DE2316985A1 - Brennstoffregelvorrichtung fuer das aufheizsystem von gasturbinen - Google Patents
Brennstoffregelvorrichtung fuer das aufheizsystem von gasturbinenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
Description
PATENTANWÄLTE DipL-lng. WERNER COHAUSZ ·. DipUng. WILHELM FLORACK · DipL-Ing. RUDOLF KNAUF
4 Düsseldorf, Sdiumannstraße 97
2316985
Lucas Aerospace Limited
Well Street
GB-Birmingham 3. April 1973
Die Erfindung betrifft eine Brennstoffregelvorrichtung für das Aufheizsystem von Gasturbinen.
Die Erfindung besteht in einer Brennst off rege !vorrichtung für
das Aufheizsystem von Gasturbinen, die gekennzeichnet ist durch eine Brennstoffpumpe, eine veränderliche Dosiereinrichtung zur
Regelung des Brennstoffstroms von der Pumpe zu den Aufheizbrennern der Turbine in Erwiderung auf Betriebsgrößen der Turbine,
Mittel zur Änderung des Pumpenförderdrucks in Erwiderung auf die
Betriebsgrößen und eine Anfüllventilanordnung parallel zu der Dosiereinrichtung, wobei die Ventilanordnung ein Steuerglied
aufweist, das in Erwiderung auf eine Zunahme im Pumpenforderdruck
so bewegbar ist, daß zunächst die Ventilanordnung geöffnet und dann geschlossen wird, derart, daß dem Brenner eine Brennstoffcharge
zugeleitet wird.
27 149
Wa/Ti - 2 -
3Ö9842/0488
ORIGINAL INSPECTED
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels
der Brennstoffregelvorrichtung unter Bezungnahme auf die Zeiche
nungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung als Ganzes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer veränderlichen Dosiereinrichtung,
die einen Teil der Vorrichtung bildet, .Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Servodruckrege!anordnung, die einen Teil der Vorrichtung bildet,
Fig. 4 eine Darstellung einer Wahlventilanordnung* die einen Teil
der Vorrichtung bildet,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Verteileranordnung,
die einen Teil der Vorrichtung· bildet,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Belaisventilanrodnung,
die einen Teil der Vorrichtung bildet,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Ansaüg- bzw. Anfüllanordnung,
die einen Teil der Vorrichtung bildet,
Fig. 8 eine andere Form der Anfüllanordnung,
Fig. 9 eine andere Form der Anfüllanordnung und Fig. 10 eine vierte Form der Anfüllanordnung*
In Fig. 1 ist die Vorrichtung als Ganzes gezeigt, die eine Kreiselbrennstoffpumpe
10 mit Dampfkern aufweist, welche von der Turbine angetrieben wird. Die Pumpe 10 ist in einer Ausführung vorgesehen,
die eine Drossel 11 aufweist, welche auf ein Servodrucksignal PS1
anspricht, die über einen Kanal 12 angelegt ist, um die Pumpenförderung zu erhöhen. Dieses Servodrucksignal PS1 wird in einer noch
zu beschreibenden Weise abgeleitet. Die Drossel 11 spricht ferner auf ein weiteres Servodrucksignal PS2 in einem Kanal 13 an, desas
dem Druck im Kanal 12 entgegengerichtet ist.
Eine Brennstoffdosiereinrichtung 14 weist eine elektrische Eegelanordnung
14a auf. Die hydraulischen Teile der Einrichtung 14 sind
im einzelnen in Fig. 2 gezeigt. Die Einrichtung 14 weist einen Ein-
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laß 15 auf, der mit dem Auslaß der Pumpe 10 verbunden ist. Der Einlaß 15 steht über ein Rückschlagventil 16 mit drei veränderlichen
Dosiereinrichtungen 17» 18, 19 in Verbindung, die parallel
angeordnet sind, um den Brennstoffstrom zu einem Hauptbrenner 20, einer Sinne 21 und einem Gollander 22 des Aufheizsystems der !Turbine
zu regeln (Fig. 1).
Die Dosiereinrichtung 14 weist eine erste Steuerung in der Form einer dreidimensionalen Uocke 23 bzw. Kurvenscheibe auf, die fest
mit der Stange 24 eines Kolbens 25 verbunden ist. Die Nooke bzw. Kurvenscheibe 25 ist mit einer Reihe von Profilen versehen, die
Funktionen der Kompressoransaugtemperatur T.. für eine Anzahl von
Werten des Kompressorforderdrucks Pp entsprechen. Der Kolben 25
wird auf gegenüberliegenden Seiten mit Servodrücken beaufschlagt, die vom Druck am Einlaß 15 abgeleitet sind. Eine Seite des Kolbens
25 steht über ein Ventil 26 mit einer Kammer 27 und ferner über
eine Drosselstelle 28 mit der Uiederdruckseite des Ventils 16 in
Verbindung. Die Drosselstelle 28 und das Ventil 26 bilden damit eine veränderliche Mediumdruckpotentiometeranordnung.
Die andere Seite des Kolbens 25 steht über ein Ventil 29 mit der
Kammer 27 und ferner über eine Drosselstelle mit der Niederdruckseite
des Ventils 16 in Verbindung. Das Ventil 29 und die Drosselstelle
30 bilden damit ein weiteres veränderliches Mediumdruckpotentiometer.
Schließglieder für die Ventile 26, 29 sind durch einen einzigen Hebel 31 vorgesehen, der in entgegengesetzte Richtungen
durch die Bälge 32 bzw. 33 bewegbfear ist.
Der Balg 32 spricht auf einen Luftdruck zwischen zwei Drosselstellen
34» 35 an, abgeleitet von dem Ansaugedruck P1 des Turbinenkompressors.
Der Balg 33 spricht auf einen Luftdruck zwischen der Drsselstelle 35 und einer weiteren Drosselstelle 36 an, abgeleitet
von dem Förderdruck P2 des Turbinenkompressors. Eine Feder 37
sitzt zwischen dem Hebel 31 "und einem angrenzenden Ende der Kolben-
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stange 24. Eine weitere Feder 38 sitzt zwischen dem Hebel 31 und
einem einstellbaren Anschlag 39 an der Einrichtung 14· Die Kammer
27 steht über einen axialen Kanal 40 mit einer weiteren Kammer 41
in Verbindung, in der sich die Kurvenscheibe 23 befindet. Der axiale
Kanal befindet sich im Schaft 24. I1Ur eine bestimmte Differenz
des Drucks 3?2 und -^i ff^b* es ein© entsprechende Gleiehgewichtsp·-
sition des Kolbens 25 und damit eine entsprechende axiale Position
der Kurvenscheibe 23. "
Die Kurvenscheibe 13 sitzt auf einem Eitzel 42, derart, daß eine
axiale Verschiebung, aber keine Drehung dem Eitzel 42 gegenüber
ermöglicht ist. Das Eitzel 42 kämmt mit einer Zahnstange 43» die
einen Teil eines Kolbens 44 bildet. Der Kolben 44 spricht auf die
Betätigung einer elektrisch betätigten Servoregelventilanordmmg
45 an, die zwei miteinander verbundene Eingangsöffnungen 46, 47 ii&d
zwei Auslaßöffnungen 48, 49 sowie eine Ablaßöffnung 50 aufweist.
