DE1196016B

DE1196016B - Fuel tank system for internal combustion engines, especially for gas turbines

Info

Publication number: DE1196016B
Application number: DEB69604A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Herrmann Hagen
Original assignee: BMW Triebwerkbau GmbH
Current assignee: BMW Triebwerkbau GmbH
Priority date: 1962-11-13
Filing date: 1962-11-13
Publication date: 1965-07-01

Description

Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen Die Erfinduno, bezieht sich 4uf eine Kraftstoffanlage fürBrennkraftmaschinen, insbesondere fürGasturbinen, bei welcher der zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienende Kraftstoff gleichzeitig zu deren Schmierung und Kühlung verwendet wird, bestehend aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Behältern mit Anschlüssen für die Zu- und Ab- führung des Kraftstoffs zu bzw. von den einzelnen Bedarfsstellen.Fuel tank system for internal combustion engines, in particular for gas turbines The invention relates to a fuel system for internal combustion engines, in particular for gas turbines, in which the fuel used to operate the internal combustion engine is used at the same time for its lubrication and cooling, consisting of two containers connected to one another with connections for the Supply and discharge of the fuel to and from the individual points of use.

Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen, beispielsweise bei Gasturbinen, die Schmierung und Kühlung mit dem für den Betrieb der Turbine erforderlichen Kraftstoff vorzunehmen. Da die zur Kühlung und Schmierung erforderliche Kraftstoffmenge im allgemeinen größer ist als die zur Verbrennung notwendige Kraftstoffmenge, muß der aufgebeizte Kraftstoff zum größten Teil in den Kraftstoffbehälter zurückgefördert werden, während nur ein verhältnismäßig geringer Teil des zunächst zur Schmierung verwendeten Kraftstoffs in der Brennkammer od. dgl. zur Verbrennung aelanat. Bei Verwendung eines üblichen Haupttankes findet durch den rücklaufenden heißen Kraftstoff eine allmähliche Aufheizuna, des im Behälter befindlichen Kraftstoffs statt, die sich nach einer gewissen Zeit - wobei die Temperatur unzulässig ansteigt - für den gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine, insbesondere natürlich für die Kühlung und Schmierung der Lagerstellen u. dgl., äußerst nachteilig auswirkt.It is known that internal combustion engines, for example gas turbines, can be lubricated and cooled with the fuel required to operate the turbine. Since the amount of fuel required for cooling and lubrication is generally greater than the amount of fuel required for combustion, most of the heated fuel must be fed back into the fuel tank, while only a relatively small part of the fuel initially used for lubrication is in the combustion chamber or the like . for incineration aelanat. When using a Übl cozy main tank a gradual Aufheizuna, the fuel in the container f indet place through the returning hot fuel, which after a certain time - the temperature rising inadmissible - for the entire operation of the internal combustion engine, especially, of course, for cooling and Lubrication of the bearing points and the like, has an extremely detrimental effect.

Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung vor. daß sowohl die Anschlüsse für die Zu- als auch für die Abführung des Kraftstoffs jeweils in einem der beiden als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter angeordnet sind, wobei aus dem anderen Behälter lediglich die zur Verbrennung benötigte Kraftstoffmenge dem Temperaturausgleichsbehälter zufließt.The invention proposes to avoid these disadvantages. that both the connections for the supply as well as for the discharge of the fuel in one of the two containers serving as temperature compensation containers are, with only the amount of fuel required for combustion from the other container flows into the temperature compensation tank.

Erfindungsgemäß sind die beiden Behälter verschieden groß ausgeführt, und der kleinere, zum Temperaturausgleich dienende Behälter ist mit den Ab- Lind Rücklaufanschlüssen versehen.According to the invention, the two containers are designed to be of different sizes, and the smaller container, which is used for temperature compensation, is provided with the outlet and return connections.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist gewährleistet, daß die Temperatur im Temperaturausgleichsbehälter Lind damit im gesamten Kraftstoffkreislauf schon nach kurzer Betriebszeit einen gleichbleibenden mittleren Wert annimmt - der sich praktisch bis zum vollständiaen Verbrauch de#, Kraftstoffes nicht weiter erhöht -, da aus dem Hauptbehällter ständi- der zur Verbrennung benötigte kalte Kraftstoff nachfließt.The arrangement according to the invention ensures that the temperature in the temperature equalization tank and thus in the entire fuel circuit assumes a constant mean value after a short operating time - which practically does not increase any further until the fuel is consumed completely - because the main tank is constantly cold fuel required for combustion flows in.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindun- ist darin züi sehen. daß nur die im Temperaturausgleichs-C behälter befindliche Kraftstoffmenge am Schmier-und Kühlkreislauf teilnimmt, die gegenüber der Kraftstoffmenge in einem üblichen Kraftstoffbehälter wesentlich geringer ist. Dadurch steigt am Kalttag der Kraftstoff in dem Temperaturausgleichsbehälter schneller auf einen für den Betrieb der Gasturbine aünstigen Wert an, der sich nicht mehr weiter erhöht, so daß stets eine ausreichende Kühlung der Lagerstellen gewährleistet ist.Another essential advantage of the invention can be seen therein. that only the amount of fuel in the temperature compensation tank is at the lubricant and Cooling circuit takes part, compared to the amount of fuel in a conventional fuel tank is much lower. As a result, the fuel in the temperature compensation tank rises on a cold day faster to a value which is unfavorable for the operation of the gas turbine and which is not increased further, so that sufficient cooling of the bearings is always guaranteed is.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.Further details of the invention are in the following description of the drawings explained in more detail.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 und 2 je eine Ausführungsforrn der Erfinduna in schematischer Darstellung.In the drawing, the invention is shown on the basis of two exemplary embodiments, namely, FIGS. 1 and 2 each show a schematic representation of an embodiment of the invention.

Die Kraftstoffbehälteranlage besteht aus zwei über eine Leitung 1 bzw. eine Bohrung 20 miteinander in Verbindung stehenden Behältern 3 und 4 bzw. 30 und 40. Aus dem Behälter 4 bzw. 40 fließt sowohl der für die Schmierung und Kühlung als auch der für die Verbrennung in der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoff über einen Anschluß 5 bzw. 50, eine Leitung 6 bzw. 60, einen Brandhahn 7 zu einer Teilungsstelle 8, von der aus der größere Teil des Kraftstoffes über eine Schmierstoffpumpe 9 zur Kühlung und Schmierung an die Lagerstellen 10 ge-C C lana,t. Ober die Rückförderpumpe 11 und den Anschluß 12 bzw. 120 fließt der Kraftstoff in den Behälter 4 bzw. 40 zurück. Der kleinere Teil des Kraftstoifes gelangt von der Teilungsstelle 8 über die Leitung 13 und die Kraftstoffpumpe 14 zurn Triebwerk 15. The fuel tank system consists of two tanks 3 and 4 or 30 and 40 which are connected to one another via a line 1 or a bore 20. The tank for lubrication and cooling as well as the one for combustion flows into the tank 4 and 40, respectively the internal combustion engine required fuel via a connection 5 or 50, a line 6 or 60, a fuel cock 7 to a division point 8, from which the greater part of the fuel via a lubricant pump 9 for cooling and lubrication to the bearings 10 ge-C C lana, t. The fuel flows back into the container 4 or 40 via the return pump 11 and the connection 12 or 120. The smaller part of the fuel arrives at the splitting point 8 via the line 13 and the fuel pump 14 to the engine 15.

Das in F i g. 1 dargestellte Leitungssystem findet dabei hi cleicher Weise auch bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführunasbeispiel der Erfindung Anwendung. Eine Einrichtung 16 bzw. 160 an den Behältern 3 und 4 bzw. 30 und 40 dient zur Entlüftung der Behälter.The in Fig. 1 is also used in the same way in the case of the line system shown in FIG. 2 illustrated embodiment of the invention application. A device 16 or 160 on the containers 3 and 4 or 30 and 40 is used to vent the container.

Bei Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Orößte Teil des Kraftstoffes zur Kühlung und Schmierung der Lagerstellen 10 od. dgl. benötigt, von wo er nach entsprechender Wärmeaufnahme in den Behälter 4 bzw. 40 zurückgefördert wird, während nur eine kleinere Kraftstoffmenge zur Verbrennung im Triebwerk 15 gelangt. Diese Kraftstoffmenge fließt unter Ausnutzung des Gefälles aus dem als Hauptkraftstoffbehälter dienenden Behälter3 bzw. 30 in den als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter 4 bzw. 40 nach. Hierbei mischt sich der rückfließende heiße Kraftstoff mit dem aus dem Hauptbehälter in den Ausgleichbehälter nachfließenderi kalten Kraftstoff, und es stellt sich eine mittlere gleichbleibende Ausgleichstemperatur ein, die während der gesamten Betriebszeit der Brennkraftmaschine einen bestimmten, für den Betrieb der Brennkraftmaschine zulässigen Wert nicht überschreitet.When the internal combustion engine is in operation, most of the fuel is required to cool and lubricate the bearings 10 or the like, from where it is returned to the container 4 or 40 after appropriate heat absorption, while only a smaller amount of fuel is burned in the engine 15 . Using the gradient, this amount of fuel flows from the tank 3 or 30 serving as the main fuel tank into the tank 4 or 40 serving as a temperature compensation tank. Here, the hot fuel flowing back mixes with the cold fuel flowing from the main tank into the expansion tank, and an average constant equalization temperature is set that does not exceed a certain value permissible for the operation of the engine during the entire operating time of the internal combustion engine.

Claims

Claims: 1. Fuel tank system for internal combustion engines, in particular for gas turbines, in which the fuel used to operate the internal combustion engine is used simultaneously to lubricate and cool it, consisting of two containers connected to one another with connections for the supply and discharge of the fuel to or from the individual points of demand, d adu rch gek en nze i eh n et that both the connections (5, 50 and 12, 120) for the supply and for the discharge of the fuel in one of the two as a temperature compensation tank Serving container (4, 40) are arranged, with only the amount of fuel required for combustion flowing from the other container (3, 30) to the temperature compensation container.

2. Fuel tank system according to claim 1, characterized in that the containers (3 and 4 or 30 and 40) are of different sizes and the smaller container (4 or 40) serving for temperature compensation with the drain and return connections (5 and 50 and 12 or 120) is provided. 3. Fuel tank system according to claims 1 and 2, characterized in that the container (40) is arranged in the interior of the container (30) .

Documents considered: French Patent No. 1251 734.