CH268283A - Einrichtung zur Steuerung von Verbrennungsgasturbinen. - Google Patents

Einrichtung zur Steuerung von Verbrennungsgasturbinen.

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CH268283A
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Limited Rolls-Royce
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    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/28Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • F01D17/085Arrangement of sensing elements responsive to condition of working-fluid, e.g. pressure to temperature
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Description


  Einrichtung zur Steuerung von Verbrennungsgasturbinen.    Die     Erfindung    bezieht sieh auf eine Steuer  einrichtung für Verbrennungsgasturbinen.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung zur  Steuerung einer     Verbrennungsgasturbine,        tun     die Temperatur des Arbeitsfluidums auf  einem einstellbaren     Bezugswert    zu halten, be  sitzt ein     temperaturempfindliehes    Element.,       das    unter der Einwirkung der     Temperatur    des  Arbeitsfluidums steht und bei welchem eine       Abweichung    der     Fluidumtemperatur    vom Be  zugswert. eine     fiiderung    einer elektrischen  Eigenschaft. bewirkt, wobei dieses Element.

   in  einem elektrischen Stromkreis eingeschaltet  ist, dessen     Ausgangsspannung    bezeichnend ist  für die     Abweiehungarielitun;-    des Momentan  wertes der Temperatur des Arbeitsfluidums  vorn gewählten Bezugswert, und ferner ist ein  Elektronenverstärker vorgesehen, an den die  genannte Ausgangsspannung angelegt werden  kann, wobei die Ausgangsspannung des Ver  stärkers zur Steuerung der Rotationsrichtung  von elektrischen Antriebsmitteln dient, mit  tels welchen Steuermittel. der Maschine     be-          tätigbar    sind, und zwar in der der erwähnten  jeweiligen     Abweiehungsrichtung    entsprechen  den Richtung, um die Temperatur des Arbeits  fluidums wieder auf den eingestellten Bezugs  wert zu bringen.  



  Die     Steuermittel    der Maschine besitzen       ziveekniässig        Or-aiie    zur     Pe-ulierung    der       Brennstoffströmung    zu den     Brennkammern     der Maschine oder Organe zur     Steuerung    der       Kühlmittelzufuhr    in den Kompressor oder in    eine Brennkammer der Maschine;

   sie können  auch Mittel zur Verstellung des     Anstellwin-          kels    eines durch die Maschine     antreibbaren          Verstellpropellers    aufweisen, oder Mittel zur  Veränderung des Mengenverhältnisses des den  verschiedenen Maschinenteilen     zugeführten          Arbeitsfluidums.        Ebenso    können Mittel vor  gesehen sein,

       um    die     Schaufelwinkel    einiger  oder aller     Stator-    oder     Rotorschaufelkränze     einer Turbine oder eines     Kompressors    der     Ma-          sehine    zu ändern, oder auch Mittel zur Regu  lierung der Brennstoffzufuhr     ztt    einer     Tur-          binenabg        as-Aufheizvorrichtung.     



  Ist die Verbrennungsgasturbine als Strahl  triebwerk ausgebildet, können die Steuermit  tel der Maschine zum Beispiel eine Vorrich  tung zur     hluerschnittsänderung    der Strahl  düse oder Mittel zur Regulierung der Brenn  stoffzufuhr zu einer     Aufheizvorrichtung    für  den Abgasstrahl aufweisen.  



  Die Einrichtung zur Steuerung einer Ver  brennungsgasturbine zur Erhaltung der Tem  peratur des durch das Turbinensystem strö  menden Arbeitsfluidums auf einem einstell  baren Bezugswert durch Änderung der Brenn  stoffzufuhr     zti    den Brennkammern der Gas  turbine kann ein erstes     Brennstoffsteuerorgan          ,aufweisen,    das von Hand einstellbar ist, zur       Festlegung    eines     maximal    möglichen Brenn  stoffstromes für jede     Stellung    dieses Organes,  und ferner kann ein zweites Brennstoffsteuer  organ vorgesehen sein, mittels welchem der  Brennstoffstrom unter diesen maximal mög-      liehen     Wert    gesenkt werden kann,

   wobei dieses       zweite    Organ zum Beispiel durch einen Elek  tromotor     betätigbar    sein kann, wobei der er  wähnte Verstärker die Drehrichtung dieses  Motors und demzufolge die Betätigungsrich  tung des genannten zweiten Steuerorganes       steuern    kann, und zwar entsprechend der er  wähnten     Abweichungsrichtung,    um die Tem  peratur des Arbeitsfluidums wieder auf den  eingestellten Bezugswert     zu    bringen.

