DE1299942B - Anordnung zur selbsttaetigen Steuerung des Anlassvorganges und der Arbeitsweise eines luftatmenden Gasturbinen-Hilfstriebwerkes - Google Patents

Description

irischen Einrichtung zur Steuerung der zum Ingang- io auf die Temperatur im Abgaskanal des Hilfstriebsetzen der Gasturbine nötigen Organe sowie mit werkes ansprechender Abgasthermoschalter voreiner elektrischen Sicherheitseinrichtung zusammen- gesehen wird, der ab einem bestimmten Wert dieser arbeitet. Temperatur das gleichzeitige Einschalten der Brenn-

Bei Hilfstriebwerken von der der Erfindung zu- stoffördereinrichtung und des Anlaßmotors ermöggrunde liegenden Gattung kommt es sehr darauf an, 15 licht, indem er die verzögernde Wirkung des Brenndaß die Brennstoffeinspritzung nicht vorzeitig und Stoffdruckschalters kurzschließt,
stets in solcher Menge erfolgt, daß jederzeit ein Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung

brennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch, das ein rasches der Erfindung kann auch noch ein Anlasserthermo-Hochlaufen der Hilfsturbine auf Nenndrehzahl ge- schalter vorgesehen werden, der auf die Erwärmung währleistet, gegeben ist. Demgemäß besteht die der ao eines im Speisestromkreis des Anlaßmotors liegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine elektrischen Vorwiderstandes anspricht und ab einem Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bestimmten Wert dieser Erwärmung den Vorwiderdie diese Anforderung zuverlässig erfüllt. stand kurzschließt.

Die Erfindung, mit der die vorstehende Aufgabe Alle vorgenannten Weiterbildungen des Erfin-

gelöst wird, besteht darin, daß bei einer Anordnung 35 dungsgegenstandes dienen der weiteren Förderung nach dem Gattungsbegriff ein Brennstoffdruckregler des Betriebsverhaltens und der Betriebssicherheit, für die Brennstoffeinspritzung vorgesehen ist, der Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der von einem bestimmten einstellbaren Druckwert ab Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher in Abhängigkeit von dem durch den Verdichter des erläutert und hinsichtlich der verschiedenen Funk-Hilfstriebwerkes erzeugten Druck einen Einspritz- 30 tionen und damit erzielten Verbesserungen detailliert druck liefert, der rascher zunimmt als der Druck in erörtert. In der Zeichnung zeigt
der Brennkammer.

Durch die erfindungsgemäße Art der Betätigung und des Zusammenwirkens der genannten Organe wird ein wirklich vollautomatisches Anlassen der Gasturbine und ein vollautomatischer Schutz gegen jegliche gefährliche Fehlfunktion der Anordnung sichergestellt.

Vorzugsweise arbeitet der Brennstoffdruckregler mit um die Brennkammer herum verteilt angeordneten Brennstoffeinspritzvorrichtungen zusammen, die jeweils einen derart vorgespannten Ventilkörper besitzen, daß sie unter der Wirkung des vom Brennstoffdruckregler her auf sie einwirkenden Druckes bezüglich dieses Druckes stufenweise nacheinander öffnen.

Es empfiehlt sich auch, einen auf den Brennstoffeinspritzdruck ansprechenden Brennstoff druckschalter vorzusehen, der bei einem Druckwert, der etwas unter demjenigen liegt, den der Brennstoffdruckregler beim Gasdruck Null in der Brennkammer abgibt, das Einschalten des Hilfstriebwerk-Anlaßmotors veranlaßt. Dem Brennstoffdruckschalter kann ein erstes Verzögerungsrelais zugeordnet sein, das den Anlaufvorgang des Hilfstriebwerkes unterbricht, wenn der Brennstoffdruckschalter bis zum Ablauf seiner Verzögerungszeit nicht betätigt worden ist, durch eine vorherige Betätigung des Brennstoffdruckschalters aber außer Wirkung gesetzt wird.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß ein auf den vom Verdichter in der Brennkammer erzeugten Druck ansprechender Brennkammerdruckschalter vorgesehen wird, der betätigt wird, wenn der Brennkammerdruck den für

das selbständige Arbeiten des Hilfstriebwerkes nöti- 65 Spritzvorrichtungen 15 (F i g. 3) fördert, die in der gen Kleinstwert überschritten hat und dadurch das Brennkammer 3 verteilt angeordnet sind. Das Abschalten des Anlaßmotors veranlaßt. Dem Elektroventil 13 ist in der Brennstoffspeiseleitung Brennkammerdruckschalter wird vorzugsweise ein zwischen der Elektropumpe 11 und dem Brennstoff-

Fi g. 1 eine schematische Ansicht der Gesamtheit der Anordnung,

F i g. 2 eine Einspritzvorrichtung im Axialschnitt,

F i g. 3 ein Schaltbild der elektrischen Steuer- und Regelschaltung.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, umfaßt das Hilfstriebwerk im wesentlichen:

a) einen Gaserzeugerteil mit einem Luftverdichter 1, der von einer Turbine 2 angetrieben wird. Zwischen dem Verdichter und der Turbine ist eine Brennkammer 3 angeordnet, in welcher der kontinuierlich eingespritzte Brennstoff verbrennt,

b) einen Nutzleistungsteil mit einer Turbine 4, welche der Turbine 2 nachgeschaltet ist und mit den aus der letzteren austretenden Gasen beliefert wird und welche mit dem Haupttriebwerk durch ein Untersetzungsgetriebe 5 und eine Freilaufkupplung 6 gekuppelt ist,

c) einen Elektromotor 7 zum Anlassen des Generators mittels eines Übersetzungsgetriebes 8,

d) einen Zündstromkreis mit einer Zündspule 9, welche die Zündkerzen 10 speist,

e) eine Brennstoffspeiseleitung,

f) einen elektrischen Stromkreis zur selbsttätigen Steuerung des Anlassens und der Arbeitsweise des Hilfstriebwerkes (F i g. 3).

In der Brennstoffspeiseleitung befindet sich eine Elektropumpe 11, welche den Brennstoff aus einem Behälter 12 entnimmt und ihn über ein Elektroventil und einen Brennstoffdruckregler 14 zu den Ein-

druckregler 14 angeordnet. In der Ruhestellung, d. h., wenn das Elektroventil nicht mit elektrischem Strom gespeist wird, sperrt es die von der Elektropumpe kommende Brennstoffleitung und verbindet die ihm nachgeschaltete Brennstoffleitung 25, die zum Brenn-Stoffdruckregler 14 führt, mit der Ablaufleitung 16. In dieser Stellung spielt das Elektroventil insbesondere die Rolle eines Löschventils. In der Arbeitsstellung, d. h., wenn das Elektroventil mit elektrischem Strom gespeist wird, sperrt es die Rücklaufleitung zum Ablauf und verbindet die Brennstoffzufuhr von der Pumpe mit der Leitung zum Regler.

Der Brennstoffdruckregler 14 hat die Aufgabe, den Druck des zu den Einspritzvorrichtungen 15 geförderten Brennstoffs so zu regeln, daß eine Zumessung der in die Brennkammer eingespritzten Brennstoffmenge, während der Gaserzeugerteil von der Drehzahl Null auf die Drehzahl beschleunigt wird, bei der an der Nutzleistungsturbine die für das Anlassen des Haupttriebwerkes erforderliche Leistung vorhanden ao ist, sichergestellt ist. Der Einspritzdruck ist von dem in der Brennkammer 3 bestehenden Gasdruck derart abhängig, so daß das Verhältnis der vom Verdichter 1 geförderten Luftmenge zu der eingespritzten Brennstoffmenge innerhalb der für eine gute Verbrennung erforderlichen Grenzen bleibt. Annähernd ist die Luftfördermenge proportional dem Gasdruck, der in der Brennkammer 3 herrscht, und die Einspritzmenge einer Einspritzdüse 15 ist proportional der Quadratwurzel des Einspritzdrucks. Diese Veränderungsgesetze bedingen im besonderen, daß der Brennstoffeinspritzdruck rascher als der in der Brennkammer herrschende Druck zunimmt.

Der Brennstoffdruckregler 14 weist ein Gehäuse 17 auf, das mit einer abgestuften und an einem Ende abgeschlossenen Bohrung versehen ist, in deren Innerem ein Nadelventil 18 angeordnet ist, das an einem Satz von zwei Membranen 19 und 20 befestigt ist, die voneinander verschiedene wirksame Oberflächen haben. Die Wände der Bohrung, die Membranen 19 und 20 und ein Stopfen 21 begrenzen drei Räume 22, 23 und 24. Der untere Raum 22 steht über eine Leitung 25 mit der Elektropumpe 11, über eine Leitung 26 mit den Einspritzvorrichtungen 15 und über eine Leitung 27 mit der Ablaufleitung 16 in Verbindung. Die Öffnung zur Leitung 27 ist durch das Nadelventil 18 entweder verschlossen oder mehr oder weniger gedrosselt. Der mittlere Raum 23 zwischen den beiden Membranen steht mit der umgebenden Außenluft durch eine öffnung 28 in Verbindung. Der obere Raum 24 steht mit der Brennkammer 3 über eine Leitung 29 in Verbindung. Im Inneren dieser Leitung ist eine Kapillare 30 angeordnet, die eine Verzögerung der Herstellung des Drucks der Brennkammer im Raum 24 erbringt. Im Raum 24 ist eine Feder 31 angeordnet, die sich gegen das obere Ende des Nadelventils 18 und gegen eine Einstellschraube 32 abstützt, welche die Vorspannung der Feder bestimmt.

Bei der dargestellten Anordnung ist das Nadelventil 18 einerseits der Kraft der Feder 31 ausgesetzt und andererseits der Resultierenden der durch die Membranen 19 und 20 übertragenen Kräfte, nämlich Brennstoffdruck (Unterseite der Membran 19), Druck der umgebenden Außenluft (Oberseite der Membran 19 und Unterseite der Membran 20) und schließlich Druck der Brennkammer (Oberseite der Membran 20).

Da der von der Elektropumpe 11 erzeugte Brennstoffdruck zunimmt, wenn ihre Fördermenge abnimmt, und umgekehrt, wird die Regelung dieses Drucks dadurch erhalten, daß zur Ablaufleitung 16 durch die mehr oder weniger große Anhebung des Nadelventils 18 eine bestimmte geregelte Brennstoffmenge abgeleitet wird. Der relative Druck des Brennstoffs ist gegeben durch die Formel:

P'c = F/Sl + P'2-S2/Sl,

wobei F die Kraft der Feder 31, 51 die nutzbare Fläche der Membran 19, 52 die nutzbare Fläche der Membran 20 und P' 2 der relative Druck in der Brennkammer ist. Bei der beschriebenen Anordnung ist 52 größer als 51. In der Anfangsphase des Anlaßvorganges des Gaserzeugerteils ist der Einspritzdruck gleich dem Wert P' c, der allein durch die Kraft der Feder 31 geregelt wird, während der Brennkammerdruck P'2 gleich Null ist. Wenn der Gaserzeuger gezündet hat und beschleunigt, nimmt der Brennkammerdruck P'2 zu, was eine stärkere Zunahme des Brennstoff einspritzdrucks P' c zur Folge hat, wobei der Faktor 52/51 größer als Eins ist. Durch die Kapillare 30 wird eine Verzögerung in der Zunahme des Einspritzdruckes P' c und damit eine mäßigere Beschleunigung des Gaserzeugers erzielt. Die erforderliche Drehzahl des Gaserzeugerteils, welche der gewünschten Leistung der Nutzleistungsturbine entspricht, wird dadurch erhalten, daß der Einspritzdruck begrenzt wird. Diese Begrenzung kann dadurch erzielt werden, daß im Raum 22 ein besonders vorgespanntes Ventil 33 angeordnet wird, welches diesen Raum mit der Ablaufleitung 16 über eine Leitung 34 verbindet.

Die Einspritzvorrichtungen 15 weisen je eine Zerstäubungsdüse 35 auf, die durch einen Kanal 36 gespeist wird, welcher in der Ruhestellung durch einen Schieber 37 verschlossen ist, welcher einerseits dem Einspritzdruck des durch den Brennstoffdruckregler 14 zugeführten Brennstoffs ausgesetzt ist, der in eine Kammer 38 durch eine öffnung 39 eintritt, und andererseits der Wirkung einer Feder 40, deren Druckkraft durch einen Stopfen 41 einstellbar ist, in welchem eine Bohrung 42 vorgesehen ist, der den Raum hinter dem Schieber 37 mit der umgebenden Außenluft verbindet. Jede Einspritzvorrichtung öffnet bei einem bestimmten Wert des Einspritzdrucks, welcher der Vorspannung der Feder 40 entspricht, so daß der Gaserzeuger auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt wird, wobei dieses stufenweise öffnen der Einspritzvorrichtungen in Abhängigkeit vom Brennstoffdruckregler 14 geschieht.

