Verbrennungssteuerapparat Vorliegende Erfindung bezieht. sieh auf einen Verbrennungssteuerapparat für Anla gen mit automatisch abstellender Zündung.
Die Vorteile der Abstellung der Zündung von einer Abstellvorrichtung aus sind be kannt, und das Prinzip wurde weitestgehend angewandt, obschon bei bisherigen Anlagen die Steuexning der Verbrennung hauptsächlich elektrisch erfolgte.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, einen Verbrennungssteuerapparat der ein gangs genannten Art zu schaffen, welcher einfach, robust und zuverlässig sein kann und # ang 1,messenen Schutz ergibt. Dieser Zweck kann durch Verwendung von hydraulischen Steuersystemen erhalten werden, die die im nachfolgenden Absatz angeführte Eigenschaf ten besitzen.
Der erfindungsgemässe Verbrennungs- stenerapparat ist gekennzeichnet durch Mit tel zur Brennstoffzufuhr zu wenigstens einer Brennkammer über eine Drossel, und ein :
11itpei#i-ventil, das durch den hydraulischen Druck von zwei hydraulischen Steuervorrich tungen offengehalten werden kann, von wel- ehen die eine mit Zündmitteln für den in die Brennkammer eingespritzten Brennstoff und die andere mit am Ende der Brennkammer an,@eorclneten, temperaturempfindlichen Mit teln verbunden ist, wobei die mit den Zünd initteln verbundene Steuervorrichtung auf eine von ihnen erzeugte Temperatur anspricht, während die mit den temperaturempfindlichen Mitteln verbundene Steuervorrichtung auf die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Aus lass der Brennkammer anspricht,
so dass im Falle eines Versagens der Zündung oder eines Auslöschens der Flamme in der Brennkam- mer eine Verkleinerung des hydraulischen Druckes auf das Absperrventil und damit ein Schliessen desselben bewirkt wird, und ferner gekennzeichnet durch ein separates Zufuhr system für Brennstoff zu den Zündmitteln, mit einer Abstellvorrichtung, die die Brenn stoffzufuhr zu den Zündmitteln nach einer vorbestimmten Zeit unterbricht, und weiter hin dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung der genannten Drossel durch den hydrauli schen, von einer weiteren Steuervorrichtung abhängigen Druck eingestellt wird,
welche Steuervorrichtung mit den genannten tem peraturempfindlichen Mitteln verbunden ist und auf die Temperatur im Brennkammer- austritt anspricht, derart, dass sie den hydrau lischen Druck auf die Drossel, so einstellt, dass die Brennstoffzufuhr zur Brennkammer ge drosselt wird, wenn eine vorbestimmte Tem peratur überschritten wird.
In der beiliegenden schematischen Zeich nung sind ein Ausführungsbeispiel des Er findungsgegenstandes und eine Detailvariante dargestellt, und zwar zeigt: Fig.l einen vollständigen Apparat zur Verwendung mit zwei oder mehr Verbren nungskammern, Fig.2 ein Ausführungsbeispiel der Ab- stellv orrielitung der Zündung, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Abstellvorrichtung, Fig.4 eine Ausführungsform der Zünd vorrichtung und Fig. 5 einen Temperaturfühler und Steuer mechanismus,
geeignet zur Verwendung mit zwei oder mehr Verbrennungskammern.
Nach der Zeichnung sind zwei Verbren nungskammern 1 und 2 vorgesehen, denen Luft gemäss den Pfeilen zugeführt wird.
Der Brennstoff wird den Hauptzerstäu- berbrennern 3 und 4 vom Brennstofftank 5 durch die Brennstoffpumpe 6 mittels Hand steuerung, Geschwindigkeitssteuerung und an derer Brennstoffventile, allgemein bei 7 an gedeutet, über eine Temperaturbegrenzungs- Brennstoffdrossel 8, Brennstoffabsperrventil oder -ventile 9 und endlich eine Vorrichtung 10 zur Teilung des Brennstoffstromes in glei che Teile zugeführt.
Die Hauptbrenner 3 und 4 werden durch die Zündbrenner 11 und 12 gezündet, die par allel zueinander arbeiten und ihren Brenn stoff von dem Tank 5 her, wenn auch nicht notwendigerweise von der Hochdruckseite der Brennstoffpumpe 6 aus, durch das Rohr 13 zur Abstellvorrichtung 14 der Zündung, die später ausführlich beschrieben ist, und durch die Rohre 15, 16 und 17 beziehen.