   Die ge  nannte Einrichtung kann ferner     Betätigtmgs-          mittel    zur     Einstellung    des     erwähnten    Bezugs  wertes besitzen, die zum Beispiel mit dem er  sten Steuerorgan verbunden sein können, wo  bei jeder Einstellage des letzteren ein bestimm  ter     Temperaturbezugswert    entspricht.  



  Das temperaturempfindliche Element kann  zum Beispiel der Temperatur der Abgase des  Turbinensystems in einem zugehörigen Ab  gasrohr unterworfen sein und besitzt zweck  mässig ein     Thermoelement,    das in den erwähn  ten Stromkreis eingeschaltet ist, der zum Bei  spiel Mittel zur Erzeugung einer Bezugsspan  nung besitzt,,     mitl    welcher die Spannung des       Thermoelementes    verglichen werden kann.  



  Das     temperaturempfindliche    Element kann  auch ein     Widerstandsthermometer    sein, das  zum Beispiel einen Teil einer einstellbaren       Widerstandsbrücke    bildet, die im     genannten          Stromkreis        enthalten    ist.  



  In der beiliegenden     Zeichniuig,    die rein  schematisch     gewisse        Ausführungsformen    der       Erfindung    darstellt, zeigt:       F!3.    1 die Anwendung der Erfindung an  einer     Strahlmaschine    eines Flugzeuges zur  Kontrolle der Temperatur der durch die Tur  bine und die Strahldüse hindurchgehenden  Gase,       Fig.    2, 3 und 4 verschiedene Anordnungen  von Steuerungsventilen für die Brennstoff  zufuhr zur     Strahlmaschine,

            Fig.5    eine Variante einer Ausführungs  form der vom     Pilotlen    betätigten     Kontrollein-          richtung    in einem Flugzeug und       Fig.    6 ein elektrisches Schaltschema für  das Beispiel gemäss     Fig.1.     



  Es ist ein allgemeines     Merkmal    von     Ver-          brennungsturbinen,    dass eine hohe     Temperatur       des Arbeitsfluidums eine hohe spezifische Lei  stung und einen hohen thermischen Wirkungs  grad mit, sieh bringt. Die rasche Festigkeits  abnahme der     Materialien,    aus denen Elemente  einer Gasturbine gebaut sind, mit zunehmen  der     Temperatur    des     Arbeitsfluidums    setzt. je  doch den anzuwendenden     Maximaltemperatu-          ren    eine praktische Grenze.

   Ferner ist es     zur          Erzielung    von Gasturbinen     mit,    kleinen     Di-          mensionen    und     gerin-ern    Gewicht\ üblich, Ele  mente wie die     Turbinenrotoren    mit. hoher Ro  tationsgeschwindigkeit. laufen     zu    lassen, was  wiederum zur Folge hat, dass der Rotor und  die mit ihm verbundenen Schaufeln hohen Be  anspruchungen durch die Zentrifugalkräfte  ausgesetzt. sind, so dass es notwendig ist Mit  tel vorzusehen, durch die eine genaue Kon  trolle der Temperatur des Arbeitsfluidums er  reicht werden kann, so dass ein sicheres Ar  beiten bei den günstigsten Bedingungen ge  währleistet ist.  



  In     Fig.    1 ist! die     Strahlant.riebsmaschine    10  mit dem Strahlrohr 11 und den Brennstoff  zufuhrorganen 12, die durch die Brennstoff  leitung 13 gespeist werden, schematisch dar  gestellt.  



