DE1246320B - Fuel tank system for internal combustion engines, in particular for gas turbines - Google Patents

Fuel tank system for internal combustion engines, in particular for gas turbines

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DE1246320B
DE1246320B DE1964B0077252 DEB0077252A DE1246320B DE 1246320 B DE1246320 B DE 1246320B DE 1964B0077252 DE1964B0077252 DE 1964B0077252 DE B0077252 A DEB0077252 A DE B0077252A DE 1246320 B DE1246320 B DE 1246320B
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Dr Techn Hermann Hagen
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MAN Turbo GmbH
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MAN Turbo GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
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    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
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    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0076—Details of the fuel feeding system related to the fuel tank
    • F02M37/0088—Multiple separate fuel tanks or tanks being at least partially partitioned

Description

Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, bei denen der zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienende Kraftstoff gleichzeitig zu deren Schmierung und Kühlung dient, bestehend aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Behältern mit Anschlüssen für die Zu-und Abführung des Kraftstoffs zu bzw. von den einzelnen Bedarfsstellen, wobei sowohl die Anschlüsse für die Zu- als auch Abführung des Kraftstoffs jeweils in einem der beiden als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter angeordnet sind und wobei aus dem anderen Behälter lediglich die zur Verbrennung benötigte Kraftstoffmenge dem Temperaturausgleichsbehälter zufließt, nach Patent 1196 016.Fuel tank system for internal combustion engines, in particular for Gas turbines The invention relates to a fuel tank system for internal combustion engines, especially for gas turbines, in which the one used to operate the internal combustion engine Fuel is used for their lubrication and cooling at the same time, consisting of two interconnected containers with connections for supply and discharge of the fuel to or from the individual points of demand, both the connections for the supply and discharge of the fuel in one of the two as a temperature compensation tank Serving container are arranged and only from the other container the amount of fuel required for combustion flows into the temperature compensation tank, according to patent 1196 016.

Bei einer derartigen Kraftstoffanlage erreicht der Kraftstoff im Temperaturausgleichsbehälter schon nach relativ kurzer Betriebszeit der Brennkraftmaschine eine mittlere Temperatur, die während der gesamten Betriebszeit annähernd konstant bleibt, so daß eine Brennkraftmaschine mit einer derartig aufgebauten Kraftstoffanlage auch in der kalten Jahreszeit mit einem bei tiefen Umgebungstemperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoff betrieben werden kann. Da jedoch in diesem Fall das Starten der Brennkraftmaschine mit kaltem Kraftstoff erfolgen muß - was äußerst schwierig ist, da der kalte Kraftstoff sich nur sehr schwer zerstäuben läßt -, ist in der kalten Jahreszeit die Verwendung eines bei tiefen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoffs bei einer Behälteranlage, wie oben angeführt, praktisch unmöglich.In such a fuel system, the fuel reaches the temperature compensation tank an average temperature after a relatively short operating time of the internal combustion engine, which remains approximately constant during the entire operating time, so that an internal combustion engine with a fuel system constructed in this way, even in the cold season a fuel that is difficult to atomize at low ambient temperatures can be. However, since in this case starting the internal combustion engine with cold Fuel has to be done - which is extremely difficult as the cold fuel turns is very difficult to atomize - is to use one in the cold season at low temperatures fuel which is difficult to atomize in a container system, as stated above, practically impossible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei der eingangs beschriebenen Kraftstoffanlage auch bei niederen Umgebungstemperaturen das Zünden und damit den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem bei niederen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoff ermöglicht.The invention is based on the object of creating a device that in the case of the fuel system described above, even at low ambient temperatures the ignition and thus the operation of an internal combustion engine with a low Temperatures allows poorly atomized fuel.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Temperaturausgleichsbehälter oder die vom Temperaturausgleichsbehälter zu den Lagerstellen bzw. der Brennkammer führende Leitung weitere Anschlußstellen zur Zuführung zusätzlichen Kraftstoffs aufweist.To solve this problem, the invention proposes that the temperature compensation tank or from the temperature equalization tank to the bearing points or the combustion chamber leading line further connection points for supplying additional fuel having.

Die Zufuhr des zusätzlichen Startkraftstoffs, die eine Verdünnung des Normalkraftstoffs bewirkt und somit am Kalttag die Zerstäubung des Kraftstoffs beim Start ermöglicht, erfolgt nur für relativ kurze Zeit so lange, bis durch den von den Lagerstellen usw. zurückfließenden heißen Kraftstoff der Kraft-Stoff im Temperaturausgleichsbehälter auf eine Temperatur erwärmt ist, die zu einer Zerstäubung des bei niederen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoffs ausreicht. Die Vorteile der Erfindung sind also darin zu sehen, daß lediglich zum Start eine geringe Menge leicht zerstäubbaren, für niedere Temperaturen geeigneten Kraftstoffs benötigt. wird; während zum Dauerbetrieb der Brennkraftmaschine auch bei tiefsten Umgebungstemperaturen ein für diese Temperaturen ungeeigneter, billiger, schlecht zündbarer Kraftstoff verwendet werden kann.The supply of additional starting fuel, which is a dilution of normal fuel and thus the atomization of the fuel on cold days at the start, only takes place for a relatively short time until through the hot fuel flowing back from the bearings etc. is the fuel in the Temperature equalization tank is heated to a temperature that leads to atomization of the fuel, which is difficult to atomize at low temperatures, is sufficient. the Advantages of the invention are therefore to be seen in the fact that only a small amount at the start Amount of easily atomizable, low temperature fuel required. will; while for continuous operation of the internal combustion engine even at the lowest ambient temperatures a cheap, poorly ignitable fuel that is unsuitable for these temperatures can be used.

Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß ein den Startkraftstoff aufnehmender Behälter unter Umgehung des Temperaturausgleichsbehälters über eine Leitung direkt mit der zu den Lagerstellen bzw. der Brennkraftmaschine führenden Leitung in Verbindung steht, so daß auch hierbei das Starten der Brennkraftmaschine am Kalttag mit einem leicht zerstäubbaren Startkraftstoff erfolgt, der direkt der Brennkraftmaschine bzw. den Lagerstellen zugeführt wird.Another solution to the problem of the invention is that a container for the starting fuel, bypassing the temperature compensation container via a line directly to the bearing points or the internal combustion engine leading line is in communication, so that here too the starting of the internal combustion engine takes place on a cold day with an easily atomized starting fuel that directly delivers the Internal combustion engine or the bearing points is supplied.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert, wobei die erfindungsgemäße Schmier- und Kraftstoffbehälteranläge schematisch dargestellt ist.Further details of the invention are in the description of the drawings explained in more detail, the lubricant and fuel tank system according to the invention is shown schematically.

Von einem eine Entlüftung 1 aufweisenden Kraftstoffhauptbehälter 2 wird der Kraftstoff über eine Pumpe 3 und eine Leitung 4 einem auf einem höheren Niveau liegenden Temperaturausgleichsbehälter 5 zugeführt. Aus diesem fließt sowohl der für die Schmierung 'und Kühlung als auch der für die Verbrennung in der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoff über eine Anschlußstelle 6, eine Leitung 7, einen Brandhahn 8 und und eine Kraftstoffpumpe 9 zu einer Teilungsstelle 10, von der aus der größte Teil des Kraftstoffs zur Kühlung und Schmierung an die Lagerstellen 11 gelangt. Der kleinere Teil des Kraftstoffs gelangt von der Teilungsstelle 10 zu den Brennerdüsen im Triebwerk 12. Über die Rückförderungspumpe 13 und die Leitung 14 fließt der Kraftstoff aus den Lagerstellen 11 über die Anschlußstelle 15 wieder zurück in den Temperaturausgleichsbehälter 5. Um den Kraftstoffspiegel in dem auf einem höheren Niveau liegenden Temperaturausgleichsbehälter 5 annähernd konstant zu halten, ist ein Schwimmer 16 mit einem Schwimmerschalter 17 vorgesehen, der ein Steuerventil 1.8 in der vom Hauptkraftstoffbehälter 2 zum Temperaturausgleichsbehälter 5 führenden Leitung 4 ein- und ausschaltet.From a main fuel tank 2 having a vent 1 , the fuel is fed via a pump 3 and a line 4 to a temperature compensation tank 5 located at a higher level. From this, the fuel required for lubrication and cooling as well as the fuel required for combustion in the internal combustion engine flows via a connection point 6, a line 7, a fuel cock 8 and a fuel pump 9 to a division point 10, from which the largest part of the fuel reaches the bearings 11 for cooling and lubrication. The smaller part of the fuel passes from the division point 10 to the burner nozzles in the engine 12. Via the return pump 13 and the line 14, the fuel flows from the storage points 11 via the connection point 15 back into the temperature compensation tank 5. To keep the fuel level in the on one To keep the higher level temperature equalization tank 5 approximately constant, a float 16 with a float switch 17 is provided which switches a control valve 1.8 in the line 4 leading from the main fuel tank 2 to the temperature equalization tank 5 on and off.

Der von den Schmier- und Lagerstellen 11 in den Temperaturausgleichsbehälter 5 zurückfließende heiße Kraftstoff mischt sich mit dem aus dem Hauptkraftstoffbehälter 2 in den Temperaturausgleichsbehälter 5 nachfließenden kalten Kraftstoff; dabei 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. Damit ist das einwandfreie Arbeiten der bereits im Betrieb befindlichen Brennkraftmaschine auch am Kalttag gewährleistet.The one from the lubrication and bearing points 11 into the temperature compensation tank 5 Returning hot fuel mixes with that from the main fuel tank 2 cold fuel flowing into the temperature compensation tank 5; included a mean, constant equilibrium temperature is established during the total operating time of the internal combustion engine a certain for the operation the internal combustion engine does not exceed the permissible value. So that's flawless The internal combustion engine that is already in operation also works on the cold day guaranteed.