Die Ventilanordnung 45 weist einen elektrischen Linearwandler 78
auf, der auf die Position des Kolbens 44 anspricht.
Sin Ventilsteuerkolben 51 ist axial in Erwiderung auf Drucksignale
an seinen gegenüberliegenden Enden bewegbar, wobei diese Signale vom Druck an der Öffnung 47 durch eine Düse 52 abgeleitet sind,
die schwenkbar durch einen Drehmomentmotor 53 bewegbar" ist, so daß
eine Ausrichtung mit einem von zwei Kanälen 54» 55 ermöglicht«wird,
durch die Drucksignale an die betreffenden Enden des Yentilsteuerkolbens 51 geleitet werden.
Die Elektrischen Signale von der Anordnung 14a, die an den Drehmomentmotor
53 angelegt werden, sind von der Ansaugtemperatur !D1 des
Turbinenkomprsessors abgeleitet, außerdem vom Ausgang vorn Wandler
78. Die Winkelposition der Kurvenscheibe 23 hängt damit von der
Temperatur T1 ab.
Veränderliche Dosiervorrichtungen 179 18, 19- sind im Winkel im Abstand
um die Achse der Kurvenscheibe 23 herum angeordnet. Damit
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diese Anordnung schematises in Fig. 2 dargestellt werden kann, ist
ein Teil der Kurvenscheibe 23 an der Vorrichtung 17 wiederholt.
Die Vorrichtungen 17 weist eine Hülse mit einer Öffnung 61 auf,
die mit dem Einlaß 15 in Verbindung steht« Ein Kolbensteuerorgan
62 ist in der Hülse 60 verschiebbar und weist eine Öffnung 63 auf,
die mit der Öffnung 61 zusammenwirkt, um für eine veränderliche Meßblende zu sorgen. Das Steuerorgan 62 bildet mit der Hülse 60
eine Kammer 64, die mit dem Einlaß 15 über eine Drosselstelle 65
in Verbindung steht. Das Organ 62 weist einen Schaft 66 mit einer Bohrung 67 auf, die mit der Kammer 64 in Verbindung steht. Ein Kugelschließglied
68 ist am Schaft 66 gehalten und kann betätigt werden, um die Bohrung 67 abzusperren.
Ein Kurvenabtaster 69 ist schwenkbar an der Hülse 60 gelagert und
greift an der Kurvenscheibe 23 an. Das Steuerorgan 62 wird nach rechts gemäß der Darstellung in Fig. 1 durch den Druck an der Hiederdruckseite
der Öffnungen 61, 63 gedrückt. Diese Bewegung nach rechts wird unterstützt durch den Druck in der Kammer 64« Wenn der
Kugel §8 durch den Kurvenabtaster 69 die Möglichkeit zum Öffnen
gegeben wird, fällt der Druck Pn in der Kammer 64» und das Organ
Xt
62 bewegt sich, um den Brennstoffstrom durch die Einrichtung 17 zu
verringern. Bei geschlossener Kugel 68 überschreitet der Druck in der Kammer 64 den stromabwärts von den Öffnungen 61, 63 und arretiert
das Organ 62. Das Steuerorgan 62 wirkt damit wie ein Uachlaufservokolben,
dier auf die Position des Kurvenabtasters 69 anspricht, welcher seinerseits auf den Druck P„ und auf die Temperatur
T^ anspricht.
Die Einrichtungen 18 und 19 sind im allgemeinen der Einrichtung 17
entsprechend ausgebildet und weisten jeweils Kolbensteuerorgane 70,
71 auf. Die Organe 70, 71 sind jedoch außerdem in ihren zugehörigen
Hülsen drehbar. Eine Kantenkurvenführung 72 ist an einer Welle
73 befestigt, die sich 4in die Kammer 4I erstreckt. Kurvenabtaster
72a sind mit den Organen 70, 71 verkeilt und in Anlage an die Kur-
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venführung ^2 gespannt. Die Welle 73 ist durch eine Zahnestangen/
Hitzelanordnung drehbar. Diese Zahnstangen/Ritzelanordnung 74 wird
durch eine elektrisch betätigte Servoventilanordnung 75 gesteuert,
die mit der vorstehend beschriebenen Ventilanordnung 45 identisch ist. An das Servoventil 75 angelegte elektrische-Signale hängen von
der Position einer Leistungssteuerung für die Turbine ab. Die Steuerorgane
70, 71 sprechen damit auf den Druck P2, die Temperatur T^ und
die Steuerposition θ an.
Der Brennstoffdruck DP1 unmittelbar stromabwärts von der Einrichtung
17 steht über einen Kanal 80 mit einer Servodruckregelanordnung
81 (Fig. 1) in Verbindung, die im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist. Die Niederdruckseite der Einrichtung 17 steht ferner mit einem
Drosselventil 82 in Verbindung, das ein federgespanntes Kolbensteuerorgan
83 aufweist, das auf den Druck DP^ und auf einen Servodruck
S1 anspricht, um den Brennstoffstrom von der Einrichtung 17 zu einem Aaslaßkanal' 84 zu regeln. Der Servodruck S1 entsteht in einer noch
zu beschreibenden Weise und wird über einen Kanal 85 an das Organ 83 angelegt.
Stromabwärts von der Einrichtung befindet sich ein Drosselventil mit einem Auslaß 76a und einem Kolbensteuerorgan, das gegen den
Druck DP2 stromabwärts von der Einrichtung 18 durch eine Feder und
durch ein Servodrucksignal S2 gedruckt wird, das in einer noch zu beschreibenden Weise abgeleitet wird und über einen Kanal 77 zugeleitet
wird. Stromabäwrts von der Einrichtung 19 befindet sich ein
Drosselventil 78» das mit dem Ventil 77 identisch ist und einen Auslaß
78a hat. Das Kolbensteuerorgan des Ventils 78 spricht auf den
Druck DP3 stromabäwrts von der Einrichtung 19 und auch auf einen
Servodruck S3 an, der in einer noch zu beschreibenden Weise abgeleitet
wird und über einen Kanal 79 angelegt wird.