  Der Brennstoff wird     durch    die Leitung 11  aus einem üblichen     Aufbew        ahrungsbehälter     entnommen und gelangt. durch die Leitung 15  zu der von der Maschine angetriebenen Pumpe  16     Lund    voll     cla    aus durch die Leitungen 17  und 18 zu einem von Hand bedienten Ventil  19     Lind    in die Leitung 13. Das Ventil 19 wird  über einen Hebel 20 vom Piloten gesteuert.

    Eine     Nebensehlussleittuig    21 ist zwischen den  Leitungen 18     Lind    14 vorgesehen, und ein Ven  til 22 kontrolliert den Brennstoffstrom     vom          Auslass    der Pumpe 16 zurück zur     Einlasslei-          tung    15, wodurch die Brennstoffmenge, die  durch die Leitung 18 und das Ventil 19 in die  Maschine gelangt, reguliert wird. Das Ventil  22 wird durch den Elektromotor 23 betätigt,  dem durch die Leitungen 21 von einem bei 25  schematisch dargestellten Elektronenverstär  ker Strom zugeführt wird.  



  An einer geeigneten Stelle des Auspuff  rohres il der Turbine sind ein oder mehrere       Thermoelemente    26     angebracht,    die hinterein-           ander    oder parallel geschaltet sein können und  der Temperatur des Rohres bzw. der darin       befindlichen    Gase     ausgesetzt    sind.

   Die im       Tliermoeleinent,    erzeugte Spannung wird über  die     Drähte    27 einer     Umformer-    und     Elektro-          nenröhren-Verstä.rkeranlage    25 irgendeiner be  kannten Art, zugeführt, uni die automatische       Stenerun-    zu bewirken.     Zti    diesem Zweck wird  die vom     Tlermoelement    erzeugte Spannung  einem Spannungsteiler 29     zugeführt,    wo sie  mit einer     Bezugsspannung,    die von einer Bat  terie über Drähte 28 geliefert wird, verglichen  wird.

   Jede     Spannungsabweichung    wird in eine       Weeliselspannun,    umgeformt, die der     Verstär-          keranlage    zugeführt wird.  



  Bei der     Ausführungsform    einer elektri  schen Schaltung gemäss     Fij.    6 ist die eine An  sehlussklenime des     Thermoelementes    26 mit.       dein    Ende 33 des     Widerstandes    29 verbunden,  während die andere     Ansehlussklemme    über  einen     Vibrationsschalter    60 und die beiden  Eingangsklemmen eines Transformators 61  mit dem verschiebbaren Kontakt 30 verbunden  ist. Zur     Betäti-nng    des     Vibrationsschalter;s    60  ist eine mit einem     Weellselstromgenerator    63  parallel     geschaltete    Spule 62 vorgesehen.

   Die       Ausgangsspannung    des Transformators 61 ist  über einen     Elektronenröhrenverstärker    66 an  die eine Feldwicklung 65 des Induktions  motors 23 angelegt. Die andere Feldwicklung  64 ist parallel mit dem Generator 63 verbun  den.  



  Der Verstärker 66 ist. derart gebaut, dass  die in ihm auftretende     Phasenverschiebung-    ein       Weellselfeld    der Feldwicklung 65 ergibt, das  entweder 90 oder 2700 phasenverschoben ist in  bezug auf das     Weeliselfeld    der     Feldwicklun     64, je nachdem, ob die Spannungsabweichung  des     Thermoelementes,    die über den     Vibrations-          schalter    60 an den     Transformator    61     angelegt     ist, positiv oder negativ ist.

   Ist. die Phasendif  ferenz 900, wird ein Rotationsfeld, das in der  einen Richtung rotiert, erzeugt, und ist die  Phasendifferenz 270 , so wird ein in entgegen  gesetzter Richtung rotierendes Rotationsfeld  erzeugt. Demzufolge hängt die Drehrichtung  des Ankers des Induktionsmotors 23 davon ab,  ob die Temperatur des     Thermoelementes    grö-         sser    oder kleiner ist als der durch den Kon  takt 30 bestimmte     fiert.     



