DE1246320B

DE1246320B - Kraftstoffbehaelteranlage fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE1246320B
Application number: DE1964B0077252
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Hermann Hagen
Original assignee: MAN Turbo GmbH
Current assignee: MAN Turbo GmbH
Priority date: 1964-06-13
Filing date: 1964-06-13
Publication date: 1967-08-03

Description

Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, bei denen der zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienende Kraftstoff gleichzeitig zu deren Schmierung und Kühlung dient, bestehend aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Behältern mit Anschlüssen für die Zu-und Abführung des Kraftstoffs zu bzw. von den einzelnen Bedarfsstellen, wobei sowohl die Anschlüsse für die Zu- als auch Abführung des Kraftstoffs jeweils in einem der beiden als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter angeordnet sind und wobei aus dem anderen Behälter lediglich die zur Verbrennung benötigte Kraftstoffmenge dem Temperaturausgleichsbehälter zufließt, nach Patent 1196 016.
Bei einer derartigen Kraftstoffanlage erreicht der Kraftstoff im Temperaturausgleichsbehälter schon nach relativ kurzer Betriebszeit der Brennkraftmaschine eine mittlere Temperatur, die während der gesamten Betriebszeit annähernd konstant bleibt, so daß eine Brennkraftmaschine mit einer derartig aufgebauten Kraftstoffanlage auch in der kalten Jahreszeit mit einem bei tiefen Umgebungstemperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoff betrieben werden kann. Da jedoch in diesem Fall das Starten der Brennkraftmaschine mit kaltem Kraftstoff erfolgen muß - was äußerst schwierig ist, da der kalte Kraftstoff sich nur sehr schwer zerstäuben läßt -, ist in der kalten Jahreszeit die Verwendung eines bei tiefen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoffs bei einer Behälteranlage, wie oben angeführt, praktisch unmöglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die bei der eingangs beschriebenen Kraftstoffanlage auch bei niederen Umgebungstemperaturen das Zünden und damit den Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem bei niederen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoff ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Temperaturausgleichsbehälter oder die vom Temperaturausgleichsbehälter zu den Lagerstellen bzw. der Brennkammer führende Leitung weitere Anschlußstellen zur Zuführung zusätzlichen Kraftstoffs aufweist.
Die Zufuhr des zusätzlichen Startkraftstoffs, die eine Verdünnung des Normalkraftstoffs bewirkt und somit am Kalttag die Zerstäubung des Kraftstoffs beim Start ermöglicht, erfolgt nur für relativ kurze Zeit so lange, bis durch den von den Lagerstellen usw. zurückfließenden heißen Kraftstoff der Kraft-Stoff im Temperaturausgleichsbehälter auf eine Temperatur erwärmt ist, die zu einer Zerstäubung des bei niederen Temperaturen schlecht zerstäubbaren Kraftstoffs ausreicht. Die Vorteile der Erfindung sind also darin zu sehen, daß lediglich zum Start eine geringe Menge leicht zerstäubbaren, für niedere Temperaturen geeigneten Kraftstoffs benötigt. wird; während zum Dauerbetrieb der Brennkraftmaschine auch bei tiefsten Umgebungstemperaturen ein für diese Temperaturen ungeeigneter, billiger, schlecht zündbarer Kraftstoff verwendet werden kann.
Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß ein den Startkraftstoff aufnehmender Behälter unter Umgehung des Temperaturausgleichsbehälters über eine Leitung direkt mit der zu den Lagerstellen bzw. der Brennkraftmaschine führenden Leitung in Verbindung steht, so daß auch hierbei das Starten der Brennkraftmaschine am Kalttag mit einem leicht zerstäubbaren Startkraftstoff erfolgt, der direkt der Brennkraftmaschine bzw. den Lagerstellen zugeführt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert, wobei die erfindungsgemäße Schmier- und Kraftstoffbehälteranläge schematisch dargestellt ist.