Die Anordnung 81 weist einen Ventilsteuerkolben 86 auf, der in eine
Sichtung durch den Förderdruck P der Pumpe 10 beaufschlagt wird, in die entgegengesetzte Richtung durch den Druck DP1 und durch einen
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'Reglermechanismus 87, der auf die Turbinendrehzahl anspricht. Der
Ventilsteuerkolben 86 ist durch eine torsionsmäßig steife Fede:r 88
mit einem Hilfskolben 89 gekoppelt, dessen Seite, die von dem Steuerkolben 86 angewandt ist, über eine Sequenzventilanordnung 90 (die
noch zu "beschreiben sein wird) und über einen Kanal 13 lait dem Druck
PS2 an der Pumpendrossel 11 in Verbindung steht. Der Hilfskolben 89
und der Steuerkolben 86 gleiten in einer Hülse 91, die mit Öffnungen
92, 93 versehen ist, und diese stehen jeweils mit dem Druck PS2 bzw. mit dem Förderdruck P der Pumpe in Verbindung. Die Öffnungen 93, 92
sind axial in einem Abstand angeordnet, der geringer als die Länge des Kolbens 89 ist, so daß am rechten Ende des Bewegungswegs (gemäß
der Darstellung in Pig. 3) der Kolben 89 auf beiden Seiten vom Druck PS2 beaufschlagt wird, während er am linken Ende seines Bewegungswegs
vom Druck Pp auf beiden Seiten beaufschlagt wird. Die Kraft als Folge der Differenz zwischen den Drücken Pp und PS2 in Ausübung über die
Feder 88 auf den Steuerkolben 86 ist damit begrenzt.
Die Hülse 91 weist ferner eine Öffnung 94 auf, die mit dem Druck PS1
über den Kanal 12 in Verbindung steht, ferner eine Öffnung 95» die
mit einem Servodruck PS3 in Verbindung steht, welcher über die Ventilanordnung
90 abgeleitet ist, eine Öffnung 96, die mit einem Niederdruck
LP in Verbindung steht, welcher zweckmäßigerweise der Ausgangsdruck
einer nicht dargestellten Hilfspumpe in einem Brennstofftank ist, der der (Purbine zugeoraadnet ist. Die Öffnung 94 steht mit
der Bohrung der Hülse 91 über zwei gedrosselte Kanäle in Verbindung.
Dabei ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß in einer Mittelposition des Steuerkolbens 86 beide Öffnungen 95 und 96 mit der Öffnung
94 über den jeweils gedrosselten Kanal in Verbindung stehen, um damit
als ein Mediumpotentiometer zu fungieren.
Eine Erhöhung im Förderdruck Pp der Pumpe drückt den Steuerkolben 86
nach links, um einen erhöhten Durchfluß zwischen den Öffnungen 94*
96 und einen geringeren Durchfluß zwischen den Öffnungen 94» 95 zu
ermöglichen. Wenn der Servodruck PS3 hoch ist, fällt der Servodruck
PS1, und die Drossel 11 in der Pumpe 10 bewegt sich, um den Brenn-
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Stoffdurchfluß zu verringern. Diese Bewegung bewirkt einen Abfall im Druck PS2, der über die Ventilanordnung 90 übergeführt wird, um
den Kolben 89 nach rechts zu drücken, damit einer Bewegung des
Steuerkolbens 86 entgegengewirkt wird. Der Kolben 89 bildet damit für eine Positionsrückkopplung, bis der Förderdruck Pp der Pumpe
ausreichend hoch geworden ist, um einen Gleichgewichtszustand wiederherzustellen.
Eine Zunahme ian der Turbinendrehzahl ET oder im Druck DP1 bewirkt entsprechend eine Erhöhung des Förderdrucks Pp
der Pumpe. Der Förderdruck Pp der Pumpe am Einlaß 15 der Dosiereinrichtung
14 wird damit geändert, um die Differenz zwischen den Drücken DP1 und Pp im wesentlichen konstant für eine bestimmte Turbinendrehzahl
zu halten, wobei diese Druckdifferenz mit der Turbinendrehzahl varfeiabel ist. Die Gewichte 87a des Eeglermechanismus 87
haben eine relativ niedrige spezifische Dichte, so daß dann, wenn ein dichterer Brennstoff verwendet wird, der Effekt der .Turbinendrehzahl
auf den Steuerkolben 86 verringert wird.
Die Hülse 91 weist eine weitere Öffnung 97 auf, die normalerweise
mit Ar Öffnung 96 in Verbindung steht, die jedoch von dem Ventilsteuerkolben
86 abgesperrt wird, wenn dieser sieh ausreichend weit nach rechts bewegt hat, um die Öffnung 96 der Öffnung 94 gegenüber
abzusperren. -- .
Die Anordnung 81 weist ferner ein Steuerkolbenventil 100 auf, das
einen Steuerkolben 101 hat, der auf den Druck DP1 und auf den Druck DP2 anspricht, welcher von der Dosiereinrichtung 14 kommt, wie vorstehend
beschrieben, und sich dem Druck DP1 entgegenstellt· Eine
Hülse 102 umgibt den Steuerkolben 101. Die Hülse hat eine Öffnung 105, die mit dem Förderdruck Pp der Pumpe in Verbindung steht, eine
Öffnung 104» die über den Kanal 77 mit dem Drosselventil 76 in der
Dosiereinrichtung 14 in Verbindung steht9 um ihr den Servodruck S2
zuzuleiten, und eine Öffnung 105» die mit der Öffnung 97 und damit
normalerweise mit dem Niederdruck in Verbindung steht.
Ein Kolbenelement I06 ist mit dem Steuerkolben 101 durch eine tor-
„ . r. 3Ö9842/0488
sionsmäßig steife Feder 107 gekoppelt. Auf Grund des Leckens tun das
Korbenelement 106 herum wirkt dieses als Dämpfer, um die Bewegung des Steuerkoltens zu verlangsamen.
Ein weiteres Steuerkolbenventil 110 ist im wesentlichen mit dem Ventil
100 identisch und weist einen Steuerkolben 111 auf, der in Erwiderung
auf den Druck DP1 und auf einen Druck DP5 "bewegbar ist, welcher, wie vorstehend beschrieben, von der Niederdruckseite der Dossiereinrichtung
19 in der Einrichtung 14 kommt, um den Wert des Servodrucks SJ an einer Öffnung 112 zu bestimmen. Die Öffnung 112 steht
über einen Kanal 79 mit dem Drosselventil 78 in der Anordnung 14 in
Verbindung.
Die Steuerkolben 86, 101, 111 und der Regler 87 werden über ein Zahnradvorgelege
von einer Welle 115 in Drehung versetzt, die von der
Turbine angetrieben wird.
Der Dosiereinrichtung 14 ist eine Freikolbenventilanordnung 120 zugeordnet,
die schematisch im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist. Die Anordnung 120 weist zwei Freikolbenventile 121, 1§22 auf, die jeweils
Kugelkolben 123, 124 aufweisen. Das Ventil 121 ist durch Kanäle 125,
126 mit den Drücken PF2, PF3 an den Niederdruckseiten der betreffenden Drosselventile 76, 78 in der Einrichtung 14 verbunden. Das Ventil
123 hat einen Auslaß 127, der einen Einlaß des Ventils 122 bildet.
