DE60001742T2 - Kraftstoff- und schmierstoffsystem für eine gasturbine - Google Patents

Kraftstoff- und schmierstoffsystem für eine gasturbine Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ölpumpe, die von einem Hydraulikmotor angetrieben ist, der wiederum durch die Bewegung von Treibstoff angetrieben ist, der von einer abgelegenen Treibstoffpumpe durch die Maschinen-Treibstoffleitung gepumpt wird, und zwar insbesondere zur Verwendung bei einer Gasturbinenmaschine.
  • Technischer Hintergrund
  • Herkömmliche Maschinen beinhalten einen Treibstoffkreislauf, der Treibstoff mittels einer Treibstoffpumpe von einem Treibstofftank zu den Brennkammern leitet. Im Allgemeinen ist ein separates Schmierölsystem vorgesehen, um Öl zwischen Lagern und anderen beweglichen Teilen sowie einem Öltank durch eine Ölpumpe, ein Ölfilter und wahlweise durch einen Wärmetauscher in einem kontinuierlichen Zyklus zirkulieren zu lassen.
  • Zum ausreichenden Erwärmen des Treibstoffs, um ein Vereisen des Treibstofffilters zu vermeiden, sind bei Gasturbinenmaschinen der Ölkreislauf und der Treibstoffkreislauf beide zu einem Wärmetauscher geführt, durch das von den Lagern abgeführte heiße Öl gekühlt wird und gleichzeitig kalter Treibstoff von dem Treibstofftank erwärmt wird.
  • Herkömmlicherweise werden die Treibstoffpumpe und die Ölpumpe durch ein Zusatzgetriebe mechanisch angetrieben, das mit einer rotierenden Maschinenwelle mechanisch verbunden ist. Die Maschinenwelle weist ein Zahnrad auf, das eine zu dem Zusatzgetriebe radial verlaufende Abtriebswelle antreibt. Das Zusatzgetriebe wird zusätzlich zu dem Antreiben der Ölpumpe und der Treibstoffpumpe auch zum Antreiben einer Hydraulikpumpe für das Hydrauliksystem eines Flugzeugs verwendet, wobei es den Starter/Generator mit der Maschi nenwelle verbindet und den Ölabscheider/Luftabscheider sowie weitere Komponenten des Öl- und des Treibstoffsystems antreibt.
  • Das herkömmliche Zusatzgetriebe hat sich als zuverlässig erwiesen, jedoch stellt es aufgrund des Gewichts der Zahnräder und der Wellen sowie der mechanischen Komplexität insgesamt einen beträchtlichen Kostenfaktor hinsichtlich des Maschinengewichts und der Maschinenleistung dar, wobei es zusätzlich dazu die Kosten für die Montage und Wartung der Maschine erhöht.
  • Die Geschwindigkeit des Zusatzgetriebes ist notwendigerweise von der Rotationsgeschwindigkeit der Maschinenwelle abhängig. Es gibt sehr wenig Freiheit für eine individuelle Steuerung der angetriebenen Komponenten sowie deren Anpassbarkeit. Wenn von dem Zusatzgetriebe angetriebene, verschiedene Komponenten ihren optimalen Antrieb bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Betriebs der Maschine hätten, wird eine derartige optimale Effizienz geopfert, um das Zusatzantriebssystem einfach zu halten und weitere Einbußen aufgrund des Gewichts oder weitere Komplexität bei den Mechanismen und Steuersystemen zu vermeiden.
  • Das Zusatzgetriebe stellt somit eine wesentliche Belastung bei der Maschinenleistung dar, und es stellt nicht notwendigerweise die effizienteste Weise zum Betreiben dieser Maschinenkomponenten dar. Der derzeitige Trend besteht in einer Eliminierung von Teilen oder Reduzierung der Anzahl von separaten Teilen, einer Verbesserung der Leistung, einer Verminderung des Gewichts sowie eine Reduzierung der Gesamtkosten der Maschine in Verbindung mit der Konstruktion, Herstellung, Montage und dem Betrieb derselben.
