DE1426345B2

DE1426345B2 -

Info

Publication number: DE1426345B2
Application number: DE19641426345
Authority: DE
Priority date: 1964-10-14
Filing date: 1964-10-14
Publication date: 1970-10-29
Also published as: DE1426345A1

Description

eintrittsdrucks zum maximalen und minimalen Kraftstoffdurchsatz über den ganzen Drehzahlbereich der Gasturbine wenigstens annähernd konstant ist.inlet pressure to the maximum and minimum fuel flow over the entire speed range of the Gas turbine is at least approximately constant.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

A b b. 1 zeigt das bereits besprochene Schaulinienbild undA b b. 1 shows the sight line picture already discussed and

Abb. 2 schematisch den mechanischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung.Fig. 2 schematically shows the mechanical structure of a control device according to the invention.

In A b b. 2 ist die Brennkammer einer Gasturbine mit 1, der diffusorartig ausgebildete Abgasstutzen mit 2, ein als Sicherheitsregler dienender Begrenzungsregler für die Abgastemperatur mit 3, eine den Drehzahlregler und die Kraftstoffpumpe enthaltende Baueinheit mit 4 und der die Kraftstoffabsteuerung im Sinn der Erfindung vornehmende Höhenkorrektor mit 5 bezeichnet. Die Regeleinrichtung arbeitet grundsätzlich und ohne Berücksichtigung des Höhenkorrektors 5 folgendermaßen: Der Kraftstoff fließt der mit dem Drehzahlregler zu der Baueinheit 4 vereinigten Pumpe durch die Leitung 6 zu. Die Druckleitung 7 der Pumpe ist an die in die Brennkammer 1 eingesetzte Einspritzdüse 8 angeschlossen. Durch Betätigung des auf den Regler einwirkenden Drehzahlwählhebels 9 an der Baueinheit 4 ist die Drehzahl der Gasturbine in den durch deren Auslegung gegebenen Grenzen einstellbar. Um eine Überlastung der Turbine mit Sicherheit zu verhindern, ist hinter der Turbine im Abgasdiffusor 2 ein Temperaturwächter 10 angeordnet, dessen Impulse dem eine Beipaßleitung 11 zur Kraftstoffpumpe beherrschenden Begrenzungsregler 3 zugeleitet werden. Die Regelung erfolgt im Sinn der Einhaltung einer maximal zulässigen Abgastemperatur über den ganzen Drehzahl- und Lastbereich der Turbine.In A b b. 2 is the combustion chamber of a gas turbine with 1, the diffuser-like exhaust pipe with 2, a limiting controller serving as a safety controller for the exhaust gas temperature with 3, one the speed controller and the fuel pump containing assembly with 4 and the fuel control In the sense of the invention performing height correctors are denoted by 5. The control device works in principle and without taking into account the height corrector 5 as follows: The Fuel flows from the pump combined with the speed controller to form the structural unit 4 through the line 6 to. The pressure line 7 of the pump is connected to the injection nozzle 8 inserted into the combustion chamber 1. By actuating the speed selector lever 9 acting on the controller on the structural unit 4 the speed of the gas turbine can be adjusted within the limits given by its design. To a There is no risk of overloading the turbine behind the turbine in the exhaust gas diffuser 2 a temperature monitor 10 is arranged, the pulses of which correspond to a bypass line 11 to the fuel pump dominant limiting controller 3 are fed. The regulation takes place in the sense of compliance a maximum permissible exhaust gas temperature over the entire speed and load range of the turbine.