Der Wert des Öffnungsdrucks der Zündeinspritzvorrichtungen ist niedriger als der Anfangswert P' oc des Brennstoffeinspritzdrucks, welcher durch den Regler unter der Wirkung der Feder allein geliefert wird.

Die elektrische Schaltung zur selbsttätigen Steuerung des Anlaßvorgangs und der Arbeitsweise des Hilfstriebwerkes weist ein elektrisches Schaltgehäuse 42 auf, das mit folgenden Schaltelementen zusammenarbeitet:

1. einem Brennstoff druckschalter 43, der durch den Einspritzdruck des Brennstoffs betätigt wird. Dieser Schalter wird durch einen Metallbalg 44 gebildet, der sich unter der Wirkung des Brennstoffdrucks ausdehnt, welcher vom Regler 14 zugeführt wird, mit welchem er über

eine Leitung 45 in Verbindung steht. Bei einem gewählten Wert dieses Drucks, der niedriger ist als der Anfangswert P'oc des Brennstoffeinspritzdrucks und höher als der öffnungsdruck der Zündeinspritzvorrichtungen 15, betätigt der Balg 44 einen Mikroschalter 46 mit einem Ruhekontakt MCR und einem Arbeitskontakt MCT; 2. einem Brennkammerdruckschalter 47, der durch Die gesamte elektrische Anlage wird von einer äußeren Stromquelle mit Strom versorgt, dessen Zufuhr zum Gehäuse mit + bezeichnet ist, während die Rückleitung mit dem Erdungszeichen gekennzeichnet ist, um das Schaltbild zu vereinfachen.

Die Schaltfolge bei der Ingangsetzung des Hilfstriebwerkes und die Überwachung seiner Arbeitsweise ist wie folgt:

Wenn der Anfahrdruckknopf 62 gedrückt wird,

den in der Brennkammer des Gaserzeugers herr- io speist der Kontakt CD 62

sehenden Druck betätigt wird. Dieser Druckschalter wird durch einen Metallbalg 48 gebildet, der sich unter der Wirkung des in der Brennkammer 3 erzeugten Druckes P' 2 ausdehnt, mit welcher er durch eine Leitung 49 in Verbindung steht. Bei einem gewählten Wert dieses Drucks, welcher einem Wert entspricht, der höher ist als derjenige, der dem selbständigen Betrieb des Gaserzeugers entspricht, betätigt der Balg 48 einen Mikroschalter 50 mit einem Ruhekontakt MP 2 R und einem Arbeitskontakt MP 2 T;

3. einem Abgasthermoschalter 51, der einen Kontakt Γ51 unter der Wirkung der Erwärmung der Abgase der Nutzleistungsturbine des Hilfstriebwerkes bildet;

4. einem Anlasserthermoschalter 52, der einen Kontakt Γ 52 unter der Wirkung der Erwärmung durch den Widerstand 53 bildet, der im Stromkreis des Elektromotors 7 in Reihe geschaltet ist;

5. einem Drehzahlschalter 54, der einen Kontakt D 54 öffnet, wenn die Drehzahl des Turbinenrades 4 die festgelegte Drehzahl erreicht. Dieser Drehzahlschalter hat entweder einen mecha-

1. die Spule des Brennstoff Versorgungsrelais 58 über die Kontakte CD 62 und D 54, welches durch seinen Arbeitskontakt RCT 58 einerseits die Ingangsetzung der Elektropumpe 11 und das öffnen des Elektroventils 13 und andererseits die Speisung des ersten Verzögerungsrelais 56 über den Kontakt MCR des Brennstoff druckschalters43 bewirkt;

2. die Spule des Anfahrrelais 55 über CD 62, D 54, RTR57 und RTR56, welches über seinen Kontakt RDT55, der den Kontakt CD 62 in den Nebenschluß schaltet, seine eigene Speisung und diejenige des Brennstoffversorgungsrelais 58 bewirkt.

