DE3136534C2 - Vorrichtung zum Steuern des Zuflusses von flüssigem Brennstoff zu einer Gasturbinenanlage - Google Patents

Abstract

Es wird ein Brennstoffsteuersystem und eine Vorrichtung zur Zuführung eines flüssigen Brennstoffes zu einer Gasturbine beschrieben, das bzw. die eine Konstruktion besitzt, welche eine erste Membran-betätigte Brennstoffsteuerven til einheit zum Regulieren des Brennstoffstromes zur Turbine bei Normalbetrieb und eine zweite Membran-betätigte Brennstoffsteuerventileinheit zur Regulierung des Kraftstoffstromes zur Turbine bei Leerlaufbetrieb derselben aufweist, wobei die Membran-betätigten Ventileinheiten auf den Unterschied zwischen dem Brennerdruck der Turbine und dem Kompressorabgabedruck ansprechen. Eine dritte Membran-betätigte Brennstoffsteuerventileinheit ist vorgesehen, um der Turbine Brennstoff beim Starten zuzuführen. Das System und die Einheit umfassen ein von einer Bedienungsperson gesteuertes Element zum Variieren des elastischen Vorspanndruckes an einem Entlastungsventil zur Änderung des Kompressorabgabedruckes, der auf die erste Membran-betätigte Ventileinheit einwirkt, um die Drehzahl der Turbine zu regulieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 78 676 bekannt. Bei der aus dieser Veröffentlichung bekannten Vorrichtung wird das Brennstoffzumeßventil in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Kompressorauslaßdruck und dem Atmosphärendruck gesteuert. Bei einer derartigen Vorgehensweise muß jedoch ein Korrekturfaktor zur Erfassung von Temperatur- und Druckschwankungen Berücksichtigung finden. Für eine derartige Kompensation von Temperatur- und Druckänderungen ist bei der bekannten Vorrichtung gesorgt. Hierbei wird ein Druckabfall durch eine Öffnung Ewischen einer Kammer und entweder dem Kompressorauslaß- oder dem Brennereinlaßdruck aufrechterhalten. Als weitere Maßnahme ist erwähnt, daß der Steuerdruck mit dem barometrischen Druck über die Bewegung eines Ventils verändert wird. Änderungen der atmosphärischen Temperatur werden über ein Nadelventilelement aufgefangen. Durch die Druck- und Temperaturkompensation soll das Verhältnis zwischen dem Steuerdruck und dem Brennerdruck variiert wer-

' den. Diese Vorkehrungen sind insgesamt recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der eine

to besonders genaue Brennstoffdosierung (d.h. frei von durch atmosphärische Einflüsse bedingten Schwankungen) erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Steuern des Zuflusses von flüssigem Brennstoff zu einer Gasturbinenanlage, wobei bestimmte Teile im Schnitt im wesentlichen nach Linie 1 -1 in F i g. 4 dargestellt sind; F i g. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in F i g. 4;

F i g. 3 eine auseinardergezogene Ansicht der Teile der F i g. 2;

F i g. 4 eine Vorderendansicht der in F i g. 1 dargestellten Konstruktion;

F i g. 5 eine Rückansicht der in F i g. 1 gezeigten Konstruktion;

F i g. 6 einen Teilschnitt entlang Linie 6-6 in F i g. 4;
F i g. 7 eine Teilansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt, wobei der Schnitt entlang Linie 7-7 in F i g. 5 geführt ist; und

F i g. 8 eine schematische Ansicht der Vorrichtung, die die Zuordnung der einzelnen Bestandteile und ihre Betriebsweise verdeutlicht
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform ist für Gasturbinen mit einer Leistung von etwa 15 PS oder mehr bestimmt.

Die Vorrichtung besitzt ein membranbetätigtes Brennstoffzumeßventil, bei dem die Membran durch einen vom Kompressorauslaßdruck ableitbaren Steuerdruck und den Brennkammerdruck betätigt wird. Während die Fig. 1, 2, 5 und 6 keine Brennstoffkanäle und Druckübertragungskanäle zeigen, ist in F i g. 8 eine Vereinfachung der verschiedenartigen Kanäle dargestellt, die bei der Ausführungsform der F i g. 1 bis 7 vorgesehen sind.

Die Vorrichtung 10 umfaßt einen Hauptkörper 12, der zwei Hauptkörperteile 14 und 16 aufweist, von denen der Hauptkörperteil 14 hier als zweiter Hauptkörper oder als Hauptkörperelement bezeichnet wird. Der Hauptkörper 12 besitzt drei Laminate, laminare Elemente oder Teile 18, 20 und 22, die, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist, zusammen mit den Hauptkörperteilen übereinander und zwischen den Hauptkörperteilen angeordnet sind.

Benachbart zu dem Hauptkörperteil 14 ist ein zusätzliches Laminat, laminares Element oder Teil 24 angeordnet, und eine Abdeckung oder ein Dcckelement 26 befindet sich benachbart zu dem Teil oder Laminat 24. Der Hauptkörper der Vorrichtung ist an einer Lagereinrichtung, einem Lagerelement oder einer Montageplatte 28 befestigt. Die Montageplatte oder die Lagereinrichtung 28 kann um Rahmen oder Cichiiusc (nicht gc/eigl) der Turbine (nicht gezeigt) befestigt sein.

Wie insbesondere in den Fig. 1, 2 und J gc/.cigl ist, sind die Hauptkörperabschnilte 14 und 16, die Laminate oder Teile 18,20,22 und 24 und die Deckplatte 26 übereinander oder ineinander geschachtelt angeordnet. Diese Teile sind mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen, weiche zur Aufnahme von Schraubenbolzen 30 dienen, die sich durch die zueinander ausgerichteten Öffnungen in den Teilen de'. Hauptkörpers erstrecken und in Gewindeöffnungen 32 in der Montageplatte 28 eingeschraubt sind, von denen eine in gestrichelten Linien in F i g. 1 gezeigt ist.

Die Köpfe 33 der Bolzen 30 treten mit der Oberfläche des Deckelementes 26 in Eingriff, so daß alle Teile des Hauptkörpers in den in den F i g. 1,2,3 und 6 dargestellten übereinander oder ineinander geschachtelt angeordneten Positionen fest gehaltert werden.

Flüssiger Kohlenwasserstoffbrennstoff für eine Gasturbine wird von einem Brennstofftank oder einem Speicher, der schematisch bei 37 in F i g. 8 gezeigt ist, über eine Brennstoffpumpe 38 einer herkömmlichen Ausführungsform in Verbindung mit einem Br;nnstoffabsperrventil 39 zugeführt. Wenn sich die Turbine in Betrieb befindet, stellt die Pumpe einen konstanten Brennstoffdruck zur Verfügung. Ein Steuerparameter für die Brennstoffzufuhr und die Steuereinrichtung ist der Brennkammerdruck der Turbine. Die Brennstoffpumpe 38 muß einen Brennstoffdruck erzeugen, der größer ist als der Brennkammerdruck, da der Brennstoff sonst nicht der Turbine zugeführt werden könnte.

