DE4000446A1 - Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes - Google Patents
Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffesInfo
- Publication number
- DE4000446A1 DE4000446A1 DE4000446A DE4000446A DE4000446A1 DE 4000446 A1 DE4000446 A1 DE 4000446A1 DE 4000446 A DE4000446 A DE 4000446A DE 4000446 A DE4000446 A DE 4000446A DE 4000446 A1 DE4000446 A1 DE 4000446A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- junction
- main
- switching state
- burner
- fitting according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/14—Details thereof
- F23K5/147—Valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/06—Liquid fuel from a central source to a plurality of burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/007—Regulating fuel supply using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/22—Pilot burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/18—Groups of two or more valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/24—Valve details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/02—Controlling two or more burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/10—High or low fire
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86558—Plural noncommunicating flow paths
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Armatur zur Verbindung
mindestens eines Hybridbrenners mit Einrichtungen zur Zu
stellung eines fluidischen Brennstoffes, beispielsweise zum
Einsatz in Gasturbinenanlagen.
Wie in der EP-B-01 08 361 beschrieben, weist ein Hybridbrenner
mindestens einen als Vormischbrenner betreibbaren Hauptbrenner
sowie mindestens einen als Vormisch- oder Diffusionsbrenner
betreibbaren Nebenbrenner auf. Dabei wird beim Betrieb unter
hoher Last der überwiegende Teil des Brennstoffes durch den
Hauptbrenner verbrannt, während der Nebenbrenner mit einem
kleinen Teil des Brennstoffes eine "Pilotflamme" liefert, die
zur Stabilisierung des Betriebs des Hauptbrenners erforderlich
sein kann. Beim Betrieb unter kleiner Last kann hingegen u. U.
die Zustellung von Brennstoff zum Hauptbrenner vollständig
unterbleiben, so daß lediglich der Nebenbrenner mit Diffusions
oder Vormischverbrennung betrieben wird. Als "Brenner" soll im
vorliegenden Zusammenhang jeweils eine Gesamtheit aus Brenn
stoffdüse bzw. Brennstoffdüsen-Anordnung sowie Zuführ- und/oder
Leitsystem für Verbrennungsluft und/oder, im Fall der Vormisch
verbrennung, Luft-Brennstoff-Gemisch, verstanden werden.
Daß ein Zuführsystem für Verbrennungsluft mehreren Brennern
gemeinsam zugehörig ist, ist denkbar - siehe hierzu
EP-B-01 08 361, die einen Hybridbrenner mit einer Diffusions
brenner-Anordnung betrifft, die dasselbe Zuführungssystem für
Verbrennungsluft wie die ebenfalls vorhandene Vormischbrenner-
Anordnung verwendet.
In der EP-A-02 76 696 ist ein Hybridbrenner der oben erwähnten
Art beschrieben, der mit zwei verschiedenen fluidischen Brenn
stoffen, nämlich Gas und/oder Öl, betreibbar ist. Die vorlie
gende Erfindung bezieht Armaturen für solche Hybridbrenner mit
ein, auch wenn im folgenden aus Gründen der Einfachheit im
wesentlichen nur auf Hybridbrenner zum Betrieb mit einem
einzigen Brennstoff Bezug genommen wird.
Eine Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners mit
Einrichtungen zur Zustellung eines fluidischen Brennstoffes
wird in der EP-B-01 08 361 vorgestellt. Die dort beschriebene
Anordnung verbindet eine Hauptfördereinrichtung, bestehend
aus Brennstoffpumpe mit nachgeschaltetem Brennstoff-Regelven
til, mit mindestens einem Hauptbrenner, sowie eine Pilot
fördereinrichtung mit analogem Aufbau, die gleichermaßen für
den Betrieb zur Erzeugung der Pilotflamme wie auch für den
Diffusionsbrenner-Betrieb ohne Einsatz des Hauptbrenners dient,
mit mindestens einem Nebenbrenner. Zum Betrieb mehrerer Hybrid
brenner über eine einzige Armatur ist der Haupt- und der Pilot
fördereinrichtung jeweils ein Verteiler nachgeschaltet, von dem
aus zu jedem Hybridbrenner eine Stichleitung führt. Um den
Durchsatz des in den Hybridbrenner zugestellten Brennstoffes
konstant und unabhängig von eventuell im Hybridbrenner auftre
tenden Druckschwankungen zu halten, ist das Vorsehen einer Zu
leitung mit Drosselwirkung, an der ein Druckverlust in merk
licher Höhe eintritt, sinnvoll. Im Falle des parallelen Be
triebs mehrerer Hybridbrenner bewirken außerdem Drosselstellen
in den Stichleitungen zwischen Brennstoff-Fördereinrichtung
und Hybridbrennern eine gleichmäßige Verteilung des Brennstof
fes auf die einzelnen Brenner.
Eine derartige Armatur kann jedoch dann zu Schwierigkeiten beim
Betrieb des Nebenbrenners führen, wenn die für die zwei Be
triebsarten erforderlichen Brennstoffdurchsätze stark unter
schiedlich sind, wenn z. B. der zum "Pilotbrennerbetrieb" not
wendige Brennstoffdurchsatz nur etwa 10% des für "Diffusions
betrieb" erforderlichen Durchsatzes ausmacht. Der Druckverlust
an einer Drosselstelle ist proportional dem Quadrat des
Durchsatzes an Fluid; unterscheiden sich die Durchsätze für
Pilot- und Diffusionsbrennerbetrieb um den Faktor 10, so sind
die jeweiligen Druckverluste verschieden um den Faktor 100.
Wird eine Drosselstelle so bemessen, daß für Diffusionsbrenner
betrieb ein annehmbarer Druckverlust auftritt, vorzugsweise im
Bereich zwischen etwa einem bar und etwa zwei bar, so sinkt der
Druckverlust beim Pilotbrennerbetrieb auf praktisch unwirksame
kleine Werte. Umgekehrt bedingt ein beim Pilotbrennerbetrieb
annehmbarer Druckverlust einen Druckverlust in unpraktikabler
Höhe bei Diffusionsbrennerbetrieb. Sofern also eine Stichlei
tung zu einem Hybridbrenner sowohl für große als auch für
kleine Durchsätze an Fluid benutzt werden soll, sollte ihre
Drosselwirkung variabel, und zwar klein für großen Durchsatz
und groß für kleinen Durchsatz, sein.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist
mithin die Schaffung einer Armatur zur Verbindung mindestens
eines Hybridbrenners mit Einrichtungen zur Zustellung eines
fluidischen Brennstoffes, die die genannten Nachteile vermei
det und den stabilen und störungsfreien Betrieb des Hybrid
brenners bzw. einer Mehrzahl von Hybridbrennern, in einem be
sonders breiten Arbeitsbereich gestattet, wobei sowohl der
Betrieb des Hauptbrenners mit Unterstützung durch eine vom
Nebenbrenner gelieferte Pilotflamme als auch der Betrieb des
Nebenbrenners allein, je nach Bauart im Diffusions- oder
Vormischbetrieb, möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Armatur
angegeben, die zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners,
der einen mit Vormischverbrennung betreibbaren Hauptbrenner und
einen mit Vormisch- und/oder Diffusionsverbrennung allein oder
zur Lieferung einer Pilotflamme für den Hauptbrenner betreib
baren Nebenbrenner aufweist, mit einer Hauptzustelleinrichtung
und einer Nebenzustelleinrichtung bestimmt ist, und folgende
Bestandteile aufweist:
- a) Ein Wechselelement, das über eine Hauptzuleitung mit der Hauptzustelleinrichtung und über eine Nebenzuleitung mit der Nebenzustelleinrichtung sowie über eine Hauptstich leitung mit dem Hauptbrenner und über eine Nebenstich leitung mit dem Nebenbrenner verbindbar ist, das minde stens einen ersten Schaltzustand und mindestens einen zweiten Schaltzustand aufweist, wobei im ersten Schaltzu stand die Hauptzuleitung mit der Hauptstichleitung und die Nebenzuleitung mit der Nebenstichleitung verbunden ist, und wobei im zweiten Schaltzustand die Hauptzuleitung mit der Nebenstichleitung verbunden und die Nebenzuleitung abgesperrt ist.