Wenn während der Dauer der Verzögerung des ersten Verzögerungsrelais 56 der Einspritzdruck des Brennstoffs infolge mangelhafter Wirkungsweise der Elektropumpe 11, des Elektroventils 13 und des 30 Brennstoffdruckreglers 14 oder infolge eines Brennstoffmangels im Behälter 12, einer Verstopfung oder Unterbrechung der Brennstoffleitungen oder aus anderen Ursachen nicht bis zu dem Auslösewert des Brennstoffdruckschalters zunimmt, wird durch die nischen Aufbau mit einem fliehkraftbetätigten 35 Auslösung des ersten Verzögerungsrelais 56 die Spei-Kontakt oder einen elektronischen Aufbau mit sung der Anfahrrelais 55 abgeschaltet, das seinerseits einem Frequenzmesser. durch das Öffnen des Kontakts RDT 55 die Speisung

_ 1,.-.OLt₁... λ* i«T des Brennstoffversorgungsrelais 58 unterbricht, so

Das elektrische Schaltgehause 42 enthalt: _{daß die Elektropump}° _{tl zum} stillstand kommt und

1. ein Relais 55, das als Anfahrrelais bezeichnet 40 das Elektroventil 13 geschlossen wird. Zur Wiederwird und einen Arbeitskontakt RD T 55 bildet, aufnahme des Anfahrvorgangs muß der Druckknopf

von neuem betätigt werden.

Das erste Verzögerungsrelais 56 hat somit eine Sicherungsfunktion in der ersten Anfahrphase des Hilfstriebwerkes in der Weise, daß es die Unterbrechung der Anfahrphase bewirkt, wenn in der Anlage irgendeine Störung besteht.

Wenn der Brennstoffdruck den erforderlichen Wert erreicht, bildet der Brennstoffdruckschalter 43 seinen

Arbeitskontakt RCT 58 aufweist, der die Be- 50 Arbeitskontakt MCT, welcher über den Kontakt tätigung der Elektropumpe 11 und des Elektro- MP 2 R des Brennkammerdruckschalters 47 folgende ventils 13 gewährleistet, wenn die Relaisspule
gespeist wird;

5. ein Anlaßrelais 59, das einen Arbeitskontakt RLT 59 aufweist, der das Einschalten des Anlaßmotors 7 und der Zündeinrichtung 9 bewirkt, wenn die Relaisspule gespeist wird;

6. ein Beschleunigungsrelais 60, das einen Arbeitskontakt RA T 60 aufweist, welcher den Widerstand kurzschließt, wenn die Relaisspule über den Kontakt T 52 des Thermoschalters 52 gespeist wird;

7. ein Kontrollrelais 61, das einen Arbeitskontakt RPT 61 aufweist, welcher den elektrischen Stromkreis für die Schaltfolgen des Anfahr-

wenn seine Spule gespeist wird;

2. ein erstes Verzögerungsrelais 56 mit einem Ruhekontakt RTR 56, der sich nach Ablauf der Verzögerungszeit öffnet;

3. ein zweites Verzögerungsrelais 57 mit einem Ruhekontakt RTR 57, der sich nach Ablauf der Verzögerungszeit öffnet;

4. ein Brennstoffversorgungsrelais 58, das einen

Teile der Anlage speist:

Vorgangs des Haupttriebwerkes speist, die erst stattfinden dürfen, nachdem das Hilfstriebwerk in Gang gesetzt worden ist.

1. die Spule des Anlaßrelais 59 über i?CT58, MCT und MP 2 R, welches über seinen Kontakt RLT 59 die Einschaltung der Zündeinrichtung 9 und des elektrischen Anlaßmotors 7 bewirkt. Der bewegliche Teil des Gaserzeugers wird mit geringer Drehzahl angetrieben. Nach Ablauf der zur Auslösung des Anlasserthermoschalters 52 durch seine Erwärmung durch den Widerstand 53 erforderlichen Zeit schließt das nun gespeiste Beschleunigungsrelais 60 seinen Kontakt RAT60, der den Widerstand 53 kurzschließt, so daß eine rasche Beschleunigung des beweglichen Teils des Gaserzeugers unter der Wirkung des Anlaßmotors 7 stattfindet;

2. das zweite Verzögerungsrelais 57.

Gleichzeitig mit dem öffnen des Kontakts MCR wird die Speisung des ersten Verzögerungsrelais 56 unterbrochen, so daß dieses abgeschaltet wird.

Wenn während der Verzögerungsdauer des zweiten Verzögerungsrelais 57 der Druck P' 2 in der Brennkammer infolge der mangelhaften Wirkungsweise der Zündeinrichtung, des Anlaßmotors oder des Gaserzeugers oder aus anderen als den vorgenannten Störungsursachen der Anlage nicht den erforderlichen Wert erreicht, wird durch die Auslösung des zweiten Verzögerungsrelais 57 die Stromversorgung des Anfahrrelais 55 abgeschaltet, welches selbst wieder durch das Öffnen des Kontaktes RDT 55 die Speisung des Brennstoffversorgungsrelais 58 abschaltet, das seinerseits die Speisung des Anlaßrelais 59 unterbricht, wodurch einerseits die Elektropumpe 11 zum Stillstand gebracht und das Elektroventill3 geschlossen wird und andererseits die Zündeinrichtung 9 und der Anlaßmotor 7 abgeschaltet werden. ao

Nach einer verlängerten Ruhezeit ist der Gaserzeuger des Hilfstriebwerkes kalt und können die Brennstoffleitungen leer sein. Die vorangehend beschriebene erste Anfahrphase ermöglicht das Wiederauffüllen der Leitungen und die Inbetriebsetzung der Zündeinspritzvorrichtungen, so daß während der zweiten, ebenfalls vorangehend beschriebenen Phase einwandfreie Anfahrbedingungen sichergestellt sind. Der Übergang von der ersten Phase zur zweiten Phase wird normalerweise durch die Auslösung des Brennstoffdruckschalters 43 herbeigeführt.

Wenn der Gaserzeuger des Hilfstriebwerkes infolge einer vorangegangenen Inbetriebnahme warm ist und um starke Flammen am Auslaß der Nutzleistungsturbine zu vermeiden, muß die erste Anfahrphase umgangen werden. Während des vorausgegangenen Betriebs des Hilfstriebwerkes hat der Abgasthermoschalter 51 seinen Arbeitskontakt T 51 geschlossen, welcher während einer Zeit, die durch die Wärmeträgheit bedingt ist, geschlossen bleibt und welcher den Arbeitskontakt MCT des Brennstoffdruckschalters 43 in den Nebenschluß schaltet, so daß die elektrischen Bedingungen für das Anfahren des Hilfstriebwerkes unmittelbar in der zweiten Phase bei der Betätigung des Druckknopfes 62 bestehen.

Wenn der Druck in der Brennkammer 3 den erforderlichen Wert für die einwandfreie Zündung des Gaserzeugers erreicht, schließt der Brennkammerdruckschalter 47 seinen Arbeitskontakt MP 2 T, welcher über die Kontakte RCT58 und MCT oder T51 folgende Teile der Anlage speist:

1. die Spule des Kontrollrelais 61, das über seinen Kontakt RPT 61 die Stromversorgung für die Arbeitsfolgen beim Anfahren des Haupttriebwerkes sicherstellt;

2. das erste Verzögerungsrelais 56.

Gleichzeitig werden durch das öffnen des Kontaktes MP 2 R von der Stromversorgung abgeschaltet:

1. das zweite Verzögerungsrelais 57, so daß dieses abgeschaltet wird;

2. das Anlaßrelais 59, so daß der Anlaßmotor 7 zum Stillstand kommt und die Zündeinrichtung 9 abgeschaltet wird.

Während dieser dritten Phase beschleunigt die Maschine schnell bis zur Betriebsdrehzahl unter der gemeinsamen Wirkung des Brennstoffdruckreglers 14

55 und des aufeinanderfolgenden Öffnens der Einspritzvorrichtungen 15, wodurch die Erhöhung der Fördermenge des in die Brennkammer 3 eingespritzten Brennstoffs nach Maßgabe der Zunahme des Drucks der Gase in dieser Kammer auf einen gewählten Wert, der durch das geeichte Ventil 33 geregelt wird, welches den Einspritzdruck begrenzt, von dem am Ende der Beschleunigung die Fördermenge des eingespritzten Brennstoffs abhängt.

Die Dauer dieser dritten Phase ist auf die Verzögerungszeit des ersten Verzögerungsrelais 56 begrenzt, welches beim öffnen seines Kontakts RTR 56 die Speisung des Anfahrrelais 55 abschaltet. Diese Verzögerungszeit wird durch die Dauer des Antriebs des Haupttriebwerkes bestimmt, die für sein einwandfreies Anfahren erforderlich ist.