Der andere Einlaß des Ventils 122 steht über einen Kanal 128 mit dem Druck PR in der Kammer 41 in der Einrichtung 14 in Verbindung.
Der Auslaß des Ventils 122 steht über einen Kanal 129 mit dem Drosselventil 82 in der Einrichtung 14 in Verbindung. Der Druck im
Kanal 129 liefert den Servodruck S1. Der Druck S1 ist damit gleich demjenigen der Drucke, PR, PF2 oder PF3, der am höchsten ist.
Wenn das Aufheizsystem der Turbine eingeschaltet ist, wird Brennstoff
von der Pumpe 10 der Einrichtung 14 zugeleitet und fließt über eine Einrichtung 17 und das Drosselventil 82 zum Kanal 84 und dann
über eine Verteileranordnung, die noch im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 5 zu beschreiben sein wird, zu den Hauptbrennern des«Auf-
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" 10~ 7316985
hei ζ syst ems. .
Der Förderdruck Pp der Pumpe 10 wird geregelt, wie vorstehend beschreieben,
um den Druck DP1 im wesentlichen konstant für eine bestimmte Turbinendrehzahl und Brennstoffdichte zu halten. Ein Anstieg
im Druck DPI drückt den Steuerkolben 101 in der Anordnung nach rechts, um zu bewirken, daß der Wert des Drucks S2 in Richtung
auf den Förderdruck Pp der Pumpe steigt. Das Drosselventil 876 schließt sich; progressiv, bis der Druck DP2 angestiegen ist, um dem
Druck DP1 gleich zu sein, und damit werden Gleichgewichtszustände wiederhergestellt. In entsprechender Weise bewegt sich der Steuerkolben
101 bei einem Anstieg des Drucks DP2 nach links, und dafis
Drosselventil 76 öffnet sich, bis das Gleichgewicht wiederherg4estellt
ist. Das Steuerkolbenventil 110 in der Anordnung 81 arbeitet entsprechend, um den Druck DPJ mit dem Druck DP1 gleichzuhalten.
Das Tentil 82 in der Dosiereinrichtung 14 wirkt als ein Druckbeaufschlagungsventil.
Die Federn in den Ventilen J6, J8 schaffen nur
leichte Torlasten, um sicherzustellen, daß diese Ventile geschlossen sind, wenn das System steillgesetzt wird. Die Feder im Ventil
82 ist derart, daß bei Fehlen des Servodrucks S1 der Druck DP1 gerade ausreicht, um die Steuerkolben 86, 101, 111 in der Servodruckregelanordnung
81 zu betätigen. Bei niedrigen Durchflüssen ist deshalb der Systemdruck niedrig, und der Pumpleistungsverlust ist auf
einem Minimum.
Bei höheren Eaten deesk Brennstoffstroms im Aufheizsystem nimmt der
Druck PF2 und PF3 zu, und der höchste dieser Drücke wird über die
Freikolbenventilanordnung 120 zugeleitet, um den Servodruck S1 zu bilden. Der Servodruck S1 unterstützt die Feder im Ventil 82, um
den Systemdruck zu erhöhen. Dier damit einhergehende Anstieg im Druck DP1 erhöht die Werte der Servodrücke S2 und S3, um den Drosselventilen
76, 78 die Möglichkeit zu geben, den erhöhten Systemdruck
aufrechtzuerhalten.
Ein niedriger Wert des Aufheizbrennstoffstroms, d.h. bei niedrigen
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werten des Kompressorförderdrucks P2 und des Winkels θ der Leistungssteuerung,
sind die Drücke PF2 und PF3 niedrig. Unter diesen Umständen wird der Servodruck S1 gleich dem Druck PE in der
Kammer 41 der Anordnung 14· Der Systemdruck wird damit hoch genug gehalten, um den Druck PE, der auf die Steuerorgane 62, 70, 71 in
den betreffenden Dosiereinrichtungen 17, 18, 19 einwirkt, daran zu hindern, diese !.teuerorgange in Positionen zu drücken, in denen
der Aufheizbrennstoffstrom abgesperrt wird.
Die in Fig. 5 gezeigte Verteileranordnung 130 hat ein Gehäuse 131
mit Einlaßöffnungen 132,133, 134» die jeweils mit den Auslaßkanälen
76a bzw. 78a von Drosselventilen 82, 76, 78 verbunden sind.
Den betreffenden Einlaßöffnungen 132, 133, 134 sind Auslaßöffmangen
135» 136, 137 zugeordnet, die jeweils mit dem Hauptbrenner 20,
der Einne 21 und dem Collander 22 des Turbinenaufheizsystems in
Verbindung stehen.
Zwischen den Einlaßöffnungen und ihren zugehörigen Auslaßkanälen befindet sich jeweils Tentilanordnungen 138» 139» 140, die betätigbar
sind, um die Auslaßkanäle 135» 136, 137 entweder mit ihren zugehörigen
Einlaßöffnungen oder mit einem Gang I4I zu verbinden, der
über eine vierte Ventilanordnung 142 mit einem Niederdruckabflußauslaß
143 in Verbindung steht.
Die Ventilanordnung 140 besteht aus zwei konischen Sitzen 144» 145 im Gehäuse I3I und glockenförmigen Steuerglied I46, dessen
teilsphärische Endpartien 147» 148 jeweils zur Anlage an den Sitzen
144» 145 vorgesehen sind. Das Glied I46 wird durch eine Feder 149
in eine Richtung gespannt, um die Partie 147 in Anlage an den Sitz
144 zu bringen und damit die Öffnung I34 vom Auslaßkanal 137 zu
trennen. In dieser Position des Steuerglieds I46 steht der Auelaßkanal
137 mit dem Gang 14I in Verbindung.
Das Glied 146 ist gegen die Feder 149 durch einen axial ausgerichteten
Kolben I50 bewegbar, der auf den Servodruck PS3 in einem
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weiteren Gang anspricht. Bie Zuleitung des Drucks PS5 zu diesem
Gang 1451 wird in einer noch zu "beschreibenden Weise von der Sequenzventilanordnung
90 und durch ein Relaisventil I60 (Fig. 1)
geregelt, das im Zusammenhang mit Pig. 6 noch zu beschreiben sein wird. Der Druck PS 3 hat eine ausreichende Höhe, um sicherzustellen,
daß das Steuerglied 146 ohne weiteres gegen die Feder 14-9 bewegbar
ist, ebenso gegen den Druck in der Einlaßöffnung 134, Die
Ventilanordnung 14O hat damit eine "Knall"-Wirkung.
Die Partie 147 ist mit Spiel in einer Hülse 152 verschiebbar, die
einen Teil des Gehäuses I3I bildet. Die Partie 148 ist radial dem
Kolben 150 gegenüber bewegbar. Das Steuerglied 146 wird damit
selbsttätig in eine Flucht mit den Ventilsitzen 144» 145 gebracht.
