DE1201252B

DE1201252B - Einrichtung zur Sicherung einer mit leicht entzuendlichem Treibstoff betriebenen Kraftanlage

Info

Publication number: DE1201252B
Application number: DEG36762A
Authority: DE
Inventors: John Clifford Garrett
Original assignee: Garrett Corp
Current assignee: Garrett Corp
Priority date: 1962-12-18
Filing date: 1963-01-02
Publication date: 1965-09-16
Also published as: DE1201252C2

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 65g

Deutsche Kl.: 8Ie-139

Nummer: 1201252

Aktenzeichen: G 36762 XI/81 e

Anmeldetag: 2. Januar 1963

Auslegetag: 16. September 1965

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung einer mit leicht entzündlichem Treibstoff betriebenen Kraftanlage bzw. eines ihrer Teile. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die durch Treibstoffleckverluste gefährdete Anlage mit einem Schutzbehälter zu umschließen, der mit unter Druck stehendem inerten Gas gefüllt ist, welches sich mit aus der Anlage entweichendem Treibstoff in Gasform mischt.

Es ist eine Einrichtung dieser Art bekannt, mittels der z. B. in Flugzeugen montierte Brennstofftanks für den Fall gesichert werden sollen, daß die Tankwandung z. B. durch Kugeleinschlag verletzt wird. Hiervon ausgehend setzt das richtige Funktionieren der bekannten Einrichtung voraus, daß auch der Schutzbehälter durchlöchert wird; denn nur in diesem Falle kann der gefährliche gasförmige Treibstoff zusammen mit dem inerten Schutzgas aus dem Schutzbehälter gefahrlos entweichen. Eins solche auf Zerstörung auch des Schutzbehälters beruhende Einrichtung ist aber nur beschränkt funktions- und anwendungsfähig.

Es ist ferner für ähnliche Zwecke eine Sicherungseinrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher der den Treibstofftank umschließende Schutzbehälter aus einem zur Aufnahme des inerten Gases dienenden Stoffballon besteht. Da ein solcher Stoffballon nie völlig gasdicht ist, muß er bei dieser bekannten Einrichtung ständig mit dem inerten Gas beschickt und aufgeblasen werden. Dieser Umstand zwingt dazu, als inertes Gas die Auspuffgase einer Brennkraftmaschine zu verwenden. Das bedeutet aber, daß die bekannte Einrichtung nur dort zur Anwendung kommen kann, wo ständig solche Auspuffgase anfallen. Sobald dies nicht mehr der Fall ist, wird die Sicherungseinrich- ■ tung unwirksam.

Schließlich ist eine Sicherungseinrichtung bekanntgeworden, bei welcher das im Schutzbehälter befindliche inerte Gas durch Verdampfen einer festen Substanz nach Maßgabe des etwa stattfindenden Verbrauches an Schutzgas erzeugt wird. Diese Einrichtung setzt das Vorhandensein einer elektrischen Heizvorrichtung sowie durch eine Balganordnung gesteuerter Kontakte voraus und ist daher baulich verwickelt, störanfällig und schwer im Gewicht.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile durch ein eine Auslaßöffnung des Schutzbehälters steuerndes Auslaßventil, das sich beim Eintreten einer durch Leckverluste verursachten Druckerhöhung im Behälter selbsttätig öffnet, und durch ein den Zutritt des inerten Gases in den Behälter regelndes Einlaßventil vermieden, das beim Öffnen des Auslaßventils infolge des dadurch verursachten Druckabfalls im Einrichtung zur Sicherung einer mit leicht
entzündlichem Treibstoff betriebenen
Kraftanlage

Anmelder:

The Garrett Corporation, Los Angeles, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt,

Hamburg 26, Jordanstr. 7

Als Erfinder benannt: _f

John Clifford Garrett, Beverly Hills, Calif.

(V. St. A.)

Behälter die weitere Zufuhr des inerten Gases in den Behälter selbsttätig freigibt. Zweckmäßig mündet die durch das Auslaßventil gesteuerte Auslaßöffnung des Behälters in eine außerhalb des Behälters liegende Zündvorrichtung, die gegebenenfalls mittels des in der Kraftanlage verwendeten Treibstoffes betreiben wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch große bauliche Einfachheit aus, da praktisch nur zwei aufeinenader abgestimmte Regelventile im Schutzbehälter vorgesehen zu sein brauchen. Außerdem arbeitet die Sicherungseinrichtung völlig automatisch und gewährleistet stets die richtige Füllung des Schutzbehälters mit inertem Gas, und zwar sowohl im Falle eintretender Treibstoffleckverluste als auch bei etwaigen sonstigen wider Erwarten eintretenden Undichtigkeiten des Schutzbehälters.

Bei Anordnung der erwähnten Zündvorrichtungen können zusammen mit dem inerten Gas abgeführte, noch zündfähige Gasbestandteile leicht außerhalb des Schutzbehälters verbrannt, d. h. unschädlich gemacht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Sicherungsvorrichtung nach der Erfindung in ihrer Anwendung auf eine Motorenanlage und

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Claims

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F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F ig. 1. sehen, der bzw. die unmittelbar an der Abströmungs-

In Fig. 1 ist die Anwendung der Sicherungsein- seite des Ventils 16 angeordnet ist. Der in Fig. 1 richtung auf eine Motoranlage dargestellt, welche eine dargestellte Brenner erstreckt sich in die Armatur 15 Gasturbine und die zugehörige Brennstoff anlage ent- hinein und steht mit einer Leitung 18 in Verbindung, hält. Offensichtlich ist dieses Beispiel nur eine von 5 die ihrerseits an die Brennstoffanlage 3 angeschlossen vielen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung, die ist. Falls es erwünscht oder erforderlich ist, den Besieh auf jede Art von Maschinen mit Brennstoff- trieb des Brenners 17 aufrechtzuerhalten, auch wenn anlagen verwenden läßt, bei der Leckstellen auftreten die Turbine 2 außer Betrieb ist, kann eine besondere können und damit die Gefahr von Explosionen be- Brennstoffversorgung oder eine elektrische Zündsteht, ίο anlage vorgesehen werden. Um die Zündung des dem

Die in Fig. 1 dargestellte Sicherungseinrichtung Brenner 17.zugeführten Brennstoffs zu unterstützen, weist einen Schutzbehälter 1 auf, der eine Gastur- kann dem Brenner über eine Leitung 20 von der Turbine 2 und die zugehörige Brennstoff anlage 3 um- bine her Luft zugeführt werden. Sobald ein Brennschließt. Die Brennstoffanlage 3 umfaßt einen Be- stoff enthaltendes Gemisch durch das Ventil 16 aus hälter 4, der in diesem Fall flüssigen Wasserstoff ent- 15 dem Rohr 13 austritt, wird der Brennstoff von der hält, eine Pumpe 5 und eine Rohrleitung 6, durch Flamme des Brenners 17 gezündet und verbrennt welche der Brennstoff von dem Behälter 4 abgezogen sicher in dem Auslaßstutzen 8,
und der Turbine in der üblichen Weise zugeführt Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Sichewird. Die weiteren Bestandteile der Brennstoffanlage, rungsvorrichtung läßt sich dahingehend zusammendie zum Betrieb der Turbine erforderlich sind, sind ao fassen, daß nach dem Einbau der Turbine und der in der Zeichnung nicht dargestellt. Brennstoffanlage das Innere des Gehäuses 1 unter

Der vom Schutzgehäuse 1 umschlossenen Turbine Verdrängung der Luft oder anderer die Verbrennung wird die Luft durch eine Einlaßöffnung 7 auf der unterstützenden Medien mit inertem Gas aus dem umgebenden Atmosphäre zugeführt. Zum Ableiten Behälter 10 gefüllt wird. Sobald der Druck, auf welder Verbrennungsgase aus der Turbine dient ein 25 chen das Ventil 12 eingestellt ist, erreicht ist, hört Auslaßstutzen 8. der Zustrom von inertem Gas in das Gehäuse 1 auf.

Das Schutzgehäuse 1 umschließt die Turbine und Der Behälter 4 wird darauf mit Treibstoff gefüllt, und

die gesamte Brennstoffanlage und fängt allen Brenn- die Turbine kann dann in Betrieb genommen werden,

stoff auf, der aus irgendeinem Teil der Anlage aus- Falls die Brennstoffanlage richtig gebaut worden ist

tretenkönnte. Um die Gefahr zu verringern, die durch 30 und in gutem Zustand bleibt, wird die Sicherungs-

Vermischen des aufgefangenen Brennstoffes mit Luft vorrichtung nicht benötigt. Falls jedoch Treibstoff

entsteht, wird das Gehäuse 1 mit einem inerten Me- aus der Brennstoffanlage austreten sollte, vermischt

dium, wie z. B. Helium, gefüllt. Zu diesem Zweck ist sich dieser mit dem inerten Gas, wodurch die Bildung

für das inerte Medium ein Behälter 10 vorgesehen, eines explosiblen Brennstoffgemisches verhindert

der mit dem Inneren des Gehäuses 1 über eine Lei- 35 wird. Bei langer dauerndem Lecken erhöht sich der

tung 11 verbunden ist. In der Leitung 11 ist ein auf Druck in dem Gehäuse 1, so daß das Ventil 16 sich

Druck ansprechendes Ventil 12 angeordnet, mittels öffnet und das Gemisch aus Brennstoff und inertem

dessen das Gehäuse 1 mit inertem Gas bis zu einem Gas in den Auslaßstutzen 8 abgeführt wird, wo der

Druck gefüllt wird, der etwas über dem Atmosphären- Brennstoff verbrannt wird.

druck liegt. Dadurch wird das Eindringen von Luft 40 In der Fig. 1 ist eine Sicherungseinrichtung für in das Gehäuse 1 verhindert, und der Brennstoff, der eine komplette Motornanlage dargestellt. Offensichtaus irgendeinem Teil der Anlage ausleckt, vermischt Hch können aber auch die verschiedenen Bestandteile sich mit dem inerten Gas unter Bildung eines nicht einer Brennstoffanlage, z. B. der Brennstoffvorratsexplosiven Gemisches, behälter, die Pumpe, die Maschine, die Regler

Als weiterer Schutz gegen Explosionen ist ein Ab- 45 und andere Teile in der gleichen Weise ge-

zugskanal in Gestalt eines Rohres 13 vorgesehen, das sichert sein,
von einem kleinen, domartigen Aufsatz 14 ausgeht,
welcher an der Oberseite des Gehäuses 1 angeordnet

ist. Das Rohr 13 führt zu einer Armatur 15, die an Patentansprüche:
einer Seite des Turbinenauslasses 8 vorgesehen ist 50

und mit diesem in Verbindung steht. Um einen Ver- 1. Einrichtung zur Sicherung einer mit leicht lust an inertem Gas zu vermeiden, ist die Auslaß- entzündlichem Treibstoff betriebenen Kraftanlage armatur 15 mit einem auf Druck ansprechenden Ent- bzw. eines ihrer Teile, bei welcher die durch lastungsventil 16 (F i g. 2) versehen, das so eingestellt Treibstoffleckverluste gefährdete Anlage von ist, daß ein Abfluß durch das Rohr 13 und die Aus- 55 einem Schutzbehälter umschlossen ist, der mit laßarmatur 15 so lange verhindert wird, bis in dem unter Druck stehendem inerten Gas gefüllt ist, Gehäuse 1 ein Druck erreicht wird, der über dem- welches sich mit aus der Anlage entweichendem jenigen liegt, für den das Ventill2 eingestellt ist. Treibstoff in Gasform mischt, gekennzeich-Dieser Druckanstieg kann durch den Austritt von net durch ein eine Auslaßöffnung (13) des Brennstoff verursacht sein, der unter einem Druck 60 Schutzbehälters (1) steuerndes Auslaßventil (16), steht, welcher über demjenigen des inerten Gases im das sich beim Eintreten einer durch Leck-Gehäuse 1 liegt. Sobald sich das Ventil 16 öffnet wird Verluste verursachten Druckerhöhung im Bedie Mischung aus dem aufgefangenen Leckbrennstoff hälter selbsttätig öffnet, und durch ein den Zu- und dem inerten Gas über die Auslaßarmatur 15 in tritt des inerten Gases in den Behälter regelndes den Abgasstrom eingeleitet, in welchem dann eine 65 Einlaßventil (12), das beim Öffnen des Auslaßungefährliche Verbrennung stattfindet. ventils (16) infolge des dadurch verursachten

Als weitere Sicherung ist die Auslaßarmatur 15 mit Druckabfalls im Behälter (1) die weitere Zufuhr

einem Brenner oder einer Zündvorrichtung 17 ver- inerten Gases in den Behälter selbsttätig freigibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Auslaßventil (16) gesteuerte Auslaßöffnung (13) des Schutzbehälters (1) in eine außerhalb des Behälters liegende Zündvorrichtung (17) mündet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (17) mittels des in der Kraftanlage verwendeten Treibstoffes betrieben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1 049 310; französische Patentschrift Nr. 524 826; britische Patentschriften Nr. 150 053, 529 635.

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