CH313449A - Pumpenaggregat mit Druckluft-Turbinenantrieb - Google Patents

Description

  Pumpenaggregat mit     Druckluft-Turbinenantrieb       Gegenstand der     vorliegend-en    Erfindung  ist ein Pumpenaggregat mit     dräckluftgetrie#          bener    Turbine, die im Betrieb in eine     Flüssi,-,          keit,    z. B. einen flüchtigen     Brenwtoff,    einge  taucht ist.  



  Bei Turbinen dieser Art ist die Tempera  tur der der Turbine zugeführten,     Druchluft,     normalerweise höher als die Temperatur der  Flüssigkeit, in welche die Turbine     eIngetaucht          igt.    Da es notwendig ist, die Druckluft durch  die Flüssigkeit hindurch der darin unterge  tauchten Turbine     zazuführen,    geht, normaler  weise Wärme von der Druckluft an die Flüs  sigkeit über. Ein solcher Wärmeübergang ist  aber unerwünscht, und die vorliegende     Erlin-          dung    bezweckt die Schaffung eines Aggre  gates, bei welchem ein solcher Wärmeüber  gang herabgesetzt oder vermieden werden  kann.  



  Zur     Erreiehung    dieses Zweckes geht die  vorliegende Erfindung von     der        Tatsaehe        aLis,          dass    die zum Antrieb der Turbine verwendete  Luft nach der Expansion kühler ist     alss    die  der Turbine     7,-Listr.8mende        Druckluft.     



  Das erfindungsgemässe     Pampenaggregat     mit     Drl-ielduft-Turbinenantrieb    ist dadurch  gekennzeichnet,     dass    die     Luftauslassleitung    der  Turbine als ein den     Turbinenrotor    umgeben  der Mantel     ausaebildet    ist.  



  <B>c</B>    Ein     Ausführungsbefspiel    der     erf        indungs-          gemässen    Turbine     2,owie    einige Varianten  dieses     Beispiel- &     sind in     der    beiliegenden Zeich  nung dargestellt; es zeigt:

         Fig.   <B>1</B> einen Schnitt durch die Turbine       und-,einen    Teil einer von     der    letzteren ange  triebenen Pampe,       Fig.    2 eine Draufsicht zu     Fig.   <B>1,</B>       Fig.   <B>3</B> eine Seitenansicht zu     Fig.    2,       Fig.    4 in Draufsicht eine erste Variante,  und       Fig.   <B>5</B> in Seitenansicht eine zweite Va,       riante    der in den     Fig.   <B>1</B> bis<B>3</B> gezeigten Tur  bine     und        P-Lunpe.     



  Die gezeichnete Turbine dient dem Antrieb  einer     Brennstoffpumpe,    wie sie beispielsweise  in     Fig.   <B>3</B> der schweizerischen Patentschrift       Nr.   <B>293230</B> dargestellt ist. Die Turbine ersetzt  den dort dargestellten     Elektromotar        und    dient  dem Antrieb der Pumpenwelle 14; der<B>An-</B>  trieb der Pumpenwelle erfolgt über die Zahn  räder<B>52, 56,</B> und die Drehachse der Turbine  liegt normalerweise horizontal. Die Turbine  <B>100</B> wird von der Antriebsluft axial     durch-          ,strömt,    und zwar in Richtung gegen die  Pumpe hin.

   Die Turbine besitzt einen Satz von       Einlassdüsen    (nicht gezeichnet), welche die       Zuluft    den     Laufschaufeln-    102 einer ersten       Rotorscheibe   <B>103</B> zuführen. Anschliessend an      die Laufschaufeln 102 ist ein Kranz von     Sta-          torsehaufeln    104 vorgesehen,     cllureli    welche die  Luft den Schaufeln<B>106</B> einer zweiten     Rotor-          scheibe   <B>105</B> der Turbine zugeführt wird.

   Am  Turbinengehäuse ist ein ringförmiger Raum  <B>110</B> geschaffen, welcher zu den     Einlassdüsen     führt und     mit    einem axial gerichteten     Einlass     <B>111</B> in Verbindung steht. Der     Einlass   <B>111</B> ist       auf    der von der Pumpe abgekehrten Seite     des     Turbinenrotors vorgesehen.

   In den     Einlass   <B>111</B>  mündet ein Rohrkrümmer 112, der an einem       Anschlussstück   <B>113</B>     z-Lun    Befestigen     der    Tur  bine am Boden eines     Brennstofftankes-    und  zum     Anschluss    einer     Luftzuführungsleitung     114 befestigt ist.    Am     Auslassende    der Turbine     isst    am Tur  binengehäuse ein ringförmiger Raum<B>115</B> für  die Abluft geschaffen.

   Durch diesen Raum  <B>115</B> wird die     Abluft    um<B>1800</B> in einen Mantel  kanal<B>116</B> umgelenkt, -welcher Mantelkanal  den     Turbinenrotor    und     den        Lufteinlassraum,     <B>1.10</B> umgibt. Dieser Mantelkanal<B>116</B> führt zu  einem     Auslass-Rohrkrümmer   <B>117,</B> der den     Ein-          lass-Rohrkrümmer    112 -umschliesst und- an das  genannte     Anschlussstück   <B>113</B> mittels eines  Flansches angeschlossen ist.

   An diesem     An-          schlussstück   <B>113</B> besitzt der     Auslass-Rohrkrüm-          mer   <B>117</B> eine seitliche Verlängerung     117a"     welche über das     Anschlussstüek   <B>113</B> an eine  getrennte     Auslassleitung   <B>1.18</B> ausserhalb des       Tankes    angeschlossen ist-. Diese Anordnung  gewährleistet.,     dass    die heisse     Zuluft    von dem  im Tank befindlichen Brennstoff durch einen  Mantel von kühlerer Abluft getrennt ist.  



  Die Turbine ist mit einem Regler und  einem Steuerorgan versehen. Beim gezeichne  ten Beispiel ist ein Kolbenschieber 120 vor  gesehen, welcher mit Öffnungen 121 zusam  menwirkt, um     den        Zuluftstrom    zu steuern.  Der Regler besitzt Fliehgewichte, 122, welche,  über eine zweiteilige Betätigungsstange     zum     axialen Verschieben des     Kelbenschiebers    be  stimmt sind. Die Betätigungsstange führt  durch die Welle des     Turhinenrotors    hindurch,  wobei Stangenteil<B>123</B> mit dem Rotor dreh  fest verbunden ist. Der andere Stangenteil  124 der Betätigungsstange ist -nicht rotierend    angeordnet; zwischen den beiden Stangen  teilen ist ein Kugellager<B>125,</B> das Schubkräfte  aufnehmen kann, angeordnet.

   Eine Feder<B>126</B>  belastet den Kolbenschieber 120 entgegen der       Wirk-ang    der     Fliehgewiehte    122.  



  Bei der in     Fig.    4 gezeigten Variante des  beschriebenen Aggregate sind die Rohrkrüm  mer 112 und<B>117</B> durch ein     Anschlussstüek   <B>130</B>  ersetzt, durch welches ein inneres     Lufteinlass-          rohr    axial vom     Einlass   <B>111</B> weg zu einem     Luft-          einlass-Ans#hlussstutzen   <B>131</B> führt, während  ein das     Lufteinlassrohr    umgebendes     MantelTohr     in einen     Auslassstatzen   <B>1.32</B> mündet.

   Bei der  gezeichneten Variante besitzt das     Anschluss-          stück   <B>130</B>     Y-Form,    es könnte aber auch     T-Form          aulweisen.    Das     Anschlussstück    liegt ausserhalb  des     Tankes:    134, wobei die     Einlassseite    des Tur  binengehäuses durch eine     öffnung    in einer  Deckplatte<B>133,</B> welche eine Öffnung in -einer  Seitenwand des     Tankes    abschliesst,     hindurch-          ragt.     



       Fig.   <B>5</B> zeigt eine weitere Variante des be  schriebenen     Beispiel#s.    Hier sind die Rohr  krümmer 112 und,<B>117</B> durch zwei gerade.  biegsame Rohrstücke 140 und 14.1 ersetzt. Das  Rohrstück 140 bildet das     Einlassrohr,    wäh  rend das     Ro-hrstüek    141 das     Auslassrohr    dar  stellt. Das hier gezeigte Aggregat wird von  einer Platte 142 getragen, die eine Öffnung  im Boden 143 des     Tankes    abschliesst.  



  Die beschriebenen Pumpenaggregate eig  nen sich zum Beispiel als     Brennsto-ff-Zufulir-          pumpen,    die in den Brennstoff eines     Brenn-          stofftankes    eines durch ein Strahltriebwerk  angetriebenen Flugzeuges eingetaucht sind.  Die dem Antrieb der Turbine dienende Druck  luft wird dann zweckmässig dem Strahltrieb  werk entnommen und kann eine Temperatur  von zum Beispiel     20011        C    und mehr aufweisen.  Somit ist es besonders wichtig, zu vermeiden,  soweit dies praktisch möglich ist,     dass    Wärme  von der     Zuluft    an den Brennstoff übergeht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH P-Liiüpenaggreo-at mit Druckluft-Turbinen- C antrieb, dass im Betrieb in eine Flüssigkeit eingetaucht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassfeitung der Turbine als ein den Turbinenrotor umgebender Mantel ausgebil det ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Pumpenaggregat nach Patentanspruch mit einer Lufteinlassleitung und einer Luft- auslassleitung zur Zu- und Wegführung der Antriebsluft durch die Flüssigkeit hindurch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslass- leitung als eine wenigstens den dein Turbinen rotor benachbarten Teil der Einlassleitung <B>um-</B> gebende Mantelleitung ausgebildet ist, so dass die Abhift die Zuluft umgibt,

   -um Wärme verluste der Zuluft an die Flüssigkeit mög lichst klein zu halten. 2. Pumpenaggregat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine eine Axialströmungsturbine ist und dass eine die Abiluft in die zur Zuströmrichtung der Luft entgegengesetzte Richt-Lmg umlenkende Man telleitung vorgesehen ist, welche den Turbi nenrotor umgibt und in die Auslassleitung mündet.

   <B>3.</B> Pumpenaggregat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einlass- leitung und die Auslassleitung an einein An- schlussstück voneinander trennen, das zum Befestigen der Turbine an einer Wand eines Flüssigkeitsbehälters bestimmt und mit ge trennten Anschlussstutzen für äussere Leitun gen versehen ist.