Von einem eine Entlüftung 1 aufweisenden Kraftstoffhauptbehälter 2 wird der Kraftstoff über eine Pumpe 3 und eine Leitung 4 einem auf einem höheren Niveau liegenden Temperaturausgleichsbehälter 5 zugeführt. Aus diesem fließt sowohl der für die Schmierung 'und Kühlung als auch der für die Verbrennung in der Brennkraftmaschine erforderliche Kraftstoff über eine Anschlußstelle 6, eine Leitung 7, einen Brandhahn 8 und und eine Kraftstoffpumpe 9 zu einer Teilungsstelle 10, von der aus der größte Teil des Kraftstoffs zur Kühlung und Schmierung an die Lagerstellen 11 gelangt. Der kleinere Teil des Kraftstoffs gelangt von der Teilungsstelle 10 zu den Brennerdüsen im Triebwerk 12. Über die Rückförderungspumpe 13 und die Leitung 14 fließt der Kraftstoff aus den Lagerstellen 11 über die Anschlußstelle 15 wieder zurück in den Temperaturausgleichsbehälter 5. Um den Kraftstoffspiegel in dem auf einem höheren Niveau liegenden Temperaturausgleichsbehälter 5 annähernd konstant zu halten, ist ein Schwimmer 16 mit einem Schwimmerschalter 17 vorgesehen, der ein Steuerventil 1.8 in der vom Hauptkraftstoffbehälter 2 zum Temperaturausgleichsbehälter 5 führenden Leitung 4 ein- und ausschaltet.
Der von den Schmier- und Lagerstellen 11 in den Temperaturausgleichsbehälter 5 zurückfließende heiße Kraftstoff mischt sich mit dem aus dem Hauptkraftstoffbehälter 2 in den Temperaturausgleichsbehälter 5 nachfließenden kalten Kraftstoff; dabei stellt sich eine mittlere, gleichbleibende Ausgleichstemperatur ein, die während der gesamten Betriebszeit der Brennkraftmaschine einen bestimmten, für den Betrieb der Brennkraftmaschine zulässigen Wert nicht überschreitet. Damit ist das einwandfreie Arbeiten der bereits im Betrieb befindlichen Brennkraftmaschine auch am Kalttag gewährleistet.
Eine Lösungsform der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, daß aus einem Zusatzbehälter 20 über eine Leitung 21, ein Ventil 22 und einen Anschluß 23 dem Temperaturausgleichsbehälter 5 zusätzlicher Startkraftstoff zugeführt wird, der den Normalkraftstoff verdünnt und somit das Zerstäuben desselben bei kaltem Anlassen ebenfalls erleichtert. Dieser Zusatzkraftstoff wird nur einmal beim Start so lange zugeführt, bis wiederum-durch den an den Lagerstellen erwärmten, heißen rücklaufenden Kraftstoff die Temperatur im Temperaturausgleichsbehälter 5 eine Höhe erreicht hat, die das Zerstäuben des Normalkraftstoffs ermöglicht.
Gemäß der gestrichelt eingezeichneten Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kann ein Behälter 24 den zum Starten erforderlichen Startkraftstoff aufnehmen, wobei der Behälter 24 über ein Ventil 25 und eine Leitung 26 unter Umgehung des Temperaturausgleichsbehälters 5 direkt mit der zu den Lagerstellen 11 bzw. der Brennkammer 12 führender< Leitung 7 in Verbindung steht. Damit kann zum Starten der Brennkraftmaschine am Kalttag ein eigener, leicht zerstäubbarer Startkraftstoff verwendet werden, der direkt den einzelnen Verbrauchern zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Kraftstoffbehälteranlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, bei denen der zum Betrieb der Brennkraftmaschine dienende Kraftstoff gleichzeitig zu deren Schmierung und Kühlung dient, bestehend aus zwei miteinander in Verbindung stehenden Behältern mit Anschlüssen für die Zu- und Abführung des Kraftstoffs zu bzw. von den einzelnen Bedarfstellen, wobei sowohl die Anschlüsse für die Zuals auch Abführung des Kraftstoffs jeweils in einem der beiden als Temperaturausgleichsbehälter dienenden Behälter angeordnet sind und wobei aus dem anderen Behälter lediglich die zur Verbrennung benötigte Kraftstoffmenge dem Temperaturausgleichsbehälter zufließt, nach Patent 1196016, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturausgleichsbehälter (5) oder die vom Temperaturausgleichsbehälter zu den Lagerstellen (11) bzw. der Brennkammer (12) führende Leitung (7) weitere Anschlußstellen (23 bzw. 27) zur Zuführung zusätzlichen Kraftstoffs aufweist.
2. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzbehälter (20) für Zusatzkraftstoff über eine Leitung (21), ein Ventil (22) und eine Anschlußstelle (23) mit dem Temperaturausgleichsbehälter (5) in Verbindung steht.
3. Kraftstoffbehälteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzbehälter (24) für Zusatzkraftstoff über eine Leitung (26) ein Ventil (25) und eine Anschlußstelle (27) direkt mit der zu den Lagerstellen (11) bzw. der Brennkammer (12) führenden Leitung (7) in Verbindung steht.
4. Schmier- und Kraftstoffbehälteranlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturausgleichsbehälter (5) und der Hauptkraftstoffbehälter (2) ein unterschiedliches Kraftstoffniveau aufweisen und über eine Leitung (4) und ein Schwimmerventil (16, 17, 18) oder eine schwimmergesteuerte Pumpe miteinander in Verbindung stehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1005 321.