- b) Ein mit der Nebenstichleitung in Reihe geschaltetes, von dem Brennstoff durchströmbares, schaltbares Drossel element, das einen ersten Schaltzustand mit kleiner Drossel wirkung und einen zweiten Schaltzustand mit großer Drossel wirkung aufweist.
Die Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung weist dabei im
Vergleich zum Stand der Technik substantielle Vorteile auf:
Der Hauptteil des Brennstoffes für den Hybridbrenner wird in jedem Betriebszustand von der Hauptzustelleinrichtung gelie fert. Die Nebenzustelleinrichtung wird lediglich noch zur Brennstoffversorgung des Nebenbrenners zur Lieferung der "Pilotflamme" für den Hauptbrenner eingesetzt. Die Wärmelei stung des Hybridbrenners erfolgt somit generell über die Re gelung der von der Hauptzustelleinrichtung gelieferten Brenn stoffmenge. Eine Regelung der Nebenzustelleinrichtung ist nur noch insoweit erforderlich, als die "Pilotflamme" des Neben brenners dem Betriebszustand des Hauptbrenners angepaßt werden muß. Darüber hinaus entfällt die Belastung der Nebenzustell einrichtung mit relativ hohen Brennstoffdurchsätzen für den Diffusionsbrennerbetrieb des Nebenbrenners bei stillgelegtem Hauptbrenner. Statt zweier Brennstoffzustelleinrichtungen mit ähnlicher Belastbarkeit ist in Verbindung mit der erfindungs gemäßen Armatur lediglich eine Hauptzustelleinrichtung zur Lie ferung größerer Brennstoffmengen und eine Nebenzustelleinrich tung zur Lieferung lediglich marginaler Brennstoffmengen, even tuell auch nur mit engem Regelbereich, erforderlich. Zur gleich mäßigen Brennstoffversorgung mehrerer Hybridbrenner über eine einzige Armatur können die Drosselwirkungen der zu den Hybrid brennern führenden Stichleitungen und aller mit diesen verbun denen Drosselstellen, für einen annehmbaren Druckverlust in je dem denkbaren Betriebszustand bemessen werden.
Der Hauptteil des Brennstoffes für den Hybridbrenner wird in jedem Betriebszustand von der Hauptzustelleinrichtung gelie fert. Die Nebenzustelleinrichtung wird lediglich noch zur Brennstoffversorgung des Nebenbrenners zur Lieferung der "Pilotflamme" für den Hauptbrenner eingesetzt. Die Wärmelei stung des Hybridbrenners erfolgt somit generell über die Re gelung der von der Hauptzustelleinrichtung gelieferten Brenn stoffmenge. Eine Regelung der Nebenzustelleinrichtung ist nur noch insoweit erforderlich, als die "Pilotflamme" des Neben brenners dem Betriebszustand des Hauptbrenners angepaßt werden muß. Darüber hinaus entfällt die Belastung der Nebenzustell einrichtung mit relativ hohen Brennstoffdurchsätzen für den Diffusionsbrennerbetrieb des Nebenbrenners bei stillgelegtem Hauptbrenner. Statt zweier Brennstoffzustelleinrichtungen mit ähnlicher Belastbarkeit ist in Verbindung mit der erfindungs gemäßen Armatur lediglich eine Hauptzustelleinrichtung zur Lie ferung größerer Brennstoffmengen und eine Nebenzustelleinrich tung zur Lieferung lediglich marginaler Brennstoffmengen, even tuell auch nur mit engem Regelbereich, erforderlich. Zur gleich mäßigen Brennstoffversorgung mehrerer Hybridbrenner über eine einzige Armatur können die Drosselwirkungen der zu den Hybrid brennern führenden Stichleitungen und aller mit diesen verbun denen Drosselstellen, für einen annehmbaren Druckverlust in je dem denkbaren Betriebszustand bemessen werden.
Vorteilhaft ist es, das Wechselelement so auszulegen, daß es
wenigstens einen dritten Schaltzustand einnehmen kann, in dem
sowohl die Hauptzuleitung als auch die Nebenzuleitung abge
sperrt sind. Derart wird eine besonders einfache Möglichkeit
zur Abschaltung des Hybridbrenners bzw. der Mehrzahl von Hy
bridbrennern geschaffen, die von weiteren, eventuell notwen
digen Regeleinrichtungen unabhängig ist.
Als wesentlicher Bestandteil des in der erfindungsgemäßen
Armatur vorgesehenen Drosselelementes umfaßt dieses - neben
üblichen Stelleinrichtungen - ein mit Brennstoff beaufschlag
bares Gefäß, dessen Innenwand einen ersten Wandbereich mit
mindestens einer ersten Einmündung für die Nebenstichleitung
sowie einen zweiten Wandbereich mit mindestens einer zweiten
Einmündung für eine mit dem Wechselelement verbundenen Über
leitung aufweist, wobei über den ersten Wandbereich ein von
außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend aufliegender
Schieber bewegbar ist, der mindestens eine etwa senkrecht zu
dem ersten Wandbereich liegende Bohrung aufweists, und weiter
durch den ersten Wandbereich mit dem Schieber zwei aufeinander
liegende, gegeneinander verschiebbare Flächen gegeben sind,
wobei eine der Flächen eine erste, größere Öffnung und eine
zweite, kleinere Öffnung, weiter die andere der Flächen eine
dritte Öffnung mit mindestens dem Durchmesser der ersten Öff
nung aufweist und ferner die dritte Öffnung für den ersten
Schaltzustand mit der ersten Öffnung und für den zweiten Schalt
zustand mit der zweiten Öffnung zur Deckung bringbar ist. Bei
spielsweise weist der erste Wandbereich eine einzige Öffnung,
namentlich die Einmündung in der Nebenstichleitung, und der
Schieber zwei Öffnungen auf, die beide mit der im zweiten Wand
bereich mündenden Überleitung kommunizieren und mit der ersten
Einmündung wechselweise zur Deckung bringbar sind. Das Drossel
element stellt sich somit dar als Schieberventil.
In günstiger Weiterbildung der erfindungsgemäßen Armatur ist
die große Drosselwirkung des Drosselelementes im zweiten Schalt
zustand etwa zweimal bis etwa zehnmal so groß wie die kleine
Drosselwirkung des Drosselelementes im ersten Schaltzustand.
Auf diese Weise kann bei üblichen Anforderungen ein störungs
freier Betrieb des Nebenbrenners in jedem Betriebszustand ge
sichert werden.
