DE895078C - Elektrische Zuendvorrichtung, insbesondere fuer Verbrennungs- und Strahlturbinen - Google Patents

Description

• Elektrische Zündvorrichtung, insbesondere für Verbrennungs-und Strahlturbinen Die .Erfindung bezieht sich auf elektrische Zündvorrichtungen zum Zünden eines Strahls zerstäubten oder gasförmigen Brennstoffs durch einen elektrisch beheizten Glühfaden, welcher im Wege des Brennstoffstrahls angeordnet ist, und kann in Verbindung mit Düsentrieb-,,verken oderVerbrennungsturbinen, öl- oder gasgefeuerten Kesseln, Öfen und ähnlichen Apparaturen verwendet werden.
• Eines der Ziele der Erfindung ist es, einen einfachen und verläßlichen Apparat zum Zünden eines Brennstoffstrahls zu schaffen, dem nur Niederspannung zugeführt wird, da die Verwendung von Hochspannungssystemen, wie z. B. bei Zündkerzen, in diesen besonderen Bedarfsfällen gewisse Nachteile mit sich bringt. Gemäß der Erfindung ist die Kombination einer Brennstoffdüse, deren Brennstoffstrahl zu entzünden ist, eines elektromagnetisch betätigten Ventils, welches den Brennstoffzustrom zur Düse steuert, eines elektrisch beheizten Glühfadens, welcher im Brennstoffstrahl angeordnet ist, eines Hauptschalters, welcher die Zuleitung von elektrischem Strom zu der Ventilbetätigungsvorrichtung und zu dem Glühfaden steuert, und eines Schalters mit Verzögerungswirkung, welcher mit der Ventilbetätigungsvorrichtung in Reihe geschaltet ist und welcher durch den oder beim Schließen des Hauptschalters betätigt wird und welcher in Tätigkeit tritt, um das Ventil am Öffnen zu hindern, bis der elektrisch beheizte Glühfaden. seine Betriebstemperatur erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch beheizte Glühfaden so angeordnet ist, daß er während der Betriebszeit seines Betätigungsschalters mit einer Spannung über seiner Betriebsspannung versorgt wird, währende er mit der Betriebsspannung selbst versorgt wird, sobald der Schalter mit Verzögerungswirkung seinen Arbeitsgang vollendet hat.
• Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, geeignet für Verwendung mit einer Gasturbine, werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, von welchen Fig. i ein Schaltschema eines Ausführungsbeispiels, Fig. _. ein Schaltschema eines anderen Ausführungsbeispiels und Fig. 3 ein Schaltschema einer weiteren Ausführungsform ist.
• In der Fig. i bezeichnet die Bezugsnummer 20 eine Batterie von 24 Volt Spannung, welche über einen-. zweipoligen Hebelhauptausschalter 21 mit einem auf Wärme ansprechenden Bimetallzweistellungsschalter 22 verbunden ist, welch letzterer jede der beiden Anzapfungen der Batterie mit dem Heizwiderstand 23 des Schalters 22 und mit dem Glühfade n 24 verbindet. In der Kaltstellung des Schalters 22 verbindet derselbe die höhere Spannung mit dem Heizwiderstand 2g: und dem Glühfaden 24 und führt denselben höhere Stromstärken zu als diejenigen, welche erforderlich sind, um sie auf ihrer Betriebstemperatur zu halten, so daß sie diese Betriebstemperaturen rasch erreichen. Sobald sie die angemessene Temperatur erreicht haben, geht der Schalter automatisch in die andere Lage, um sie von der Batterie aus mit der niedrigeren Spannung zu versorgen, welche ihnen geringere Stromstärken zuführt, die aber geeignet sind, sie auf ihrer Betriebstemperatur zu halten. In dieser Stellung wird über den Schalter 22 auch die Spule des Brennstoffventils 25 erregt, um die Düse zu öffnen, deren Brennstoffstrahl der Glühfaden 24 entzünden soll.
• Die Batterie 2o, der Heizwiderstand: 23, der Glühfaden 24 und die Spule des elektromagnetisch betätigten Ventils 25 sind sämtlich geerdet, um d-ie betreffenden Stromkreise zu vollenden.
• Die Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Relais und voneinander verschiedenen höheren Anlaß- und niedrigeren Betriebsspannungen für Heizwiderstand und Glühfaden. Bei dieser Konstruktion bezeichnet die Bezugsnummer 30 eine Batterie von 24 Volt Spannung, welche angezapft wird, um an den auf Wärme ansprechenden Bimetallzweistellungsschalter 32 über den. Hauptschalter 3,1 eine Spannung zu legen, welche ausreicht, um die Relais 36, 37, 38 und 39 zu betätigen und die Spule des Brennstoffventils 35 zu erregen. Sobald der Hauptschalter den Stromkreis schließt, werden die Relais 37 und 39 erregt und legen damit die höheren Anlaßspannungen an den Heizwiderstand 3,3! des Schalters 32 bzw. an den Glühfaden 34.
• Sobald der Heizwiderstand 33 eine Temperatur erreicht, welche der Betriebstemperatur des Glühfadens 34 -entspricht, geht der Schalter 32 automatisch in seine andere Stellung, wodurch die Relais 37 und 39 stromlos und die Relais 36 und 3,8 erregt werden. Dadurch werden der Heizwiderstand 33 und der Glühfaden 34 an die niedrigeren Betriebsspannungen angeschlossen. In dieser Stellung wird über den Schalter 3,2 auch die Spule des elektromagnetisch betätigten Ventils 35 erregt.
• Die Batterie 30 sowie der Heizwiderstand 33, der Glühfaden 3_4, die Spule des Ventils 35 und die Relais 36, 37, 3,& und 319, .sind sämtlich geerdet, um so ihre Stromkreise zu vollenden.
• In der Fig. 3;, welche eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, bezeichnet die Bezugsnummer 40 eine Batterie von 24 Volt Spannung, welche über den dreipoligen Hebelhauptausschalter 41 Spannungen an den dreipoligen zweistellungsrelaisbetätigten Schalter 42 und .an das Relais 46 des betreffenden Schalters legt. In .der dargestellten Lage ist der Hauptschalter .eben geschlossen worden, und die hohe Anlaßspannung wird nunmehr an dieparallelenStromkreise .gelegt, welche den elektrisch beheizten Glühfaden 44 und den konstanten Widerstand 43 umfassen, welch letzterer aus Konstantendraht hergestellt ist, so daß sich sein Widerstand bei Schwankungen der umgebenden Temperatur nicht ändert. Die Stromkreise des !Glühfadens 44 und des Widerstandes 43 sind durch die entgegengesetzt gewickelten Spulen 48 und 47 des Differentialrelais 51 an Erde gelegt.
• Die Widerstandsgröße des Widerstandes 43 und der Spule 47 ist so gewählt, daß sie dem Widerstand des Glühfadens 44 und der Spule 48 gleichkommt, wenn der Glühfaden 44 seine, Betriebstemperatur erreicht hat. Wenn der Hauptschalter 41 geschlossen wird, ist zunächst der Widerstand der Glühfadenabzweigung geringer als der der Widerstandsabzweigung, und, der Anker 49! des Relais 51 wird entgegen der Wirkung der leichten Feder 5o in die Spule 48 hineingezogen. Sobald der Glühfaden 44 seine Betriebstemperatur erreicht, sind die Stromstärken des in den. beiden Spulen 47 und 48 des Relais 51 fließenden Stroms gleich,. und der Anker 49 kommt damit in: seine Mittellage.
• In dieser letzteren Stellung schließt der Anker 49 den Stromkreis des Relais 46, welches damit erregt wird, um den Schalter 42 gegen die Wirkung der leichten Feder 52 in seine andere Lage zu bewegen, wodurch die niedrigeren Spannungen an den Glühfadenstromkreis bzw. den Widerstandsstromkreis gelegt werden und auch die Spule des Brennstoffventils 45 erregt wird.
• Das Relais 46 arbeitet etwas träge, so daß es erst dann anspricht, um die Betriebsbedingungen herzustellen und. das Brennstoffventil 45 zu öffnen, wenn der Anker 49 des Relais 51 Zeit gehabt hat, sich aus seiner Mittellage zu entfernen, nachdem der Hauptschalter 41 geschlossen wurde.
• Die obigen Beispiele schränken in keiner Weise den. Erfindungsbereich ein. Eine Anzahl von. Abwandlungen, welche angewandt werden- können, ohne von dem Gedanken der Erfindung abzuweichen, sind den. Fachleuten wohlbekannt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kombination einer Brennstoffdüse, deren Brennstoffstrahl entzündet werden soll, mit einem elektromagnetisch betätigten Ventil, @velches den Brennstoffzustrom zur Düse steuert, einem elektrisch beheizten Glühfadem, welcher im Wege des Brennstoffstrahls angeordnet ist, einem Hauptschalter, welcher die Zuleitung des elektrischen Stroms sowohl zu der Ventilbetäti:gungsvorrichtung wie zu dem Glühfaden steuert, und einem Schalter mit Verzögerungswirkung, mit der Ventilbetätigungsvorrichtung in Reilhe geschaltet, betätigt durch den. oder bei Schließen des Hauptschalters und in Tätigkeit tretend, um die Öffnung des Ventils so lange zu verhindern, bis der elektrisch beheizte Glüh- faden seine seine Betriebstemperatur erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch beheizte Glühfaden so angeordnet ist, daß er in der einen Stellung des Schalters mit Verzögerungswirkung eine Spannung erhält, welche höher ist als seine Betriebsspannung, während er mit seiner Betriebsspannung versorgt wird, wenn der Schalter mit Verzögerungswirkung sich in der anderen Stellung befindet. a. Kombination. gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch beheizte Glühfaden an eine elektrische Stromquelle über einen Stromkreis angeschlossen ist, welcher in der einen Stellung des Schalters mit Verzögerungswirkung einen bestimmten. Widerstand besitzt, während der Glühfaden nach Umsteuern des Schalters mit Verzögerungs'virkung in dessen andere Stellung an die gleiche elektrische Stromversorgung über einen anderen Stromkreis mit größerem Widerstand angeschlossen wird. 3. Kombination gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweistellungsschalter vorgesehen ist, welcher in der einen Stellung den elektrisch beheizten Glühfaden mit einer Stromquelle verbindet, deren Spannung höher ist als seine normale Betriebsspannung, während er in der anderen Stellung dien elektrisch beheizten Glühfaden mit einer Stromquelle seiner normalen Betriebsspannung verbindet und die Ventilbetätigungsvorrichtung erregt, wobei der iZweistellungsschalter so angeordnet ist, draß er von einer Stellung in die andere gelegt werden kann, sobald der Schalter mit Verzögerungswirkung umgeschaltet ist. 4.. Kombination gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweistellungsschalter durch ein Relais in Tätigkeit gesetzt wird und daß der Schalter mit Verzögerungswirkung einen Stromkreis von praktisch konstantem Widerstand umfaßt, welcher mit dem elektrisch beheizten Glühfaden parallel geschaltet, der, gleichen Spannung unterworfen und so ang;°-ordnet ist, daß er den Stromkreis des Relais des Zweistellung sschalters schließt, sobald die Stromstärken in den beiden parallel geschalteten Stromkreisen ein bestimmtes Verhältnis erreicht haben. 5. Kombination gemäß Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß ,der Schalter mit Verzögerungswirkung durch ein Differentialrelais betätigt wird, dessen entgegengesetzt gewickelte Spulen, an je einen der beiden parallel geschalteten Stromkreise angeschlossen sind. 6. Kombination gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter mit Verzögerungswirkung ein Zweistellungsschalter ist, welcher in der einem Stellung ein Relais erregt, um den elektrisch beheizten Glühfaden mit einer elektrischen Stromquelle von höherer Spannung als seine normale Betriebsspannung zu verbinden, während er in. der anderen Stellung den Erregerstromkreis des erwähnten Relais unterbricht, jedoch ein zweites Relais erregt, um den elektrisch beheizten Glhihfad@en mit einer elektrischen Stromquelle seiner normalen Betriebs-Spannung zu verbinden, und weiterhin die Ventilbetätigungsvorrichtnng erregt. 7. Kombination gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter mit Verzögerungswirkung auf Wärme anspricht und, sich automatisch von einer Stellung in die andere legt sowie ein Heizwiderstand eine bestimmte Temperatur erreicht, welche der Betriebstemperatur des elektrisch beheizten Glühfadens entspricht. B. Kombination gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter mit Verzögerungswirkung in einer seiner Stellungen ein drittes Relais erregt, um den Heizwiderstand mit einer elektrischen Stromquelle von höherer Spannung als seiner normalen Betriebsspannung zu verbinden, und in seiner anderen Stellung den Erregerstromkreis des dritten Relais unterbricht und ein viertes Relais erregt, um den: Heizwiderstand mit einer elektrischen Stromquelle seiner normalen Betriebsspannung zu verbinden. g. Kombination gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch beheizte Glühfaden und der Heizwiderstand abwechselnd mit der gleichen Betriebsspannung und' mit der gleichen Spannung, welche höher als die Betriebsspannung ist, versorgt werden. i o. Kombination gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch betätigte Ventil ein Nadelventil ist, welches in der Öffnungsrichtung durch eine Spule entgegen der Wirkung einer Feder betätigt wird:.