Eine Lösungsform der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, daß aus einem Zusatzbehälter 20 über eine Leitung 21, ein Ventil 22 und einen Anschluß 23 dem Temperaturausgleichsbehälter 5 zusätzlicher Startkraftstoff zugeführt wird, der den Normalkraftstoff verdünnt und somit das Zerstäuben desselben bei kaltem Anlassen ebenfalls erleichtert. Dieser Zusatzkraftstoff wird nur einmal beim Start so lange zugeführt, bis wiederum-durch den an den Lagerstellen erwärmten, heißen rücklaufenden Kraftstoff die Temperatur im Temperaturausgleichsbehälter 5 eine Höhe erreicht hat, die das Zerstäuben des Normalkraftstoffs ermöglicht.There is one form of solution to the problem on which the invention is based in that from an additional container 20 via a line 21, a valve 22 and a Connection 23 to the temperature compensation tank 5 is supplied with additional starting fuel which dilutes the normal fuel and thus the atomization of the same when it is cold Starting is also made easier. This additional fuel is only used once at start-up so long fed until again -heated by the heated at the bearing points, hot returning fuel, the temperature in the temperature compensation tank 5 a height has reached, which allows the atomization of normal fuel.

Gemäß der gestrichelt eingezeichneten Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kann ein Behälter 24 den zum Starten erforderlichen Startkraftstoff aufnehmen, wobei der Behälter 24 über ein Ventil 25 und eine Leitung 26 unter Umgehung des Temperaturausgleichsbehälters 5 direkt mit der zu den Lagerstellen 11 bzw. der Brennkammer 12 führender< Leitung 7 in Verbindung steht. Damit kann zum Starten der Brennkraftmaschine am Kalttag ein eigener, leicht zerstäubbarer Startkraftstoff verwendet werden, der direkt den einzelnen Verbrauchern zugeführt wird.According to the solution of the object on which the invention is based, shown in dashed lines, a container 24 can hold the starting fuel required for starting, the container 24 via a valve 25 and a line 26 bypassing the temperature compensation container 5 directly to the bearing points 11 or the combustion chamber 12 leading <line 7 is in communication. This means that a separate, easily atomizable starting fuel can be used to start the internal combustion engine on a cold day and is fed directly to the individual consumers.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, bei denen der zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienende Kraftstoff gleichzeitig zu deren Schmierung und Kühlung dient, bestehend aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Behältern mit Anschlüssen für die Zu- und Abführung des Kraftstoffs zu bzw. von den einzelnen Bedarfstellen, wobei sowohl die Anschlüsse für die Zuals auch Abführung des Kraftstoffs jeweils in einem der beiden als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter angeordnet sind und wobei aus dem anderen Behälter lediglich die zur Verbrennung benötigte Kraftstoffmenge dem Temperaturausgleichsbehälter zufließt, nach Patent 1196016, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturausgleichsbehälter (5) oder die vom Temperaturausgleichsbehälter zu den Lagerstellen (11) bzw. der Brennkammer (12) führende Leitung (7) weitere Anschlußstellen (23 bzw. 27) zur Zuführung zusätzlichen Kraftstoffs aufweist. Claims: 1. Fuel tank system for internal combustion engines, especially for gas turbines, in which the one used to operate the internal combustion engine Fuel is used for their lubrication and cooling at the same time, consisting of two interconnected containers with connections for supply and discharge of the fuel to or from the individual demand points, both the connections for the Zuals, the fuel is also discharged into one of the two as a temperature compensation tank Serving container are arranged and only from the other container the amount of fuel required for combustion flows into the temperature compensation tank, according to patent 1196016, characterized in that the temperature compensation tank (5) or from the temperature equalization tank to the bearings (11) or the Combustion chamber (12) leading line (7) further connection points (23 or 27) for supply having additional fuel. 2. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzbehälter (20) für Zusatzkraftstoff über eine Leitung (21), ein Ventil (22) und eine Anschlußstelle (23) mit dem Temperaturausgleichsbehälter (5) in Verbindung steht. 2. Fuel tank system according to claim 1, characterized in that an additional container (20) for additional fuel via a Line (21), a valve (22) and a connection point (23) with the temperature compensation tank (5) communicates. 3. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzbehälter (24) für Zusatzkraftstoff über eine Leitung (26) ein Ventil (25) und eine Anschlußstelle (27) direkt mit der zu den Lagerstellen (11) bzw. der Brennkammer (12) führenden Leitung (7) in Verbindung steht. 3. Fuel tank system according to claim 1, characterized in that that an additional tank (24) for additional fuel via a line (26) has a valve (25) and a connection point (27) directly to the bearing points (11) or the Combustion chamber (12) leading line (7) is in communication. 4. Schmier- und Kraftstoffbehälteranlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturausgleichsbehälter (5) und der Hauptkraftstoffbehälter (2) ein unterschiedliches Kraftstoffniveau aufweisen und über eine Leitung (4) und ein Schwimmerventil (16, 17, 18) oder eine schwimmergesteuerte Pumpe miteinander in Verbindung stehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1005 321.4. Lubrication and fuel tank system according to claims 1 to 3, characterized in that the temperature compensation tank (5) and the main fuel tank (2) have different fuel levels and via a line (4) and a float valve (16, 17, 18) or a float-controlled one Pump are in communication with each other. Publications considered: German Interpretation document no.1005 321.
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