Die Ventilanordnungen 138» 139 sind im wesentlichen identisch mit
der Ventilanordnung I40, und sie unterscheiden sich nur in ihren
Abmessungen. Die Anordnungen 138, 139 sprechen ebenfalls auf den
Servodruck PS3 im Gang I5I an.
Die Ventilanordnung 142 hat einen konischen Sitz, an den sich ein
teilsphärisches Schließglied 154 anlegen kann· Die Ventilanordnung
142 wird durch eine Feder 155 in die geschlossene Lage gespannt,
und sie ist durch einen Kolben 156 gegen die Feder 155 in. Erwiderung
auf einen Servodruck PS4 bewegbar, der ebenfalls über die Sequenzventilanordnung
90 abgeleitet ist.
Das Sequenzventil 90 ist schematisch in Fig. 1 gezeigt und weist
eine Hülse mit einer Anzahl von Öffnungen auf. In der Hülse befindet
sich ein Steuerorgan, das von der Welle 73 (Fig. 1 und 2) drehbar ist, um die Öffnungen selektiv miteinander zu verbinden. Gemäß
der Darstellung in Fig. 1 hat das Steuerorgan eine Anzahl von Dosierrändern,
die mit den zugehörigen Öffnungen zusammenarbeiten, um nur diejenigen Öffnungen miteinander zu verbinden, die gemäß
der Darstellung einer betreffenden Dosierstelle am Steuerorgan zugeordnet sind. Eine Drehung des Steuerorgans wird am besten als
eine schrittweise Drehung in fünf Schritten nach links, nämlich B
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bis F, aus einer Ausgangslage A betrachtet, die in Pig. 1 gezeigt ist. Es sind Tier Dosierstellen I70, I7I, 172, 175 gezeigt.
Eine Hochdruckquelle, zweckmäßigerweise der Förderdruck der Hauptbrennstoff
pumpe der Turbine, ist mit den Öffnungen 174» 175 der
D»sierstellen I70 bzw. I7I verbunden. Öffnungen 176, I77 an der
Stelle 170 sind jeweils mit dem Kanal 13 der Pumpe 10 und mit der
PS-2-Verbindung der Druckregelanordnung 81 verbunden. In den Positionen
A und B sind also die Öffnungen 174» 176 miteinander verbunden,
und in dien Positionen G bis F sind die Öffnungen I76, I77
emiteinander verbunden.
An der Dosierstelle I7I ist die Öffnung I75 mit einer Öffnung I78
in der Position A allein und mit einer Öffnung 179 in den Positionen
C bis F verbunden. Der Druck an der Öffnung 179 liefert einen Servodruek PS3, und derjenige an der Öffnung I78 liefert einen Servodruck
PS4· 33er Kiederdruck LP, auf den vorstehend bezug genommen
worden ist, ist mit den Öffnungen 180, 181 an den Dosierstellen 172 bzw. 173 verbunden. Eine weitere Öffnung 182 an der Stelle 172
ist mit der Öffnung I78 verbunden. Dabei ist eine solche Anordnung
vorgesehen, daß der Druck PS4 unter hohem Druck in der Position A und unter niedrigem Druck in den Positionen B bis F steht. Eine
Öffnung 184 an <3.er Stelle I72 ist mit der Öffnung 179 an der Stelle
170 verbunden, so daß der Druck PS3 ein niedriger Druck in den
Positionen A und B ist. Eine Öffnung 183 an der Stelle I73 ist mit
dem Auslaß der Pumpe 10 verbunden, so daß der Pumpenaeuslaß mit
dem niedrigen Druck in der Stelle A allein des Steuerorgans verbunden ist. Die Kammer 4I in der Dosiereinrichtung I4 steht in ständiger
Verbindung mit einem niedrigen Druck über das Folge- bzw. Sequenzventil 90.
Die Positionen A bis F der Welle 73 und. damit des Sequenzventil-Steuerorgans
entsprechen den Positionen eines Pilotensteuerhebels S(nicht dargestellt) für die Turbine. Die Positionen A und B entsprechen
einem nicht eingeschalteten Zustand des Aufheizsystems,
309842/0488 ~ 14 -
-AA--
eine Bewegung zwischen den Positionen B und G entspricht einem Anstellen
oder Stillsetzen des Aufheizsystems, je nach der Bewegungsrichtung,
und die Positionen D bis F entsprechen den verschiedenen
¥erten des Aufheizstroms, wie er durch die Kurvenführung 72 (Fig.
1) geregelt wird.
Das Relaisventil 160 ist in Fig. 6 gezeigt und weist ein Gehäuse
190 auf, in dem zwei axial fluchtende Düsen I9I, 192 sitzen, deren
Bohrungen jeweils über Kanäle 193t 194 mit Drücken PS3 und mit dem
'Gang 141 in. der Yerteileranordnung I30 in Verbindung stehen. Ein
Hebel 195 ist im Gehäuse ".30 schwenkbar gelagert und trägt ein selbstausrichtendes Schließglied 196. Der Hebel 195 wird durch eine
Feder 197 so gespannt, daß das Schließglied I96 die Düse 19I absperrt.
Der Hebel 195 ist gegen die Feder 197 durch den Druck 3?S3
bewegbar, um die Düse 191 au öffnen und die Düse 192 zu schließen.
Ein Kanal 198 stelle eine "Verbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses
und dem Gang 151 in der Anordnung I30 her. Wenn der Druck
PS3 ausreichend hoch ist, um die Feder 197 z*1 überwinden, sind die
Kanäle 193» 198 miteinander verbunden, und die Ventile in der Yesteil
er anordnung I30 werden betätigt, um dem Turbinenaufheizesystem
Brennstoff zuzuleiten. Wenn der Druck PS5 niedrig ist, wird der
Gang 151 über den Kanal 198, 194 niit dem Gang I4I verbunden, und
die Ventilanordnungen 138, 159» 140 werden betätigt, um die Brennstoffzuleitung
zu den Aufheizbrennern zu unterbinden. Wenn der Druck PS4 auf einen niedrigen Wert abfällt, öffnet sich das. Yentil
142, um Brennstoff in diesen Brennern über den Kanal 143 in einem
Abfluß 199 abfließen zu lassen.
Die Brennstoffregelvorrichtung weist ferner eine Anfüllventilamordnung
200 auf, die im einzelnen in Fig. 7 gezeigt ist. Die Anordnung
200 ist parallel zur Dosiereinrichtung I4 zwischen die Druckseite
der Pumpe 10 und die Einlaßöffnungen der Yerteileranordnung 1J0 geschaltet.