  • Was herkömmliche Ölpumpen anbelangt, ist die Zufuhr von Öl in direkter Weise von der Geschwindigkeit des Motors bzw. der Maschine abhängig, da die Ölpumpe von dem Zusatzgetriebe angetrieben wird, das von der Maschinenwelle angetrieben wird. Die Rotationsgeschwindigkeit einer herkömmlichen Ölpumpe ist viel geringer als die Rotationsgeschwindigkeit, da es ansonsten zu einer Kavitation des Öls in der Ölpumpe kommen würde. Das Vermindern der Rotati onftgeschwindigkeit mit mechanischen Zahnrädern ist mit beträchtlichen Kosten in der Herstellung, Wartung und Leistung verbunden.
  • Ferner besteht keine direkte Wechselbeziehung zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Maschine sowie der Notwendigkeit, dass Öl die Lager kühlt und schmiert. Während des Starts eines Flugzeugs ist die Geschwindigkeit der Maschine hoch, und auch der Schub der Maschine ist hoch. Die auf die Lager wirkende Last sowie die Notwendigkeit für eine Ölkühlung der Lager ist somit ebenfalls hoch. Bei Reisegeschwindigkeit sowie auf normaler Flughöhe ist jedoch die Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs hoch, und aus diesem Grund ist auch die Geschwindigkeit der Maschinen hoch. Bei Reisegeschwindigkeit ist der Maschinenschub viel geringer als beim Starten. Aufgrund des geringeren Schubes und der kühleren Temperatur der Umgebungsluft auf normaler Flughöhe ist auch der Bedarf nach Öl viel geringer. Da jedoch die herkömmliche Ölpumpe mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die von der Maschinengeschwindigkeit abhängig ist, findet auf der normalen Flughöhe eine Zirkulation von unnötig hohen Volumina von Öl statt. Als Ergebnis hiervon wird Energie beim Pumpen des Öls verschwendet, und Komponenten des Ölsystems werden unnötigem Verschleiß ausgesetzt. Ferner ist die Temperatur des von den Lagern abgeführten Öls niedriger, und zwar aufgrund der kürzeren Verweilzeiten in der Lagergalerie, und als Ergebnis hiervon wird der Austausch von Wärmeenergie auf den Treibstoff dadurch vermindert, wodurch sich wiederum das Risiko eines Eisaufbaus an dem Treibstofffilter erhöht.
  • Die US 5,161,365 A offenbart ein Sekundär-Energieerzeugungssystem, das unabhängig von der Maschine ist und zum Betreiben der Zubehöreinrichtungen eines Flugzeugs verwendet werden kann.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Eliminierung oder wesentlichen Reduzierung der Abhängigkeit von einem Zusatzgetriebe, um dadurch die Effizienz der Maschine zu steigern und Gewicht sowie Kosten zu vermindern.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Rekonfigurierung des Ölsystems einer Gasturbinenmaschine, um verschiedene Komponenten zusammen in einer kompakten und einfach herzustellenden Einheit zu kombinieren.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Reduzierung des Ausmaßes an Energie, die beim Betreiben der Öl- und Treibstoffkomponenten mit einem Zusatzgetriebe verschwendet oder unnötig verbraucht wird.
  • Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der Offenbarung und Beschreibung der Erfindung, wie diese im folgenden angegeben ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe, die von einem Hydraulikmotor betrieben wird, der wiederum durch die Bewegung von Treibstoff betätigt wird, der von einer entfernt vorgesehenen Treibstoffpumpe durch die Maschinen-Treibstoffleitung gepumpt wird.
  • Die mittels Treibstoff hydraulisch betätigte Ölpumpe ist besonders vorteilhaft zur Verwendung bei einer Gasturbinenmaschine, um die Abhängigkeit von dem Zusatzgetriebe zu vermindern oder vollständig zu eliminieren, das herkömmlicherweise zum Verbinden von verschiedenen Maschinensystemen mit einer Maschinenwelle verwendet wird.
  • Herkömmlicherweise verbindet das Zusatzgetriebe einen Starter/Generator zum Drehen der Maschinenwelle und Auslösen von Verbrennung, und anschließend daran betätigt die rotierende Maschinenwelle durch das Zusatzgetriebe in mechanischer Weise die Treibstoffpumpe, die Ölpumpe, den Ölabscheider/Luftabscheider, die Hydraulikpumpe sowie weitere Komponenten des Ölsystems und des Treibstoffsystems.