Die Vorrichtung umfaßt ferner ein durch eine Membran betätigtes Brennstoffzumeßventil 40 und eine zweite membranbetätigte Ventileinrichtung 42. Das Brennstoffzumeßventil 40 dient zur Steuerung oder Regulierung der Brennstoffzufuhr zur Turbine für Normalbetrieb derselben, während die zweite Ventileinrichtung 42 zur Regulierung der Brennstoffzufuhr zur Turbine für Leerlaufbetrieb derselben dient. Eine dritte membranbetätigte Ventileinrichtung 44 dient zur Zufuhr von Brennstoff zur Turbine zum Starten derselben.

Die membranbetätigten Ventileinrichtungen sprechen auf den Kompressorauslaßdruck und dsn Brennkammerdruck an. Die Vorrichtung erfordert zwei unterschiedliche Kanäle, deren Eintrittsbereiche unter dem Einfluß des Kompressorauslaßdrucks stehen.

Einer der Kanäle kann durch eine manuell betätigte Einrichtung ventiliert werden, um den Einfluß des Kompressorauslaßdrucks auf eine der Membranen zu regulieren, während der Kompressorauslaßdruck in dem zweiten Kanal die Funktionsweise der anderen beiden Ventileinrichtungen beeinflußt.

Wie man F i g. 8 entnehmen kann, wird das Brennstoffzumeßventil 40 durch den Unterschied zwischen dem Brennkammerdruck und dem ersten Kompressorauslaßdruck, der als C. D. P. TAP I bezeichnet wird, beeinflußt oder gesteuert, wobei der Kompressorauslaßdruck durch einen Kanal 120 weitergegeben wird. Die zweite Ventileinrichtung 42 wird durch den Unterschied zwischen dem Brennkammerdruck und dem an die Ventileinrichtung 42 durch einen Kanal 172 weitergegebenen Kompressorauslaßdruck, der als C. D. P. TAP 2 bezeichnet wird, gesteuert.

Die zweite Ventileinrichtung 42 dient zur Zufuhr von Brennstoff zur Turbine für den Leerlauf derselben. Die dritte Ventileinricinung 44 dient zur Zufuhr von Brennstoff zum Brenner der Turbine zum Starten derselben und steht unter dem Ekifluß des Kompressorauslaßdruckes C. D. P.TAP2überdie Kanäle 172 und 254, wie in F i B. 8 schematisch dargestellt ist.

Das Zuineßventil und die anderen Vciuilcinrichiungen werden durch den Brennkammerdruck beeinflußt, der in F i g. 8 mit dem Bezugszeichen »ß« versehen ist. Der Brennkammerdruck wird über bei 62 und 233 schematisch dargestellte Kanäle weitergegeben. Diese Anordnung wird hiernach im einzelnen beschrieben.

Das Brennstoffzumeßventil 40 ist im Hauptkörperteil 14 enthalten. Es wird zur Steuerung der Turbinendrehzahl unter Lastbedingungen verwendet. Wie man insbesondere den Fig. t, 3 und 8 entnehmen kann, ist zwischen dem Abdeckelement 26 und dem Laminat oder Teil 24 eine flexible Membran 48 mit einer Dichtungsscheibe 49 benachbart zur Membran angeordnet. Dichtungsscheiben einer ähnlichen Konstruktion und herkömmlichen Ausführungsform sind desweiteren zwischen benachbarten Flächen der Hauptkörperteile, Membranen und Laminate des hiernach im einzelnen beschriebenen Hauptkörpers angeordnet
Die Membran 48 ist mit einer Verstärkungsscheibe 51 versehen, die über einen Niet 53 an der Membran befestigt ist. Zwischen dem Teil oder Laminat 24 und dem Hauptkörperteil 14 befindet sich eine Membran 56. Die beiden Membranen 48 und 56 bilden zwischen sich eine Kammer 61, die mit dem Brennkammerdruek in Verbindung steht.

Der bei »ß« in Fig.8 angedeutete Brennkammerdruek wird über Rohreinrichtungen 62 an die Kammer 61 unterhalb der Membran 48 weitergeleitet Die Rohreinrichtungen sind an ein Fitting 63 angeschlossen, wie in den F i g. 1 und 5 gezeigt, das durch den Rahmen oder die Montageplatte 28 gelagert wird. Der Brennkammerdruek wird von dem Fitting 63 über Kanäle (nicht gezeigt) im Hauptkörper 12, die eine Verbindung zwischen dem Fitting 63 und der Kammer 61 herstellen, weitergegeben.

In der Mitte der Membran 56 ist ein Niet 59 befestigt. Unter bestimmten Druckbedingungen tritt der Kopf 54 des Nietes 53 mit dem Niet 59, der an der Membran 56 befestigt ist. in Eingriff. Das Abdeckelement 26 ist mit eine' Ausnehmung oder Kammer 60 ausgestattet, von der eine Wand durch die Membran 48 gebildet wird. Der obere Abschnitt des Hauptkörpcelementes 14 ist mit einer Ausnehmung 64 versehen, in der ein Hebel oder Hebelelement 65 angeordnet ist, das auf Einern Stift 67 drehbar gelagert ist

Das Hauptkörperelement 10 ist mit einer Bohrung 68 versehen, in der ein relativ bewegliches Brennstoffsteuerventil 69 angeordnet ist, dessen Nadelabschnitt 70 sich in eine Brennstoffeinlaßöffnung 71 erstreckt, die in den F i g. 2 und 8 gezeigt ist Der lange Arm 66 des Hebelelementes 65 kann von dem Kopf des Nietes 59, der von der Membran 56 getragen wird, berührt werden. Der kurze Arm 73 des Hebels 65 steht mit dem Brennstoffsteuernadelventil 69 gelenkig in Eingriff. Un'.er dem langen Arm 66 des Hebels 65 ist eine Expansionsschraubenfeder 76 angeordnet, die das Nadelventil 69 in Richtung auf die die öffnung schließende Position unter Vorspannung hält Wenn sich das Nadelventil 69 in seiner geschlossenen Position befindet, unterbricht es die Brennstoffzufuhr von der Brennstoffpumpe 38 in die Brennstoffkammer oder die Ausnehmung €4.

Die Drehzahl der Turbine wird über ein manuell betätigtes Drosselsteuerelement variiert, dessen Relativposition den auf ein Entlüftungsventil zum Entlüften des Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP 1 in die Kammer 60 ausgeübten mechanischen Druck steuert. Diese Druckänderung in der Kammer 60 wird über eine Membran an das Nadelventil 69 wdilergegeben, dessen Posi-

tion die Hauptbrennstoffzufuhr zum Brenner der Turbine variiert.

