DE2303974B2

DE2303974B2 - Brennstoffversorgungsanordnung für ein Gasturbinen-Triebwerk

Info

Publication number: DE2303974B2
Application number: DE2303974A
Authority: DE
Inventors: Alan Arthur Bromsgrove Worcestershire Crawley
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1972-01-29
Filing date: 1973-01-27
Publication date: 1981-05-27
Also published as: FR2169393A1; US3784329A; JPS4884212A; GB1406245A; IT977086B; DE2303974A1; JPS5210487B2; DE2303974C3; FR2169393B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffversorgungsanordnung für ein Gasturbinen-Triebwerk mit einer ersten Pumpe, die als Kreiselpumpe ausgeführt ist, und einer zweiten Pumpe, die Brennstoff über eine Brennstoff-Regelvorrichtung zu dem Gasturbinen-Triebwerk fördern, und einer Ventileinrichtung, mittels derer die beiden Pumpen hintereinander schaltbar sind bzw. die zweite Pumpe im Nebenstrom passiert werden kann.

Eine derartige Brennstoffversorgungsanordnung ist aus der DE-OS 14 76 744 bekannt. Diese bekannte Brennstoffversorgungsanordnung weist zwei Pumpen in Reihe und ein Treibstoffregelsystem auf, das von der Druckseite der zweiten Pumpe versorgt werden kann. Alternativ kann die zweite Pumpe im Nebenstrom durch ein Ventil passiert werden, so daß die erste Pumpe allein das Regelsystem versorgt, vorausgesetzt, daß die zweite Pumpe steht. Diese bekannte Versorgungsanordnung arbeitet nur dann zufriedenstellend, wenn die zweite Pumpe eine Verdrängerpumpe ist.

Verdrängerpumpen sind gegenüber Kreiselpumpen schwerer, weniger betriebssicner und teurer in der Herstellung. Auch weisen Verdrängerpumpen niei^t eine schlechtere Saugleistung auf und fallen aufgrund von Schmutz im gepumpten Medium leichter aus.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennstoffversorgungsanordnung der eingangs genannten Art /u schaffen, die nur von Kreiselpumpen betrieben wird, einen zufriedenstellenden Druckbereich hat inul bei der eine Verbindung der Kreiselpumpen miteinander zur

Lieferung des erforderlichen Druckbereichs automatisch in Erwiderung auf die Druckerfordernisse des Systems erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch die zweite Pumpe eine Kreiselpumpe ist, daß die Ventileinrichtung durch den Brennstoffdruck stromabwärts der Brennstoff-Regelvorrichtung derart betätigbar ist, daß bei Überschreiten eines Schaltwertes die beiden Pumpen hintereinander geschaltet sind und bei Unterschreiten desselben die zweite Pumpe im Nebenstrom passiert wird.

Eine solche Brennstoffversorgungsanordnung benötigt keine Verdrängerpumpe sondern kommt mit Kreiselpumpen aus, so daß die Anordnung leichter, betriebssicherer und preisgünstiger ist und eine bessere Saugleistung aufweist. Darüber hinaus wird bei dieser Anordnung der Nachteil von Kreiselpumpen vermieden, daß sie bei hohen Drücken und geringen Kördermengen nicht effektiv arbeiten, weil dann eine erhebliche Arbeitsleistung mit Medium erfolgt, das in der Pumpe verbleibt. Die erfindungsge/näße Brennstoffversorgungsanordnung vergeudet dagegen keine Leistung innerhalb der Pumpen und erzeugt einen geringeren unerwünschten Temperaturanstieg im Brennstoff.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch aufgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Zwei Fliehkraft- bzw. Kreiselpumpen 10, 11 sind auf einer einzigen Antriebswelle 12 angeordnet, die von einem Gasturbinentriebwerk 13 angetrieben wird. Die Saugseite der ersten Pumpe 10 bildet einen Einlauf für die Anordnung, und die Druckseite der zweiten Pumpe 11 ist über ein Rückschlagventil 14 mit einer Brennstoffzuführleitung 15 verbunden. Die Brennstoffzufuhrleitung 15 steht über eine Brennstoff-Regelvorrichtung 16 und eine Brennstoffzufuhrleitung 30 mit den Brennern des Triebwerks 13 in Verbindung. Die Brennstoff-Rsgelvorrichtung 16 spricht unter anderem auf die Position einer Drosselsteuerung 17 für das Triebwerk an.

Ein erstes Ventil (Pilotventil) 18 ist gegen eine Feder

19 betätigbar, wenn der Brennstoffdruck in der Brennstoffzufuhrleitung 30 stromabwärts von der Brennstoff-Regelvorrichtung 16 einen Sollwert überschreitet, um mit diesem Brennstoffdruck als ein Steuerdrucksignal ein druckbetätigbares zweites Ventil

20 zu beaufschlagen. Das erste Ventil 18 hat die Form eines Kolbens, der auf seinen jeweiligen Seiten von den Drücken an der Saugseite der ersten Pumpe 10 und vom Druck in der Brennstoffzuführleitung 30 beaufschlagt wird. In der geschlossenen Position des ersten Ventils 18 ist die effektive Querschnittsfläche, die vom Druck an der Ausgangsseite der Brennstoff-Regelvorrichtung 16 beaufschlagt wird, geringer als die bei geöffnetem Ventil. Das erste Ventil 18 schließt damit bei einem geringeren Druck in der Brennstoffzufuhrleitung 30 als derjenige, der erforderlich ist, um das erste Ventil 18 zu öffnen. Das erste Ventil 18 schwingt damit nicht im Betrieb. Das zweite Ventil 20 hat ein Regelelement 23 mit einem Betätigiingskolben 22, der in einer Bohrung 22,7 verschiebbar ist, welche auf das Signal vom eisten Ventil 18 anspricht, ferner eine Partie kleinerer Durchmessers als der Kolben 22, die auf einen Druck stromabwärts von der ersten Pumpe 10 anspricht.

Die Druckseite der erster. Pumpe 10 ist mit einer

öffnung 24 des zweiten Ventils 20 über eine ölkühlvorrichtung 31 für das Gasturbinentriebwerk 13 verbunden. Die Saugseite der zweiten Pumpe 11 ist mit einer Öffnung 25 des zweiten Ventils 20 verbunden. Das Regelelement 23 ist durch eine Feder 26 gespannt, derart, daß die Öffnung 25 bei Fehlen eines Drucksignals vom ersten Ventil 18 geschlossen wird. Eine dritte öffnung 27 am zweiten Ventil 20 steht über ein Rückschlagventil 28 mit der Brennstoffzufuhrleitung 15 stromaufwärts von der Brennstoff-Regelvorrichtung f6 in Verbindung

Wenn der Brennstoffdurchfluß durch die Brennstoff-Regelvorrichtung 16 so geregelt wird, daß der Brennstoffdruck des Brennstoffs, der dem Gasturbinentriebwerk 13 zugeleitet wird, unter dem Druck liegt, der erforderlich ist, um das erste Ventil 18 zu betätigen, befindet sich das zweite Ventil 20 in der dargestellten Position. Die Saugseite der zweiten Pumpe 11 ist abgesperrt, und die erste Pumpe 10 fördert Brennstoff über die ölkühlvorrichtung 31, die öffnungen 24,27 und das Rückschlagventil 28 zur Brennstoff-Regelvorrichtung 16. Brennstoff wird an einem Zurückfließen zur zweiten Pumpe 11 durch das Rückschlagventil 14 gehindert

Wenn der Brennstoffeingangsdruck zum Triebwerk einen Wert erreicht bei dem das eme Ventil 18 betätigt wird, wird der Betätigungskolben 22 des zweiten Ventils 20 mit diesem Druck beaufschlagt, und dadurch wird der Druck an der öffnung 24 dabei unterstützt, das Regelelement 23 gegen die Feder 26 zu bewegen, um ίο damit die öffnungen 24 und 25 miteinander zu verbinden und die Öffnung 27 abzusperren. Die Pumpen 10 und 11 sind damit in Reihe geschaltet, wobei das Rückschlagventil 28 für eine Verhinderung eines Zurückfließens von Brennstoff zum zweiten Ventil 20 i> sorgt. Auf diese Weise wird der volle erforderliche Druckbereich von einer einfacher· Pumpen/Ventilanordnung erzeugt.

Eine Drosselstelle 32 bewirkt eine Dämpfung der Bewegung des zweiten Ventils 20, um damit Hochdrücken stoße während der Betriebstätigkeit zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Brennstoff-Versorgungsanordnung für ein Gasturbinen-Triebwerk mit einer ersten Pumpe, die als Kreiselpumpe ausgeführt ist, und einer zweiten Pumpe, die Brennstoff über eine Brennstoff-Regelvorrichtung zu dem Gasturbinen-Triebwerk fördern, und einer Ventileinrichtung, mittels derer die beiden Pumpen hintereinander schaltbar sind bzw. die zweite Pumpe im Nebenstrom passiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite Pumpe (11) eine Kreiselpumpe ist, daß die Ventileinrichtung(18,20) durch den Brennstoffdruck stromabwärts der Brennstoff-Regelvorrichtung (16) derart betät'gbar ist, daß bei Überschreiten eines Schaltwertes die beiden Pumpen (10, 11) hintereinander geschaltet sind und bei Unterschreiten desselben die zweite Pumpe im Nebenstrom passiert wird.

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2. Brennstoff-Versorgungsanordnung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (18, 20) ein in Schließrichtung vorgespanntes erstes Ventil (18) aufweist, welches in Öffnungsrichtung durch den Brennstoffdruck stromabwärts der Brennstoff-Regelvorrichtung (16) belastet ist, den es bei Überschreiten des Schaltwertes an den Betätigungskolben (22) eines zweiten Ventils (20) weiterleitet und wobei die wirksame Fläche des ersten Ventils (18), die durch den Brennstoffdruck stromabwärts der Brennstoff-Regelvorrichtung (16) belastet ist, bei geschlossenem Ventil kleiner als bei geöffnetem ist, und daß in einer Stellung des zweiten Ventils (20) die beiden Pumpen (10, 11) hintereinander geschaltet sind und in der anderen Stellung die zweite Pumpe (11) im Nebenstrom passiert wird.