DE1601597C3

DE1601597C3 - Fuel supply system for a gas turbine engine

Info

Publication number: DE1601597C3
Application number: DE19671601597
Authority: DE
Inventors: Eugene Harold Solihull Warwick Warne (Grossbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1967-06-30
Filing date: 1967-06-30
Publication date: 1973-01-04
Also published as: DE1601597B2; DE1601597A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzufuhranlage für ein Gasturbinentriebwerk, mit einer von diesem angetriebenen Pumpe, in deren zu den Bremmern führenden Druckleitung einem einen Steuerschieber aufweisenden Drehzahlregler ein Ventil nachgeschaltet ist, wobei der Steuerschieber durch vom Triebwerk angetriebene Fliehgewichte gegen eine von Hand vorspannbare Feder verschiebbar ist und das Ventil ein drucknachgiebiges Stellglied aufweist, das von einem vom Differenzdruck zwischen Eintritt und Austritt des Triebwerkskompressors beeinflußten Druckregler steuerbar ist.The invention relates to a fuel supply system for a gas turbine engine, with one of the latter driven pump, in the pressure line leading to the brakes a control valve having a speed controller is connected downstream, the control slide by the engine driven flyweights can be moved against a spring that can be preloaded by hand and that Valve has a pressure-compliant actuator, which is controlled by one of the differential pressure between inlet and Outlet of the engine compressor influenced pressure regulator is controllable.

Eine derartige Brennstoffzufuhranlage ist aus der britischen Patentschrift 920 661 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung wird der Brennstoff von einer Zentrifugalpumpe gefördert. Die der Turbine zugeleitete Brennstoffmenge wird mittels einer Zumeßhülse eingestellt. Auf die Stellung der Zumeßhülse kann von außen über eine vorspannbare Feder eingewirkt werden. Ferner sind zur Verstellung der Hülse zwei Sätze Fliehgewichte vorgesehen. Schließlich weist die Zufuhranlage auch noch mit Drücken der Turbine beaufschlagte Bälge auf, die ebenfalls auf die Verstellung der die Brennstoffzufuhr einstellenden Hülse einwirken. Diese bekannte Zufuhranlage erfüllt zwar die an eine solche Anlage zu stellende Forderung der drehzahlabhängigen Förderung mit Berücksichtigung der Druckverhältnisse in der Turbine, doch ist diese Anlage recht komplex und aufwendig.Such a fuel supply system is known from British patent specification 920,661. At this known device, the fuel is conveyed by a centrifugal pump. The one fed to the turbine The amount of fuel is adjusted by means of a metering sleeve. On the position of the metering sleeve can be acted upon from the outside via a pretensionable spring. Furthermore, there are two to adjust the sleeve Sets of flyweights provided. Finally, the feed system also has to press the turbine acted on bellows, which are also on the adjustment of the fuel supply adjusting sleeve act. This known feed system meets the requirement of such a system speed-dependent delivery taking into account the pressure conditions in the turbine, but this is Plant quite complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Aufbau einfachere Brennstoffzufuhranlage der obengenannten Art zu schaffen, die der Forderung nach einer drehzahlabhängigen und von verschiedenen Drücken der Turbine beeinflußten Fördermenee erfüllt. The invention is based on the object of providing a fuel supply system of the above-mentioned structure with a simpler structure Kind of creating that demands a speed-dependent and different one Pressing the turbine affected Fördermenee met.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Brennstoffzufuhranlage für ein Gaturbinsntriebwerk der obigen Art dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise die Pumpe eine Zentrifugalpumpe und das Stellglied eine Membran ist, deren entgegengesetzte Seiten vom Druckabfall am Drehzahlregler beaufschlagt sind, und daß in der von dessen Eingang zu einer Membranseite führenden Leitung innerhalb des Druckreglers ein Abflußventil liegt, das in weiterhin bekannter Weise mittels eines evakuierten Balgs und eines mit diesem durch eine Stange verbundenen Balgs steuerbar ist, der innen von einem an Drosseln anliegenden Differenzdruck zwischen Eintritt und Austritt des Triebwerkskompressors beaufschlagt ist, und daß an den Innenraum des Druckreglers eine zum Einlaß der Pumpe führende Leitung mit einer einstellbaren Drossel angeschlossen ist.According to the invention, this object is achieved in the case of the fuel supply system for a gas turbine engine the above type solved in that, in a known manner, the pump is a centrifugal pump and the actuator is a diaphragm, the opposite sides of which are acted upon by the pressure drop across the speed controller are, and that in the line leading from its entrance to a membrane side within of the pressure regulator is a drain valve, which in a further known manner by means of an evacuated bellows and one of the bellows connected to it by a rod can be controlled, the inside of one of throttles applied differential pressure between the inlet and outlet of the engine compressor is applied, and that to the interior of the pressure regulator a line leading to the inlet of the pump with a adjustable throttle is connected.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in dem einfachen, übersichtlichen Aufbau der Brennstoffzufuhranlage, die sich wesentlich billiger fertigen läßt als die bekannte Einrichtung, ohne daß man dabei eine \veniger exakte Arbeitsweise in Kauf nehmen muß.The advantages of the invention consist in the simple, clear structure of the fuel supply system, which can be manufactured much cheaper than the known device, without having to pay for it exact working method must be accepted.