Die Menge des an dem Nadelventil 69 vorbeigeführten Brennstoffes wird in erster Linie durch den Kompressorauslaßdruck gesteuert, der in der Kammer 60 wirksam ist. Der von der Bedienungsperson zum Regulieren der Drehzahl der Turbine gesteuerte Drosselmechanismus steuert den wirksamen Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60.

Wie insbesondere in den F i g. 1 und 8 dargestellt ist, umfaßt die Drosselsteuerung ein Element oder einen Kolben 30, der gleitend in einer im Abdeckelement 26 vorgesehenen Bohrung 82 hin- und herbewegbar ist. Ein innerer Endbereich der Bohrung ist mit einer Gegenbohrung 84 mit reduziertem Durchmesser versehen, die ein Kugelventil oder eine Ventileinrichtung 86 aufnimmt, welche normalerweise eine Öffnung 88 schließt, die mit der Kammer 60 in Verbindung steht, wie in den F i g. 1 und 8 gezeigt ist.

Zwischen dem Ventilelernent oder der Kugel 86 und dem Boden einer Bohrung im Kolben 80 ist eine Expansionsschraubenfeder 90 angeordnet. Der von der Feder ausgeübte Druck hält normalerweise das Kugelventil 86 auf seinem Sitz, wodurch die öffnung 88 geschlossen wird. Die Bohrung 82 ist mit einer sehr kleinen Entlüftungsöffnung 92 versehen. Wenn der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 und der Öffnung 88 größer wird als der von der Feder 90 ausgeübte Druck, wird das Kugelventil 86 von seinem Sitz wegbewegt und entlastet und reduziert oder entlüftet dabei den in Kammer 60 von dem ersten Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP I herrschenden Druck.

Der Hauptkörper 14, das Laminat 24 und das Abdeckelement 26 sind mit zueinander ausgerichteten Öffnungen versehen, in denen eine Welle 95 drehbar gelagert ist, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt ist. Die Welle 95 wird mittels eines 'Zapfenabschnittes 97 auf einem Gewindeelement oder einer Schraube 98 in den öffnungen gehalten, wobei dieser Zapfenabschnitt in eine in der Welle 95 ausgebildete Ausnehmung 99 eingreift, wie F i g. 1 zeigt.

Der Endabschnitt der Welle 95, der sich über das Abdeckelement 26 hinaus erstreckt, ist mit einem quadratischen Ende 102 ausgestattet, das zur Aufnahme einer quadratischen öffnung in einem Nockenelement oder einer Nockenplatte 104 und einer quadratischen Öffnung in einem Drosselbetätigungsarm oder Element 106 dient. Die Nockenplatte 104 und der Betätigungsarm 106 sind mittels einer Schraube 108 an der Welle befestigt.

Das entfernte Ende des Betätigungsarmes oder Elementes 106 weist eine öffnung auf, die einen Zapfenabschnitt 110 eines Drehgelenkelementes 112 aufnimmL Das Ende des Zapfenabschnittes ist geschmiedet, um das Drehgelenkeiement 112 auf dem Betätigungsarm 106 zu halten. Das gelenkig montierte Element 112 ist mit einer öffnung 114 zur Aufnahme eines in herkömmlicher Weise manipulierten Drahtes oder Kabels (nicht gezeigt) versehen, der bzw. das über eine Schraube 116 in dem Drehgelenkelement 112 gehaltert wird.

Durch Manipulation des Drahtes oder Kabels können der Betätigungsarm 106 und die Nockenplatte 104 gedreht werden, wodurch die Nockenkontur auf der Nokkenplatte 104 eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 80 bewirkt und der von der Feder 90 auf das Kugelventil 86 ausgeübte Druck variiert werden kann. Durch die Bewegung des Betätigungsarmes 106 in eine Richtung, bei der der Kolben 80 durch die Nockenkontur der Pluite 104 nach innen in die Bohrung 82 bewegt wird, wird der auf das Kugelventil 86 einwirkende Federdruck erhöht, wodurch ein Entlüften des Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP 1 in der Kammer 60 verhindert wird.

Dieser Vorgang führ), zu einem Ansteigen des Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP I an der Membran 48, was dazu führt, daß die Membran den Hebel 65 im Uhrzeigersinn in den F i g. 2 und 8 bewegt, um das Nadelventil 69 zur Brennstoffregulierung weiter zu öffnen und dadurch die Brennstoffzufuhr zur Turbine und somit deren Drehzahl zu erhöhen.

Durch eine zunehmende Turbinendrehzahl steigen der Kompressorauslaßdruck und der Brennkammerdruck »ß« an. Wenn sich der erhöhte Kompresscrauslaßdruck in der Kammer 60 aufbaut, der zur Wegbewegung des Kugelventiles 86 von seinem Sitz ausreicht, wird die Kammer 60 durch die kleine Entlüftungsöffnung 92 langsam entlüftet. Dadurch wird die Turbinendrehzahl für eine spezielle Relativposition des Drosselsteuernockens 104 und des Betätigungsarmes 106 stabilisiert. Die Turbinendrehzahl kann somit durch die Bedienungsperson variiert werden, indem die Nockenplatte 104 in eine Position manipuliert wird, die die Erzielung einer gewünschten Drehzahl der Turbine ermöglicht.

Der Kempressorauslaßdruck C. D. P. TAPl wird vom Kompressor durch einen Kanal oder ein Rohr 120, das in F i g. 8 gezeigt ist, und den Kanal oder das Rohr, der bzw. das mit einem am Rahmen, der Montageplatte oder Lagereinheit 28 (in den F i g. 1 und 5 gezeigt) montierten Fitting 122 versehen ist, weitergeleitet. Das Rohr 120 erstreckt sich in die Kompressorkammer der Turbine in eine Position, in der es auf den Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP I anspricht. Dieser Kompressorauslaßdruck wird hier ebenfalls als erster Kompressorausiaßdruck bezeichnet.

Das in den Fig. 1 und 5 gezeigte Fitting 122, das mit dem Rohr 120 verbunden ist. ist mit einer schematisch in Fig.8 gezeigten Drossel 124 versehen, die eine sehr kleine Öffnung bildet und unter dem Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP I stehende Luft zur Kammer 60 durchläßt. Die Drossel 124 dient dazu, die Größe der Druckänderung in der Kammer 60 zu reduzieren, so daß während des Turbinenbetriebes der in der Kammer 60 herrschende Druck nur geringfügig schwankt und ein abruptes Öffnen des Kugelventiles 86 verhindert wird.

Der unter dem Druck der Brennstoffpumpe 38 stehende Brennstoff strömt durch eine Leitung oder ein Rohr 128, wie in Fig.8 gezeigt, und durch ein Fining 130, wie in den F i g. 1 und 5 gezeigt, in einen Brennstoffkanal 13-Z wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt und durch einen Kanal 134 in einen Bereich 136 zu der zu dem Nadelventil 69 benachbarten Öffnung 71. Der Kanal 132 wird durch eine VielzahF von zueinander ausgerichteten Öffnungen in dem Hauptkörperabschnitt 16 und den Laminaten 18,20 und 22 gebildet, wie in den F i g. 2 und 3 gezeigt ist.

Dosierter flüssiger Brennstoff wird von der Kammer oder der Ausnehmung 64 über miteinander verbundene Kanäle im Hauptkörper 12 und Rohrcinrichtungen 144. die in Fig.8 gezeigt siind, dem Brenner der Turbine zugeführt, wobei die Brennstoffzuführeinrichtungen Einrichtungen zum Dosieren des Brennstoffstromes von der Kammer 64 umfassen.

Die Brennstoffkanäle im Hauptkörper 12 sind an ein Brennstoffauslaßfitting 140 angeschlossen, das in den Fig. 1. 5 und 6 gezeigt ist und von der Montageplatte

oder der Rahmenplatte 28 getragen wird. Das Fitting 140 steht mit den Rohreinrichtungen 144 in Verbindung.

Die Anordnung jmfaßt Einrichtungen zum Dosieren der von der Kammer 64 dem Brenner der Turbine zuströmenden Brennstoffmenge. Wie man insbesondere aus F i g. 6 entnehmen kann, ist das Hauptkörperelement ! * mit einer Bohrung 148 versehen, die über einen nicht gezeigten Kanal mit der Kammer 64 in Verbindung steht. In Verbindung mit der Bohrung 148 steht ein Kanal oder eine öffnung 160 mit reduziertem Querschnitt, der bzw. die an einen Kanal 152 angeschlossen ist. In der Bohrung 148 vor der öffnung 160 ist ein einsetzbares Dosierdüsenventil 151 zur Brennstoffdosicrung angeordnet.

Der Kanal 152 steht mit einem Kanal 154 in Verbindung, welcher durch zueinander ausgerichtete Öffnungen in den Laminaten 18, 20, 22 und dem Hauptkörperici! !6 gebildet wird. Der Kanal !54 steh! in direkter Verbindung mit dem Fitting 140, an das die Rohreinrichtung 144 angeschlossen ist. um Brennstoff dem Brenner der Turbine zuzuführen.

Eine einsetzbare Düseneinrichtung 151 ist der Bohrung 148 und der öffnung 160 zugeordnet, um den Brennstoffstrom durch die Kanäle 152 und 154 zur Turbine zu dosieren oder zu regulieren. Die Bohrung 148 kann einen Gewindeabschnitt für eine einstellbare Ventileinrichtung oder ein entsprechendes Element aufnehmen. Ein Stopfen 158 ist vorgesehen, um die Bohrung 148 an demjenigen Ende zu verschließen, das der öffnung 150 gegenüberliegt. Ein Dichtungsring 162 umgibt den Stopfen 158 und wird in der Bohrung 148 in herkömmlicher Weise in strömiingsmittelabdichtenden Eingriff gehalten. Es versteht sich, daß die feste Drossel 151 zur Brennstoffdosierung durch ein einstellbares Ventil ersetzt werden kann, um eine Einrichtung /um Variieren der Brennsloffdosiemng durch die Öffnung 160 vorzusehen. Derartige einstellbare Ventilcinrichlungen umfassen ein Nadelventil.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Steuerung der Drehzahl der Turbine durch Manipulation des Armes 106 reguliert wird, um dadurch die Position des Nockenelementes 104 einzustellen und den von der Feder 90 auf das Kugelventil 86 ausgeübten Druck und das Entlüften des Druckes in der Kammer 60 zu steuern.

Aufgrund der Regulierung des an dem Nadelventil 69 vorbeiströmenden Brennstoffes unter dem Einfluß des in der Kammer 60 herrschenden Druckes wird die Turbine durch ansteigenden Brennstoffzustrom am Nadelventil 69 vorbei beschleunigt, bis der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 in .usreichender Weise erhöht worden ist, um das Kugelventil 86 von seinem Sitz wegzubewegen und die Kammer 60 durch die Entlüftungsöffnung 92 zu entlüften und die Drehzahl der Turbine zu stabilisieren.

Um die Drehzahl der Turbine abzusenken, bewegt die Bedienungsperson den Arm 106 und die Nockenplatte 104 so weit, bis die Nockenfläche der Platte 104 eine Bewegung des Kolbens 80 in seine äußerste Position ermöglicht, in der reduzierter Druck der Feder 90 auf das Kugelventil 86 ausgeübt wird, so daß das Kugelventil durch den Kompressorauslaßdruck C D. P. TAP I geöffnet und der Druck in der Kammer 60 somit reduziert wird.

Unter der Einwirkung des reduzierten Druckes in der Kammer 60 wird die Membran 48 nach oben durchgebogen und entlastet den auf den Hebel 65 ausgeübten Druck, wobei das unter dem Druck der Schraubenfeder 76 stehende Nadelventil 69 die Öffnung 7S schließt und die Brennstoffzufuhr zur Turbine durch die öffnung 160 und die Kanäle 152 und 154 zum Brenner der Turbine unterbricht.
Die relative Größe der Drossel 124 bestimmt die Größe der Volumenänderung der Kammer 60, wenn der Auslaßdruck auf TAP 1 überwacht wird. Die Entlüftungsöffnung 92 ist sehr klein, so daß für eine langsame Entlüftung gesorgt wird, und dient zum Abbau des Druckes der Kammer 60 auf Atmosphärendruck, wenn

ίο das Kugelventil 86 gegen die Feder 90 bewegt wird. Daher beeinflußt die Relativgröße der Drossel 124 die Größe der Druckänderung an der Membran 48, die die Brennstoffzufuhr zur Turbine unter Lastbedingungen reguliert. In ähnlicher Weise trägt die Entlüftungsöffnung 92 dazu bei, die Brennstoffzufuhr im Nennzusland zu regulieren, da sie den Druck der Kammer 60 zur Atmosphäre hin entlüftet, nachdem sich das Kugelventil «ft gngen die Feder 90 geöffnet hat. Die Drossel 124 und die Entlüftung 9? ermöglichen daher glatte bzw. stetige Druck- und somit Drehzahländerungen.

Die zweite membrangesteuerte Ventileinrichtung 42 dient dazu, der Turbine Brennstoff für den Turbinenleerlauf zuzuführen. Die Steuerung zur Regulierung des Brennstoffes für Turbinenleerlauf läuft in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen dem Brennkammerdruck und dem zweiten Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP 2 ab. Die zugehörige Membran und der Nadelventilsteuermechanismus sind in dem zweiten Hauptkörperteil 16 enthalten und in den Fig.2 und 3 dargestellt, sowie in Fig.8 schematisch gezeigt. Der zweite Kompressorauslaßdruck wird vom Kompressor der Turbine über eine Rohreinrichtung 172 und ein Fitting 173, das in den F i g. 1 und 6 gezeigt ist und von der Montageplatte oder Rahmenplatte 28 getragen wird.

einer Kammer 170 zugeführt.

Der Hauptkörper 12 ist mit miteinander in Verbindung stehenden Kanälen (nicht gezeigt) versehen, die eine Verbindung zwischen der Kammer 170 und dem Fitting 173 herstellen und über die der zweite Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP 2 der Kammer 170 zugeführt wird. Die Kammer 170 wird durch einen mittleren Stegabschnitt 174 des Laminates 20 und eine flexible Membran 176, die zwischen den Laminaten 20 und 22 angeordnet ist, begrenzt

Zwischen dem Laminat 22 und dem Hauptkörperteil 16 ist eine flexible Membran 178 angeordnet. Die Membranen 176 und 178 bilden eine Kammer 180. Wie man F i g. 8 entnehmen kann, ist die Kammer 180 über Kanäle (nicht gezeigt), die im Hauptkörper 12 ausgebildet sind und mit dem Brennerdruckfitting 63 und der Rohreinrichtung 62 in Verbindung stehen, an den Brennkammerdruck »&< angeschlossen. Die Membran 176 ist in ihrem mittleren Bereich mit einem Element oder Knopf 182 versehen, und die Membran 178 ist mit einem ähnlichen Knopf 184 ausgestattet

Der zur Ventileinrichtung 42 gehörende Nadelventilmechanismus ist in einer Ausnehmung oder Kammer 188 angeordnet, die in dem Hauptkörperteil 16 vorgesehen ist Der Hauptkörperteil 16 ist mit einer Bohrung 189 versehen, in der ein Brennstoffsteuerventil 190 angeordnet ist Der Nadelabschnitt 192 des Ventiles erstreckt sich in eine Brennstoffeinlaßöffnung 194. Die Brennstoffeinlaßöffnung 194 steht in Verbindung mit dem Brennstoffkanal 132 und über den Kanal 196 mit dem Brennstoffeinlaßfitting 130.

Der in der Kammer 170 vorherrschende zweite Kompressorauslaßdruck C D. P. TAP 2 und der in der Kammer 180 vorherrschende Brennkammerdruck bewirken

eine Bewegung der Membranen 176 und 178, um die Relativposition des Brennstoffsteuerventiles 190 über das Medium des Hebels 200 zu regulieren, wenn der Brennkammerdruck und der zweite Kompressorauslaßdruck eine Abwärtsbewegung der Membranen 176 und 178 erzeugen. Der Knopf 184 bewegt den Hebel 200 im Uhrzeigersinn in seinen Drehpunkt herum, wodurch das Brennstoffsteuerventil 190 von der öffnung 194 wegbewegt wird und Brennstoff in die Kammer oder Ausnehmung 188 einläßt.

Der Brennstoff wird von der Kammer 188 der Turbine zugeführt, damit dieselbe im Leerlauf laufen kann. Die Anordnung umfaßt Einrichtungen zur Dosierung oder Regulierung der Menge des Turbinenleerlaufbrennstoffes von der Kammer 188 zur Turbine. Wie man insbesondere aus Fig.6 entnehmen kann, ist der Hauptkörperteil 16 mit einer Bohrung 208 versehen, die durch Kanäle (nicht gezeigt) im Hauptkörper mit der Brennstoffkammer 188 in Verbindung steht

In Verbindung mit dem inneren Ende der Bohrung 208 steht ein Kanal oder eine Öffnung 217 mit reduziertem Querschnitt, der bzw. die an einen Kanal 212 angeschlossen ist. Wie Fi g. 6 zeigt, steht der Kanal 212 mit dem Kanal 154 und dem Fitting 140 in Verbindung, so daß der durch die öffnung 217 strömende Brennstoff dem Brenner der Turbine für Leerlaufbetrieb derselben zugeführt wird. Ein einsetzbares Dosierdüsenventil 215 ist in der Bohrung 208 angeordnet und funktioniert als feste Drossel zur Dosierung oder Regulierung der Brennstoffmenge durch die Bohrung 208 zur Öffnung 217.

Die Bohrung 208 ist mit einem Gewindcabschnitt versehen, so daß sie einen Schraubstopfen 216 zum Verschließen desjenigen Endes der Bohrung 208, das der öffnung 217 gegenüberliegt, aufnehmen kann. Ein Dichtungsring 219 umgibt den Stopfen 216 und befindet sich mit diesem in Eingriff, so daß die Bohrung 208 strömungsmitteldicht abgedichtet wird. Die Düse 215 reguliert den Brennstoffstrom im Leerlaufbrennstoffsystem und somit die Leerlaufdrehzahl der Turbine. Ein variables Ventilelement, wie beispielsweise ein einstellbares Nadelventil, kann ebenfalls zur Regulierung der Leerlaufbrennstoffzufuhr vorgesehen sein. Die Ventileinrichtung 42 soll die Turbine auf Leerlaufdrehzahl halten, wenn sich der Drosselsteuerkolben 80 in seiner äußersten Position, wie in F i g. 8 gezeigt, befindet, in der das Nadelventil 69 die Brennstoffzufuhr unterbricht und eine Verlangsamung der Turbine herbeiführt.

Unter dem Einfluß des zweiten Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP 2, der der Kammer 170 zugeführt wird, hält der in der Kammer 170 vorherrschende Druck über die Membran 176 und den Hebel 200 das Nadelventil 190 in einer offenen Position, in der Brennstoff durch die Rohreinrichtung 144 der Turbine zugeführt wird, damit diese auf der Leerlaufdrehzahl gehalten wird. Die an dem Nadelventil 190 vorbeiströmende Brennstoffmenge wird durch die in F i g. 6 gezeigte Düse 215 in der gewünschten Weise für die richtige Leerlaufdrehzahl der Turbine gedrosselt.

Während des Normalbetriebes der Turbine unter Lastbedingungen wird Brennstoff von der Brennstoffkammer 64, der an der Brennstoffdosierdüse 151 vorbeiströmt. und Brennstoff von der Brennstoffkammer 188, der an der Düse 215 vorbeiströmt, über die Roiircinrichtung 144 dem Brenner der Turbine zugeführt.