  • Zum Vermeiden von Kavitation bei einer herkömmlichen Ölpumpe mit positiver Verdrängung muss das Zusatzgetriebe Zahnräder zum Reduzieren der Rotationsgeschwindigkeit beinhalten, wodurch das Gewicht und die mechanische Komplexität des Zusatzgetriebes beträchtlich ansteigen. Die Treibstoffpumpe, der Starter/Generator, der Ölabscheider/Luftabscheider können jedoch mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, wobei sie ohne Zahnraduntersetzung direkt mit einer Maschinenwelle verbunden sind. Die Gewichtsbelastung sowie die mechanische Komplexität des Zusatzgetriebes können vollständig eliminiert werden, indem der Starter/Generator und der Ölabscheider/Luftabscheider direkt mit einer Maschinenwelle verbunden werden und die langsamere Ölpumpe mit einem Hydraulikmotor betrieben wird, der wiederum durch die Bewegung des Stroms von Treibstoff in der Treibstoffleitung betätigt wird.
  • Die Hydrauliksystempumpe und die Treibstoffpumpe können in dem Rumpf oder an einer anderen Stelle positioniert werden und durch separate Elektromotoren betrieben werden. Die Trennung der Ölpumpe sowie weiterer Treibstoff-/Ölsystemkomponenten von dem Zusatzgetriebe ermöglicht eine Rationalisierung dieser Systeme und gestattet den Konstrukteuren eine Neukonfiguration von Systemen zu einer kompakten modulartigen Einheit, die die Ölpumpe, den Ölabscheider/Luftabscheider, den Öltank, den Wärmetauscher, den Treibstofffilter und den Ölfilter beinhaltet. Durch Verwendung von druckbeaufschlagtem Treibstoff zum hydraulischen Betätigen der neuartigen Zentrifugal-Ölpumpe wird die Ölpumpe von Einschränkungen hinsichtlich ihrer Anordnungsstelle sowie Betriebseinschränkungen befreit.
  • Vor dem Start sowie während des Starts wird ein großer Teil des von der Treibstoffpumpe zirkulierten Treibstoffs von den Brennkammern durch den Treibstoff-Bypasskreislauf umgeleitet. Treibstoff ist somit in einfacher Weise für den Start verfügbar, wobei er jedoch in einem Standby-Modus gehalten wird, indem er rasch in dem Bypasskreislauf zirkuliert. Die Verwendung eines hydraulisch betätigten Motors für die Ölpumpe, die durch die Bewegung des Treibstoffs in dem Bypasskreislauf betätigt wird, ermöglicht die Rückgewinnung von ansonsten verloren gehender Energie aus dem Treibstoff-Bypasskreislauf während des Leerlaufs und des Starts. Da der Maschinenschub während des Starts am höchsten ist, ist auch der Bedarf an Öl am größten. Der starke Treibstoff-Bypassstrom und der Druck desselben beim Start steht in Wechselbeziehung zu dem Bedarf des Ölstroms, wodurch ein mit Treibstoff betriebener Hydraulikmotor die ansonsten verloren gehende Energie zurückgewinnt und die Notwendigkeit zum Kühlen des rasch zirkulierenden Bypass-Treibstoffs reduziert.
  • Die enge wechselweise Beziehung zwischen dem Treibstoffstrom und den Ölerfordernissen eliminiert die bei herkömmlichen Systemen verschwendete Energie, die Öl bei Raten pumpen, die von der Geschwindigkeit des Zusatzgetriebes und der Maschinenrotation abhängig sind. Herkömmlicherweise schreibt die Maschinengeschwindigkeit die Zufuhr von Öl vor, jedoch ist die Notwendigkeit von Öl von dem Maschinenschub, und nicht der Maschinengeschwindigkeit, abhängig. Auf Reisehöhe bzw. normaler Flughöhe ist die Maschinengeschwindigkeit aufgrund der geringen Luftdichte und der hohen Luftgeschwindigkeit des Flugzeugs sehr hoch, jedoch ist der Bedarf an Öl aufgrund des geringeren Schubs und der kühleren Temperatur der Luft relativ niedrig. Ein unnötiges Pumpen von Luft mit einer hohen Geschwindigkeit führt zur Verschwendung von Energie und erhöht den Verschleiß des Ölsystems.