In günstiger Ausgestaltung des Drosselelementes wird der erste
Wandbereich des Gefäßes etwa prismatisch, insbesondere etwa
zylindrisch, ausgeführt, und der Schieber ist ein in den ersten
Wandbereich dichtend eingepaßter, von außerhalb des Gefäßes
verschiebbarer Hohlkolben. Ein derartiges Gefäß ist besonders
kostengünstig herstellbar und bietet insbesondere die Möglich
keit, in dem prismatischen bzw. zylindrischen ersten Wandbereich
Einmündungen für eine Mehrzahl von Nebenstichleitungen, zur
simultanen Beaufschlagung einer Mehrzahl von Hybridbrennern,
vorzusehen. Der zweite Wandbereich des Gefäßes ist günstiger
weise gegeben durch eine Stirnwand des Innenraumes des Gefäßes,
so daß der Brennstofffluß aus der Überleitung in den Innenraum
des Gefäßes durch den Hohlkolben nicht behindert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausführung des Wechselelementes in der er
findungsgemäßen Armatur enthält als wesentlichen Bestandteil
ein mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß, dessen Innenwand
einen ersten Stirnbereich mit einer ersten Einmündung für die
Hauptzuleitung, weiter einen zweiten Stirnbereich mit einer
zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung sowie ferner einen
zwischen dem ersten Stirnbereich und dem zweiten Stirnbereich
liegenden prismatischen, insbesondere zylindrischen, Zwischen
bereich mit einer Achse aufweist. In diesem Zwischenbereich
liegen mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstich
leitung sowie mindestens eine vierte Einmündung für die Neben
stichleitung oder eine Überleitung, die mit der Nebenstichlei
tung kommuniziert. Weiterhin ist in dem Gefäß ein von außerhalb
manipulierbarer, entlang der Achse über den prismatischen Be
reich verschiebbarer Kolben angeordnet, durch den in dem Gefäß
zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, so daß die
erste Einmündung in dem ersten Raum und die zweite Einmündung
in dem zweiten Raum liegt. Der Kolben weist einen dichtend
über den prismatischen Bereich führbaren, zum ersten Stirnbe
reich gerichteten Schieberansatz auf mit mindestens einer ersten
Bohrung, mit der für den ersten Schaltzustand die dritte Einmün
dung und in dem zweiten Schaltzustand die vierte Einmündung je
weils zur Deckung gebracht werden kann. Weitere Bestandteile
des Wechselelementes sind übliche Manipuliereinrichtungen für
den Kolben, deren Abhandlung an dieser Stelle unterbleiben kann.
Für die Funktion des Wechselelementes gelten zunächst analog
die bereits zur besonderen Ausführung des Drosselelementes ge
machten Ausführungen. Darüber hinaus ist wesentlich, daß der
im Inneren des Gefäßes gebildete, u. a. von dem Kolben begrenz
te erste Raum mit der Hauptzuleitung kommuniziert, während der
von dem ersten Raum durch den Kolben getrennte zweite Raum mit
der Nebenzuleitung in Verbindung steht. Indem
der Kolben durch externe Manipulatoren in die den einzelnen
Schaltzuständen entsprechenden Stellungen gebracht wird,
werden Verbindungen zwischen erstem Raum bzw. zweitem Raum
und den jeweiligen Stichleitungen geschaffen, indem die ent
sprechenden Einmündungen mit den jeweiligen Bohrungen in dem
Schieberansatz zur Deckung gebracht oder aber von dem Kolben
gänzlich freigegeben werden, so daß sie sich direkt in den
ersten Raum bzw. den zweiten Raum eröffnen. Gleich dem bereits
beschriebenen Gefäß für das Wechselelement ist das beschriebene
Gefäß für das Drosselelement auch in besonderer Weise für den
Anschluß von Stichleitungen zu einer Mehrzahl von Hybridbren
nern geeignet.
In günstiger Weiterbildung wird der Schieberansatz des Kol
bens mit einer weiteren, zweiten Bohrung versehen, deren Durch
messer kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung, und
die im zweiten Schaltzustand, wenn also die erste Bohrung mit
der zur Nebenstichleitung führenden vierten Einmündung zur
Deckung gebracht ist, mit der dritten Einmündung, die zur Haupt
stichleitung führt, zur Deckung kommen kann. Mit einem derartig
modifizierten Wechselelement ist es möglich, bei alleinigem
Betrieb des Nebenbrenners dem Hauptbenner zur Einleitung seiner
Inbetriebnahme eine geringe Menge an Brennstoff zuzustellen, um
insbesondere die Hauptstichleitung und eventuelle Verteilein
richtungen im Hauptbrenner selbst vor der Umschaltung in den
ersten Schaltzustand und der Inbetriebnahme des Hauptbrenners
mit Brennstoff zu füllen. Luft, Abgase oder Brennstoffüberreste
können auf diese Weise definiert aus dem Hauptbrenner und seinen
Zuleitungen entfernt werden, so daß eine störungsfreie Inbe
triebnahme möglich ist.
Vorteilhafterweise wird der prismatische Bereich des Gefäßes
des Wechselelementes zylindrisch und der Schieberansatz des
Kolbens axialsymmetrisch bezüglich der Achse ausgeführt.
Kolben und Schieberansatz sind mithin als im wesentlichen
axialsymmetrischer Hohlkolben ausgeführt.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Armatur sind regelmäßig das
Wechselelement und das Drosselelement im Gleichlauf in erste
Schaltzustände bzw. zweite Schaltzustände zu bringen. Aus die
sem Grunde ist es besonders günstig, statt eines Wechselele
mentes und eines von diesem getrennten Drosselelementes ein
einziges Steuerelement vorzusehen, das die Funktionen von Wech
selelement und Drosselelement in sich vereinigt. Dies führt zu
einer wesentlichen Vereinfachung der Armatur, da nicht nur an
sonsten notwendige Überleitungen entfallen, sondern auch nur
noch eine einzige Stellvorrichtung zur Manipulation des Steuer
elementes notwendig ist.
In besonderer Ausgestaltung weist das Steuerelement folgen
de besonderen Merkmale auf:
- a) Ein von dem Brennstoff durchströmbares Gefäß, dessen Innen wand einen ersten Stirnbereich mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung und einen zweiten Stirnbereich mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung sowie einen prismatischen, insbesondere zylindrischen, Bereich mit einer Achse aufweist;
- b) in dem prismatischen Bereich mindestens eine dritte Ein mündung für die Hauptstichleitung und mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung, wobei in Richtung der Achse die dritte Einmündung zwischen dem ersten Stirnbereich und der vierten Einmündung liegt;
- c) in dem Gefäß einen von außerhalb entlang der Achse über den prismatischen Bereich verschiebbaren Kolben, durch den in dem Gefäß zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei in dem ersten Raum die erste Einmündung und in dem zweiten Raum die zweite Einmündung liegt;
- d) der Kolben weist einen in den ersten Raum gerichteten Schie beransatz auf, der dichtend über den prismatischen Bereich bewegbar ist und mindestens eine erste Bohrung hat, die für den ersten Schaltzustand mit der dritten Einmündung und für den zweiten Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist;
- e) die dritte Einmündung ist für den zweiten Schaltzustand von dem Schieberansatz oder dem Kolben überdeckt;
- f) die vierte Einmündung ist für den ersten Schaltzustand weder von dem Kolben noch von dem Schieberansatz verschlos sen, sondern öffnet sich in den zweiten Raum.
Das Steuerelement ist mithin ausgeführt als Gefäß mit einem
prismatischen, vorzugsweise zylindrischen Hohlraum, in dem ein
- durch externe Stellvorrichtungen positionierbarer - Kolben
bewegbar angeordnet ist, so daß im Inneren des Gefäßes zwei
gegeneinander abgedichtete Räume entstehen und dabei ein erster
Raum mit der Hauptzuleitung und ein zweiter Raum mit der Neben
zuleitung kommuniziert. An dem Kolben befindet sich ein
Schieberansatz, der dichtend über den prismatischen Bereich
der Innenwand des Gefäßes führbar ist und Bohrungen aufweist,
die entsprechend den Schaltzuständen den ersten Raum bzw. den
zweiten Raum mit Hauptstichleitung oder Nebenstichleitung ver
binden. Die eventuelle Absperrung von Einmündungen erfolgt der
art, daß sie von dem Kolben oder dem Schieberansatz überdeckt
werden.