Die Komprcssorauslaßdrücke C. D. P. TAP I und C. Ιλ Ι'. Ι'ΛΡ - Mini immer im wesentlichen gleich. Die in ilen kimiuicrnbOund 170 vorherrschenden Drücke sind jedoch nur dann bleich, wenn sich die Kugel 86 in der geschlossenen Position befindet. Wenn das Drosselelement 106 und der Nocken 104 im Uhrzeigersinn in F i g. 8 bewegt werden, wobei sich die Drossel in der Leerlaufposition zur Reduzierung der Drehzahl der Turbine befindet, wird das Kugelventil 86 unter dem Einfluß des Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP I geöffnet, und der Druck in der Membrankammer 60 wird abgebaut und durch die Entlüftungsöffnung 92

ίο ventiliert.

Die Reduktion des Kompressorauslaßdruckes C. D. P. TAP 1 tritt unter dem Einfluß der Drossel 124 in der Rohreinrichtung 120, die den Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP I vom Kompressor der Turbine ziiführt, nur in verringertem Maße in Erscheinung. Dadurch wird ein abruptes Schließen des Ventiles 69 durch die verzögerte Bewegung der Membran 48 vermieden.

Durch das Öffnen des Kugelvcnlilcs 86 wird der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 an der Membran 48 reduziert, und das Nadelventil 69 bewegt sich allmählich in eine geschlossene Position, in der die Hauptbrennstoffzufuhr an der Dosierdüse 151 vorbei unterbrochen wird, wie in F i g. 6 gezeigt.

Der Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP 2 wird nicht ventiliert, so daß dieser Druck in der Kammer 170 aufrechterhalten wird, was dazu führt, daß das membranbetätigte Nadelventil 190 offen bleibt, so daß Brennstoff für den Leerlauf der Turbine weiterhin von der Kammer 188 durch die Rohreinrichtung 144 zum

jo BrennerdcrTurbincströmt.

Aufgrund des kontinuierlichen Brennsioffslromcs am Nadelventil 190 vorbei in die Kammer 188 und dann an der Dosierdüse 215 vorbei strömt weiterhin Brennstoff in einer eingeschränkten oder dosierten Menge durch die Rohreinrichtung 144 zum Brenner der Turbine für Leerlaufbetrieb, so daß ein Ausgehen des Brenners verhindert wird.

Die kontinuierliche Brennstoffzufuhr von der Kammer 188 an der Dosierdüse 215 vorbei verhindert abrupte Änderungen der Brennstoffzufuhr zum Brenner. Die Ventileinrichtung 42 dient sowohl dazu, die Neigung des Brenners zum Ausgehen zu reduzieren als auch Brennstoff in dosierter Weise für den Leerlauf der Turbine zuzuführen.

Wie man den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, ist zwischen dem Steg 174 des Laminates 20 und einer Membran 228, die zwischen den Laminaten 18 und 20 angeordnet ist. eine Kammer 226 angeordnet. Eine Membran 230 ist zwischen den Laminaten 18 und dem Hauptkörperelement 14 vorgesehen. Der Bereich zwischen den Membranen 228 und 230 bildet eine Kammer 232. Die Kammer 232 ist über Kanäle im Hauptkörper 12, die bei 233 in F i g. 8 schematisch gezeigt sind, an das Fitting 63 angeschlossen, so daß sie unter dem Brennkammerdruck »ß« steht.

In dem Hauptkörperelement 14 ist eine Kammer 234 ausgebildet, von der die Membran 230 eine Wand bildet. In einer Bohrung 236 des Hauptkörperelementes 14 ist gleitend ein normalerweise offenes Nadelventil 238 an-

geordnet, das die Brennstoffzufuhr durch eine Öffnung 240 steuert. Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, ist das untere Ende des Nadelventiles 238 an einer Scheibe 242 befestigt. Zwischen der Scheibe 242 und einer Endwand der Kammer 234 ist eine Expansionsschraubenfeder 244 angeordnet, die das Nadelventil 238 in Richtung auf eine offene Stellung unter Vorspannung hält, so daß die Öffnung 240 geöffnet ist. wenn sich die Turbine nicht in Betrieb befindet.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: es ist beim Starten von Gasturbinen üblich, ein Glühelement in der Brennkammer der Turbine elektrisch zu erhitzen, um den Brennstoff zu zünden, der in den vom Rotationskomprcssor der Turbine gelieferten Luftstrom abgegeben wird. Die Anfangedrehung der drehbaren Teile der Turbine wird durch einen elektrisch einschaltbaren Motor oder andere geeignete Einrichtungen bewirkt.

Beim Starten einer Gasturbine, die mit Brennstoff von der vorstehend beschriebenen Vorrichtung versorgt wird, ist das Brennstoffpumpenventil 39 geöffnet. Das Glühelement wird auf die richtige Temperatur vorerhitzt, um den Brennstoff zu zünden. Wenn das Glüh-

Die Membran 228 ist mit einem Knopf oder Element ■' 19 und die Membran 230 mit einem Knopf oder EIenent 24»3 versehen. Das normalerweise offene Ventil 238 stellt zusätzlichen Brennstoff zum Starten zur Verfügung und schließt sich, wenn die Turbine gestartet worden ist und Leerlaufdrehzahl erreicht. Beim Starten der Turbine wird der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 226 aufgebaut, was zu einem Eingriff der Knöpfe 229 und 246 und zu einem Eingriff des Knopfes 246 mit dem Nadelventil 238 führt, so daß die Öffnung in 240 geschlossen wird.

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um das Ventil 238
in der die Öffnung schließenden Position zu halten,
nachdem die Turbine gestartet worden ist. Wie die
F i g. 7 und 8 zeigen, öffnet sich eine Öffnung 250 in die 15 rohr die richtige Temperatur erreicht hat, wird der Elek-Membrankammer 170, und ein Rückschlag- oder Kugel- tromotor eingeschaltet, um die drehbaren Teile der Turventil 252 wirkt mit der Öffnung 250 zusammen. Wie bine in Drehungen zu versetzen.

schematisch in P i g. 8 gezeigt ist, steht die Öffnung 250 Dieser Motor betätigt auch die Brennstoffpumpe 3S,

über einen Kanal 254 mit der Membrankammer 226 in um unter Druck stehenden Brennstoff durch die Rohre Verbindung. Die tatsächliche Konstruktion der öffnun- 20 oder Kanäle 128, die schematisch in F i g. 8 dargestellt gen des Ventils ist in F i g. 7 dargestellt, wobei der Kanal sind, dem Brennstoffzumeßventil 40 und der zweiten 254 eine schematische Darstellung der in F i g. 8 gezeigten Kanalverbindung zwischen den Kammern 170 und
226 ist.

Wenn sich die Turbine in Betrieb befindet, wird der 25 Brennstoffzufuhr bei Turbinenleerlauf. Kompressorauslaßdruck C. D. P. TAP 2, der von dem in Während der Anfangsdrehung des Rotationskom-

F ig. 8 gezeigten rohrförmigen Kanal 172 und dem in pressors der Turbine wird der Kompressorabgabedruck den Fig. 1 und 5 gezeigten Fitting 173 in die Kammer in den Druckübertragungsrohren 120 und 172, die in 170 eindringt, über den Kanal 254, der in F i g. 8 gezeigt F i g. 8 gezeigt sind, aufgebaut. Der Druck wird an die ist, der Kammer 226 zugeführt, so daß der Kompressor- 30 Kammern 60 und 170 weitergegeben, was zu einem öffauslaßdruck in der Kammer 226 gehalten wird, wenn nen der Nadelventile 69 und 190 führt. Der Kompres-

Ventileinrichtung 42 zuzuführen. Das Brennstoffzumeßventil 40 sorgt für die Brennstoffzufuhr bei Normalbetrieb der Turbine. Die Ventileinrichtung 42 sorgt für die

das Kugelventil 252 die Öffnung 250 schließt, um dadurch das Nadelventil 238 während des Betriebes der Turbine in der die Öffnung schließenden Position zu halten.

in F i g. 8 ist eine sehr kleine Entlüftungsöffnung oder Bypass-Entlüftung 251 dargestellt, die den Kanal 254 mit der Kammer 170 verbindet. Durch das Kugelventil 252 und die Entlüftung 251 kann der Druck in der Kam-

sorauslaßdruck wird von der Kammer 170 durch die kleine Öffnung 250 an dem Kugelventil 252 vorbei der Kammer 226 zugeführt.

Während der Anfangsdrehung: des Kompressors der Turbine öffnet der in der Kammer SO vorherrschende Druck das Brennstoffventil 69, so daß unter Druck stehender Brennstoff über Kanäle, die schematisch in Fig.8 gezeigt sind, von der Brennstoffkammer 64 der

mer 226 auf den gleichen Wert ansteigen wie der Druck 40 Brennstoffkammer 234 zugeführt wird. Während der C. D. P. TAP 2, der die Membran 228 zum Schließen des Anfangsrotation ist die Differenz zwischen dem Druck Nadelventils 238 beeinflußt, so daß das Ventil während C. D. P. TAP 2 und dem unteren Druck, der s/ die des Turbinenbetriebes geschlossen gehalten werden Membran 228 einwirkt, nicht ausreichend groß, um die kann. Vorspannkraft der Feder 244 zu überwinden, so daß das

Das Nadelventil 238 ist daher nur geöffnet, wenn sich 45 Ventil 238 daher offen bleibt, bis diese Vorspannkraft die Turbine in Betrieb befindet, damit Brennstoff von überwunden ist Die kleine Öffnung 250, die die Kamder Kammer 64 der Turbine zum Starten derselben zu- mer 170 und den Kanal 254 miteinander verbindet, dient geführt werden kann. Diese Entlüftungsöffnung sieht dazu, die Druckänderungen zwischen C. D. P. TAP 2 eine Einrichtung zum Entlüften der Kammer 226 beim und der Kammer 170 zu dämpfen. Brennstoff aus der Abstellen der Turbine vor und ermöglicht, daß der in 50 Kammer 234 strömt an dem offenen Nadelventil 238 der Kammer 226 vorherrschende Druck beim Absteilen vorbei durch die Öffnung 240 und den Kanal 144 zu dem der Turbine langsam abnehmen kann. Während des Abstellens bleibt das Ventil 238 geschlossen, bis die Turbinendrehzahl und der Pumpendruck (P) einen Wert von
Null erreichen. Durch das Entlüften der Kammer 226 55
beim Abstellen der Turbine kann das Ventil 238 normal
arbeiten. Die Entlüftungsöffnung 251 behindert nicht
das Schließen des Ventils 238, da man festgestellt hat,
daß der Druck in der Kammer 226 während des Startens
schnell ansteigt jedoch bei abnehmenden Drehzahlen 60 sorabgabedruck erhöht wird. Der Brennkammerdruck oder beim Abstellen langsam abnimmt »ß« wird an die Kammer 61 weitergegeben.

Die durch den Anlasser bewirkte Anfangsdrehung Eine erhöhte Differenz zwischen dem ansteigenden

der Turbine betätigt auch die Brennstoffpumpe, und die Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 und dem anfängliche Differenz zwischen dem Brennkammer- ansteigenden Brennkammerdruck in der Kammer 61 druck und dem Kompressorauslaßdruck übt einen aus- 65 bewirkt daß sich der Membranknopf 59 weiter abwärts reichenden Druck auf die Membran 48 zum öffnen des bewegt Der Druck in der Kammer 60 steigt schneller an Nadelventils 69 aus, so daß Brennstoff in die Kammer 64 als der Druck in der Kammer 61. Dadurch wird das und in die Kammer 234 strömen kann. Hauptbrennstoffsteuernadelventil 69 weiter geöffnet, so

Brennstoffabgabekanal im Brenner der Turbine. Somit strömt der zum Starten der Turbine benötigte Brennstoff am offenen Nadelventil 238 vorbei.

Nachdem die Turbine zu laufen begonnen hat, wird der von der Bedienungsperson gesteuerte Drosselkolben 80 nach innen (in den F i g. 1 und 8) bewegt wodurch der auf das Kugelventil -BCi ausgeübte Federdruck und der in die Kammer 60 weitergegebene Kompres-

daß die Turbine zur Beschleunigung und zum Normalbetrieb mit Brennstoff versorgt werden kann.

Der Brennstoff für Normalbetrieb wird durch die in den F i g. 6 und 8 gezeigte Dosierdüse 151 dosiert, wobei diesem der Breneitoff für Turbinenleerlauf zugeführt wird, der durch die Düse 215 dosiert wird.

Wenn die Bedienungsperson wünscht, die Drehzahl der Turbine zu erhöhen, und keine maximale Brennstoffmenge an der Dosiernadeldüse 151 vorbei strömt, bewegt die Bedienungsperson den Arm 106 im Uhrzeigersinn (in Fig.8), wodurch die Nockenfläche 104 den Kolben 80 weiter nach innen drückt und dadurch eine Erhöhung des Druckes der Schraubenfeder 90 auf das Entlastungsventil 86 bewirkt, so daß der daraus resultierende erhöhte Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 eine weitere öffnung des Brennstoffventiles 69 bewirkt und dadurch die Drehzahl der Turbine erhöht

in Abhängigkeit von der speziellen Relativposition des Kolbens 80, der den Druck der Expansionsfeder 90 und des Kugelventils 86 festlegt, wird somit die Drehzahl der Turbine stabilisiert Wenn der der Kammer 60 zugeführte Kompressorauslaßdruck C D. P. TAP I konstant ist variiert der Brennkammerdruck mit der Drehzahl der Turbine. Der Kompressorauslaßdruck wird über das Entlastungsventil 86 und die Entlüftung 92 ventiliert. Bei Änderungen des unteren Druckes in der Kammer 61 bewegt sich die Membran 48 und steuert somit das Brennstoffeinlaßventil 69, um die Turbinendrehzahl aufrechtzuerhalten.