  Bei dieser speziellen Ausführungsform der  Erfindung befindet, sieh der bewegliche Kon  takt 30 des     Spannungsteilerwiderstandes    29  auf einer Verlängerung 31 des Bedienungs  liebels 20, durch welchen das Brennstoffventil  19 von Hand betätigt wird.  



  Der Einstellbereich des     Bedienungshebels     20, 31 umfasst vier Abschnitte, nämlich den  Abschnitt. 1-2 für     Leerlaufstellung,    den Ab  schnitt 2-3 zur Einschaltung der automati  schen Steuerung, den Abschnitt 3-4, umfas  send den normalen Arbeitsbereich, innerhalb  welchem die Temperatur reguliert wird, und  den Abschnitt     4-5    für maximale Krafterzeu  gung für Notfälle, der nur bei besonderen An  lässen benutzt wird. Um eine versehentliche  Bewegung des Hebels über 4 hinaus zu ver  hindern, ist an dieser Stelle vorteilhaft eine  Sperre vorgesehen.  



  Im     Leerlaufabschnitt    ist das Handventil  nur verhältnismässig wenig     geöffnet.,    so dass  nur ein geringer Brennstoffstrom fliesst und  keine automatische Steuerung erforderlich     ist.     Dies wird erreicht, indem man die Steuerung,  wie nachstehend beschrieben, auf eine Tempera  tur einstellt, die wesentlich über den in dieseln  Bereich vorkommenden Temperaturen liegt.  Das automatische Ventil ist deshalb nicht in       Funktion    und die Steuerung erfolgt allein  durch das von Hand betätigte Ventil 19.  



  Im Abschnitt     nvisehen    2 und 3 wird die  automatische Steuerung eingeschaltet und die  gewählte Einstelltemperatur ist die niedrigste,  z. B. 5000 C, die bei normalem Betrieb verwen  det wird.  



  Im Abschnitt zwischen 3 und 4 kann man  die Temperatur ansteigen lassen bis zum Bei  spiel auf 6500 C, wodurch eine erhöhte Lei  stung bewirkt wird, während im Notfall ein  weiterer     Temperaturanstieg    bis etwa 7000 C  zulässig ist.  



  Die Veränderung der eingestellten Tem  peratur erfolgt durch die     Bewegung    des Kon  taktes 30 über den Widerstand 29.  



  Wird der Hebel 20 aus der     Maximallei-          stungslage    (Punkt 5) zurückbewegt, bewegt      sich der Kontakt 30 vom Punkt 32 des Wider  standes 29 weg, bis der Hebel 20 die Stellung  3 erreicht hat. In diesem Moment erreicht der  Kontakt 30 den     Punkt    33 des Widerstandes  und hat so den ganzen Bereich des     Spannungs-          teilerwiderstandes    29 durchlaufen. Bewegt  man den Hebel weiter gegen den Punkt 2 hin,  so kommt der Kontakt 30 mit einem Kontakt  block 34 in Berührung und schleift atü die  sem, so dass der Strom eingeschaltet bleibt, bis  der Punkt 2 oder irgendeine Lage zwischen 2  und 3 erreicht ist.

   Dadurch wird erreicht,     .dass     in irgendeiner Lage zwischen den Punkten 2  und 3 die maximal zulässige Temperatur  <B>5000</B> C ist. Bewegt man den Hebel 20 vom  Punkt 2 noch weiter gegen den Punkt     'l    hin,  so greift der Hebel 31 in einen Schalter 35 ein,  der zwischen den Kontakten 36 und 37 wirkt  und der sich demzufolge vom     Kontakt    36 zum  Kontakt 37 bewegt, wodurch die Verbindung  des     Verstärkers    25 mit dem Kontakt 30 gelöst  und der Verstärker 25 mit dem Ende 32 des  Widerstandes 29 verbunden ist.

   Die     Bewegung     des Schalters 35 erfolgt., nachdem der Hebel  20 Punkt 2 passiert hat, wobei der Schalter 35  während der ganzen Bewegung des Hebels 20  zwischen den Punkten 1 und 2 mit dem Kon  takt 37 in Verbindung ist. Wenn der Schalter  35 mit dem     Kontakt    37 in     Berührung    steht,  ist, da die elektrische Verbindung des Schal  ters 35 über den Kontakt 37 der Verbindung  über die Kontakte 36 und 30 und die Kontakt  stelle 32 äquivalent     ist,    die gewählte Tempera  tur dieselbe wie diejenige, als der Kontakt 30  mit dem Ende 32 des Widerstandes 29 verbun  den war, nämlich<B>7000</B> C.

   Da diese Tempera  tur mit dem kleinen, über das Ventil 19 ein  gestellten Brennstoffstrom nicht erreicht wird,  ist. die automatische Steuerung unwirksam, das  heisst der Motor 23 wird derart betätigt, dass  die     Nebenschlussleitung    22 vollständig ge  schlossen     wird.    Wenn dagegen der Kontakt 30  des Hebels 20 sich atü dem Kontaktstück 34  befindet und der Schalter 35 mit dem Kon  takt 36 in     Berührung    ist, wird der Motor 23  derart betätigt,

   dass die N     ebenschlussleitung    22  vollständig geöffnet     wird.       Beim Betrieb der Anlage wird beim An  lassen der Maschine aus dein Ruhezustand der  Hebel 20 in eine geeignete     Stellung    zwischen  dem Bereich 1 und 2     gebracht,    so dass die  Brennstoffzufuhr nur vom handbetätigten  Ventil 19     beherrscht,    wird und die     Neben-          schlussleit.ung    22 durch die Einwirkung des  Motors 23 geschlossen ist.

   Bei Vorwärtsbewe  gung des Hebels 20 wird der Schalter 35 bei  Erreichung des Punktes 2 oder kurz     nachher     umgelegt, so dass er den Kontakt 36 berührt,  wodurch der     Spannungsteilerwiderstand    29 in  den Stromkreis     eingeschaltet    wird, wobei der  Kontakt 30 sich an dessen Ende 33 befindet.

    Wenn die     Strahlrohrtemperatur    über<B>5000</B> C  ist, wird dadurch der Motor 23 betätigt     Lind     öffnet das     Nebenschlussventil    22 so weit, dass  ein Teil des von der Pumpe 7.6 kommen  den Brennstoffstromes zur Eingangsseite der  Pumpe     zurüekeführt        wird,        ivodutrch    sich die  Temperatur auf<B>5000</B> C reduziert.  



  Dadurch wird sichergestellt, dass, wenn der  Hebel 20 den Punkt. 3 erreicht, trotz für einen  grösseren     Brennstoffdurchlass    genügender Öff  nung des Handventils 19, das offene     Neben-          sehlussventil    22 einen solchen     Brennstoff-          durchlass    verhindert     und    die Temperatur auf  einem<B>5000</B> C nicht übersteifenden Wert hält.  



  Eine weitere     Vorwärtsbewegung    des He  bels 20 öffnet das Handventil     1.9,    so dass der  Brennstoffstrom zunehmen kann. Diese Bewe  gung des Hebels 20 vom Punkt 3 zum Punkt. 4  bewegt jedoch auch den Kontakt 30 entlang  dem Widerstand 29, wodurch die     Einstelltein-          per        atur    eingestellt und der Motor 23 so be  tätigt wird, dass er das Ventil 22 nach und  nach in entsprechendem Masse schliesst, wo  durch der Maschine mehr Brennstoff zuge  führt wird, und die Temperatur ansteigt und  höhere Leistungen erhalten werden; dies  dauert so lange, bis der Hebel 20 den Punkt.     -1     erreicht hat, und darüber hinaus auch in dem  für Notfälle vorgesehenen Bereich.  



  Man sieht daraus, dass die einzige vom Pi  loten durchzuführende Massnahme darin be  steht, den Hebel 20 so in irgendeine Lage zu  bringen, die     der        gewünschten-    Maschinenlei-           stung    entspricht. Das automatische Ventil 22  wird dadurch so eingestellt,     dass    ein solcher       Brennstoffstrom    erhalten wird,     da.ss    die Tem  peratur im Abgasrohr 11 auf der durch den  Hebel 20 angegebenen Temperatur gehalten  wird.

