DE1626038C3 - Umschaltventil in der Brennstoffzufuhranlage von Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil in der Brennstoffzufuhranlage von Gasturbinen, mit einem in einer Gehäusebohrung durch den Brennstoffdruck zwischen zwei Stellungen für Normal- bzw. Notbetrieb axial verstellbaren Ventilglied.

Gasturbinen haben in der Regel mehrere Leitungen für die Brennstoffzufuhr, von denen die eine für Normalbetrieb und die andere für Notbetrieb dient. Um von der einen auf die andere Leitung umschalten zu können, wird gewöhnlich ein 2-Stellungs-Umschaltventil verwendet, das elektrisch betätigt wird. Während eines Notbetriebs kann der Fall eintreten, daß kein elektrischer Strom zur Verfugung steht. In diesem Fall sind die bekannten Umschaltventile unbrauchbar, da das Ventilstellglied nicht in seiner Lage gehalten bleibt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Umschaltventil zu schaffen, das die eingenommene Schaltstellung auch ohne Verbrauch von elektrischer Energie beibehält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gehäusebohrung einen mittleren Teil von großem Durchmesser und zwei äußere Teile von kleinem Durchmesser hat, daß an jedem Ende des mittleren Gehäuseoberteils eine über eine Leitung an die Druekmittelquelle angeschlossene Leitung mündet, die je ein von einem Solenoid betätigbares Ventil aufweisen, daß von jedem Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine eingeengte Austrittsleitung ausgeht, die über die Abflußleitung zu einer Stelle niederen Drucks führen, daß am äußeren Ende des einen kleinen Gehäusebohrungsteils eine an die Brennstoffdruckleitung angeschlossene Leitung über ein Ventil mündet, das durch den Brennstoffdruck geöffnet und durch Anlegen des Ventilglieds geschlossen werden kann, daß vom Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine an die Abflußleitung angeschlossene Austrittsleitung ausgeht, daß eine an die Druckleitung angeschlossene Leitung in den anderen kleinen Gehäusebohrungsteil in einem solchen Abstand von dessen Ende mündet, daß diese Mündungsstelle nur bei das Ventil schließender Endlage

ίο des Ventilglieds offen ist, und daß vom Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine mit einer Einengung versehene, an die Abflußleitung angeschlossene Austrittsleitung ausgeht.

Bei Notbetrieb soll keine elektrische Kraft verbraucht werden; zu diesem Zweck gehören zum erfindungsgemäßen Ventil zwei Solenoide, für die je ein kurzzeitiges Signal ausreicht, um das Ventil aus einer in die andere Lage zu bewegen, wobei das Stromloswerden der Solenoide nicht die gewählte Lage des Ventils ändert.

Das Ventil wird dann durch den Brennstoffdruck in seiner gewählten Lage gehalten. Die Brennstoffzufuhr erfolgt bei Notbetrieb nicht durch das Ventil selbst, sondern durch eine besondere Leitung, die durch das Ventil gesteuert wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.

Das Ventil besteht aus drei koaxialen Zylindern 11, 12, 13, die in einem Gehäuse 10 liegen, wobei der mittlere Zylinder 12 einen größeren Durchmesser als die beiden Zylinder 11 und 12 hat. In den Zylindern 11, 12, 13 liegt ein Ventilglied 14, das mit seinem großen mittleren Teil im Zylinder 12 liegt, während die äußeren kleinen Teile in die Zylinder 11 und 13 hineinragen. Der im Zylinder 11 liegende Teil hat am freien Ende einen Ansatz kleineren Durchmessers; die in den Zylindern 11 und 12 liegenden Teile haben Dichtungsringe 15,16.

In die gegenüberliegenden Seiten des größeren Zylinders 12 münden Brennstoffeintrittsleitungen 17,18, die Ventile 19, 20 haben, die in Schließlage federbelastet sind und die unter Wirkung je eines Solenoids 21, 22 geöffnet werden können. Bei offenen Ventilen 19, 20 stehen die Leitungen 17, 18 über eine Leitung 23 miteinander in Verbindung, die zu einer unter Druck stehenden Brennstoffquelle führt.

An den Enden des größeren Zylinders 12 münden eingeengte Auslaßleitungen 24, 25, die miteinander und mit einer weiteren Leitung 26 in Verbindung stehen, an die ein Behälter angeschlossen ist, der unter dem verhältnismäßig niedrigen Verbrauchsdruck steht.