Eine Hoehdriickliiftzufilhr zu den Zünd- brennern führ von der Luftpumpe 18 durch das Rohr 19, die Abstellvorrichtung 14 und die Rohre 20, 21 und 22.
Eine Quelle elektrischen Stromes für die Zündkerzen 23 und 24 an den Zündbrennern ist mit 25 bezeichnet. Der elektrische Strom durchfliesst den Draht 26, geht über einen Schalter an der Einstellvorrichtung 14 zu einer Zündspule 27 und von dieser über Drähte 28 und 29 zu den Zündkerzen 23 und 24.
Die Fördermenge einer Pumpe 30 für Servoöl wird durch das Rückschlagventil 31 auf konstantem Druck gehalten; diese Pumpe liefert Öl zu den Zündbrennern 11 und 12, den temperaturempfindlichen Vorrichtungen 32 und 33 und über im voraus eingestellte Drosseln 34 und 35 zum Abflussbehälter 36.
Die Einzelteile und deren Arbeitsweise soll nun unter Bezugnahme auf die schema tischen Fig. 2 und 3 beschrieben werden.
Über die Abstellvorrichtung nach der Fig. 2 oder 3 wird den Zündbrennern Brenn stoff, Druckluft und elektrischer Strom zu geführt. Der Handhebel 37 ist bei 38 schwenk bar gelagert und so mit der Kolbenstange 39 eines Kolbens 40 gekuppelt, dass bei einer Be wegung des untern Endes des Hebels 37 nach rechts in Fig. 2 bzw. 3 dieser Kolben entgegen der Wirkung der Feder 41 nach links verstellt wird.
Diese Betätigung schliesst elektrische Kontakte 42 und richtet einen durch eine Ringnut. gebildeten Durchlass 43 der Kolben stange 39 auf die Lufteinlass- und -auslass- anschlüsse 44 und 45 aus, um den freien Luft durchlass von der Luftpumpe 7 8 zu den Zünd brennern 11 und 12 in Fig.1. zu gestatten.
Gleichzeitig wird bei dieser Betätigung bei der Vorrichtung, nach Fig. 2 ein ebenfalls durch eine Ringnut gebildeter Durchlass 46 der .Stange 39 auf Brennstoffeinlass- und -aus lassa.nsehlüsse 47 und 48 ausgerichtet, um dem Brennstoff freien Durchgang vom Brenn stofftank 5 zu den Zündbrennern 11 und 12 in Fig. 1 zu erlauben.
Der Zv linder 49 der Vorrichtung nach Fig. 2 ist beidseits des Kol bens 40 mit Öl gefüllt.. Eine Verstellung des Kolbens 40 dieser Vorrichtung nacls links in der Zeichnung öffnet. ein federbelastetes Rückschlagventil 50 am Kolbenboden und ge stattet das Überströmen von Öl von der lin ken zur rechten Seite des Kolbens. Wenn der Hebel 37 losgelassen wird, drückt die Feder 41 den Kolben 40 nach rechts, wobei Öl durch eine Verengung 51 im Kolbenboden bzw. sei nem Ventil 50 in vorausbestimmtem Mass von der rechten nach der linken Seite (Federseite) des Kolbens fliessen kann.
Wenn der Kolben seine rechtsliegende Endlage erreicht hat, wer den die elektrischen Kontakte 42 unterbro- ehen und die Brennstoff- und Luftzufuhr- anschlüsse durch die Kolbenstange 39 über deekt. Auf diese Weise können Strom, Brenn stoff und Luft während einer vorausbestimm ten Zeit, gegeben durch den Kolben 40, die Abmessungen und Charakteristik der Feder 41, den Zylinder 49 und die Verengung 51, zit den Zündbrennern fliessen.
Naeh Fig. 3 wird der Brennstoff als Mit tel, das die Absehaltung der Zündung be stimmt, verwendet. Eine Bewegung des Kol bens 40 nach links in der Zeichnung gestattet dem Brennstoff, durch ein federbelastetes Rüekschla-T c-entil 52 vom Tank 5 her in den Zylinder 49 zu fliessen. Wenn der Hebel 37 losgelassen wird, wird der Kolben 40 durch die Feder 41 nach rechts in der Zeichnung bewegt. Dieser Vorgang schliesst das Ventil 52 und gestattet dem Brennstoff, über das feclerbelastete Itückschlagventil 53 aus dem Zylinder zu den Zündbrennern zu strömen.
Ein an den Verbrennungskammereinlass an l-eschlossener Lufteinlass 40a hält die Druck differenz zwischen dem Brennstoffdruck im Z:-linder 49 und dem Luftdruck in diesem Eimass konstant und unabhängig von den Sehwankun,-en des Luftdruckes in den Ver- brennun cskammern.
Bei dem Zündbrenner gemäss Fig.4 tritt Luft bei 54 ein, wobei ein zur Zerstäubung des Brennstoffes dienender Teil durch die Wirbelschlitze 55 fliesst und der restliche Teil Bohrungen 56 durchsetzt, um in die Ring kammer 5 7 zu gelangen. Die beiden Luft ströme vermischen sich im konischen Teil 58, bevor sie in die entsprechende Verbrennungs kammer 1 bzw. 2 gelangen, um den Haupt brennstoffstrahl zu zünden. Der Brennstoff tritt durch das Rohr 59 in den Brennstoff zerstäuber 60 ein, welcher bei Vorhandensein eines genügenden Brennstoffdruckes auch von der Wirbelart mit. Dnickzerstäubung sein könnte.
Der Brennstoff wird in den Zünd- raum 61. hinein zerstäubt und durch die Zünd kerze 69 entzündet. Eine einfache Steuerein richtung am Zündbrenner besitzt einen Kol ben 64, gekuppelt mit der Stange 65, welcher sieh unter der Wirkung der Stange 65 frei im Zylinder 63 bewegen kann. Steueröl tritt bei 66 in den Zylinder ein und verlässt den selben über eine an den Auslass 67 angeschlos. sehe Ringnut<B>67'</B> im Zylinder. Wenn die Ab stellvorrichtung betätigt worden ist, fliessen dem Zündbrenner Brennstoff, Luft und elek trischer Strom zu.
Der Konus 58 dehnt sich aus; er besteht vorzugsweise aus demselben Werkstoff mit demselben Ausdehnungskoeffi zienten wie die Stange 65. Dies gestattet dem Kolben 64, die Nute 67' freizulegen, um Öl durch sie fliessen zu lassen.
Die Steuerzylinder 63 der beiden Zündbrenner liegen gegenseitig sowie mit einer einstellbaren Verengung, die beispielsweise, wie in Fig. 1 angenommen, ein Nadelventil 35 sein kann, in Serie, so dass, wenn beide Zündbrenner arbeiten, Öl durch dieselben fliessen kann, wodurch der Druck im Leitungsteil vor der Einengung an steigt, welcher Leitungsteil mit dem Brennstoff absperrventil 9 verbunden ist, so dass dieser Druck das Öffnen dieses Ventils bewirkt.
Bei den temperaturempfindlichen Vorrich tungen 32 und 33 sind nach Fig. 5 die Tem peraturfühler durch drei konzentrisch inein ander angeordnete Rohre gebildet, welche in dem aus der Verbrennungskammer austreten den Gasstrom liegen. Das äussere und das innere Rohr 68 und 69 sind aus hitzebestän digem Metall hergestellt, das einen relativ hohen linearen Ausdehnungskoeffizienten be sitzt, während ein Zwischenrohr 70 entweder aus einem Metall mit kleinerem linearem Ausdehnungskoeffizienten besteht oder aus einem Nichtmetall wie Quarz, das einen sehr geringen Ausdehnungskoeffizienten besitzt.
Die drei Rohre sind an ihren innern, im Gas strom liegenden Enden 71 fest miteinander verbunden, so dass jede relative Ausdehnung, veranlasst durch Temperaturänderungen, von diesen Enden aus stattfindet. Luft vom Brenn- kammereinlass strömt durch das Rohr 72 und das innere Rohr 69. Dadurch wird die relative Ausdehnung zwischen den Rohren 68 und 69 proportional zur Temperaturdifferenz zwi schen Ein- und Auslass der Verbrennungs kammern 1 und 2, während die relative Aus dehnung zwischen den Rohren 68 und 70 an nähernd proportional zur Ausgangstempera- tur der Verbrennungskammern ist.
Wenn das Rohr 70 aus einem Material mit geringem, aber noch merkbarem Ausdehnungskoeffizien ten hergestellt ist, aber eine geringe )Värme- leitfähigkeit, die kleiner ist als diejenige des Materials des Rohres 68, besitzt, wird eine zeitliche Verzögerung der Ausdehnung des Rohres 70 gegenüber derjenigen des Rohres 68 erhalten. Das äussere Rohr ist starr mit dem Rahmen 73 verbunden, an welchem der Lagerteil 74 und die Steuerzylinder 75 und 76 fest angeordnet sind. Der Kolben 77 wird durch eine Feder 78 gegen den Stift 79 an- gedriickt, der über Einstellmittel 80 mit dem Kolben 81 verbunden ist und mit dem am Lagerteil 74 gelagerten, das Rohr 70 berüh renden Hebel 82 zusammenwirkt.
Dadurch sind die Bewegungen der Kolben 77 und 81 annähernd proportional zur Änderung der Ausgangstemperatur der Verbrennungskam mer. Der Kolben 83 wird durch die Feder 84 gegen den am Lagerteil 74 gelagerten Kon takthebel 85 angedrückt, der mit dem Rohr 69 Berührungskontakt hat und auf die er wähnte Temperaturdifferenz in der Verbren nungskammer anspricht. Beim Anschluss 86 wird Steueröl zugeführt, das bei einer im vor aus eingestellten Temperaturdifferenz in eine an eine Ringnute 87' angeschlossene Bohrung 87 fliessen kann. Die Zylinder 76 liegen öl- mässig in Serie miteinander und mit der Dros sel 35 und parallel zu den Zündbrennern.
Da durch wird eine im voraus eingestellte Tem peraturdifferenz einen Öldruck erzeugen, der das Absperrventil 9 offenhält, während eine Verkleinerung der Temperaturdifferenz, bei spielsweise zufolge des Erlöschens der Flamme, das Absperrventil schliesst.
Die von den Kolben 81 gesteuerten Öl- durchlässe sind parallel zueinander und in Serie mit der einstellbaren Drossel 34 in Fig.1 geschaltet. Das Öl kann durch einen Anschluss 88 und eine Ringnute 89' zum Anschluss 89 fliessen, wenn eine im voraus eingestellte Tem peratur erreicht wird. Der resultierende Druckanstieg an einer Stelle vor der einstell baren Drossel 34 bewirkt ein teilweises Schlie ssen der Temperaturbegrenzungsdrossel 8 in Fig.1 und führt die Ausgangstemperatur der Verbrennungskammer auf einen vorausbe stimmten Wert zurück.
Die Anschlusspaare 90, 91 für das Öl der Kolben 77 sind von der Lieferstelle zum Aus lass hin hintereinandergeschaltet, derart, dass der gesteuerte Auslass des einen Paares mit dem gesteuerten Einlass des andern Paares durch das Rohr 92 verbunden ist. Für gleiche Einstellung der Einstellmittel 80 sind über einer bestimmten Kammeraustrittstemperatur die gesteuerten Durchflussquerschnitte, von denen jeder eine an den Anschluss 91 ange schlossene Ringnute 91' aufweist, gleich und damit ist auch der Druekabfall durch diesel ben gleich.
Dadurch ist der Druck in der Lei tung 92 zwischen den Kolben 77 der Vorrich tungen 32 und 33 gleich der Hälfte des Zu- fulirdruckes, bei gleichen Austrittstempera turen der Verbrennungskammern. Ein An zeiger 93 ist. mit dem Differentialkolben 94 .gekuppelt, der ein Quersehnittsverhältnis 2: 1 besitzt, wobei der kleinere Querschnitt mit der Ölzufuhr und der grössere Querschnitt mit dem Rohr 92 verbunden ist. Wenn der Druck im Rohr 92 halb so gross wie der Zufuhrdruck ist, befindet sieh der Differentialkolben im Gleichgewicht.
Ungleiche Kammeraustritts temperaturen ergeben eine Differenz in der Grösse der genannten gesteuerten Durehfluss- quersehnitte und dadurch eine Änderung des Druckes im Rohr 92, so dass der Kolben 94 und damit der Anzeiger 93 verstellt werden, der irgendeiner Art. sein kann und eine Skala teilung aufweisen kann, welche das :Mass der Aussergleiehgewichtstemperatur anzeigt. Der Kolben 94 kann mit. der Verteilvorrichtung 10 gel,-uppelt sein, um gleiche Temperaturen wieder herzustellen.
Die Arbeitsweise der ganzen Anlage ist die folgende: Zündung. Die Pumpen für Brennstoff, Luft und Steueröl werden in Betrieb gesetzt und der Hebel der Abstellv orrichtung 14 be tätigt. Dies gestattet das Fliessen von Brenn stoff, Luft und elektrischem Strom zu den Zündbrennern 11 und 12. Das Brennen der Zündbrenner bewirkt ein Öffnen der Kolben 64, wodurch das Brennstoffabsperrventil 9 ge öffnet wird.
La-uf. An den Brennern 3 und 4 wird Brennstoff zerstäubt. Nach Zündung des zer stäubten Strahls durch den zugehörigen Zünd- brenner sprechen die Vorrichtungen 32 und 33 auf die Zunahme der Temperatur in den Verbrennungskammern an und erzeugen einen (ildrrtek, welcher das Brennstoffabsperrventil 9 offenhält. Die Zündbrenner stellen ihre Arbeit nach einer gewissen Zeit, gegeben durch die Abstellvorrichtung 14, ein.
Sicherung. Wenn die Zündbrenner nicht -Mündet werden, öffnet sich das Brennstoff absperrventil 9 nicht, und die Abstellvorrich- tung geht zuriick, wonach sie wieder betätigt werden kann.
Wenn die Zündbrenner gezündet werden, öffnet sich das Brennstoffabsperrventil 9, aber wenn die Hauptbrennerstrahlen nicht gezündet werden, wird die Anlage nach Ab lauf der genannten Zeit. abgeschaltet und für < las Wiederanlaufen zurückgestellt.
Übermässige Temperaturen am Auslass der Verbrennungskammer, entweder beim Anlas sen oder während des normalen Arbeitens, bewirkt das Arbeiten der Vorrichtung 32 oder 33 derart, dass über das ölsystem die Tem- peraturbegrenzungs-Drosselklappe 8 teilweise geschlossen wird, um den Brennstofffluss ein- zusehränken untl die Temperatur auf den normalen, im voraus eingestellten Wert zu- riiekzubringen.
Ungleichmässige Temperaturen am Aus gang der Verbrennungskammern bewirken das Arbeiten der Vorrichtungen -32 und 33 der art, dass über das ölsystem der Anzeiger 93 betätigt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die eine oder die andere der dargestellten Abstellvorrich- tungen beschränkt. Bei einer Vorrichtung nach Fig.3 kann beispielsweise die von den Zündbrennern benötigte Höhe des Brennstoff- drnekes und damit. des Druckes der Feder 41 so sein, dass es nicht zweckmässig ist, die Abstellvorriehtung direkt von Hand zu betäti gen, diese Arbeit kann durch das Steueröl unter Zuhilfenahme eines von Hand gesteuer ten Ventils erreicht werden.
Die Erfindung wurde zur Hauptsache un ter Bezugnahme auf industrielle Gasturbinen beschrieben, aber sie kann für Gasturbinen für die Luft- oder Seefahrt verwendet wer den oder für Industrieöfen und dergleichen.
Es wurde zweckmässig gefunden, Sicherun gen, die bei Niehtzünden und Auslöschen der Flamme wirksam sind oder werden, Anzeige oder Sicherung oder beides von bzw. gegen ungleiche Gasaustrittstemperaturen aus den Verbrennungskammern in solchen Fällen, wo mehrere Verbrennungskammern parallel ver wendet werden, Sicherung gegen übermässige Gasaustrittstemperaturen aus den Verbren nungskammern und Schutz gegen eine zu grosse Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Auslass dieser Kammern vorzusehen.
Unter gewissen Umständen ist eine so weitgehende Sicherung nicht erwünscht, und die erforderliche Sicherung des Apparates gemäss Patentanspruch genügt.
Combustion control apparatus relates to the present invention. see a combustion control apparatus for auto-ignition systems.
The advantages of turning off the ignition from a shut-off device are known, and the principle has been applied to the greatest possible extent, although in previous systems the combustion was mainly controlled electrically.
The purpose of the present invention is to provide a combustion control apparatus of the type mentioned above which can be simple, robust and reliable and which provides measured protection. This purpose can be achieved by using hydraulic control systems which have the properties set out in the following paragraph.
The combustion stener apparatus according to the invention is characterized by means for supplying fuel to at least one combustion chamber via a throttle, and a:
11itpei # i-valve that can be kept open by the hydraulic pressure of two hydraulic control devices, one of which with ignition means for the fuel injected into the combustion chamber and the other with at the end of the combustion chamber, @ eorclneten, temperature-sensitive mit means is connected, the control device connected to the ignition means responding to a temperature generated by them, while the control device connected to the temperature-sensitive means is responsive to the temperature difference between the inlet and outlet of the combustion chamber,
so that in the event of failure of ignition or extinction of the flame in the combustion chamber, a reduction in the hydraulic pressure on the shut-off valve and thus a closure of the same is effected, and further characterized by a separate supply system for fuel to the ignition means, with a Shut-off device which interrupts the fuel supply to the ignition means after a predetermined time, and further characterized in that the opening of said throttle is set by the hydraulic pressure which is dependent on a further control device,
which control device is connected to said temperature-sensitive means and responds to the temperature in the combustion chamber outlet in such a way that it adjusts the hydraulic pressure on the throttle so that the fuel supply to the combustion chamber is throttled when a predetermined temperature is exceeded becomes.
In the accompanying schematic drawing, an embodiment of the subject of the invention and a detailed variant are shown, namely: Fig.l shows a complete apparatus for use with two or more combustion chambers, Fig. 2 an embodiment of the Ab- Stellv orrieleline the ignition, Fig 3 shows a further embodiment of the parking device, FIG. 4 shows an embodiment of the ignition device and FIG. 5 shows a temperature sensor and control mechanism.
suitable for use with two or more combustion chambers.
According to the drawing, two combustion chambers 1 and 2 are provided, which air is supplied according to the arrows.
The fuel is fed to the main atomizer burners 3 and 4 from the fuel tank 5 through the fuel pump 6 by means of manual control, speed control and their fuel valves, generally indicated at 7, via a temperature limiting fuel throttle 8, fuel shut-off valve or valves 9 and finally a device 10 to divide the fuel flow into equal parts supplied.
The main burners 3 and 4 are ignited by the pilot burners 11 and 12, which work in parallel with each other and their fuel from the tank 5, although not necessarily from the high pressure side of the fuel pump 6, through the pipe 13 to the shutdown device 14 of the ignition , which will be described in detail later, and by the pipes 15, 16 and 17 refer.
A high pressure lift to the pilot burners leads from the air pump 18 through the pipe 19, the storage device 14 and the pipes 20, 21 and 22.
A source of electrical current for the spark plugs 23 and 24 on the pilot burners is designated 25. The electric current flows through the wire 26, goes via a switch on the setting device 14 to an ignition coil 27 and from there via wires 28 and 29 to the spark plugs 23 and 24.
The delivery rate of a pump 30 for servo oil is kept at constant pressure by the check valve 31; this pump supplies oil to the pilot burners 11 and 12, the temperature sensitive devices 32 and 33, and via pre-set restrictors 34 and 35 to the drain tank 36.
The items and their operation will now be described with reference to the schematic FIGS. 2 and 3.
About the parking device according to FIG. 2 or 3, the pilot burners fuel, compressed air and electricity is fed to. The hand lever 37 is pivotally mounted at 38 and coupled to the piston rod 39 of a piston 40 that when the lower end of the lever 37 moves to the right in Fig. 2 or 3, this piston counter to the action of the spring 41 to the left is adjusted.
This actuation closes electrical contacts 42 and directs one through an annular groove. Formed passage 43 of the piston rod 39 to the air inlet and outlet connections 44 and 45 to the free air passage from the air pump 7 8 to the ignition burners 11 and 12 in Fig.1. to allow.
At the same time, with this actuation in the device according to FIG. 2, a passage 46, also formed by an annular groove, of the rod 39 is aligned with fuel inlet and outlet lassa.nsehlüsse 47 and 48 in order to allow the fuel to pass freely from the fuel tank 5 To allow pilot burners 11 and 12 in FIG.
The cylinder 49 of the device according to FIG. 2 is filled with oil on both sides of the piston 40. An adjustment of the piston 40 of this device opens to the left in the drawing. a spring-loaded check valve 50 on the piston head and ge equips the overflow of oil from the lin ken to the right side of the piston. When the lever 37 is released, the spring 41 pushes the piston 40 to the right, whereby oil can flow through a constriction 51 in the piston head or its valve 50 to a predetermined extent from the right to the left side (spring side) of the piston.