   Wenn die Arbeitsbedingungen des Flug  zeuges sich ändern, so dass eine Änderung der  Temperatur der Abgase im Abgasrohr 11 statt  findet, ist die vom     Thermoeleinent    26 abgege  bene Spannung nicht mehr mit. der am Wider  stand 29 eingestellten Spannung ausgeglichen,  so dass vom Verstärker ein Strom zum Motor  23 fliesst, welcher das Ventil 22 so einstellt,  dass die gewünschte Temperatur wieder her  gestellt wird.  



  Bei der in     Fig.1    gezeigten Ausführungs  form ist das     Nebenscblussventil    22 so angeord  net, dass seine     Wirkung    durch     Abzweigung     von Brennstoff und Rückleitung zum Ein  gang der Pumpe 16 erfolgt, doch können viele  andere Anordnungen von handbedienten und  automatischen Ventilen verwendet     werden.     So kann zum Beispiel in der in     Fig.    2 darge  stellten Anlage das Handventil 39 durch den       Bedienungshebel    38 im Pilotensitz eingestellt  werden, während das Hilfsventil 40 mit dem  Ventil 39 in Serie geschaltet ist.

   Die Brenn  stoffpumpe ist bei 41 und ein     Abstellventil     für die Turbine bei 42 dargestellt; letzteres  wird von Hand von seiner ganz offenen in die  ganz geschlossene Stellung gebracht, wenn die  Turbine abgestellt werden soll. Ein ähnliches  von Hand     bedientes    Ventil 43 ist im Neben  schluss zum automatischen Ventil 40     vorgese-          lien;    doch ist dieses Ventil normalerweise ge  schlossen und wird nur geöffnet, wenn die  automatische Kontrolleinrichtung versagt.

   Da  (las Ventil 40 mit dem Ventil 39 in Serie ist,  ist es so eingerichtet, dass es ganz offen steht,  wenn das Handventil 39 in     Leerlaufstellung     ist, und automatisch im erforderlichen Grad  geschlossen wird, um den Brennstoffstrom  und infolgedessen die Temperatur einzu  schränken, wenn der Bedienungshebel im Pi  lotensitz zwischen den Punkten 2 und 3 steht.  Bei der Öffnungsbewegung des Bedienungs  hebels über den Punkt 3 hinaus wird das Ven  til 40 automatisch gesteuert, so     dass    die ge-    wünschte Brennstoffzufuhr unabhängig vom       öffnungsgrad    des Ventils 39 erfolgt.  



  Bei der in     Fig.    3 gezeigten Anordnung  führt. die Pumpe 44 Brennstoff zum Hand  ventil 45 und zum automatischen Ventil 46,  die     zueinander    parallel geschaltet sind. Die       Abstell-    oder Notventile 47, 48 sind wie ge  zeigt angebracht. In diesem Fall ist das auto  matische Ventil im Drosselbereich zwischen 1  und 2 geschlossen und im kontrollierten Tem  peraturbereich geöffnet, so dass genügend zu  sätzlicher Brennstoff hindurchgeht, damit die  gewünschte Temperatur erreicht werden kann,  da das von Hand bediente Ventil 45 weniger  Brennstoff durchlässt, als hierzu erforderlich  wäre. In diesem Falle ist der Schalter 35, 36,  37 nicht notwendig.  



  Bei der in     Fig.    4 gezeigten Anlage ist die  Handsteuerung bei 49 und das automatische  Steuerventil bei 50 angegeben. Die Anordnung  ist derart, dass ähnlich wie in     Fig.    1 ein vor  bestimmter Brennstoffstrom im     Nebenschluss     zum Einlass der Pumpe 51 geführt wird. Die  Not- und     Abstellventile    sind bei 52 und 53  dargestellt.  



  Es ist nicht notwendig, dass die Wahl der       Arbeitstemperatur    und die Betätigung des von  Hand einzustellenden Ventils vom gleichen  Steuerhebel aus erfolgen, und in     Fig.5    ist  eine Anordnung gezeigt, in welcher zwei ge  trennte Hebel vorgesehen sind. Der Hebel 54  betätigt das handbediente Ventil 55, und ein  besonderer Hebel 56 betätigt das Kontaktele  ment 5 7 des     Spannungsteilers    58 für die Steue  rung des automatischen Ventils 59. Die Ven  tile 55 und 59 können, wie dargestellt, ähnlich  wie in     Fig.1    oder aber wie in     Fig.    2 bis 4 an  geordnet sein.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    1 ist  das auf Temperaturänderungen ansprechende  Element ein     Thermoelement,,    dessen     Spannung     in einem Spannungsteiler mit einer Bezugs  spannung verglichen wird.

   Gemäss einer Va  riante kann man aber auch ein Widerstands  thermometer     vorsehen,    das der Temperatur  des     Arbeitsfluidums    ausgesetzt wird und das  einen Arm einer     Widerstandsbrücke    bildet,  von der ein anderer Arm zur Wahl des Ein-           stellwertes    einstellbar ist, wobei die Ausgangs  klemmen der Brücke mit einem geeigneten       Elektronenröhrenverstärker    in     Verbindung     stehen. Letzterer ist mit einem Motor zur Ein  stellung des Ventils, wie oben beschrieben,  verbunden.

   Dem Eingang der Brückenschal  tung wird Gleich- oder Wechselstrom zuge  führt, wobei aus Gründen der Vereinfachung  Wechselstrom vorzuziehen ist, besonders wenn  ein von der Turbine angetriebener oder unab  hängiger     -\'@'echselstromgenerator    für bereits  andere     Zwecke    vorgesehen ist, der auch zur  Speisung der Brücke verwendet werden kann.  



  Die Verwendung der beschriebenen Wider  standsbrücke hat den Vorteil, dass die Appa  ratur     durch        Änderungen    der durch die Bat,       terie    gelieferten Spannung infolge     Tempera-          turschwankungen,    die bei Anwendung der An  lage in Flugzeugen auftreten, nicht beein  trächtigt wird. Sie bietet den weiteren Vorteil,  dass durch den Wegfall des     Thermoelement@es     die wechselnden Temperaturen, denen die  kalte Verbindungsstelle ausgesetzt ist, nicht       kompensiert        werden    müssen.

      Die     Steuerung    der Maschine kann auch  durch Veränderung des     Flügelanstellwinkels     eines     Verstellpropellers    erfolgen, der von der  Maschine angetrieben wird, oder man kann die  Schaufelwinkel eines oder aller     Statoren    bzw.  eines oder aller Rotoren einer Turbine oder  eines     Kompressors    verändern.    Statt die Brennstoffzufuhr zur Turbine zu  kontrollieren, kann man auch die Brennstoff  zufuhr zu einer Einrichtung für die Wieder  erhitzung der Abgase kontrollieren, sofern  eine solche verwendet wird.

   Ein weiteres  Steuerungssystem für die Maschine besteht  darin, in einen Kompressor oder die Verbren  nungskammer     ein    Kühlmittel, wie Wasser oder  Methanol, einzuspritzen. Ferner kann man die  Düsenöffnung des Treibstrahls verändern, da  dies einen     Einfluss    auf die Temperatur und       Druckbedingungen        in    andern Teilen der Ma  schine ausübt.    Schliesslich kann die Steuerung auch durch  Einstellung der Menge des den verschiedenen  Teilen der Kraftanlage, wie der     Kraftturbine       und dem     Wärmeaustauseher,        zugeführten    Ar  beitsfluidums erfolgen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Steuerung einer Verbren nungsgasturbine, uni die Temperatur des Ar beitsfluidums auf einem einstellbaren Bezugs wert zu halten, gekennzeichnet, durch ein tem peraturempfindliches Element, das unter der Einwirkung der Temperatur des Arbeitsflui dums steht und bei welchem eine Abweichung der Fluidumtemperatur vom Bezugswert eine Änderung einer elektrischen Eigenschaft, be wirkt, wobei dieses Element in einem elektri schen Stromkreis eingeschaltet ist, dessen Aus gangsspannung bezeichnend ist,
    für die Ab- weiehungsrichtung des Momentanwertes der Temperatur des Arbeitsfluidums vom gewähl ten Bezugswert, und ferner durch einen Elek- tronenröhrenverstärker, an den die genannte Ausgangsspannung angelegt werden kann, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers zur Steuerung der Rotationsrichtung von elek trischen Antriebsmitteln dient, mittels welchen Steuermittel der Maschine betätigbar sind, und zwar in der der erwähnten jeweiligen Abweichungsriehtung entsprechenden Rich tung,
    um die Temperatur des Arbeitsfluidums wieder auf den eingestellten Bezugswert zu bringen. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentansprueli, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel der Maschine ein Steuerorgan zur Regulierung des Brennstoffstromes zu einer Brennkammer der Gasturbine aufweisen. 2.
    Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel der Maschine ein Steuerorgan zur Steuerzen- der Brennstoffzufuhr zu einer Aufheizvor- richtung der Turbinenabgase auftveisen. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel der Maschine Organe zur Veränderung des Anstellwinkels eines von der Maschine an treibbaren Verstellpropellers besitzen. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel.
    der Maschine Organe zur Steuerung der Zu fuhr eines in Teile der Maschine einzusprit zenden Kühlmittels aufweisen. 5. Einrichtung nach Patentanspruch zur Steuerung einer als Strahltriebwerk ausgebil deten Verbrennungsgasturbine, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuermittel der Ma schine Organe zur Veränderung des Quer schnittes einer Strahldüse aufweisen. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel der Maschine Organe zur Änderung des lIen- genverhäl.tnisses des nach verschiedenen Tei len der Maschine geführten Arbeitsfluidums aufweisen. 7.
    Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Steuermittel der Maschine Organe zur Änderung des Schaufelwinkels wenigstens eines der Schau felkränze der Maschine aufweisen. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das temperatur empfindliche Element derart angeordnet ist, class es unter der Wirkung der Temperatur der durch ein Abgasrohr der Turbine strömen den Turbinenabgase steht. 9.
    Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das t.emperatur- ernpfindliehe Element ein Thermoelement ist und dass der genannte Stromkreis Mittel auf weist zur Erzeugung einer einstellbaren Be zugsspannung, mit welcher die vom Thermo- element abgegebene Spanneng verglichen wer den kann. 10.
    Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das temperatur empfindliche Element ein Widerstandsthermo meter ist und dass der genannte Stromkreis eine einstellbare Widerstandsbrücke aufweist, von der das Widerstandsthermometer einen Teil bildet. 11.
    Einrichtung nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes, von Hand betätigbares Steuerorgan, wobei jeder Ein stellage des letzteren ein maximal möglicher Brennstoffstrom entspricht, und durch ein zweites Steuerorgan zur Herabsetzung des Brennstoffstromes unter den genannten maxi mal möglichen Wert, wobei die Ausgangsspan nung des Verstärkers die Drehrichtung eines umsteuerbaren Elektromotors und demzufolge die Betätigungsrichtung des zweiten Steuer organes entsprechend der genannten Abwei- chungsrichtung steuert, um die Temperatur des Arbeitsfluidums wieder auf den einge stellten Bezugswert zu bringen.
    1\?. Einrichtung nach Unteranspruch 11, gekennzeichnet durch eine Betätigungsvor richtung zur Einstellung des genannten Be zugswertes, die mit dem ersten Steuerorgan verbunden ist. 13. Einrichtung nach Unteransprüchen 8 und 11. 14. Einrichtung nach Unteransprüchen 9 und 11. 15. Einrichtung nach Unteransprüchen 10 und 11.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE936363C (de) * 1951-04-30 1955-12-07 Armstrong Siddeley Motors Ltd Temperaturregler fuer Gasturbinen
DE1035409B (de) * 1954-01-08 1958-07-31 Bendix Aviat Corp Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzufuhr von Gasturbinen und Strahltriebwerken
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DE1044524B (de) * 1954-03-15 1958-11-20 Daimler Benz Ag Regelvorrichtung fuer Brennkraftturbinen
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