Die Ventilanordnung 200 weist ein kolbenartiges Steuerglied 201 auf, das in einem Zylinder 202 verschiebbar ist und durch
eine Feder 203' in Richtung auf einen Anschlag 204 gespannt ist. Die
309842/0488
- 15 -
Bohrung des Zylinders 202 steht über einen Kanal 205 mit der Saugseite
der Pumpe 10 in Verbindung.
Der Kolben 201 weist einen vergrößerten Kopf 206 auf, der über ein
Filter 207 "and eine Durchflußdrosselstelle 208 vom Förderdruck Pp
der Pumpe im Kanal 205 beaufschlagt wird, um den Kolben 201 gegen die Feder 203 zu drücken. Eingkanäle 209» 210, 211 umgeben den Kolben
201 im Zylinder 202, und diese Kanäle stehen über jeweilige Hüekschlagventile 212, 213, 214 und Kanäle 215, 216, 217 mit den
jeweiligen Einlaßöffnungen 132, 133» 134öe^ Verteileranordnung 130
in Verbindung. Der Kanal 211 steht mit einer Seite des Kolbenkopfes 206 in Verbindung, der von derjenigen abgewandt ist, die vom Druck
Pp beaufschlagt wird.
Der Kdben 201 weist eine innere Blindbohrung auf, die mit den Öffnungen
218, 219, 220 in der Wand des Kolbens 201 in Verbindung steht. In der äußersten rechten Position des Kolbens 201 gemäß Fig. 7 befinden
sich die Öffnungen 218, 219, 22o aus dem Bereich der betreffenden Singkanäle 209» 210, 211. Der sugelassene Bewegungsweg des
Kolbens 201 ist derart, daß die Öffnungen 218, 219, 220 mit jeweiligen Kanälen 209» 210, 211 in Verbindung stehen, um der Verteileranordnung
130 Brennstoff zuzuleiten. In der extraemen linken Position
des Kolbens 201 sind die Öffnungen 218, 219, 220 wiederum aus dem Bereich der betreffenden Ringkanäle. In dieser linken Positionen
steht der Pump enf ör der druck Pp mit einem Kanal 221 in Verbindung,
der mit einer "Hot-ShotM-Zündvorrichtung 222 (Fig. 1) in bekannter
Ausführung verbunden ist.
Das Maß der Bewegung des Kolbens 201 nach links und damit die jedem
Aufheizbrenner zugeleiteten Brennstoffmenge hängt von der Größe der Drosselstelle 208 ab. Der Kolben 201 wird in seiner linken Poeition
durch den Pumpenforderdruck Pp gehalten, solange das Aufheizsystem
in Funktion bleibt. Wenn das Aufheizsystem ausgeschaltet wird, wird der Druck Pp effektiv gleich dem Druck am Pumpeneinlaß, und der Kolben
201 kehrt in seine Ausgangslage durch den Druck der Feder 203 zurück.
30984 2/0488 -16-
Sie Einrichtung 222 spricht auf den Druck Fp im Kanal 221 an, wenn
der Servo druck PS 3 im Kanal 193 hoch ist, um eine abgemessene Menge
Brennstoff den Düsen 223, 224 zuzuleiten, die siah jeweils in
dem Turbinenbrennraum stromabwärts von der Antriebeturbine befinden,
um damit einen Flammenstrahl auf die Aufheizbrenner 20, 21, 22 einwirken zu lassen, um das Aufheizsystem zu zünden.
Wenn sich im Betrieb das Sequenzventil in der Position A befindet,
wird hoher Druck dem Kanal 13 der Pumpe 10 zugeleitet, und die Drossel
11 wird ganz geschlossen. Der Druck PS4 ist hoch und öffnet den
Gang im Verteiler 130 zum Abfluß 199. Der Druck PS3 ist niedrig, um
ein Fließen des Mediums in den Kanälen 135, 136, 137 in den Abfluß
199 über die Ventile 138, 139, 140 im Verteiler 130 zu ermöglichen.
Der niedrige Wert des Drucks PS3 stellt sicher, daß über die Druck-,
regelanordnung 81 der Servodruck PS1 ebenfalls niedrig ist, und der
Bewegung der Drossel 11 zur Verringerung der Pumpenöfrderung wird damit nicht entgegengewirkt. Die Druckseite der Pumpe ist mit dem
nMrigen Druck über das Sequent;ventil 90 verbunden. Das Aufheizsy-8tem
ist damit stillgesetzt.
Wenn das Sequenzventil 90 in die Position B bewegt wird, bleibt der
Pumpenkanal 13 unter hohem Druck, und PS3 bleibt unter niedrigem
Druck. Der Druck PS4 fällt ajedoch auf einen niedrigen Druck, um das
Abflußventil 142 im Verteiler 130 au sperren. Die Druckseite der Pumpe
wird ferner vom Niederdruck getrennt. Die Position B des Ventils
90 ist damit eine Position vor dem Zünden des Aufheizsystems. Die Ventile 138, 139, 140 und 142 sind geschlossen, und dieser Zustand
kann solange wie nötig aufrechterhalten werden, um für den Betrieb des Aufheizsystems vorbereitet zu sein.
Wenn das Ventil 90 i» die Position C bewegt wird, wird der Kanal 13
vom Hochdruck getrennt und mit der Druckregelanordnung $1 verbunden,
um den Servodruck PS2 zu liefern. Der Druck PS3 wird hoch, um ein Ansteigen des Drucks PS1 zu ermöglichen, damit der Förderdruck der
Pumpe erhöht wird. Das Relaisventil 16O wird erregt, um den Druck
PS3 an den Verteiler 130 zu leiten und die Ventile 138, 139 zu öff-
309842/0488 - 17 -
nen, damit ein Brennstoffstrom zum Aufheizsystem ermöglicht wird.
Der Brennstoff von der Pumpe 10 wird über den Kanal 205 der Anfüllvorrichtung
200 zugeleitet, von der aus abgemessene Brennstoffaengen
über die Kanäle 215, 216, 217 und den Verteiler 150 den betreffenden
Brennern 20, 21, 22 zugeleitet werden.
Wenn die Anfüllventilanordnung 200 ihre Anfüllarbeit abgeschlossen
hat, wird die Hot-Shot-Einrichtung 222 eingeschaltet, auf Grund des Drucks PS3, um das Aufheizsystem über die Düsen 223, 224 *u zünden·
Die Anfüllanordnung 200 schließt ihre Arbeit während der Zeit ab, während der die Dosiereinrichtung 14 Brennstoff dem Aufheizsystem
zuzuleiten beginnt.
Sine anschließende Drehung der Welle 75 in die Position F durch die
Zahnstange und das Bitzel 74 (Fig. 2) in Erwiderung auf die Position
0 der Turbinenleistungssteuerung beeinflußt die Funktion des Ventils
90 nicht, bewirkt aber eine Erhöhung des Brennstoffstroms zur Turbine
durch die Dosiereinrichtung 14·
In Fig. 8 ist eine Form einer Anfüllventilanordnung gezeigt, bei der
es sich um eine Alternative zu der in Fig. 7 gezeigten handelt. Dieses Ausführungsbeispiel weist eine Kolbensteuerglied 230 auf, das
in einer Bohrung 231 gegen eine Feder 232 durch den Förderdruck Pp
der Pumpe bewegbar ist, welcher über den Kanal 205 zugeleitet wird. Hingkanäle 233, 234, 235 umschließen den Kolben 230 in der Bohrung
231 und stehen jeweils über Hückschlagventile 212, 213, 214 mit den
Kanälen 215, 216, 217 in Verbindung. Die Ventile 212, 213, 214 sind
identisch mit den entsprechend bezeichneten Ventilen, die im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben worden sind. Die Öffnungen 236, 237,
238 erstrecken sich durch die Wand des Kolbens 230, wie zuvor. Eine Kammer 241 auf der Seite des Kolbens 23O, die vom Kanal 205 abgewandt
ist, steht über eine Durchflußdrosselstelle 239 und ein Rückschlagventil
240 mit dem Siederdruck in Verbindung. Die Kammer 241 β
steht ebenfalls mit dem Kanal 233 über eine Drosselstelle 242 in Verbindung.
309 8 42/0488 "18~
Im Betrieb wird der Kolben 230 wie zuvor gegen die Feder 232 durch
den Druck Pp bewegt, so daß die Öffnungen 236, 237, 238 an den Kanälen
233, 234» 235 vorfceiwandera, um abgemessene Mengen Brennstoff
dem Aufheizsystem zuzuleiten. Am rechten Ende des Bewegungswegs deckt der Kolben 230 den Kanal 221 auf, der wie zuvor mit der
Hot-Shojb-Einifchtung 222 in "Verbindung steht. Das Maß der Bewegung
des Kolbens 230 und damit die Menge an jedem Brenner zugeleitetes
Bennstoff hängt von der Größe der Drosselstelle 242 ab· Der Kolben
230 wird in seiner rechten Lage gehalten, während der Druck Pp dem
Kanal 205 zugeleitet wird, und zwar durch den Niederdruck in der
Kammer 24I, der von einem Lecken zum Niederdruck hin über das Rückschlagventil
240 und die Drosselstelle 239 herrührt.
Die in Fig. 9 gezeigte weitere Form der Anfüllanordnung weist einen
Kolben 250 auf, der gegen eine Feder 25I dureh den Druck Pp bewogbar
ist. Das Maß der Bewegung des Kolbens 250 hängt vom Maß des
Durchflusses durch eine Drosselstelle 252 ab. Ein Singkanal .253 steht mit dem Kanal 205 in Verbindung, und der Kolben 250 weist
eine einzelne Öffnung 254 auf, die mit dem Kanal 253 zusammenwirkt,
um eine abgemessene Menge Anfüllbrennstoff den Aufheizbrennern wie zuvor zuzuleiten. Die Zuleitung des Brennstoffs zu den Brennern erfolgt
über Rückschlagventile 212, 213, 214 und betreffende Kanäle
215, 216, 217, wie das vorstehend beschrieben worden ist.
Eine Brennstoffregelvorrichtung, die die Einrichtung gemäß Fig. 9
enthält, enthält keine Hot-Shot-Zündvorrichtung 222, Stattdessen
weist der Kolben 250 arei Kanäle 255» 256 auf, die jeweils betätig- ,
bar sind, nachdem der Kolben 25O bewegt worden ist, um seine Anfüllfunktion
abzuschließen, um die Hochdruckquelle mit der Düse 223
in der !Turbine zu verbinden und um den Kanal 205 mit der Düse 224
in der Turbine zu verbinden. Verbindungen zu den Düsen 223 und 224
erfolgen jeweils über federgespannte Ventile 257>
258. Die Ventile 257» 258 werden jeweils auch durch den Niederdruck LP in die Schließlage
gedrückt.
Nachdem im Betrieb der Kolben 250 ausreichend weit nach rechts ge-
3 0 9 8 4 2/0488 Λ?
wandert ist, um den Anfüllvorgang abschließen zu können, ermöglicht
der Kanal 255 einen Hoehdruckstrom zur Düse 223. Der Kolben 250 bewegt
eich weiter nach rechts, um den obigen Hochdruckstrom nach etwa
0,25 Sekunden abzusperren. Kurz nach Beginn des Hoehdruckstroma ermöglicht
der Kanal 256 ein Fließen von Brennstoff unter dem !Förderdruck
Pp der Pumpe zur Düse 224· An der extrem rechten Position des Kolbens 250 sind beide Kanäle 2355, 256 aus dem Bereich ihrer zugehörigen
Öffnungen heraus, und der Strom zu den Düsen 223, 224 hört auf. Der Kolben 250 wird in seiner rechten Position als Folge des
Brennstoffstroms über eine Drosselstelle 258 gehalten.
Die Alternativausführung der Anfüllventilanordnung, die in Fig. 10
gezeigt ist, weist ein Kolbensteuerglied 260 auf, das in einem Zylinder
261 verschiebbar ist und durch eine Druckfeder 262 gegen einen Anschlag 263 gedrückt wird. Der Pumpenauslaß 15 steht mit dem
Zylinder 261 über einen Kanal 205 und eine Drosselstelle 264 in Verbindung,
so daß der Förderdruck der Pumpe 10 sich der Feder 262 entgenstellt. Der Auslaß 15 steht ferner mit einem Eingkanal 265 in Verbindung,
der mit der Bohrung des Zylinders 261 in Verbindung steht und rom Steuerglied 260 geschlossen wird, wenn dieses sich an einem
Anschlag 263 befindet. Das Steuerglied 260 weist Öffnungen 266 auf,
die alt dem Kanal 265 in Verbindung stehen, während das Glied 260 gegen die Vorspannung der Feder 262 bewegt wird. Der zugelassene
Bewegungsweg des Glieds 260 ist derart, daß in der äußersten rechten Position gemäß der Darstellung in den Zeichnungen die öffnungen
266 wieder aus dem Bereich des Kanals 265 heraus sind. In dieser Position
legt das Glied 260 den Kanal 221 frei, der in diesem Falle
den Zylinder 261 mit der Zündeinrichtung 222 verbindet.
Stromabwärts vom Steuerglied 260 steht der Zylinder 261 mit Kanälen
215, 216, 217 über Rückschlagventile 212, 213, 214 in Verbindung.
Die Hochdruckseite der Ventile 212, 213, 214 steht jeweils Über eine Drosselstelle 267 und ein weiteres Eückschlagventil $268 ait der
Saugeeite der Pumpe 10 in Verbindung. Das Ventil 268 ist derart ausgelegt,
daß es sich bei einem »relativ niedrigen Druck öffnet.
3098 4 2/0488
- 20 ■--
Im Betrieb wird das Kolbenglied 260 wie zuvor gegen die Feder 262
bewegt. Die Öffnungen 266 wandern zunächst in eine Flucht und anschließend
aus einer Flucht mit dem Kanal 265. Mit dem Wandern der
öffnungen 266 am Kanal 265 vorbei fließt Brennstoff über die Rückschlagventile
212, 213, 214 und die jeweiligen Kanäle 215", 216, 217 zum Verteiler 130. Mit der Erhöhung dieses Brennstoffstroms bewirkt
die damit einhergehende Verringerung im Druck an der Druckseite 15 der Pumpe eine Bewegung der Drossel 11 zum Aufrechterhalten des
Förderstroms. Mit dem Wandern der Öffnungen 266 über ihre Mittellage
dem Kanal 29 gegenüber ist der Förderdruck der Pumpe bestreibt,
höher zu werden, und es erfolgt erneut eine Korrektur. Eine kleine
Menge Brennstoff fließt zum Pumpeneinlaß über die Drosselstelle 267
und das Rückschlagventil 268 zurück.
Wenn sich das Glied 260 in seiner Position rechts befindet, hört
der Strom durch die Kanäle 215, 216, 217 auf, und der Kanal 221 wird
freigegeben, um zu bewirken, daß die Einrichtung 222 das Aufheiζsystem
zündet. Da nun kein Durchfluß durch die Öffnungen 266 erfolgt, fällt der Druck unmittelbar stromaufwärts von den Ventilen 212, 213,
214 auf einen niedrigen Wert. Das Steuerglied 260 wird damit in seiner
Position rechts gehalten, solange der Förderdruck der Pumpe 10
ausreicht, um die Kraft der Feder 262 zu überwinden. Der Förderdruck der Pumpe wird im übrigen durch das Servodrucksignal im Kanal 12 in
Erwiderung auf Turbinenbetriebsgrößen aufrechterhalten, wie das vorstehend
beschrieben worden ist.
Wenn das Aufheizsystem stillgesetzt wird, wird der Förderdruck der
Pumpe effektiv gleich dem Pumpeneinlaß druck, und das'""Glied 260 wird
durch die Feder 262 in seine Ausgangslage zurückgeführt.
Die in Fig. 10 gezeigte Anordnung ermöglicht eine Zuleitung einer Anlaufbrennstoffcharge zu den Aufheizbrennern im wesentlichen unmittelbar
mit der Einschaltung der Aufheizung, wobei die erforderliche Zeit typischerweise aaunter eiaer Sekunde liegt. Diese Zeit ist effektiv
on der Größe der Drosselstelle 264 abhängig.
Patentansprüche' 30984 2/0.488
Claims (1)
- PatentansprücheM.^Brennstoffregelvorrichtung für das Aufheizsystem von Gasturt>inen, gekennzeichnet durch eine Brennstoffpumpe, eine veränderliche Dosiereinrichtung zur Regelung des Brennstffstroms von der Pumpe zu den Aufheizbrennern der Turbine in Erwiderung auf Betriebsgrößen der iPurbine, Mittel zur Änderung des Pumpenförderdrucks in Erwiderung auf die Betriebsgrößen und eine Anfüllventilanordnung parallel zu der Dosiereinrichtung, wobei die Ventilanordnung ein Steuerglied aufweist, das in Erwiderung auf eine Zunahe im Pumpenförderdruck so bewegbar ist, daß zunächst die Ventilanordnung geöffnet und dann geschlossen wird, derart, daß dem Brenner eine Brennstoffcharge zugeleitet wird.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfüllventilanordnung einen Körper, eine Bohrung im Körper, in der das Steuerglied in Erwiderung auf ein Steuerdrucksignal verschiebbar ist, das Steuerglied gegen das Drucksignal drückende Spannmittel, Einlaß- und Auslaßkanäle, die mit der Bohrung in Verbindung stehen, wobei der Einlaßkanal mit der Druckseite der Pumpe in Verbindung steht, und eine Öffnung im Steuerglied aufweist, die mit einem der Kanäle während der Verschiebung des Glieds in Verbindung steht.5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal vom Förderdruck der Pumpe abgeleitet ist.4· Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied einen Kolben mit verschiedenen effektiven Querschnittsflächen an gegenüberliegenden Seiten aufweist, wobei die gegenüberliegenden Seiten mit dem Förderdruck der Pumpe beaufschlagbar sind.5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchflußdrosselstelle vorgesehen ist, mittels der der Förderdruck der Pumpe einer axialen Endfläche des Steuerglieds zuleitbar ist.309842/0488 - 2 -6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied einen Kolben aufweist, der auf einer Seite von dem Steuersignal beaufschlagbar ist, wobei eineDu'rchflußdrosselstelle vorgesehen ist, durch die Medium auf der anderen Seite des Kolbens entweichen kann.7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Zuleitkanälen, durch die ein Fließen von Brennstoff von der Dosiereinrichtung zu den betreffenden Brennern des Aufheizsystems vorgesehen ist, und eine Anzahl von Rückschlagventilen vorgesehen sind, durch ein Fließen von Brennstoff von der Anfüllventilanordnung zu den jeweiligen Zuleitkanälen vorgesehen ist.8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Anfüllventilanordnung eine Anzahl von Auslaßkanälen aufweistp die jeweils mit den Rückschlagventilen in Verbindung stehen, wobei das Steuerglied eine Anzahl von Öffnungen hat, die im Betrieb zur Verbindung mit den betreffenden Auslaßkanälen vorgesehen sind«9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal mit jedem der Rückschlagventile in Verbindung steht.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9» gekennzeichnet durch einen weiteren Kanal, der mit der Bohrung in Verbindung steht, wobei das Schließglied mit dem weiteren Kanal derart in Verbindung steht, daß am Ende seines Bewegungswegs in Erwiderung auf das Steuerdrucksgignal das Schließglied eine Verbindung des Einlaßkanals mit dem weiteren Kanal ermöglicht, und durch eine. Zündanordnung für das Aufheizsystem, die auf den Druck im weiteren Kanal zum Zünden des Aufheizsystems anspricht.11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch dritteund vierte Kanäle, die mit der Bohrung in Verbindung stehen, wobei die dritten und vierten Kanäle durch das Steuerglied dann» miteinander verbunden sind, wenn das Steuerglied am Ende seines Bewe-30.98 4 2/04 8 8 ~ 5 "gungswegs in Erwiderung auf das Steuerdrucksignal ist, wobei der dritte Kanal mit einer Hochdruckbrennstoffquelle in Verbindung steht und der weitere Kanal und der vierte Kanl mit Bereichen in der Turbine stromaufwärts von den Aufheizbrennern in Verbindung stehen.12« Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere KaräL mit einem Bereich stromabwärts von der Turbine in Verbindung steht und daß der vierte Kanal mit einer Brennkammer der (Turbine in Verbindung steht.309842/0488Leer seife
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