Wie bereits ausgeführt für Wechselelement und Drosselelement,
ist es auch für das Steuerelement besonders vorteilhaft, wenn
der prismatische Bereich der Innenwand des Gefäßes wie auch der
Kolben und dessen Schieberansatz weitgehend zylindrisch bzw.
axialsymmetrisch bezüglich der Achse des Gefäßes gestaltet
sind.
Das Vorhandensein des ersten Schieberansatzes an dem Kolben ist
notwendig, da das Verschließen der in die Hauptstichleitung
führenden dritten Einmündung möglich sein muß, wenn die Armatur
sich im zweiten Schaltzustand befindet. Dies bedingt, daß im
ersten Schaltzustand die dritte Mündung nicht jenseits des
von dem Kolben abgewandten Endes des Schieberansatzes liegen
kann, sondern daß vielmehr eine Öffnung in dem Schieberansatz
erforderlich ist, die im ersten Zustand die dritte Einmündung
überlappt. Das Vorhandensein eines weiteren, zweiten Schieber
ansatzes, der in den zweiten Raum des Gefäßes hineinragt und
eine zweite Bohrung aufweist, die für den ersten Schaltzustand
der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist, ist für die
Funktion des Steuerelementes nicht unbedingt erforderlich.
Ein zweiter Schieberansatz mit einer zweiten Bohrung gestattet
es jedoch, im ersten Schaltzustand, in den Brennstoffweg zum
Nebenbrenner für die Lieferung der Pilotflamme eine zusätzliche
Drosselstelle in Form der erwähnten zweiten Bohrung einzubrin
gen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein einziges
Steuerelement zur Versorgung einer Mehrzahl von Hybridbrennern
eingesetzt werden soll, wobei, wie für den Fall des Drosselele
mentes und des Wechselelementes bereits beschrieben, eine Ver
teilung des Brennstoffes auf die zu den Brennern führenden
Stichleitungen erfolgt. Auch in diesem Fall ist die günstigste
Wahl für die Form des prismatischen Bereiches, des Kolbens und
seiner Schieberansätze, die axialsymmetrische bzw. zylindrische
Form.
Auch im Fall des Steuerelementes nach der beschriebenen beson
deren Ausgestaltung empfiehlt es sich, eine dritte Bohrung in
dem ersten Schieberansatz vorzusehen, die im zweiten Schaltzu
stand, wenn die erste Bohrung mit der Nebenzuleitung kommuni
ziert, mit der dritten Einmündung zur Deckung bringbar ist, so
daß eine Verbindung mit der Hauptzuleitung entsteht. Dadurch
wird z. B. vor der Zündung das Füllen des Hauptbrenners sowie
sämtlicher entsprechender Zuleitungen mit Brennstoff ermöglicht,
wodurch eine störungsfreie Inbetriebnahme des Hauptbrenners im
Anschluß an den Alleinbetrieb des Nebenbrenners möglich wird.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Armatur
ist die Versorgung einer Mehrzahl parallel betreibbarer Hybrid
brenner mit Brennstoff aus einer einzigen Hauptzustelleinrich
tung und einer einzigen Nebenzustelleinrichtung. Dabei ist eine
mögliche und praxisgerechte Konfiguration dadurch gegeben, daß
der Nebenstichleitung jedes Hybridbrenners ein eigenes Drossel
element zugeordnet wird, jedoch alle Hauptstichleitungen und
alle Nebenstichleitungen mit einem einzigen Wechselelement
verbunden sind. Die Brennstoffversorgung der Hybridbrenner er
folgt mithin über ein einziges Wechselelement und gleich viele
Drosselelemente wie Hybridbrenner.
Besonders günstig ist es, zur Brennstoffversorgung einer Mehr
zahl parallel betreibbarer Hybridbrenner ein einziges Steuer
element vorzusehen, das die Funktionen eines sämtlichen Hy
bridbrennern zugeordneten Wechselelementes und die Funktionen
einer Mehrzahl von Drosselelementen, wobei jedem Hybridbrenner
ein Drosselelement zugeordnet ist, in sich vereinigt. Damit ist
zur Regelung der Gesamtheit der Hybridbrenner nur noch eine ein
zige Hauptzustelleinrichtung, eine einzige Nebenzustelleinrich
tung und ein einziges, über entsprechende Stellvorrichtungen
schaltbares Steuerelement erforderlich. Es ergibt sich eine
Armatur, die größtmögliche Kompaktheit mit einem Höchstmaß an
Betriebssicherheit, bedingt durch die geringstmögliche Zahl von
Stellgliedern, verbindet.
Sofern beispielsweise die Auslegung einer Gasturbinenanlage
das Vorsehen einer Mehrzahl von Hybridbrennern erfordert,
so ist aus Gründen der Einheitlichkeit und der Vereinfachung
der Bedienung ein möglichst paralleler Betrieb sämtlicher Hy
bridbrenner erstrebenswert. Um dies optimal zu verwirklichen,
empfiehlt es sich, die Drosselwirkungen aller dem gleichen Zweck
dienenden Stichleitungen sowie die großen bzw. die kleinen Leit
werte aller Drosselelemente einander nach Möglichkeit anzu
gleichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, eine
einzige Armatur zum Betrieb eines einzigen Brenners bzw. einer
Mehrzahl parallel betreibbarer Brenner anzugeben. Selbstver
ständlich einbezogen sind weitere Ausgestaltungen. Zum Beispiel können
mehrere Gruppen von Hybridbrennern vorgesehen werden, wobei je
weils eine Gruppe über eine Armatur gemäß der vorliegenden Erfin
dung gespeist wird. Möglich ist es auch, einen Hybridbrenner
bzw. eine Mehrzahl von Hybridbrennern zum Betrieb mit mehreren
verschiedenen Brennstoffen über mehrere, insbesondere zwei,
Armaturen nach der vorliegenden Erfindung wechselweise mit zwei
oder mehreren Brennstoffen zu betreiben.
Die weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Im einzelnen
zeigen:
Fig. 1 einen Hybridbrenner mit Einrichtungen zur Brennstoff
zustellung und einer Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ausführung eines Steuerelementes für die erfindungs
gemäße Armatur;
Fig. 3 und Fig. 4 jeweils Teilansichten des Steuerelements,
in verschiedenen Schaltstellungen.
Fig. 1 zeigt, teilweise im Querschnitt und teilweise schema
tisch, einen Hybridbrenner 1, der über eine erfindungsgemäße
Armatur mit einer Hauptzustelleinrichtung 6 und einer Neben
zustelleinrichtung 8 verbunden ist, die beide zur Zustellung
eines fluidischen Brennstoffes zu dem Hybridbrenner 1 bestimmt
sind. Der Hybridbrenner 1 weist einen Hauptbrenner 2 in Form
eines Kreisringes auf. Ein Wechselelement 10 ist über eine
Hauptzuleitung 7 mit der Hauptzustelleinrichtung 6 und über
eine Nebenzuleitung 9 mit der Nebenzustelleinrichtung 8 verbun
den. Darüber hinaus kommuniziert das Wechselelement 10 mit einer
Hauptstichleitung 3, die zum Hauptbrenner 2 führt, sowie mit
einer Nebenstichleitung 5, die zu dem Nebenbrenner 4 führt.
Die Nebenstichleitung 5 ist dabei nicht unmittelbar mit dem
Wechselelement 10 verbunden, sondern von dem Wechselelement 10
führt zunächst eine Überleitung 11 zu dem Drosselelement 12, von
dem nunmehr die Nebenstichleitung 5 zum Nebenbrenner 4 führt.
