DE899297C

DE899297C - Rueckdruckbrennkraftturbine mit Regelvorrichtung

Info

Publication number: DE899297C
Application number: DESCH7181A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Schoppe; Hans-Eberhard Tode
Original assignee: FRITZ SCHOPPE DIPL ING
Current assignee: FRITZ SCHOPPE DIPL ING
Priority date: 1951-07-24
Filing date: 1951-07-24
Publication date: 1953-12-10

Description

Rückdruckbrennkraftturbine mit Regelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine kückdruckbrennkraftturbine zur Erzeugung einer Drehbewegung, die um den Umfang eines Rades verteilte Treibdüsen aufweist, denen Brennkammern vorgeschaltet sind, in denen oder in den Treibdüsen zur Wirkung kommende Brennstoff mit Luft verbrannt wird, die durch das als Verdichter ausgebildete Rad selbst gefördert wird, wobei der in den Brennkammern zur Verbrennung gelangende Brennstoff durch eine Leitung den Brennkammern zugeführt wird.
Eine Rückdruckbrennkraftturbine hat aus hgdraulischen und thermischen Gründen einen endlichen Steuerverzug, der gewisse Grenzwerte weder über- noch unterschreiten soll, weil beim Überschreiten das Triebwerk bei einem Lastwechsel infolge zu großer Einschwingamplituden auf den neuen Gleichgewichtszustand mechanisch überbeansprucht werden kann, beim-Unterschreiten hingegen das Einstellen auf den neuen Gleichgewichtszustand zu lange dauert. Es müssen im Regler also Vorrichtungen vorhanden sein, die es. gestatten, auf den Steuerverzug einzuwirken. Darüber hinaus muß noch dafür Sorge getragen werden, daß die Rückdruckturbine vom Start ab möglichst schnell auf Nenndrehzahl kommt, und es müssen kleine Treibstoffdurchsätze sicher geregelt werden können.
Die Rückdruckbrennkraftturbine nach der Erfindung entspricht den notwendigen Forderungen. Die Erfindung besteht darin, daß durch eine Düsennadel der Querschnitt der Brennstoffleitung bei Stillstand des Rades verschlossen, unterhalb der unteren Nenndrehzahl mit steigender Drehzahl linear ansteigend vergrößert und zwischen der unteren Nenndrehzahl und der oberen Nenndrehzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl wieder bis zum vollständigen Verschließen verkleinert wird.
Die Erfindung ist an - Hand der Zeichnung erläutert.
Abb. i zeigt als Beispiel ein Schema, der Rege: lungseinrichtung der Rückdruckbrennkraftturbine; Abb. 2 zeigt eine Besonderheit der Regelung; Abb. 3 gibt eine Kennlinie wieder.
Der elektrisch arbeitende Regler wird betätigt durch einen starr mit der Welle W der Turbine D gekuppelten Wechselstromerzeuger E, der eine Spannung liefert, deren Frequenz proportional der Drehzahl ist. Wird diese Spannung an den Eingang eines frequenzabhängigen Vierpols F gelegt, so kann an dessen Ausgang ein beliebiger Verlauf der Spannung abhängig von der Drehzahl erzielt werden, der als Betätigungsbefehl für eine Magnetspule M dient, der er über einen Gleichrichter T zugeleitet wird.
Im einfachsten Falle wählt man als Vierpol F einen Tiefpaß (Abb. 2), der unterhalb der unteren Nenndrehzahl alle Frequenzen durchläßt, von der oberen Nenndrehzahl ab aber sperrt, wobei der Übergang zwischen oberer und unterer Nenndrehzahl allmählich erfolgt. Die Steilheit des Übergangs kann durch Kombinationen mehrerer Tiefpaßglieder oder, Resonanzkreise beliebig vergrößert werden.
Die obenerwähnte Magnetspule M bewegt einen Anker A gegen eine Zugfeder Z derart, daß der an dem Anker A sitzende kegelähnliche Körper K bei steigend er Magnetkraft die Treibstoffdurchflußöffnung Ö öffnet, im umgekehrten Falle aber schließt. Der Körper K ist zur selbständigen Zentrierung durch ein elastisches Glied E mit dem Anker A verbunden und sitzt mit seiner Basis vom Reglergehäuse R aus gesehen außerhalb der Öffnung Ö und ragt mit seiner Spitze in dieselbe hinein. Hierdurch wird die Wirkung des auf dem Anker A sitzenden Dämpfungskolbens P, welcher einen großen Teil des Reglergehäuses R ausfüllt und -der zur Verminderung des Steuerverzuges und zur Dämpfung von Reglerschwingungen . dient, unterstützt.
Die frequenzabhängigen Glieder F und die Kontur des kegelähnlichen Körpers K sind derart ausgelegt, daß die Treibstoffdurchflußöffnung Ö bei Stillstand -der Maschine verschlossen, unterhalb der unteren Nenndrehzahl sieh linear proportional vergrößert und zwischen der unteren und der oberen Nenndrehzahl nach vorzugebendem Gesetz abhängig von der Drehzahl bis zum vollständigen Verschließen wieder verkleinert wird, wie es Abb. 3 zeigt.
Der Treibstoff läuft dabei durch sein eigenes Gefälle vom Behälter B zum Regler R und von dort durch die Treibstoff durchflußöffnung zur Ansaugöffnung .der Turbine D.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Rückdruckbrennkraftturbine, die um den Umfang eines Rades verteilte Treibdüsen auf-,veist, denen Brennkammern vorgeschaltet sind, in denen der in den Treibdüsen zur Wirkung kommende Brennstoff mit Luft verbrannt wird, die :durch das als Verdichter ausgebildete Rad selbst gefördert wird, wobei der in den Brennkammern zur Verbrennung gelangende Brennstoff durch eine Leitung den Brennkammern zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Düsennadel der OOuerschnitt der Leitung bei Stillstand des Rades verschlossen, unterhalb der unteren Nenndrehzahl mit steigender Drehzahl linear ansteigend vergrößert und zwischen ,der unteren Nenndrehzahl und der oberen Nenndrehzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl wieder bis zum vollständigen Verschließen verkleinert wird. Rückdruckbrennkraftturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel durch einen, Regler magnetisch betätigt wird, wobei die Größe des Erregerstromes des die Düsennadel betätigenden Magneten gesteuert wird; von einem mit der Düsenmotorwelle starr verbundenen Wechselstromerzeuger im Verein mit frequenzabhängigen Gliedern, wie z. B. Resonanzkreisen, Tief- oder Hochpässen. 3. Rückdruckbrennkraftturbine nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Verminderung des Steuerverzuges der Treibstoffsteuerung durch hydraulische Dämpfungswirkung bei Veränderung der Reglers.tellung. q.. Rückdruckbrennkraftturbine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibstoff, aus Zuflußleitung kommend, zuerst in eine Reglerkammer eintritt, in der ein den größten Teil des Reglerkammerquerschnitts ausfüllender Dämpfungskolben angeordnet ist, der von einem Magneten entgegen der Kraft einer Stellfeder bewegt wird, und daß die Düsennadel mit dem Dämpfungskolben durch ein elastisches Glied verbunden ist. 5. Rückdruckbrennkraftturbine nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel ein in einer Durchlaßöffnung hin und her bewegbarer kegeliger bzw. kegelähnlicher Stift ist, der von außen mit seiner Spitze in die Treibstoffdurchflußöffnung hineinragt und zum Verschließen derselben in diese Öffnung durch das elastische Glied hineingezogen wird.