Vorzugsweise ist der einstellbaren Drossel ein Überdruckventil nachgeschaltet. Ferner wird vorgeschlagen, daß an den Balg ein Abflußventil angeschlossen ist, daß von der Drehzahl einer zweiten Turbine des Triebwerks steuerbar ist.A pressure relief valve is preferably connected downstream of the adjustable throttle. It is also proposed that that a drain valve is connected to the bellows, that of the speed of a second The engine's turbine can be controlled.

Nachstehend soll die Erfindung für ein Ausführungsbeispiel beschrieben werden, wobei auf die schematische Zeichnung Bezug genommen wird.
Die gezeigte Brennstoffzufuhranlage wird bei einer Gasturbine (nicht gezeigt) verwendet, die eine Mehrzahl von Brennern aufweist, die über eine Zuführleitung 10 aus der Anlage mit Brennstoff versorgt werden. Die Gasturbine treibt eine Zentrifugalpumpe 11 an, die über eine Leitung aus einem Behälter 12 mit Brennstoff gespeist wird (Pfeil Ä). Die Pumpe 11 fördert den Brennstoff über einen Drehzahlregler 13 und ein servobetätigtes Ventil 14 in die Zufuhrleitung 10, die ein Absperrventil 15 enthält.The invention will be described below for an exemplary embodiment, reference being made to the schematic drawing.
The fuel supply system shown is used in a gas turbine (not shown) which has a plurality of burners which are supplied with fuel from the system via a supply line 10. The gas turbine drives a centrifugal pump 11 which is fed with fuel via a line from a container 12 (arrow A). The pump 11 conveys the fuel via a speed controller 13 and a servo-operated valve 14 into the supply line 10, which contains a shut-off valve 15.

Der Drehzahlregler 13 hat eine Einlaßleitung 16 und eine Auslaßleitung 17 sowie eine Bohrung 18, in der ein Steuerschieber 19 verschiebbar angeordnet ist, dessen Stellung durch von der Gasturbine über eine· Welle 23 angetriebene schwenkbare Fliehgewichte 24 und eine Gegenfeder 20 bestimmt ist, deren Vorspannung durch einen Handhebel 22 mittels eines Nockens 21 änderbar ist (Pfeil B). Der Steuerschieber 19 trägt einen Steuerschlitz 25, dessen Stellung den Brennstofffluß zur Auslaßleitung 17 steuert.The speed regulator 13 has an inlet line 16 and an outlet line 17 as well as a bore 18 in which a control slide 19 is slidably arranged, the position of which is determined by pivotable flyweights 24 driven by the gas turbine via a shaft 23 and a counter spring 20, the bias of which is determined by a hand lever 22 can be changed by means of a cam 21 (arrow B). The control slide 19 has a control slot 25, the position of which controls the flow of fuel to the outlet line 17.

Der von der Drehzahl der Gasturbine abhängige Druckabfall im Drehzahlregler 13 wird über die Leitungen 17 und 26 auf die entgegengesetzten Seiten einer Membran 27 übertragen, die das Steuerglied 28 des servobetäticten Ventils 14 träst.The pressure drop in the speed controller 13, which is dependent on the speed of the gas turbine, is transmitted via the lines 17 and 26 are transferred to the opposite sides of a membrane 27 which controls the control member 28 of the servo-actuated valve 14.

In die Leitung 26 ist ein Druckregler 29 eingeschaltet, der im Ausführungsbeispiel an die Zuström- und Abströmseite des Gaturbinenkompressors angeschlossen ist. Dieser an Drosseln 30, 31 anliegende Differenzdruck wird einem Balg 32 des Reglers 29 zugeführt. Auf dem Balg 32 ist eine Stange 33 befestigt, die an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem evakuierten Balg 34 in Verbindung steht. Zwischen diesen beiden Bälgen 32, 34 ist auf der Stange 33 ein Hebel 35 schwenkbar angeordnet, der eine Schneide 36 trägt, die eine Öffnung 37 in der Leitung 26 steuert. In the line 26, a pressure regulator 29 is switched on, which in the exemplary embodiment is connected to the inflow and the downstream side of the Gaturbinenkompressor is connected. This lying on throttles 30, 31 Differential pressure is fed to a bellows 32 of the regulator 29. A rod 33 is attached to the bellows 32, which at its opposite end is in communication with an evacuated bellows 34. Between These two bellows 32, 34, a lever 35 is pivotably arranged on the rod 33, which has a cutting edge 36 carries which an opening 37 in the line 26 controls.

Der Innenraum des Reglers 29 ist über eine Leitung 38, die eine einstellbare Drossel 39 und eine Überdruckventil 40 enthält, mit dem Einlaß zur Pumpe 11 verbunden. Infolgedessen ist der Druck in der Leitung 26' abhängig vom Öffnungsgrad der einstellbaren Drossel 39 und außerdem vom Differenzdruck an den Drosseln 30, 31. Der auf die gegenüber-, liegenden Seiten der Membran 27 des Ventils 14 gegebene Druckabfall am Drehzahlregler 13 wird also durch den Differenzdruck an den Drosseln 30, 31 beeinflußt. The interior of the controller 29 is via a line 38, an adjustable throttle 39 and a Pressure relief valve 40 is connected to the inlet to the pump 11. As a result, the pressure is in the line 26 'depending on the degree of opening of the adjustable throttle 39 and also on the differential pressure at the throttles 30, 31. The one given on the opposite, opposite sides of the membrane 27 of the valve 14 The pressure drop across the speed controller 13 is therefore influenced by the differential pressure across the throttles 30, 31.

Da der Förderdruck der Pumpe 11 von der Drehzahl der Pumpe abhängig ist, kann der Druckregler bei niedrigen Drehzahlen nicht korrekt arbeiten. Das Überdruckventil 40 läßt nur dann Brennstoff aus dem Druckregler 29 abfließen, wenn der von der Pumpe 11 erzeugte Druck einen bestimmten Wert erreichtSince the delivery pressure of the pump 11 depends on the speed of the pump, the pressure regulator can do not work correctly at low speeds. The pressure relief valve 40 can only then fuel from the Flow pressure regulator 29 when the pressure generated by the pump 11 reaches a certain value

ίο hat.ίο has.

Falls erforderlich, wird ein weiterer Drehzahlregler 41 verwendet, durch den der Druck im Balg 32 mittels eines Abflußventils 42 geändert werden kann.
Die Stellung dieses Ventils 42 wird durch die Drehzahl eines Rotors 43 bestimmt, der im Ausführungsbeispiel von einer freien Gasturbine (nicht gezeigt) über eine Welle 44 angetrieben wird. Statt dessen kann es jedoch die andere von zwei unabhängigen je einen Kompressor und eine Turbine tragenden Wellen eines Gasturbinentriebwerks sein.If necessary, another speed controller 41 is used, by means of which the pressure in the bellows 32 can be changed by means of a drain valve 42.
The position of this valve 42 is determined by the speed of a rotor 43 which, in the exemplary embodiment, is driven by a free gas turbine (not shown) via a shaft 44. Instead, however, it can be the other of two independent shafts of a gas turbine engine that each carry a compressor and a turbine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Fuel supply system for a gas turbine engine, with a pump driven by the latter, in the pressure line leading to the burners with a control slide valve Speed controller a valve is connected downstream, the control slide by the engine driven flyweights is displaceable against a manually pretensionable spring and the valve has a pressure-compliant actuator which is controlled by one of the differential pressure between Inlet and outlet of the engine compressor influenced pressure regulator is controllable, characterized in that, in a manner known per se, the pump is a centrifugal pump and the actuator is a diaphragm (27), the opposite sides of which are subject to pressure drop on the speed controller (13) are acted upon, and that in the of its input to a membrane side leading line (26, 26 ') within the pressure regulator (29) a drain valve (37, 36, 35) lies, which in a further known manner by means of an evacuated bellows (34) and one with this by a rod (33) connected bellows (32) can be controlled, the inside of a throttle (30, 31) applied differential pressure between the inlet and outlet of the engine compressor is acted upon, and that to the interior of the pressure regulator (29) one to the inlet of the pump leading line (38) is connected to an adjustable throttle (39).

2. Fuel supply system according to claim 1, characterized in that the adjustable The throttle (39) is followed by a pressure relief valve (40).

3. Fuel supply system according to claim 1 or 2, characterized in that the bellows (32) a drain valve (42) is connected, which of the speed of a second turbine of the Engine is controllable.