Das Wechselelement 10 weist verschiedene Schaltzustände auf,
darunter einen ersten Schaltzustand, in dem die Hauptzuleitung 7
mit der Hauptstichleitung 3 und die Nebenzuleitung 9 mit der Ne
benstichleitung 5 kommuniziert, und mindestens einen zweiten
Schaltzustand, in dem die Hauptzuleitung 7 mit der Nebenstich
leitung 5 kommuniziert und die Nebenzuleitung 9 abgesperrt
ist. Im ersten Schaltzustand ist mithin die Hauptzustelleinrich
tung 6 mit dem Hauptbrenner 2 und die Nebenzustelleinrichtung 8
mit dem Nebenbrenner 4 verbunden, und im zweiten Schaltzustand
kommuniziert die Hauptzustelleinrichtung 6 mit dem Nebenbrenner
4 und die Nebenzustelleinrichtung 8 ist vom Hybridbrenner 1
abgetrennt. Das mit der Nebenstichleitung 5 in Reihe geschalte
te, von dem Brennstoff durchströmbare, schaltbare Drossel
element 12 weist ebenfalls einen ersten Schaltzustand und einen
zweiten Schaltzustand auf, wobei die Drosselwirkung des Dros
selelementes 12 für den Brennstoffstrom im ersten Schaltzustand
klein und im zweiten Schaltzustand groß ist; die Drosselwir
kungen unterscheiden sich vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 10.
Wechselelement 10 und Drosselelement 12 müssen dabei jeweils
den ersten bzw. zweiten Schaltzustand simultan einnehmen.
Sofern das Wechselelement 10, wie weiter unten beschrieben,
zusätzlich einen dritten Schaltzustand aufweist, wobei sowohl
Hauptzustelleinrichtung 6 wie auch Nebenzustelleinrichtung 8
von dem Hybridbrenner 1 abgetrennt sind, kommt es natürlich auf
einen eventuellen dritten Schaltzustand des Drosselelementes 12
nicht an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Wech
selelement 10 ein im wesentlichen zylindrisches, mit Brennstoff
beaufschlagbares Gefäß 18 auf, dessen Innenwand einen ersten
Stirnbereich 19 mit einer ersten Einmündung für die Hauptzu
leitung 7, einen zweiten Stirnbereich 20 mit einer zweiten Ein
mündung für die Nebenzuleitung 9 sowie einen zwischen dem
ersten Stirnbereich 19 und dem zweiten Stirnbereich 20 liegenden
zylindrischen Bereich 21 mit einer Achse 22 aufweist. In dem
zylindrischen Bereich 21 ist eine dritte Einmündung für die
Hauptstichleitung 3 sowie eine vierte Einmündung für die Über
leitung 11 vorgesehen. Weiterhin ist in dem Gefäß 18 ein ent
lang der Achse 22 über den zylindrischen Bereich 21 verschieb
barer Kolben 23 angeordnet, der in dem Gefäß 18 zwei gegenein
ander abgedichtete Räume bildet, wobei die erste Einmündung in
dem ersten Raum und die zweite Einmündung in dem zweiten Raum
liegt. An dem Kolben 23 befindet sich ein Schieberansatz 24 mit
mindestens einer ersten Bohrung 25, mit der für den ersten
Schaltzustand die dritte Einmündung und für den zweiten Schalt
zustand die vierte Einmündung jeweils zur Deckung bringbar ist.
Der Schieberansatz 24 kann dabei günstigerweise im wesentlichen,
wie der zylindrische Bereich 21, rotationssymmetrisch bezüg
lich der Achse 22 ausgeführt werden. Der Schieberansatz 24
ist mit einer zweiten Bohrung 26 versehen, deren Durchmesser
kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung 25, und die
im zweiten Schaltzustand, wenn also die erste Bohrung 25 mit
der vierten Einmündung zur Deckung gebracht ist, mit der
dritten Einmündung überlappt. Auf diese Weise ist es möglich,
bei alleinigem Betrieb des Nebenbrenners 4 dem Hauptbrenner 2
eine geringe Menge an Brennstoff zuzustellen, insb. zur Füllung
der Hauptstichleitung 3 zur Vorbereitung der Inbetriebnahme des
Hauptbrenners 2. Im ersten Schaltzustand muß gewährleistet sein,
daß die vierte Einmündung nicht von eventuellen Fortsätzen des
Kolbens überdeckt ist, so daß eine einwandfreie Verbindung von
Nebenzuleitung 9 und Nebenstichleitung 5 vorliegt. Entsprechend
muß ein eventuell vorhandener Fortsatz des Kolbens 23 in den
zweiten Raum hinein mit einer entsprechenden dritten Bohrung 25a
versehen werden, die im ersten Schaltzustand einen Durchfluß in
die vierte Einmündung eröffnet. Das Drosselelement 12 weist ein
mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß 13 auf, dessen Innenwand
einen ersten Wandbereich 14 mit einer ersten Einmündung für
die Nebenstichleitung 5 und einen zweiten Wandbereich 15 mit
einer zweiten Einmündung für die Überleitung 11 aufweist. Über
den ersten Wandbereich 14, der vorzugsweise zylindrisch ist,
ist ein von außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend
aufliegender Schieber 16, im vorliegenden Fall dargestellt als
Hohlkolben, mit zwei unterschiedlich großen Bohrungen 17, die
beide wechselweise mit der zweiten Einmündung zur Deckung bring
bar sind, führbar. Im ersten Schaltzustand ist dabei die größere
der Bohrungen 17 mit der zweiten Einmündung zur Deckung ge
bracht, im zweiten Schaltzustand die kleinere der Bohrungen 17.
Der erste Wandbereich 14 des Gefäßes 13 ist im wesentlichen
zylindrisch, und der zweite Wandbereich 15 ist etwa eben und
senkrecht zu dem ersten Wandbereich 14.
Fig. 2 zeigt den Längsschnitt eines Steuerelementes 27, das
die Funktionen des Wechselelementes 10 und des Drossel
elementes 12 in sich vereinigt und im Rahmen einer besonders
günstigen Ausführung der Armatur nach der vorliegenden Er
findung verwendet wird. Das dargestellte Steuerelement 27
führt auch Verteilerfunktionen aus, denn es verteilt den durch
die Hauptzuleitung 39 und die Nebenzuleitung 40 strömenden
Brennstoff auf jeweils eine Mehrzahl, namentlich eine Zahl
von zwei, Hauptstichleitungen 41 und Nebenstichleitungen 42.
Wesentlicher Bestandteil des Steuerelementes 27 ist ein im
wesentlichen gerades, zylindrisches Gefäß 28, mit einer Achse
32 dessen Innenwand etwa senkrecht zu der Achse 32 liegend
einen ersten Stirnbereich 29 mit einer ersten Einmündung für
die Hauptzuleitung 39, einen zweiten Stirnbereich 30 mit einer
zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung 40 sowie einen paral
lel zu der Achse 32 liegenden dazwischen angeordneten prismati
schen, insbesondere zylindrischen Bereich 31 aufweist. Der pris
matische Bereich weist dritte Einmündungen für die Hauptstich
leitungen 41 und vierte Einmündungen für die Nebenstichleitun
gen 42 auf, wobei, entlang der Achse 32 gesehen, die dritten
Einmündungen zwischen dem ersten Stirnbereich 29 und den vier
ten Einmündungen liegen. In dem Gefäß 28 angeordnet, und über
den prismatischen Bereich 31 entlang der Achse 32 verschiebbar,
ist ein Kolben 33, der den Innenraum des Gefäßes 28 in zwei Räu
me teilt, wobei ein erster Raum von dem ersten Stirnbereich 29
und ein zweiter Raum von dem zweiten Stirnbereich 30 begrenzt
wird. Der Kolben 33 weist einen dem ersten Stirnbereich 29 zuge
wandten ersten Schieberansatz 34 und einen dem zweiten Stirnbe
reich 30 zugewandten zweiten Schieberansatz 36 auf. Der erste
Schieberansatz 34 ist mit ersten Bohrungen 35 sowie dritten
Bohrungen 38 versehen, der zweite Schieberansatz 36 weist zwei
te Bohrungen 37 auf. Im ersten Schaltzustand, wie dargestellt in
Fig. 2, sind die ersten Bohrungen 35 mit den dritten Einmündun
gen 41, und die zweiten Bohrungen 37 mit den vierten Einmündun
gen 42 zur Deckung gebracht. Derart kommuniziert die Hauptzulei
tung 39 mit den Hauptstichleitungen 41 und die Nebenzuleitung 40
mit den Nebenstichleitungen 42.
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht des in Fig. 2 dargestellten
Gefäßes 2, wobei der Kolben 33 in eine Stellung gebracht ist,
die dem zweiten Schaltzustand entspricht. Nunmehr sind
die ersten Bohrungen 35 in Überdeckung mit den vierten Ein
mündungen, während die zweiten Bohrungen 37 versperrt sind.
Entsprechend sind die Nebenstichleitungen 42 mit der Haupt
zuleitung verbunden, und die Nebenzuleitung 40 ist abgesperrt.
Auch die dritten Bohrungen 38 und die Hauptstichleitungen 41
sind versperrt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Teilansicht des Gefäßes 28, wobei
der Kolben 33 in eine andere, einem zweiten Schaltzustand
entsprechende Stellung gebracht ist. Wiederum sind die ersten
Bohrungen 35 mit den vierten Einmündungen zur Deckung gebracht.
Darüber hinaus münden die dritten Bohrungen 38, die im Ver
gleich zu den ersten Bohrungen 35 und den zweiten Bohrungen 37
kleine Querschnitte haben, in die dritten Einmündungen. Mithin
sind die Hauptstichleitungen 41, allerdings mit relativ großen
Drosselwirkungen mit der Hauptzuleitung 39 verbunden, und sie
erhalten eine geringe Brennstoffzustellung. Diese Schaltstellung
kann benutzt werden, um zur Einleitung des Betriebs der Haupt
brenner 2 (vgl. Fig. 1) die Hauptstichleitungen 41, und even
tuelle weitere Verteileinrichtungen in den Hybridbrennern 1,
mit Brennstoff zu füllen und vorher dort vorhandene Gase auszu
blasen. Auf diese Weise wird eine weitgehend störungsfreie
Aufnahme des Hochlastbetriebs der Hybridbrenner 1 möglich.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Armatur zur Verbindung
mindestens eines Hybridbrenners, bestehend aus Hauptbrenner
und Nebenbrenner, mit einer Hauptzustelleinrichtung und einer
Nebenzustelleinrichtung zur Zustellung eines fluidischen Brenn
stoffes. Die Armatur ermöglicht die Verwendung einer einzigen
Hauptzustelleinrichtung für großen Brennstoffdurchsatz bei wei
tem Regelbereich neben einer Nebenzustelleinrichtung für ver
gleichsweise geringen Brennstoffdurchsatz bei engem Regelbe
reich, wobei sowohl der alleinige Betrieb des Nebenbrenners als
auch der Betrieb des Hauptbrenners mit Unterstützung durch eine
von dem Nebenbrenner gelieferte "Pilotflamme" über einen weiten
Regelbereich in stabiler Weise möglich ist.
Claims (17)
1. Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners
(1), der einen mit Vormischverbrennung betreibbaren Haupt
brenner (2) und einen mit Vormisch- und/oder Diffusions
verbrennung allein oder zur Lieferung einer Pilotflamme für
den Hauptbrenner (2) betreibbaren Nebenbrenner (4) aufweist,
mit einer Hauptzustelleinrichtung (6) und einer Nebenzustell
einrichtung (8), mit folgenden Bestandteilen:
- a) ein Wechselelement (10), das über eine Hauptzuleitung (7, 39) mit der Hauptzustelleinrichtung (6) und über eine Neben zuleitung (9, 40) mit der Nebenzustelleinrichtung (8) sowie über eine Hauptstichleitung (3, 41) mit dem Hauptbrenner (2) und über eine Nebenstichleitung (5, 42) mit dem Nebenbrenner (4) verbindbar ist, das mindestens einen ersten Schaltzustand und mindestens einen zweiten Schaltzustand aufweist, wobei im ersten Schaltzustand die Hauptzuleitung (7, 39) mit der Haupt stichleitung (3, 41) und die Nebenzuleitung (9, 40) mit der Nebenstichleitung (5, 42) verbunden ist, und wobei im zweiten Schaltzustand die Hauptzuleitung (7, 39) mit der Nebenstich leitung (5, 42) verbunden und die Nebenzuleitung (9, 40) ab gesperrt ist;
- b) ein mit der Nebenstichleitung (5, 42) in Reihe geschalte tes, von dem Brennstoff durchströmbares, schaltbares Drossel element (12), das einen ersten Schaltzustand mit kleiner Drosselwirkung und einen zweiten Schaltzustand mit großer Drosselwirkung aufweist.
2. Armatur nach Anspruch 1, wobei für das Drosselelement (12)
die große Drosselwirkung zwischen etwa zweimal und etwa zehn
mal so groß wie die kleine Drosselwirkung ist.
3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wechselelement (10)
mindestens einen dritten Schaltzustand aufweist, wobei die
Hauptzuleitung (7, 39) und die Nebenzuleitung (9, 40) abge
sperrt sind.
4. Armatur nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei:
- a) das Drosselelement (12) ein mit Brennstoff beaufschlag bares Gefäß (13) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Wandbereich (14) mit mindestens einer ersten Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) sowie einen zweiten Wandbereich (15) mit mindestens einer zweiten Einmündung für eine mit dem Wechselelement (10) verbundenen Überleitung (11) aufweist;
- b) über den ersten Wandbereich (14) ein von außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend aufliegender Schieber (16) bewegbar ist, der mindestens eine etwa senkrecht zu dem ersten Wandbereich (14) liegende Bohrung (17) aufweist;
- c) durch den ersten Wandbereich (14) und den Schieber (16) zwei aufeinanderliegende, gegeneinander verschiebbare Flächen ge geben sind, wobei eine der Flächen eine erste, größere Öffnung und eine zweite, kleinere Öffnung und weiter die andere der Flächen eine dritte Öffnung mit mindestens dem Durchmesser der ersten Öffnung aufweist, und ferner die dritte Öffnung für den ersten Schaltzustand mit der ersten Öffnung und für den zweiten Schaltzustand mit der zweiten Öffnung zur Deckung bringbar ist.
5. Armatur nach Anspruch 4, wobei die Innenwand des Gefäßes
(13) einen etwa prismatischen, insbesondere einen etwa zylin
drischen Bereich aufweist, der der erste Wandbereich (14) ist,
und der Schieber (16) ein in den ersten Wandbereich (14) ein
gepaßter, von außerhalb des Gefäßes (13) verschiebbarer Hohl
kolben ist.
6. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:
- a) das Wechselelement (10) ein mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß (18) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich (19) mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung (7, 39) sowie einen zweiten Stirnbereich (20) mit einer zweiten Ein mündung für die Nebenzuleitung (9, 40) sowie weiter einen zwischen dem ersten Stirnbereich (19) und dem zweiten Stirn bereich (20) liegenden prismatischen, insb. zylindrischen, Bereich (21) mit einer Achse (22) aufweist;
- b) in dem prismatischen Bereich (21) mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstichleitung (3, 41) sowie mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) oder eine Überleitung (11), die mit der Nebenstich leitung (5, 42) kommuniziert, liegen;
- c) in dem Gefäß (18) ein von außerhalb manipulierbarer, entlang der Achse (22) über den prismatischen Bereich (21) verschiebbarer Kolben (23) liegt, durch den in dem Gefäß (18) zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei die erste Einmündung in dem ersten Raum und die zweite Einmündung in dem zweiten Raum liegt;
- d) der Kolben (23) einen dichtend über den prismatischen Bereich (21) führbaren, zum ersten Stirnbereich (19) ra genden Schieberansatz (24) aufweist mit mindestens einer ersten Bohrung (25), mit der für den ersten Schaltzustand die dritte Einmündung und für den zweiten Schaltzustand die vierte Einmündung jeweils zur Deckung bringbar ist.
7. Armatur nach Anspruch 6, wobei der Schieberansatz
(24) eine zweite Bohrung (26) aufweist, deren Durchmesser
kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung (25),
und die im zweiten Schaltzustand mit der dritten Einmündung zur
Deckung bringbar ist.
8. Armatur nach Anspruch 6 oder 7, wobei der prismatische
Bereich (21) zylindrisch und der Schieberansatz (24) axial
symmetrisch bezüglich der Achse (22) ist.
9. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
das Wechselelement (10) und das Drosselelement (12) zu einem
einzigen Steuerelement (27) vereinigt sind.
10. Armatur nach Anspruch 9, wobei:
- a) das Steuerelement (27) ein von dem Brennstoff durchströmba res Gefäß (28) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich (29) mit einer ersten Einmündung für die Haupt zuleitung (7, 39) und einen zweiten Stirnbereich (30) mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung (9, 40) sowie einen prismatischen, insbesondere zylindrischen, Bereich (31) mit einer Achse (32) aufweist;
- b) in dem prismatischen Bereich (31) mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstichleitung (3, 41) und mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) liegen, wobei in Richtung der Achse (32) die dritte Einmündung zwischen dem ersten Stirnbereich (29) und der vierten Einmün dung liegt;
- c) in dem Gefäß (28) ein von außerhalb entlang der Achse (32) über den prismatischen Bereich (31) verschiebbarer Kolben (33) angeordnet ist, durch den in dem Gefäß (28) zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei in dem ersten Raum die erste Einmündung in in dem zweiten Raum die zweite Ein mündung liegt;
- d) der Kolben (33) in dem ersten Raum einen Schieberansatz (34) aufweist, der dichtend über den prismatischen Bereich (31) be wegbar ist und mindestens eine erste Bohrung (35) aufweist, die für den ersten Schaltzustand mit der dritten Einmündung und für den zweiten Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist;
- e) die dritte Einmündung für den zweiten Schaltzustand von dem Schieberansatz (34) oder dem Kolben (33) überdeckt ist;
- f) die vierte Einmündung für den ersten Schaltzustand weder von dem Kolben (33) noch von dem Schieberansatz (34) überdeckt ist.
11. Armatur nach Anspruch 10, wobei der prismatische Bereich
(31) zylindrisch und ferner der erste Schieberansatz (34)
axialsymmetrisch bezüglich der Achse (32) ist.
12. Armatur nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Kolben (33)
in dem zweiten Raum einen zweiten Schieberansatz (36) aufweist,
der dichtend über den prismatischen Bereich (31) bewegbar ist
und mindestens eine zweite Bohrung (37) hat, die für den ersten
Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar
ist.
13. Armatur nach Anspruch 12, wobei der prismatische Be
reich (31) zylindrisch und der zweite Schieberansatz (36)
axialsymmetrisch bezüglich der Achse (32) ist.
14. Armatur nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei
der erste Schieberansatz (34) zwischen der ersten Bohrung
(35) und der ersten Einmündung eine dritte Bohrung (38)
aufweist, die im zweiten Schaltzustand mit der dritten
Einmündung zur Deckung bringbar ist.
15. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur
Zuführung eines fluidischen Brennstoffes zu einer Mehrzahl
parallel betreibbarer Hybridbrenner (1), wobei:
- a) jeder Hybridbrenner (1) eine Hauptstichleitung (3, 41) und eine Nebenstichleitung (5, 42) mit einem Drosselelement (12) aufweist;
- b) alle Hauptstichleitungen (3, 41) und alle Nebenstichlei tungen (5, 42) mit einem einzigen Wechselelement (10) verbunden sind.
16. Armatur nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zur Zu
führung eines fluidischen Brennstoffes zu einer Mehrzahl
parallel betreibbarer Hybridbrenner (1), wobei:
- a) jeder Hybridbrenner (1) eine Hauptstichleitung (3, 41) und eine Nebenstichleitung (5, 42) mit einem Drosselelement (12) aufweist;
- b) das Wechselelement (10) mit allen Drosselelementen (12) zu einem einzigen Steuerelement (27) vereinigt ist;
- c) alle Hauptstichleitungen (3, 41) und alle Nebenstichlei tungen (5, 42) mit dem Steuerelement (27) verbunden sind.
17. Armatur nach Anspruch 15 oder 16, wobei:
- a) die Leitwerte aller Hauptstichleitungen (3, 41) etwa gleich sind;
- b) die Leitwerte aller Nebenstichleitungen (5, 42) etwa gleich sind;
- c) die großen Leitwerte aller Drosselelemente (12) etwa gleich sind;
- d) die kleinen Leitwerte aller Drosselelemente (12) etwa gleich sind.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4000446A DE4000446A1 (de) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes |
PCT/DE1990/000969 WO1991010865A1 (de) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes |
JP3500933A JPH05501758A (ja) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | 少なくとも1つのハイブリッド形バーナを流体燃料供給装置に接続するための弁装置 |
ES91900158T ES2050050T3 (es) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | Accesorio de montaje para la conexion de al menos un quemador hibrido con dispositivos para la alimentacion de un combustible fluido. |
DE91900158T DE59004839D1 (de) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes. |
US07/639,600 US5066221A (en) | 1990-01-09 | 1991-01-09 | Fitting for joining at least one hybrid burner to apparatus for supplying a fluid fuel |
EP91900158A EP0510006B1 (de) | 1990-01-09 | 1991-08-01 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4000446A DE4000446A1 (de) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4000446A1 true DE4000446A1 (de) | 1991-07-11 |
DE4000446C2 DE4000446C2 (de) | 1992-05-21 |
Family
ID=6397784
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4000446A Granted DE4000446A1 (de) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes |
DE91900158T Expired - Fee Related DE59004839D1 (de) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE91900158T Expired - Fee Related DE59004839D1 (de) | 1990-01-09 | 1990-12-17 | Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5066221A (de) |
EP (1) | EP0510006B1 (de) |
JP (1) | JPH05501758A (de) |
DE (2) | DE4000446A1 (de) |
ES (1) | ES2050050T3 (de) |