In dem Fall, daß die Drehzahl der Turbine ansteigt, steigt der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 an und überwindet den Druck der Schraubenfeder 90, so daß das Kugelentlastungsventil 86 geöffnet und die Kammer 60 durch die öffnung 92 entlüftet wird, um dadurch den Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 zu reduzieren.

Diese Druckreduzierung in der Kammer 60 bewirkt, daß die Membran 48 nach oben bewegt wird. Diese Membranbewegung versetzt das Brennstoffsteuerventil 69 in die Lage, sich in seine geschlossene Position zu bewegen und somit die Brennstoffzufuhr zum Brenner der Turbine zu reduzieren, woraus eine Herabsetzung der Turbinendrehzahl resultiert.

Wenn die Turbinendrehzahl geringfügig abnimmt, wird der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 abgebaut, so daß die Feder 90 das Kugelenllüftungsventil 86 wieder in seine geschlossene Position bewegt. Durch diesen Vorgang wird somit die Drehzahl der Turbine bei einer speziellen Position des Drosselarmes 106 und des Nockens 104 stabilisiert.

Um danach die Turbinendrehzahl zu erhöhen, muß der manuell gesteuerte Kolben 80 weiter einwärts bewegt werden, wie in den F i g. 1 und 8 gezeigt, um dadurch zu verhindern, daß sich das Druckentlastungsventil 86 unter dem erhöhten Kompressorauslaßdruck, der aus der erhöhten Turbinendrehzahl resultiert, in eine offene Position bewegt

Wenn es gewünscht wird, die Turbinendrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl zu reduzieren, bewegt die Bedienungsperson den Drosselärm und die Nöckenfläche 104 in die Position in F i g. 8, in der der Kolben 80 unter dem Einfluß der Expansionsschraubenfeder 90 in seine äußerste Position bewegt werden kann.

Durch diesen Vorgang wird der auf das Kugelentlastungsventil 86 einwirkende Federdruck 90 reduziert. Das Kugelentlastungsventil wird geöffnet, wodurch der Kompressorauslaßdruck in der Kammer 60 entlüftet wird. Der in der Kammer 60 vorherrschende reduzierte Kompressorauslaßdruck bewirkt eine Aufwartsbewegung der Membranen 48 und 56 und ein Schließen des Brennstoffventils 69 unter dem Druck der Schraubenfeder 76. Durch das Schließen des Brennstoffventils 69 wird die Drehzahl der Turbine auf die Leerlaufdrehzahl herabgesetzt

Die durch die Position des Nockens 104 festgelegte maximale Turbinendrehzahl wird erreicht wenn die maximale Brennstoffzufuhr durch die von der Herstellungsfirma eingestellte und fixierte Position des in Fig.6 gezeigten Dosierdüsenventils 151 zugelassen wird. Auch wenn der Kolben 80 durch die Bewegung der Nockenfläche 104 über den Drossclarm 106 weiter nach innen bewegt wird, wird die Turbinendrehzahl nicht über den Wert erhöht der aus der maximalen Brennstoffzufuhr am Dosierdüsenventil 151 vorbei resultiert Die Dosierventile 151 und 215 werden von der Herstellerfirma in Position fixiert, um diese gegen Obertemperaturen zu schütten.

Die Ventileinrichtung 42 führt der Turbine Brennstoff im Leerlauf zu. Der Kompressorauslaßdruck C D. P. TAP 2 wird über den Kanal 172 der Kammer 170 zugeführt, und der Brennkammerdruck der Turbine wird über den Kanal 62 der Kammer 180 zugeführt

Diese in den Kammern 170 und 180 vorherrschenden Drücke halten das Nadelventil 190 in offener Position, damit Brennstoff von der Brennstoffpumpe in die Kammer 188 eingeführt und dann an dem in F i g. 8 gezeigten Düsenventil 215 vorbeigeführt werden kann, um dem Brenner der Turbine Brennstoff über den Kanal 144 zuzuführen.

Das Dosierdüsenventilelement 215 wird so eingestellt daß gerade eine ausreichende Brennstoffmenge von der Kammer 188 dem Brenner zugeführt wird, um die gewünschte Leerlaufdrehzahl der Turbine aufrechtzuerhalten.

Die Rotation der Turbine kann gestoppt werden, indem das Brennstoffabsperrventil 39 geschlossen wird, das die gesamte Brennstoffzufuhr zum Brenner der Turbine unterbricht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern des Zuflusses von flüssigem Brennstoff zu einer Gasturbinenanlage, mit einem Gehäuse und einem in diesem angeordneten, durch eine Membran betätigten Brennstoffzumeßventil, wobei die Membran auf einer Seite durch einen mittels eines Entlastungssteuerventils vom Kompressorauslaßdruck ableitbaren Steuerdruck und auf der anderen Seite durch einen zweiten Dreck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druck der Brennkammerdruck ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Brennstoffzumeßventil den Brennstoffzufluß bei Turbinennormalbetrieb steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12) eine zweite, zuf den Unterschied zwischen dem Kompressorauslaßdruck und deni Brennkammerdruck ansprechende membranbetätigte Ventileinrichtung (42) zur Steuerung des Brennstoffzuflusses bei Turbinenleerlaufbetrieb vorgesehen ist

3. Vorrichtung nach Anspruch { oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (12) eine dritte, auf den Unterschied zwischen dem Kompressorauslaßdruck und dem Brennkammerdruck ansprechende membranbetätigte Ventilc-inrichtung (44) zur Steuerung des Brennstoffzuflusses beim Starten der Turbine vorgesehen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in tinem Brennstoffkanal von dem Brennstoffzunießventil (40) zur Turbine und in einem Brennstoffkanal vor· der zweiten Ventileinrichtung (42) zur Turbine eine Brennstoffdosierdrossel (151, 215) zur Begrenzung der Brennstoffzufuhr bei Normalbetrieb und Leerlaufbetrieb der Turbine vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kompressorauslaßdruck beaufschlagte Seite der Membran (176) der zweiten Ventileinrichtung (42) über eine Leitung (254) mit einer Seite der Membran (228) der dritten Ventileinrichtung (44) in Verbindung steht, während die andere Seite dieser Membran (228) über eine Zweigleitung (233) mit dem Brennkammerdruck beaufschlagbar ist.