CH615732A5 - - Google Patents

Description

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE

1. Kombination von einer Brennstoffeinspritzdüse für eine Brennkammer und einer Anordnung für die Zufuhr von Brennstoff zur Düse sowie von Luft zum Reinblasen der Düse bei einem Stopp, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung für die Brennstoffzufuhr zur Düse zwei parallele Zuleitungen (BJ bzw. CK) sowie ein Umschaltventil (D) zum Abschalten der Brennstoffzufuhr und zum Anschluss der einen der genannten Zuleitungen (B) an eine Druckluftleitung (F) und der anderen (C) an eine Dränierungsleitung (H) enthält, wobei die zwei parallelen Zuleitungen gerade vor der Spitze der Düse in einem Ringkanal (N) gesammelt sind, von dem mehrere Brennstofföffnungen (R) zur Spitze der Düse leiten.

2. Kombination nach Anspruch 1, wo die Einspritzdüse eine ringförmige Kammer (L) vor dem Ringkanal (N) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Kammer (L) durch eine Trennwand (P) in zwei Teile geteilt ist, wobei jede der genannten Brennstoffzuleitungen (J, K) an ihr betreffendes Kammerteil angeschlossen ist.

3. Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Fläche der genannten Brennstofföffnungen (R) bedeutend kleiner ist als die Fläche der genannten Zuleitungen (BC, JK).

Die Erfindung betrifft eine Kombination von einer Brennstoffeinspritzdüse für eine Brennkammer und einer Anordnung für die Zufuhr von Brennstoff zur Düse sowie von Luft zum Reinblasen der Düse bei einem Stopp.

Es ist ein bekanntes Problem beim Betrieb von beispielsweise Gasturbinen, den Brennstoff zu entfernen, welcher bei einem Schnellstopp der Turbine in den Düsen zurückbleibt. Dieser Brennstoff muss aus den Düsen entfernt werden, da er sonst krackt, d. h., dass sich infolge der hohen Temperatur feste Stoffe in den Düsen absetzen, durch welche die Funktion der Düsen beim nächsten Start gestört wird. Eine andere Möglichkeit zur Entfernung des Brennstoffes aus den Düsen besteht darin, den Brennstoff in die Brennkammer zu blasen. Ein solches Verfahren ist jedoch nicht vorteilhaft, weil durch den überschüssigen Brennstoff die Gasturbine weiterhin angetrieben wird und dadurch zu hohe Drehzahlen riskiert werden müssen.

Die Erfindung macht von einer dritten Möglichkeit Gebrauch, indem der Brennstoff mittels Druckluft in eine Dränierungsleitung geblasen wird, welche mit einem Dränierungstank verbunden sein kann. Das Prinzip des Ausblasens mittels Luft ist nicht neu. Es wurde vor vielen Jahren an einem Düsentyp angewendet, der eine bewegliche Nadel in Form eines Schliessventiles aufweist, durch welche das Düsenmundstück verschliessbar ist, so dass nach dem Verschliessen Druckluft zum Ausblasen zugeführt werden kann. Bei Düsen ohne bewegliche Nadel ist dieses Prinzip nicht anwendbar.

Es wird daher vorgeschlagen, die Zufuhr von Brennstoff und Blasluft so anzuordnen, wie es erfindungsgemäss im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben ist.

Eine solche Anordnung ermöglicht ein schnelles Ausblasen der Düse, ohne dass eine nennenswerte Ölmenge nach dem Anhalten in die Brennkammer gelangt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Düse,

Fig. 2 einen Querschnitt A-A durch den Düsenkopf nach der Fig. 1,

Fig. 3 die Düse mit einem vorgeschalteten Umschaltventil in der Betriebsstellung, und

Fig. 4 die Düse mit dem vorgeschalteten Umschaltventil in der Ausblasstellung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, hat der linke Teil der Düse zwei Anschlussflansche B und C, die über die Rohre J und K mit einem ringförmigen Kanal L in Verbindung stehen. Dieser Kanal ist durch eine Trennwand P in zwei gleiche Hälften geteilt. Der Ringkanal L ist über mehrere Öffnungen M in Verbindung mit dem Ringkanal N, von dem die Atomisieröff-nungen R ausgehen. Die Idee der Erfindung ist, dass der Brennstoffluss von den Anschlüssen B, C zum Ringkanal N in zwei verschiedene Zweige aufgeteilt ist, die beim Betrieb parallelgeschaltet werden können, so dass beide als Zuleitung für den Hauptbrennstoff verwendet werden, während beim Reinblasen der eine Zweig an Druckluft und der andere an Dränierung angeschlossen wird, wobei die ganze Düse bis zum ungeteilten Ringkanal N hin reingeblasen werden kann. Dabei wird nur ein Teil des in dem engen Kanal N und den Öffnungen R vorhandenen Brennstoffs in die Brennkammer geblasen werden, welche Menge jedoch so klein ist, dass der Energiezu-schuss für die zu hohen Drehzahlen der Turbine von geringer Bedeutung wird. Auch wenn der Ringkanal N verhältnismässig eng ist, so ist er jedoch weit im Verhältnis zu den Öffnungen R.

Zum Umschalten ist die Düse an ein Betätigungsventil D angeschlossen, wie es schematisch in den Fig. 3 und 4 gezeigt wird.

Bei Betriebslage (siehe Fig. 3) ist an den Anschluss E Steuerluft angeschlossen, so dass der Schieber nach rechts gedrückt wird. Der Luftanschluss F ist dann blockiert, und der Hauptbrennstoffanschluss G kann die Düse mit Brennstoff durch die Flansche B und C versehen. Bei Stopp (siehe Fig. 4) wird der Steuerluftanschluss E evakuiert. Der Schieber wird dann von der Feder nach links gedrückt, so dass die Hauptbrennstoffzuleitung G blockiert wird und Reinblasluft von F die Düse über den Flansch B erreichen kann. Der Brennstoff kann nun über den Flansch C und den Anschluss H zum Tank dräniert werden. Der Druck der Reinblasluft ist so anzupassen, dass er etwas höher ist als der Druck in der Brennkammer, d. h. eine gewisse kleine Brennstoffmenge wird, wie erwähnt, in die Brennkammer durch die Öffnungen R geblasen, bis die Reinblasluft diese Öffnungen erreicht hat, wobei stattdessen Luft in die Brennkammer hineingeblasen wird. Dadurch, dass alle Zuleitungen B, C, J, K, L, M und N im Verhältnis zu den Öffnungen R weit sind, wird die in die Brennkammer hineinleckende Brennstoffmenge klein.

In der Mitte der Düse in Fig. 1 wird eine Hilfsdüse O gezeigt, die vor allem zum Start der Düse vorgesehen ist.

Durch die Bohrungen x und y wird den ringförmigen Räumen U und V im rechten Teil der Düse Luft zugeführt. Beim Betrieb mit gasförmigem Brennstoff wird dieser durch den Mantel S und die Öffnungen Z zum Raum T und zu den Düsenöffnungen a geleitet.

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1 Blatt Zeichnungen