WO (1) | WO1991010865A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997044622A1 (de) * | 1996-05-23 | 1997-11-27 | Bmw Rolls-Royce Gmbh | Kraftstoffeinspritzung für eine gestufte gasturbinenbrennkammer |
DE102015222950A1 (de) * | 2015-11-20 | 2017-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner |
DE102022101002A1 (de) | 2022-01-17 | 2023-07-20 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Hauptmengenventil zur zweistufigen Einstellung einer Hauptmenge eines zu einem Brenner strömenden Gases |
DE102022102753A1 (de) | 2022-02-07 | 2023-08-10 | Vaillant Gmbh | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät, Heizgerät und Verwendung einer Drosseleinrichtung |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5165241A (en) * | 1991-02-22 | 1992-11-24 | General Electric Company | Air fuel mixer for gas turbine combustor |
DE59204270D1 (de) * | 1991-04-25 | 1995-12-14 | Siemens Ag | Brenneranordnung, insbesondere für gasturbinen, zur schadstoffarmen verbrennung von kohlegas und anderen brennstoffen. |
US5251447A (en) * | 1992-10-01 | 1993-10-12 | General Electric Company | Air fuel mixer for gas turbine combustor |
US5365902A (en) * | 1993-09-10 | 1994-11-22 | General Electric Company | Method and apparatus for introducing fuel into a duel fuel system using the H-combustion process |
US6666029B2 (en) * | 2001-12-06 | 2003-12-23 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Gas turbine pilot burner and method |
EP1645805A1 (de) * | 2004-10-11 | 2006-04-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner für fluidische Brennstoffe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners |
KR100820233B1 (ko) * | 2006-10-31 | 2008-04-08 | 한국전력공사 | 연소기 및 이를 포함하는 멀티 연소기, 그리고 연소방법 |
JP4220558B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2009-02-04 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービンエンジンの燃焼装置 |
JP4815537B1 (ja) | 2010-04-23 | 2011-11-16 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービンエンジンの燃料供給装置 |
JP5896766B2 (ja) * | 2012-02-03 | 2016-03-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法 |
DE102014219678A1 (de) * | 2014-09-29 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zum Speichern von Energie |
CN108061310A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-22 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD96574A1 (de) * | 1971-05-03 | 1973-03-20 | Koho Es Gepipari Miniszterium | Kombinierter brenner,vorzugsweise fuer drehtrommeloefen |
EP0108361B1 (de) * | 1982-11-08 | 1985-08-14 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Vormischbrenner mit integriertem Diffusionsbrenner |
EP0276696A2 (de) * | 1987-01-26 | 1988-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2335085A (en) * | 1941-03-18 | 1943-11-23 | Colonnade Company | Valve construction |
US3176753A (en) * | 1961-08-31 | 1965-04-06 | Whirlpool Co | Fluid fuel burner apparatus |
US4027473A (en) * | 1976-03-05 | 1977-06-07 | United Technologies Corporation | Fuel distribution valve |
DE3303915C2 (de) * | 1983-02-05 | 1986-09-18 | Danfoss A/S, Nordborg | Mengenregelvorrichtung für einen Ölbrenner |
EP0193838B1 (de) * | 1985-03-04 | 1989-05-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenneranordnung für Feuerungsanlagen, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen sowie Verfahren zu ihrem Betrieb |
DE3606625A1 (de) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Pilotbrenner mit geringer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-emission fuer feuerungsanlagen, insbesondere von gasturbinenanlagen, und verfahren zu seinem betrieb |
GB2210446B (en) * | 1987-09-30 | 1991-09-18 | Gen Electric | Fuel distribution system |
-
1990
- 1990-01-09 DE DE4000446A patent/DE4000446A1/de active Granted
- 1990-12-17 ES ES91900158T patent/ES2050050T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-17 WO PCT/DE1990/000969 patent/WO1991010865A1/de active IP Right Grant
- 1990-12-17 DE DE91900158T patent/DE59004839D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-17 JP JP3500933A patent/JPH05501758A/ja active Pending
-
1991
- 1991-01-09 US US07/639,600 patent/US5066221A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-01 EP EP91900158A patent/EP0510006B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD96574A1 (de) * | 1971-05-03 | 1973-03-20 | Koho Es Gepipari Miniszterium | Kombinierter brenner,vorzugsweise fuer drehtrommeloefen |
EP0108361B1 (de) * | 1982-11-08 | 1985-08-14 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Vormischbrenner mit integriertem Diffusionsbrenner |
EP0276696A2 (de) * | 1987-01-26 | 1988-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997044622A1 (de) * | 1996-05-23 | 1997-11-27 | Bmw Rolls-Royce Gmbh | Kraftstoffeinspritzung für eine gestufte gasturbinenbrennkammer |
US6381947B2 (en) | 1996-05-23 | 2002-05-07 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Fuel injection for a staged gas turbine combustion chamber |
DE102015222950A1 (de) * | 2015-11-20 | 2017-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner |
DE102022101002A1 (de) | 2022-01-17 | 2023-07-20 | Ebm-Papst Landshut Gmbh | Hauptmengenventil zur zweistufigen Einstellung einer Hauptmenge eines zu einem Brenner strömenden Gases |
DE102022102753A1 (de) | 2022-02-07 | 2023-08-10 | Vaillant Gmbh | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät, Heizgerät und Verwendung einer Drosseleinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1991010865A1 (de) | 1991-07-25 |
DE4000446C2 (de) | 1992-05-21 |
DE59004839D1 (de) | 1994-04-07 |
EP0510006B1 (de) | 1994-03-02 |
ES2050050T3 (es) | 1994-05-01 |
JPH05501758A (ja) | 1993-04-02 |
EP0510006A1 (de) | 1992-10-28 |
US5066221A (en) | 1991-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4000446C2 (de) | ||
DE60016331T2 (de) | Vorrichtung mit gestufter Brennstoffeinspritzung und Verfahren für Gasturbineneinspritzdüsen | |
DE69434549T2 (de) | Brennstoffablassvorrichtung für Brennstoffeinspritzdüse | |
EP0571782B1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Brennkammer einer Gasturbine | |
DE60033991T2 (de) | Kraftstoffeinspritzventil | |
EP0356690B1 (de) | Brennstoffbefeuerter Wärmeerzeuger | |
EP0028288A1 (de) | Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen | |
DE19724861C1 (de) | Gasbrenner für einen Heizkessel | |
DE19934612A1 (de) | Verfahren zur aktiven Unterdrückung von strömungsmechanischen Instabilitäten in einem Verbrennungssystem sowie Verbrennungssystem zur Durchführung des Verfahrens | |
WO1987004773A1 (en) | Process for operating a gas infra-red radiatior and gas infra-red radiatior | |
EP2071156B1 (de) | Brennstoffverteilungssystem für eine Gasturbine mit mehrstufiger Brenneranordnung | |
EP0543324B1 (de) | Brenner für Industrieöfen | |
DE4220060A1 (de) | Einrichtung zur Betätigung mindestens einer, den Durchsatz von Verbrennungsluft steuernden Dralleinrichtung eines Brenners für Gasturbinentriebwerke | |
DE1915569B2 (de) | Druckzerstaeuber fuer oelbrenner | |
DE3534269A1 (de) | Farbwechselventil | |
DE2906223A1 (de) | Brennstoffsteuerung fuer turbinen-nachbrenner | |
WO2007134580A1 (de) | Flammenmodellierung | |
EP1312789A2 (de) | Doppelter Brennstoffzulauf eines Kraftstoffeinspritzventils | |
DE3143395C2 (de) | Gleichdruckvergaser | |
EP0949455B1 (de) | Heizgerät mit Turbostufe | |
DE4407758C2 (de) | Atmosphärischer Vormisch-Gasbrenner | |
DE1751081B2 (de) | Oelbrenneranlage mit mindestens zwei ruecklaufbrennern | |
DE1750284C3 (de) | Logisches, fluidisches Element | |
DE2431674C2 (de) | Mischventil für Verbrennungsanlagen u.dgl. | |
WO2003076846A1 (de) | Brenner, insbesondere für flüssige oder gasförmige brennstoffe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |