DE1065222B

DE1065222B - Device for controlling the fuel supply for gas turbines

Info

Publication number: DE1065222B
Application number: DE1958L0029411
Authority: DE
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1958-01-08
Filing date: 1958-01-08
Publication date: 1959-09-10

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr von flüssigem Brennstoff zu-einer Gasturbine und bezweckt, beim Start-Brennstoff im Überschuß, im Vergleich mit der größten gewöhnlich benötigten Menge, zuzuführen.The invention relates to a device for supplying liquid fuel to a gas turbine and aims when starting fuel is in excess compared to the largest amount usually required, to feed.

' Die mi{ der. Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, weitgehend die Möglichkeit auszuschalten, daß die Brennstoffzufuhr in unerwünschter Weise unter den Betriebsbedingungen zu gering oder zu reichlich wird, wenn die Zufuhr beim Starten der Maschine bzw. unter den verschiedenen Arbeitsbedingungen nur durch eine Pumpe zugeführt wird. Mit der Erfindung wird gewährleistet, daß die Brennstoffmenge, die durch eine Nebenleitung fließt, stets proportional der durch die Förderleitung strömenden Menge ist. Dadurch- kann die Brennstoffleitung mit einer Pumpe höherer Leitung versorgt und es kann während des Starts der Maschine mehr Brennstoff zugeführt werden, im Vergleich mit der sonst für gewöhnlichen Betrieb benötigten Menge.'The mi {the. Invention to be solved problem is to largely eliminate the possibility that the fuel supply is undesirably too low or too abundant under the operating conditions is when the feed only when starting the machine or under the various working conditions is supplied by a pump. With the invention it is ensured that the amount of fuel that flowing through a secondary line is always proportional to the amount flowing through the delivery line. Through this- the fuel line can be supplied with a higher line pump and it can be used during the Starts the engine are supplied with more fuel, compared with that otherwise for ordinary Operation required amount.

Das wird mit der Erfindung bei einer Gasturbine mit einer Brennstoffleitung zwischen Pumpe und Brenner, in der eine Drosselstelle angeordnet ist und die mit einer vor der Drosselstelle von der Brennstoffleitung abzweigenden Nebenleitung versehen ist, in der ein vom Druckabfall an der Drosselstelle gesteuertes Ventil angeordnet ist, dadurch erreicht, daß eine zweite Drosselstelle und ein zweites Ventil in der Nebenleitung angeordnet ist sowie durch als Ventilkörper ausgebildete Membranen, die in Schließrichtung vom Druck in der Brennstoffleitung hinter der Drosselstelle beaufschlagt sind, während in Öffnungsrichtung die eine, das erste Ventil steuernde Membran dem Druck in der Brennstoffleitung vor der Drosselstelle und die andere, das zweite Ventil steuernde Membran dem Druck in der Nebenleitung hinter deren Drosselstelle ausgesetzt ist.This is with the invention in a gas turbine with a fuel line between the pump and Burner in which a throttle point is arranged and which is connected to one in front of the throttle point from the fuel line branching secondary line is provided in which a controlled by the pressure drop at the throttle point Valve is arranged, achieved in that a second throttle point and a second valve in the Secondary line is arranged and designed as a valve body diaphragms in the closing direction are acted upon by the pressure in the fuel line downstream of the throttle point, while in the opening direction the one membrane controlling the first valve the pressure in the fuel line upstream of the throttle and the other, controlling the second valve The membrane is exposed to the pressure in the secondary line behind its throttle point.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an example embodiment of the device according to the invention shown schematically.

In einem Gehäuse α ist eine Leitung b vorgesehen, durch die Brennstoff von einer Pumpe c zu dem Brenner d in der Brennkammer der Turbine strömt. In der Brennstoffleitung b ist eine Drosselstelle e angeordnet, um einen Druckunterschied in der Brennstoffleitung zur Beaufschlagung von als Membran ausgebildeten Ventilen zu erreichen. Dazu ist in dem Gehäuse α eine Ventilkamnier vorgesehen mit den Ventilsitzen/ nndg. A line b is provided in a housing α through which fuel flows from a pump c to the burner d in the combustion chamber of the turbine. A throttle point e is arranged in the fuel line b in order to achieve a pressure difference in the fuel line to act on valves designed as a membrane. For this purpose, a valve chamber with the valve seats / nndg is provided in the housing α.

Die Ventilkammer besteht aus drei durch die Membranen h und i aufgeteilte Kammern. Die beiden Enden der Kammern sind über eine Nebenleitung; miteinander verbunden, in der eine Drosselstelle k vorgesehen ist. Der Einlaß der Nebenleitung;' und auch der Einlaß zu dem angrenzenden Ventilsitz / sind 'Vorrichtung zur Steuerung
der Brennstoffzufuhr für GasturbinenThe valve chamber consists of three chambers divided by the diaphragms h and i. The two ends of the chambers are via a bypass; connected to one another, in which a throttle point k is provided. The inlet of the secondary line; ' and also the inlet to the adjacent valve seat / are control devices
the fuel supply for gas turbines

Anmelder:Applicant:

Joseph Lucas (Industries) Limited,
Birmingham (Großbritannien)Joseph Lucas (Industries) Limited,
Birmingham (Great Britain)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Börsenstr. 17Representative: Dipl.-Ing. W. Mouths, patent attorney,
Frankfurt / M., Börsenstr. 17th

an einen Zweigkanal m mit Drosselstelle η angeschlossen. Eine Membran h trägt eine Ventilplatte 0, die durch eine Feder p belastet ist und gewöhnlich auf ihrem Sitz / anliegt. Eine zweite Membran i enthält die Ventilplatte q, die mit dem Sitz g zusammenarbeitet. Der Raum unterhalb der Membran i ist mit der Niederdruckseite hinter der Drosselstelle e durch eine Nebenleitung r mit einer Drosselstelle s verbunden. Der Ventilteller q kann durch eine Feder t gegen den Sitz gedrückt werden, wenn die Brennstoffpumpe in Ruhe ist. Durch eine Feder u kann das Ventil offengehalten werden.connected to a branch duct m with a throttle point η . A diaphragm h carries a valve plate 0 which is loaded by a spring p and usually rests on its seat /. A second diaphragm i contains the valve plate q, which works together with the seat g . The space below the membrane i is connected to the low-pressure side behind the throttle point e by a secondary line r with a throttle point s. The valve disk q can be pressed against the seat by a spring t when the fuel pump is at rest. The valve can be kept open by a spring u.

Die Arbeitsweise spielt sich wie folgt ab: Wenn die Pumpe in Ruhestellung ist, wird die Ventilplatte 0 durch die Feder p auf ihren Sitz / gedrückt. Die Ventilplatte q kann entweder in geschlossener oder in geöffneter Stellung sein. Der Start der Turbine wird durch einen Elektromotor oder eine andere Kraftquelle bewirkt, und die Förderleistung der Pumpe, die durch die Turbine angetrieben wird, ist dann ausreichend, um einen Überschuß an Brennstoff in die Brennkammer zu fördern. Während des Startvorganges ist die Druckdifferenz in der Brennstoffleitung b an den beiden Seiten der Drosselstelle e unzureichend, um eine Öffnung des Ventils f, 0 zu bewirken.The mode of operation is as follows: When the pump is in the rest position, the valve plate 0 is pressed onto its seat / by the spring p. The valve plate q can either be in the closed or in the open position. The turbine is started by an electric motor or other power source, and the delivery rate of the pump, which is driven by the turbine, is then sufficient to deliver an excess of fuel into the combustion chamber. During the starting process, the pressure difference in the fuel line b on the two sides of the throttle point e is insufficient to cause the valve f, 0 to open.

Nach der Zündung des in die Turbine geförderten Brennstoffgemisches beginnt die Turbine mit eigener Kraft zu arbeiten, und während der Erhöhung der Tourenzahl wird die Druckdifferenz in der Leitung b so groß, daß das Ventil /, ο geöffnet wird. Damit wird ein Teil des durch die Pumpe geförderten Brennstoffes durch die Nebenleitung ;' abgeleitet, und das Ventil g, q stellt sich dann von selbst so ein, daß die Menge des durch die Überströmleitung ν zu einem Sumpf oderAfter the fuel mixture fed into the turbine has been ignited, the turbine begins to work under its own power, and as the number of revolutions increases, the pressure difference in line b is so great that the valve /, ο is opened. This means that part of the fuel delivered by the pump is passed through the secondary line; derived, and the valve g, q then adjusts itself so that the amount of ν through the overflow line to a sump or

909 627/132909 627/132

Claims

fuel flowing to the inlet side is determined by the ratio of the cross section of the throttling points e and k in the fuel line b and the secondary line and also by the springs t or u that may be provided. The amount of fuel then entering the turbine corresponds to the largest amount required for normal operation. The regulation of the required amount of fuel for the turbine under normal working conditions can be effected in any other way, e.g. B. by a centrifugal regulator. For this purpose, z. B. on the housing an opening w can be provided with a throttle point χ and a valve y, z, which is usually closed by a lever 2. The lever 2 can be operated by a centrifugal regulator or in some other way, depending on the working conditions of the turbine. An opening of the valve y, ζ causes a decrease in the fuel pressure on the underside of the membrane i and thus determines the extent of the opening of the valve g, q, which can be increased by the pressure of the secondary flow on the upper side of the membrane i. It is also noted that the throttle point s in the secondary line is of no importance for the invention; it is only provided because of the opening w regulated by centrifugal force. Likewise, the auxiliary line m with the throttle point η is only a safety measure in order to avoid damage to the membrane i if the fuel flow in the line b is interrupted. Patent claims:

1. A device for controlling the fuel supply for gas turbines with a fuel line between the pump and burner, in which a throttle point is arranged, and with a secondary line branching off from the fuel line in front of the throttle point, in which a valve is arranged which is controlled by the pressure drop at the throttle point is characterized by a second throttle point (k) and a second valve (g, q) in the secondary line (/ ') and by two diaphragms (h, i) designed as valve bodies (o, q ), which in the closing direction are affected by the pressure in the fuel line (Jb) behind the throttle point (e) are acted upon, while in the opening direction one, the first valve (f, 0) controlling membrane (Ji) the pressure in the fuel line (b) before the throttle point (e) and the other , the second valve (g, q) controlling membrane (i) is exposed to the pressure in the secondary line Q) downstream of the second throttle point (k).

2. Device according to claim 1, characterized by an overflow line (m) with a throttle point O) connected in parallel to the first valve (/, o).

Considered publications:
German patents No. 950 253, 950 038,
212;

French patent specification No. 1 115 961.

1 sheet of drawings

909 677/132 9.59909 677/132 9.59

ZEICHNUNGEN BLATT 1DRAWINGS SHEET 1

EPTEMBER 1959 DAS 1THE 1
kl 46 fkl 46 f
INTERNAT.INTERNAT. 065222065222
1414th
kl. F 02 ckl. F 02 c Y-Y- dd

909 627/132909 627/132