  • Die Verwendung einer durch einen Hydraulikmotor betriebenen Ölpumpe im Gegensatz zu einer mechanisch betriebenen Pumpe reduziert ferner den Spitzenöldruck beim Start der Maschine. Hydraulikmotoren erreichen den Betriebsdruck viel langsamer, so dass allmählichere Druckanstiege ermöglicht werden und somit der Spitzendruck, auf den das Ölsystem ausgelegt ist, beträchtlich reduziert werden kann.
  • Zusammengefasst ergeben sich folgende Vorteile aus der Verwendung einer durch den Treibstoffstrom betätigten hydraulischen Ölpumpe:
    • 1. Die Ölpumpe kann bei jeder beliebigen gewünschten Geschwindigkeit unabhängig von der Maschinengeschwindigkeit betrieben werden, und zwar durch einfaches Steuern der Rate des Treibstoffstroms in den Hydraulikmotor der Ölpumpe;
    • 2. die Energie, die bei der Rezirkulation von Treibstoff in dem Bypasskreislauf verloren geht, läßt sich zurück gewinnen und für die Druckbeaufschlagung des Ölsystems verwenden;
    • 3. die Ölpumpe kann mechanisch von der Maschine getrennt werden, wodurch sich Freiheiten hinsichtlich der Positionierung und der Rotationsgeschwindigkeit ergeben;
    • 4. die in Verbindung mit mechanisch betriebenen Ölpumpen vorhandenen hohen Druckspitzen beim Start der Maschine sind eliminiert, wodurch die Notwendigkeit für ein Kaltstartventil zum Entlasten solcher Druckspitzen eliminiert wird;
    • 5. da ein Hydraulikmotor die Betriebsgeschwindigkeit in sanfterer Weise erreicht, kann das in Verbindung mit mechanisch betriebenen Ölpumpen bestehende hohe Drehmoment eliminiert werden; und
    • 6. die Ölpumpe und der Hydraulikmotor können in einer kompakten modulartigen Einheit untergebracht werden, die eine Kombination aus Öl-/Treibstoffverteiler, Öl- und Treibstofffilter, Wärmetauscher, Öltank sowie Ölspül-Strahlpumpen darstellt, so dass sich eine adaptierte Einheit zur Verwendung bei verschiedenen Maschinen ergibt.
  • Insbesondere schafft die Erfindung ein Treibstoff- und Ölsystem für eine Gasturbinenmaschine, aufweisend: Einen Treibstoffkreislauf mit einer Treibstoffpumpe und einer Treibstoffleitung, die eine Verbindung zwischen einer Treibstoffquelle und einer Maschinen-Brennkammer herstellt, sowie einen Ölkreislauf mit einer Ölpumpe, die einen Hydraulikmotor aufweist, der mit der Treibstoffleitung in Verbindung steht und durch die Bewegung des über die Treibstoffleitung zugeführten Treibstoffs hydraulisch betätigt wird. Vorzugsweise beinhaltet die Treibstoffleitung einen Treibstoff-Bypasskreislauf zum Umlenken von Treibstoff zum Umgehen der Brennkammer und Rezirkulieren innerhalb des Treibstoffkreislaufs, wobei der Hydraulikmotor der Ölpumpe durch die Bewegung des über die Treibstoff-Bypassleitung zugeführten Treibstoffs hydraulisch betätigt wird.
  • Der Bypasskreislauf weist eine Ölpumpen-Steuereinrichtung zum Regulieren des Stroms von Öl durch die Bypassleitung auf, wie z. B. ein Bypassventil, das in der Treibstoffleitung stromabwärts von der Treibstoffpumpe angeordnet ist und mit der Treibstoff-Bypassleitung kommuniziert. Eine kompakte Einheit kann eine Kombination darstellen aus einem Treibstofffilter, einem Ölfilter und einem Wärmetauscher, der in dem Treibstoffkreislauf und dem Ölkreislauf angeordnet ist, um einen Wärmetransfer von Wärmeenergie zwischen dem diese durchlaufenden Treibstoff und Öl zu bewerkstelligen, wobei der Treibstofffilter, der Wärmetauscher und der Ölfilter in einem gemeinsamen Verteiler angeordnet sind und die Ölpumpe ebenfalls an dem Verteiler angebracht ist.
  • Weitere Details der Erfindung sowie Vorteile derselben ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Zur Schaffung eines einfachen Verständnisses der Erfindung wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung in exemplarischer Weise unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnung beschrieben; dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung des Ölkreislaufs unter Darstellung einer elektrisch betriebenen Treibstoffpumpe und eines durch Treibstoff betriebenen Hydraulikmotors, der eine Ölpumpe mit Treibstoff betätigt sowie unter weiterer Darstellung der Ölzirkulation insgesamt mit Hilfe von Pfeilen.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Darstellung eines Treibstoff- und Ölsystems für eine Gasturbinenmaschine, wie dies im Folgenden angegeben ist.
  • Der Treibstoffkreislauf beinhaltet eine Treibstoffpumpe 1 eines herkömmlichen Typs mit positiver Verdrängung, die von einem unabhängigen Elektromotor 2 angetrieben wird. Je nach Anwendung kann es sich bei der Treibstoffpumpe 1 auch um eine des Zentrifugaltyps handeln, und diese kann von einer beliebigen herkömmlichen Einrichtung betrieben werden, die zur Verwendung bei Flugzeugen geeignet ist. Der Treibstoffkreislauf beinhaltet eine Treibstoff-Eingangsleitung 3, die Treibstoff von einer Treibstoffquelle, wie einem Treibstoff tank, zuführt. Die Treibstoff-Eingangsleitung 3 ist mit einem Verteiler 4 verbunden, an dem eine kombinierte Einheit 5 angebracht ist, in der ein Treibstofffilter 6, ein Wärmetauscher 7 und ein Ölfilter 8 in einem gemeinsamen Gehäuse 9 untergebracht sind. Der Treibstofffilter 6, der Wärmetauscher 7, der Ölfilter 8 und das Gehäuse 9 sind alle um eine konzentrische Achse zylindrisch ineinander geschachtelt angeordnet. Diese kombinierte Einheit schafft mehrere Vorteile bei der Montage des gemeinsamen Verteilers 4, die eine Verminderung an Rohrmaterial, einen verbesserten Wärmeaustausch sowie einen Schutz gegen Feuer sowie Schäden durch Stoßeinwirkung beinhalten.
  • Die Treibstoff-Eingangsleitung 3 ist mit dem Verteiler 4 verbunden, und Treibstoff wird durch den Treibstofffilter 6 befördert und verlässt den Verteiler durch eine Treibstoffleitung 10. Die Treibstoffleitung 10 ist mit der Eintrittsöffnung der Treibstoffpumpe 1 und einer Treibstoff-Ausgangsleitung 11 verbunden und befördert den Treibstoff an dem Bypassventil 12 vorbei zu den Maschinen-Brennkammern. Die Treibstoff-Ausgangsleitung 11 beinhaltet eine Treibstoff-Bypassleitung 13, die in Verbindung mit dem Bypassventil 12 eine Einrichtung zum Umlenken von Treibstoff zum Umgehen der Brennkammern und Rezirkulieren innerhalb des Treibstoffkreislaufs bildet. Herkömmlicherweise wird ein Bypasskreislauf lediglich dazu verwendet, um Treibstoff in einer Standby-Position für ein einfaches Einspritzen in die Brennkammern zu halten.
  • Bei der vorliegenden Anwendung ist die Treibstoff-Bypassleitung 13 mit dem Hydraulikmotor 14 der Ölpumpe 15 verbunden. Der Hydraulikmotor 14 wird durch die Bewegung des Treibstoffs, der von der Treibstoff-Bypassleitung 13 zugeführt wird, hydraulisch betätigt. Das Bypassventil 12, das in der Treibstoffleitung stromabwärts von der Treibstoffpumpe angeordnet ist, bildet eine Einrichtung zum Steuern der Treibstoffmenge, die durch die Treibstoff-Bypassleitung 13 hindurch strömt, und steuert somit die Geschwindigkeit, mit der sich der Hydraulikmotor 14 dreht und die Ölpumpe 15 betätigt.