Um nun auch bei Betrieb in größeren Höhen, d. h. bei einem kleineren Verdichtereintrittsdruck P₁ den gleichen ordnungsgemäßen Betrieb wie in Bodennähe sicherzustellen und um vor allen Dingen zu verhindern, daß bei dem kleineren Verdichtereintrittsdruck ein Pumpen des Verdichters bei scharfer Beschleunigung der Turbine bzw. ein Durchgehen derselben bei geringer Belastung und Leerlauf eintritt, weist die beschriebene Regeleinrichtung noch zwei Besonderheiten auf. Die eine besteht darin, daß die Einspritzdüse 8 eine an sich bekannte Rücklaufdüse ist. Durch eine vom Raum 23 in dieser Düse vor der Düsenbohrung ausgehende Leitung 12 wird laufend ein mehr oder weniger großer Teil der von der Pumpe durch die Leitung 7 zugeförderten Kraftstoffmenge zur Ansaugseite der Pumpe zurückgeleitet. Die zweite Besonderheit besteht darin, daß die Leitung 12 durch eine Drossel beherrscht wird, deren Querschnitt in Abhängigkeit vom Verdichtereintrittsdruck P₁ im erforderlichen Sinn gesteuert wird.In order to ensure the same proper operation as near the ground even when operating at greater heights, ie with a lower compressor inlet pressure P ₁ and, above all, to prevent the compressor from pumping with sharp acceleration of the turbine or runaway at the lower compressor inlet pressure the same occurs at low load and idling, the control device described has two special features. One is that the injection nozzle 8 is a known return nozzle. A more or less large part of the amount of fuel supplied by the pump through the line 7 is continuously returned to the suction side of the pump through a line 12 extending from the space 23 in this nozzle in front of the nozzle bore. The second peculiarity is that the line 12 is controlled by a throttle, the cross section of which is controlled in the required sense as a function of the compressor inlet pressure P _1.

Diese Drosseleinrichtung ist im als Höhenkorrektor 5 bezeichneten Bauteil untergebracht. Sie besteht im wesentlichen aus einer in einem ständig unter dem Verdichtereintrittsdruck P₁ ⁰ stehenden Raum 14 angeordneten Barometerdose 13, die auf einen den Rückfluß von Kraftstoff durch die Leitung 12 und eine Leitung 15 zur Ansaugleitung 6 der Kraftstoffpumpe steuernden Kolbenschieber 16 entgegen einer Feder 17 einwirkt. Bei Ausdehnung der Barometerdose 13 wird der Schieber 16 in der Zeichnung nach rechts verschoben, gibt hierbei mit seiner Kante 22 nacheinander Drosselbohrungen 18 frei und gibt damit dem durch die Leitung 12 zuströmenden Kraftstoff in wachsendem Ausmaß den Weg in die Kammer 19 und damit in die Leitung 15 frei. Die Gesetzmäßigkeit, nach der die Querschnittsfreigabe erfolgt, ist durch die der Erfindung zugrunde liegende, an Hand der A b b. 1 bereits erläuterte Aufgabe gegeben. Dem gesteuerten, Drosselquerschnitt ist eine mittels einer Nadel 20 fest einstellbare Drosselstelle parallel geschaltet, um eine Grundeinstellung zu ermöglichen. In der Leitung 15 ist ein sich nur zur Ansaugleitung 6 der Pumpe öffnendes Rückschlagventil 21 angeordnet.This throttle device is accommodated in the component referred to as the height corrector 5. It consists essentially of a arranged in a constantly below the compressor inlet pressure P standing ₁ ⁰ space 14 barometric 13, 15 acting on a back flow of fuel through the line 12 and a line to the intake pipe 6, the fuel pump controlled piston valve 16 against a spring 17 . When the barometer box 13 expands, the slide 16 is shifted to the right in the drawing, releasing its edge 22 one after the other throttle bores 18 and thus increasingly giving the fuel flowing through the line 12 its way into the chamber 19 and thus into the line 15 free. The regularity according to which the cross-sectional clearance takes place is determined by the principle underlying the invention, based on A b b. 1 given task already explained. A throttle point that can be fixedly adjusted by means of a needle 20 is connected in parallel to the controlled throttle cross-section in order to enable a basic setting. In the line 15 there is arranged a check valve 21 which opens only towards the suction line 6 of the pump.

Claims

Claim:

Control device for gas turbine engines with a return injection nozzle for the fuel, in the return line of which a throttle is arranged with a flow cross-section controlled in dependence on the compressor inlet pressure against the pressure of an adjustable spring, and with limit regulators for the gas temperature and the engine speed that control the fuel flow rate, characterized in that the in the return line (12, 15) arranged throttle (16) is controlled solely by the compressor inlet pressure (P ₁ ) and in such a way that the flow cross-section (18, 22) increases with decreasing pressure.