit tel zur Auslösung der genannten öffnungs- bewegung betätigenden Stromkreis zu schlie ssen, und der am Ende der genannten vorbe stimmten Zeit geöffnet wird, und einen durch die Düse gesteuerten Schalter aufweisen, der beim Erreichen der vorbestimmten Offenstel- lung der Düse betätigt wird,
    um das Öffnen des zeitlich gesteuerten Umschalters unwirk sam zu machen. 5. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Düse gesteuerte Schalter parallel zum zeitlich gesteuerten Schalter geschaltet ist. 6. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Düse gesteuerte Schalter ein Kontaktschalter eines Relais ist, dessen Spule beim Schliessen der Kontakte erregt wird.
    7. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch dadurch gekennzeichnet, dass der zeitlich gesteuerte Umschalter eine Kontaktträger- stange aufweist, die zwischen einer ersten Stel lung, in welcher der genannte Stromkreis zur Betätigung der Mittel zur Auslösung der Brennstoffzufuhr und der Mittel zur Aus lösung der öffnungsbewegung der Verstell organe der Düse durch einen Kontakt an der Stange geschlossen ist, und einer zweiten Stel lung, in welcher der genannte Stromkreis un- terbroehen ist, bewegbar ist,
    wobei eine Feder zum Belasten der Stange im Sinne des Bewe- gens der letzteren in die erste Stellung vor gesehen ist, sowie Mittel, um die Kontaktträ- gerstange nach Ablauf der genannten vorbe stimmten Zeit in die genannte zweite Stellung zu bringen und darin festzuhalten.
    B. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Bewegen der Kontaktträgerstange in ihre zweite Stellung und zum Festhalten eine Solenoidvorrichtung aufweisen und zwei parallele Stromkreise zur Erregung der Spule dieser Vorrichtung, wobei einer dieser Strom kreise Schalterkontakte aufweist, die am Ende der genannten vorbestimmten Zeit. geschlos sen werden, während ein zweiter dieser Strom kreise Kontakte aufweist, die geschlossen sind, wenn die Kontakträgerstange ihre zweite Stel lung einnimmt.
    9. Gasturbinenanlage nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt trägerstange zur Steuerung der Stromzufuhr zu einem Elektromotor für den Antrieb eines Nockens bestimmt ist, der am Ende der vor bestimmten Zeit die genannten Schalterkon takte schliesst, und dass die Kontaktt.räger- stange derart ausgebildet ist, dass sie auf ihrem Weg in die zweite Stellung zuerst den genannten zweiten Parallelstromkreis sehliesst und dann die Stromzufuhr zum genannten Elektromotor unterbricht.
    10. Gasturbinenanlage nach Patentan sprueh, dadureh gekennzeichnet, dass die Mit tel zur Auslösung der Brennstoffzufuhr einen durch ein Solenoid betätigbaren Brennstoff abstellhahn aufweisen, dass die Mittel zur Ein leitung der Verbrennung des Brennstoffes einen durch ein Solenoid betäti.-baren Zünd brennstoffabstellhahn besitzen,
    dass die Mittel zum Auslösen der öffnungsbewegung der Dü- senv erstellorgane ein durch ein Solenoid be- tätigbares Druekfluiduni-Steuerventil aufwei sen und dass die genannten Betätigungssole noide parallel gesehaltet sind, derart, dass sie sowohl vom zeitlich gesteuerten Umschalter als auch vom durch die Düse gesteuerten Schalter erregbar sind.
CH301913D 1951-06-18 1952-06-18 Gasturbinenanlage. CH301913A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1020493B (de) * 1955-04-26 1957-12-05 Gen Electric Elektrische Regeleinrichtung zur Verhuetung von UEbertemperaturen in Rueckdruckbrennkraftmaschinen
DE1275840B (de) * 1961-01-12 1968-08-22 Bristol Siddeley Engines Ltd Gasturbinen-Strahltriebwerk mit schwenkbarer Strahlduese

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1020493B (de) * 1955-04-26 1957-12-05 Gen Electric Elektrische Regeleinrichtung zur Verhuetung von UEbertemperaturen in Rueckdruckbrennkraftmaschinen
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