  • Öl wird von dem Öltank 16 durch ein Sieb 17 sowie in den Einlass der Ölpumpe 15 gesaugt. Vorteilhafterweise sind die Ölpumpe 15, der Öltank 16 sowie weitere Komponenten des Ölkreislaufs in Form einer kompakten Einheit an dem Verteiler 4 angebracht. Der Auslass der Ölpumpe befördert Öl durch den Ölfilter 8, das über den Wärmetauscher 7 geführt wird und über eine Leitung 18 weiter nach außen zu den Lagern befördert wird. Der gegenläufige Strom von Öl und Treibstoff über entgegengesetzte Seiten der Wärmetauscheroberfläche 7 bewirkt den Transfer von Wärmeenergie zwischen dem Treibstoff und dem Öl, die in ihren voneinander unabhängigen Kreisläufen zirkulieren.
  • Falls der Ölfilter 8 durch Fragmente verstopft wird, beinhaltet der Ölkreislauf einen Ölfilter-Bypasschalter 19, damit Öl durch eine Öffnung 20 im geöffneten Zustand derselben hindurch strömen kann, um dadurch den Ölfilter 8 zu umgehen. Der Ölkreislauf beinhaltet ferner ein Kaltstartventil 21, das in dem Verteiler 4 untergebracht ist, um Öl zum Umgehen des Ölfilters 8 und zum Umgehen der Ölpumpe 15 durch eine Leitung 22 umzuleiten; dadurch wird der Spitzenöldruck beim anfänglichen Starten der Maschine vermindert.
  • Öl wird mittels Strahlpumpen 24 von den Lagern durch eine Leitung 23 in den Öltank 16 zurückgeführt. Strahlpumpen 24 sind gegenüber den herkömmlicherweise verwendeten Pumpen mit positiver Verdrängung aus mehreren Gründen bevorzugt. Strahlpumpen 24 haben ein sehr niedriges Gewicht und sind sehr kostengünstig und weisen keine beweglichen Teile auf. Sie sind kompakte und kostengünstige Alternativen zum Spülen von Öl aus Lagerhohlräumen. Die Strahlpumpen 24 beinhalten eine Düse 25, durch die ein Strom von unter hohem Druck stehendem Öl ausgestoßen wird, das von der Ölpumpe 15 durch eine Leitung 26 befördert wird. Eine Mischung aus Öl und Luft von den Lagerhohlräumen wird aufgrund einer Venturi-Vakuumwirkung in die Leitung 23 und eine dem Düsenausgang 25 unmittelbar benachbarte Kammer 27 gesaugt, während Öl durch den sich nach außen erweiternden Auslass 28 ausgestoßen wird. Strahlpumpen 24 sind besser geeignet für das Spülen von Luft-/Öl-Mischungen, erzeugen niedrigere Druckabfälle und stärkere Druckanstiege als Pumpen mit positiver Verdrängung, benötigen keine Bypassventile und können an dem tiefsten Punkt in dem Ölspülsystem angeordnet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist von Vorteil, dass die Strahlpumpen 24 und die Öltanks 16 zweckdienlicher Weise in dem Verteiler 4 angeordnet werden können.
  • Im Fall einer Vereisung des Treibstofffilters 6 oder einer anderweitigen Verstopfung desselben mit Fragmenten beinhaltet der Treibstoffkreislauf einen Treibstofffilter-Bypasschalter 29, der in dem Verteiler 4 untergebracht ist, so dass durch die Treibstoff-Eingangsleitung 3 beförderter Treibstoff den Treibstoftfilter 6 über die Leitung 30 umgehen kann und über die Brennstoffleitung 10 weiter zu der Brennstoffpumpe 1 befördert werden kann.
  • Für den Fachmann ist erkennbar, dass die Konstruktion eines Hydraulikmotors 14 eine beliebige herkömmliche Einrichtung beinhalten kann, die durch den Strom von Treibstoff betrieben wird, wie z. B. eine Schaufel-Turbine 31 oder Rotoren 31 mit positiver Verdrängung, wobei dies von der jeweiligen Anwendung abhängig ist.
  • Die vorstehende Beschreibung und die Begleitzeichnungen beziehen sich zwar auf ein spezielles bevorzugtes Ausführungsbeispiel, wie es derzeit vom Erfinder ins Auge gefasst wird, jedoch versteht es sich, dass die Erfindung in ihrem breiteren Sinn mechanische und funktionsmäßige Äquivalente der beschriebenen und dargestellten Elemente umfasst.