Mit dem äußeren Ende des Zylinders 13 steht eine mit einer Einengung 28 versehene Leitung 27 in Verbindung, die mit der Leitung 26 verbunden ist.

Der Zylinder 13 hat in einer Entfernung von seinem äußeren Ende eine Ringnut 29, die über eine Leitung 30 mit der unter Druck stehenden Leitung 23 in Verbindung steht.

Am äußeren Ende des Zylinders 11 ist ein Ventil 31 vorgesehen, das den Zustrom von der Brennstoffquelle durch eine Leitung 32 steuert. Der Zylinder 11 hat eine Auslaßleitung 33, die mit der Leitung 26 in Verbindung steht.

Die Leitungen 23, 32 stehen miteinander in Verbindung. In der dargestellten Lage des Ventilglieds 14 kann sich das Ventil 31 öffnen, so daß Brennstoff in den Zylinder 11 gelangt und von diesem durch die Leitung 33 abfließt.

Wenn die Verbindung zwischen den Leitungen 32 und 33 unterbrochen werden soll, wird das Ventilglied 14 durch Öffnung des Ventils 20 nach rechts bewegt. Das

erfolgt durch Unterstromsetzung eines Solenoids 22, wobei dann durch die Leitung 18 Druck auf den Teil des Ventils 14 mit großem Durchmesser einwirkt und dieses so weit nach rechts bewegt, bis sein Ende am Ventil 31 anliegt, so daß die Verbindung zwischen den Leitungen 32,33 unterbrochen wird. Wenn das Ventilglied 14 diese Lage erreicht hat, tritt unter Druck stehender Brennstoff durch die Leitung 30 und die Ringnut 29 in den Zylinder 13 ein und fließt durch die eingeengte Leitung 28 ab. Dann befindet sich das Ventilglied in Normalbetriebslage. Die Auslaßleitung 25 sorgt für Druckentlastung auf der Gegenseite des Ventilglieds 14. Wenn das Solenoid 22 stromlos ist, verbleibt das Ventilglied 14 in dieser Betriebslage, bis das Solenoid 21 unter Strom gesetzt wird. Dann kann Brennstoff in die Leitung 17 eintreten, wodurch das Ventilglied 14 wieder zurückgestellt wird. Daraufhin wird das Ventil 31 durch den Druck in der Leitung 32 geöffnet, worauf Brennstoff wieder in den Zylinder 11 gelangt und von diesem durch die Leitung 33 abfließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Umschaltventil in der Brennstoffzufuhranlage von Gasturbinen, mit einem in einer Gehäusebohrung durch den Brennstoffdruck zwischen zwei Stellungen für Normal- bzw. Notbetrieb axial verstellbaren Ventilglied, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusebohrung einen mittleren Teil (12) von großem Durchmesser und zwei äußere Teile (11,13) von kleinem Durchmesser hat, daß an jedem Ende des mittleren Gehäusebohrungsteils (12) eine über eine Leitung (23) an die Druckmittelquelle angeschlossene Leitung (17 bzw. 18) mündet, die je ein von einem Solenoid (21 bzw. 22) betätigbares Ventil (19 bzw. 20) aufweisen, daß von jedem Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine eingeengte Austrittsleitung (25 bzw. 24) ausgeht, die über eine Abflußleitung (26) zu einer Stelle niederen Drucks führen, daß am äußeren Ende des einen kleinen Gehäusebohrungsteils (11) eine an die Brennstoffdruckleitung (23) angeschlossene Leitung (32) über ein Ventil (31) mündet, das durch den Brennstoffdruck geöffnet und durch Anlegen des Ventilglieds (14) geschlossen werden kann, daß vom Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine an die Abflußleitung (26) angeschlossene Austrittsleitung (33) ausgeht, daß eine an die Druckleitung (23) angeschlossene Leitung (30) in den anderen kleinen Gehäusebohrungsteil (13) in einem solchen Abstand von dessen Ende mündet, daß diese Mündungsstelle nur bei das Ventil (31) schließender Endlage des Ventilglieds (14) offen ist, und daß vom Ende dieses Gehäusebohrungsteils eine mit einer Einengung (28) versehene, an die Abflußleitung (26) angeschlossene Austrittsleitung (27) ausgeht.