When the piston has reached its right-hand end position, the electrical contacts 42 are interrupted and the fuel and air supply connections through the piston rod 39 are defective. In this way, electricity, fuel and air can flow during a predetermined time, given by the piston 40, the dimensions and characteristics of the spring 41, the cylinder 49 and the constriction 51, the pilot burners.
Naeh Fig. 3, the fuel is used as a tel, which is the refusal of ignition be used. Moving the piston 40 to the left in the drawing allows the fuel to flow from the tank 5 into the cylinder 49 through a spring-loaded Rüekschla-T c-valve 52. When the lever 37 is released, the piston 40 is moved by the spring 41 to the right in the drawing. This process closes the valve 52 and allows the fuel to flow out of the cylinder to the pilot burners via the fecler-loaded check valve 53.
An air inlet 40a, which is closed to the combustion chamber inlet, keeps the pressure difference between the fuel pressure in the cylinder 49 and the air pressure constant to this extent and independent of the fluctuations in the air pressure in the combustion chambers.
In the pilot burner according to FIG. 4, air enters at 54, a part serving to atomize the fuel flowing through the vortex slots 55 and the remaining part passing through holes 56 in order to get into the annular chamber 5 7. The two air streams mix in the conical part 58 before they get into the corresponding combustion chamber 1 or 2 to ignite the main fuel jet. The fuel enters the fuel atomizer 60 through the pipe 59, which is also of the vortex type when there is sufficient fuel pressure. Could be atomization.
The fuel is atomized into the ignition chamber 61 and ignited by the ignition plug 69. A simple control device on the pilot burner has a piston 64, coupled to the rod 65, which can move freely in the cylinder 63 under the action of the rod 65. Control oil enters the cylinder at 66 and leaves the same via a connected to the outlet 67. see ring groove <B> 67 '</B> in the cylinder. When the device has been switched off, fuel, air and electrical current flow to the pilot burner.
The cone 58 expands; it is preferably made of the same material with the same expansion coefficient as the rod 65. This allows the piston 64 to expose the groove 67 'to allow oil to flow through it.
The control cylinders 63 of the two pilot burners are mutually and with an adjustable constriction, which, for example, as assumed in Fig. 1, can be a needle valve 35, in series, so that when both pilot burners are working, oil can flow through them, whereby the pressure in the line part before the constriction rises, which line part is connected to the fuel shut-off valve 9, so that this pressure causes this valve to open.
In the temperature-sensitive Vorrich lines 32 and 33, according to FIG. 5, the tem perature sensor is formed by three concentrically inein other arranged tubes, which are in the exit from the combustion chamber, the gas flow. The outer and inner tubes 68 and 69 are made of hitzebestän digem metal that has a relatively high coefficient of linear expansion, while an intermediate tube 70 is either made of a metal with a smaller coefficient of linear expansion or of a non-metal such as quartz, which has a very low coefficient of expansion owns.
The three tubes are firmly connected to one another at their inner ends 71 lying in the gas flow, so that any relative expansion, caused by temperature changes, takes place from these ends. Air from the combustion chamber inlet flows through the tube 72 and the inner tube 69. As a result, the relative expansion between the tubes 68 and 69 is proportional to the temperature difference between the inlet and outlet of the combustion chambers 1 and 2, while the relative expansion between the Pipes 68 and 70 is approximately proportional to the initial temperature of the combustion chambers.
If the tube 70 is made of a material with a low, but still noticeable expansion coefficient, but has a low thermal conductivity that is smaller than that of the material of the tube 68, there is a time lag in the expansion of the tube 70 compared to that of the pipe 68 obtained. The outer tube is rigidly connected to the frame 73, on which the bearing part 74 and the control cylinders 75 and 76 are fixedly arranged. The piston 77 is pressed by a spring 78 against the pin 79, which is connected to the piston 81 via adjusting means 80 and cooperates with the lever 82 which is mounted on the bearing part 74 and which contacts the tube 70.
As a result, the movements of the pistons 77 and 81 are approximately proportional to the change in the outlet temperature of the combustion chamber. The piston 83 is pressed by the spring 84 against the contact lever 85 mounted on the bearing part 74 Kon, which has contact with the tube 69 and to which he mentioned temperature difference in the combustion chamber responds. At connection 86 control oil is supplied, which can flow into a bore 87 connected to an annular groove 87 'at a temperature difference set in advance. The cylinders 76 are oil-wise in series with one another and with the throttle 35 and parallel to the pilot burners.
Since a pre-set temperature difference Tem will generate an oil pressure that keeps the shut-off valve 9 open, while a reduction in the temperature difference, for example due to the extinction of the flame, closes the shut-off valve.
The oil passages controlled by the pistons 81 are connected in parallel to one another and in series with the adjustable throttle 34 in FIG. The oil can flow through a connection 88 and an annular groove 89 'to connection 89 when a pre-set temperature is reached. The resulting pressure increase at a point upstream of the adjustable throttle 34 causes the temperature limiting throttle 8 in FIG. 1 to partially close and returns the starting temperature of the combustion chamber to a predetermined value.
The connection pairs 90, 91 for the oil of the pistons 77 are connected in series from the delivery point to the outlet, in such a way that the controlled outlet of one pair is connected to the controlled inlet of the other pair through the pipe 92. For the same setting of the setting means 80, the controlled flow cross-sections, each of which has an annular groove 91 'connected to the connection 91, are the same above a certain chamber outlet temperature and thus the pressure drop through the same is also the same.
As a result, the pressure in the line 92 between the pistons 77 of the devices 32 and 33 is equal to half the supply pressure, at the same exit temperatures of the combustion chambers. An indicator 93 is. Coupled with the differential piston 94, which has a cross section ratio of 2: 1, the smaller cross section being connected to the oil supply and the larger cross section being connected to the pipe 92. When the pressure in pipe 92 is half the supply pressure, the differential piston is in equilibrium.
Unequal chamber outlet temperatures result in a difference in the size of the said controlled flow cross-section and thereby a change in the pressure in the pipe 92, so that the piston 94 and thus the indicator 93 are adjusted, which can be of any type and have a scale division which shows the: Measure of the balance weight temperature. The piston 94 can with. of the distribution device 10 gel, -uppelt to restore the same temperatures.
The whole system works as follows: Ignition. The pumps for fuel, air and control oil are put into operation and the lever of the Abstellv device 14 be actuated. This allows the flow of fuel, air and electrical current to the pilot burners 11 and 12. The burning of the pilot burners causes the piston 64 to open, whereby the fuel shut-off valve 9 is opened.
La-uf. Fuel is atomized at burners 3 and 4. After the atomized jet has been ignited by the associated pilot burner, the devices 32 and 33 respond to the increase in temperature in the combustion chambers and generate a (ildrrtek which keeps the fuel shut-off valve 9 open. The pilot burners stop working after a certain time, given by the parking device 14, a.
Fuse. If the pilot burners do not open, the fuel shut-off valve 9 does not open and the shut-off device goes back, after which it can be operated again.
When the pilot burners are ignited, the fuel shut-off valve 9 opens, but if the main burner jets are not ignited, the system is switched off after the specified time has elapsed. switched off and reset for restart.
Excessive temperatures at the outlet of the combustion chamber, either when starting up or during normal operation, causes the device 32 or 33 to work in such a way that the temperature-limiting throttle valve 8 is partially closed via the oil system in order to reduce the flow of fuel Bring the temperature back to the normal, preset value.
Uneven temperatures at the exit of the combustion chambers cause the devices -32 and 33 to work in such a way that the indicator 93 is actuated via the oil system.
The invention is not restricted to one or the other of the storage devices shown. In a device according to FIG. 3, for example, the height of the fuel pressure required by the pilot burners and thus the pressure of the spring 41 should be such that it is not practical to actuate the Abstellvorriehtung directly by hand, this work can be achieved by the control oil with the aid of a manually steered valve.
The invention has mainly been described with reference to industrial gas turbines, but it can be used for aerospace or marine gas turbines or for industrial furnaces and the like.
It has been found to be useful to provide safeguards that are or will be effective in the event of near igniting and extinguishing of the flame, display or safeguard or both of or against unequal gas outlet temperatures from the combustion chambers in cases where several combustion chambers are used in parallel, safeguarding against excessive gas outlet temperatures from the combustion chambers and provide protection against too great a temperature difference between the inlet and outlet of these chambers.
Under certain circumstances, such extensive security is not desired, and the required security of the apparatus according to the patent claim is sufficient.