Claims (12)

  1. Treibstoff- und Ölsystem für eine Gasturbinenmaschine, aufweisend: einen Treibstoffkreislauf mit einer Treibstoffpumpe (1) und einer Treibstoffleitung (3, 11), die eine Verbindung zwischen einer Treibstoffquelle und einer Maschinen-Brennkammer herstellt; einen Ölkreislauf mit einer Ölpumpe (15), die einen Hydraulikmotor (14) aufweist, der mit der Treibstoffleitung (11) in Verbindung steht und durch die Bewegung des über die Treibstoffleitung (11) zugeführten Treibstoffs hydraulisch betätigt wird.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Treibstoffleitung (11) eine Treibstoff-Bypasskreislaufeinrichtung (12) zum Umlenken von Treibstoff zum Umgehen der Brennkammer und Rezirkulieren innerhalb des Treibstoffkreislaufs aufweist, wobei die Bypass-Kreislaufeinrichtung (12) eine Treibstoff-Bypassleitung (13) aufweist; und wobei der Hydraulikmotor (14) der Ölpumpe (15) durch die Bewegung des über die Treibstoff-Bypassleitung (13) zugeführten Treibstoffs hydraulisch betätigt wird.
  3. System nach Anspruch 2, wobei der Bypasskreislauf eine Ölpumpen-Steuereinrichtung zum Regulieren des Stroms von Öl durch die Bypassleitung (13) aufweist.
  4. System nach Anspruch 3, wobei die Ölpumpen-Steuereinrichtung ein Bypass-Ventil (12) aufweist, das in der Treibstoffleitung (11) stromabwärts von der Treibstoffpumpe (1) angeordnet ist und mit der Treibstoff-Bypassleitung (13) kommuniziert.
  5. System nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Treibstoffkreislauf einen Treibstofffilter (6) aufweist, der Ölkreislauf einen Ölfilter (8) aufweist sowie Wärmetauschereinrichtungen (7) in dem Treibstoffkreislauf und dem Ölkreislauf angeordnet sind, um einen Wärmetransfer von Wärmeenergie zwischen dem diese durchlaufenden Treibstoff und Öl zu bewerkstelligen; wobei der Treibstofffilter (6), der Wärmetauscher (7) und der Ölfilter (8) in einem gemeinsamen Verteiler (4) angeordnet sind; und wobei die Ölpumpe (15) an dem Verteiler (4) angebracht ist.
  6. System nach Anspruch 5, wobei der Ölkreislauf einen Ölfilter-Bypassschalter (19) aufweist, der in dem Verteiler (4) untergebracht ist.
  7. System nach Anspruch 6, wobei der Ölkreislauf eine Kaltstart-Ventileinrichtung (21) zum Unlenken von Öl zum Umgehen des Ölfilters (8) aufweist, wobei die Kaltstart-Ventileinrichtung (21) in dem Verteiler (4) untergebracht ist.
  8. System nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei der Treibstoffkreislauf einen Treibstofffilter-Bypassschalter (29) aufweist, der in dem Verteiler (4) untergebracht ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Treibstofffilter (6), der Wärmetauscher (7) und der Ölfilter (8) auf einer gemeinsamen Achse zylindrisch ineinander geschachtelt angeordnet sind.
  10. System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Ölkreislauf eine Strahlpumpeneinrichtung (24) zum Spülen von Öl von Maschinen-Lagern aufweist, wobei die Strahlpumpeneinrichtung (24) in dem Verteiler (4) untergebracht ist.
  11. System nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Ölpumpe (15) und ein Öltank (16) an dem Verteiler (4) angebracht sind.
  12. System nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Hydraulikmotor (14) eine Antriebseinrichtung (31) aufweist, die durch den Strom des Treibstoffs betrieben wird und ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Schaufel-Turbine (31) und Rotoren (31) mit positiver Verdrängung.
DE60001742T 1999-06-21 2000-06-21 Kraftstoff- und schmierstoffsystem für eine gasturbine Expired - Lifetime DE60001742T2 (de)

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