Während der erwähnten dritten Phase wird das Haupttriebwerk durch die Nutzleistungsturbine des Hilfstriebwerkes angetrieben; seine Drehzahl nimmt also proportional der Drehzahl der Turbine 4 zu. Wenn die Drehzahl dieser Turbine einen festgesetzten Wert erreicht, öffnet der Drehzahlschalter 54 den Kontakt D 54, so daß die Speisung des Anfahrrelais sowie diejenige des Brennstoffversorgungsrelais abgeschaltet wird und damit das Hilfstriebwerk zum Stillstand kommt.

Das mechanische Abkuppeln der Nutzleistungsturbine des Hilfstriebwerkes vom Haupttriebwerk geschieht selbsttätig mittels der Freilaufkupplung.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur selbsttätigen Steuerung des Anlaßvorganges und der Arbeitsweise eines einen turbinenbetriebenen Luftkompressor aufweisenden, luftatmenden Gasturbinen-Hilfstriebwerkes mit einer Vorrichtung zum Zumessen der in die Gasturbinenbrennkammer eingespritzten Brennstoffmenge und einer Vorrichtung zum Feststellen der Betriebsparameter beim Anfahren der Turbine, die mit einer selbsttätigen elektrischen Einrichtung zur Steuerung der zum Ingangsetzen der Gasturbine nötigen Organe sowie mit einer elektrischen Sicherheitseinrichtung zusammenarbeitet, gekennzeichnet durch einen Brennstoffdruckregler (14) für die Brennstoffeinspritzung, der von einem bestimmten einstellbaren Druckwert ab in Abhängigkeit von dem durch den Verdichter (1) des Hilfstriebwerkes erzeugten Druck einen Einspritzdruck liefert, der rascher zunimmt als der Druck in der Brennkammer (3).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffdruckregler (14) mit um die Brennkammer herum verteilt angeordneten Brennstoffeinspritzvorrichtungen (15) zusammenarbeitet, die jeweils einen derart vorgespannten Ventilkörper (37) besitzen, daß sie unter der Wirkung des vom Brennstoffdruckregler (14) her auf sie einwirkenden Druckes bezüglich dieses Druckes stufenweise nacheinander öffnen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen auf den Brennstoffeinspritzdruck ansprechenden Brennstoffdruckschalter (43), der bei einem Druckwert, der etwas unter demjenigen liegt, den der Brennstoffdruckregler^) beim Gasdruck Null in der Brennkammer (3) abgibt, das Einschalten des Hilfstriebwerk-Anlaßmotors (7) veranlaßt.

909530/182

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennstoffdruckschalter (43) ein erstes Verzögerungsrelais (56) zugeordnet ist, das den Anlaufvorgang des Hilfstriebwerkes unterbricht, wenn der Brennstoffdruckschalter (43) bis zum Ablauf seiner Verzögerungszeit nicht betätigt worden ist, durch eine vorherige Betätigung des Brennstoffdruckschalters (43) aber außer Wirkung gesetzt wird.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf den vom Verdichter (1) in der Brennkammer (3) erzeugten Druck ansprechenden Brennkammerdruckschalter (47), der betätigt wird, wenn der Brennkammerdruck den für das selbständige Arbeiten des Hilfstriebwerkes nötigen Kleinstwert überschritten hat und dadurch das Abschalten des Anlaßmotors (7) veranlaßt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennkammerdruckschalter (47) ein zweites Verzögerungsrelais (57) zugeordnet ist, das den Anlaufvorgang des Hilfstriebwerkes unterbricht, wenn der Brennkammerdruckschalter (47) bis zum Ablauf seiner Verzögerungszeit nicht betätigt worden ist, durch die vorherige Betätigung des Brennkammerdruckschalters (47) aber außer Wirkung gesetzt wird.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen auf die Temperatur im Abgaskanal des Hilfstriebwerkes ansprechenden Abgasthermoschalter (51), der ab einem bestimmten Wert dieser Temperatur das gleichzeitige Einschalten der Brennstoffördereinrichtung (11, 13) und des Anlaßmotors (7) ermöglicht, indem er die verzögernde Wirkung des Brennstofidruckschalters (47) kurzschließt.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen auf die Erwärmung eines im Speisestromkreis des Anlaßmotors (7) liegenden elektrischen Vorwiderstandes (53) ansprechenden Anlasserthermoschalters (52), der ab einem bestimmten Wert dieser Erwärmung den Vorwiderstand (53) kurzschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen