DE2363682A1 - Steuerung fuer den verschlussteil einer zentrifugalpumpe mit variablem diffusor - Google Patents

Steuerung fuer den verschlussteil einer zentrifugalpumpe mit variablem diffusor

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DE2363682A1
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John Clayton Richards
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Description

Steuerung für den Verschlußteil einer Zentrifugalpumpe mit variablem Diffusor
Die Erfindung "betrifft allgemein Versorgungssysteme mit fließfähigen Mitteln, welche Zentrifugalpumpen enthalten und insbesondere ein Steuersystem für einen mit Verschluß (oder einer Einsteilblende) versehenen Diffusor für eine Zentrifugalpumpe.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Steuersystem zur Steuerung der Stellung eines Verschlußventils zu schaffen, welches dem Diffusorteil einer Zentrifugalpumpe zugeordnet ist. Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein solches Steuersystem zu schaffen, welches den Druck des fließfähigen Mittels ausnutzt, das durch die Pumpe strömt, um die erwünschte Stellkraft zur Steuerung des Verschlußventils zu liefern.
Zusammengefaßt werden vorstehende und ähnliche verwandte Aufgabenstellungen dadurch erreicht, daß eine Zentrifugalpumpe
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vorgesehen wird, bei der die Ausstoßflache durch eine gleitende Verschlußblende variiert wird, welche auch noch als ein kreisringförmiger Kolben mit "Doppelbereich" wirkt. Einer der kleineren KoIbenflächenbereiche ist dem Ausstoßdruck des Pumpenrades ausgesetzt und der andere Bereich ist dem Pumpeneinlaßdruck ausgesetzt, während der größere Korbenbereich, einem Verschlußsignaldruck ausgesetzt ist. Der Verschlußsignaldruck liegt dabei im Bereich zwischen dem Pumpeneinlaßdruck und dem Pumpenauslaßdruck und der differenzielle Bereich des Kolbens und die sich ändernden Drücke auf denselben wirken dahin, den Verschluß auf verschiedene Punkte seines Verschiebungsweges zu verschieben, um den Auslaßquerschnitt der Pumpe zu steuern. Der Verschlußsignaldruck wird mit Hilfe eines Signalventils gesteuert, das einem Meßventil zugeordnet ist, welches einen Teil des Gesamtregelsystems für das fließfähige Mittel bildet, beispielsweise für Brennstoff.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den Abbildungen.
Die Figur 1 ist eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, für ein Gasturbinentriebwerk, bei dem die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann.
Die Figur 2 ist eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Regel- oder Steuersystems und die Figur 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Anordnung nach Figur 2.
In den Abbildungen sind durchweg gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Es wird zunächst verwiesen auf die Figur 3, "bei der ein Turbostrahltriebwerk 10 mit Nachverbrennung dargestellt ist, welches geeignet ist zur Verwendung für den Antrieb von Luftfahrzeugen. Dieses Triebwerk umfaßt ein äußeres Gehäuse oder eine Lei.tungswand 11 und eine innere Leitungswand 12. Ein Kerntriebwerk 14- ist im Innern der Leitungswand 12 an-
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geordnet und erzeugt einen Heißgasstrom zum Antrieb einer Gebläseturbine 16. Diese Turbine ist über eine Welle 18 mit einem mit Laufschaufeln versehenen Läufer oder Gebläserad 20 verbunden, welches einen Luftstrom verdichtet. Der äußere, ringförmige Teil dieses Luftstromes geht zwischen den Kanalwänden 11 und 12 durch und der innere Teil des Luftstromes wird durch das Gebläse 20 verdichtet, strömt durch den Einlaß 22 und wird weiter verdichtet durch einen Verdichter 24- des Kerntriebwerkes 14- zur Unterhaltung der Verbrennung des Brennstoffes in einem■ Kerntriebwerksbrenner 26.
Der Brennstoff wird dem Kerntriebwerksbrenner 26 mit Hilfe einer Pumpe 27 zugeführt, deren Ausstoß mittels einer Hauptbrennstoff steuerung gesteuert wird, welche an der äußeren Kanalwand 11 befestigt ist. Der Heißgasstrom treibt dann eine Kerntriebwerksturbine 30, welche über eine Welle 32 mit dem Kerntriebwerksverdichter 24 verbunden ist. Nach dem Antrieb der Turbine 30 treibt das Heißgas dann die Gebläseturbine 16 an. Der Strom durch den äußeren ringförmigen Teil des Luftstroms und der Strom, welcher aus der Gebläseturbine 16 austritt, werden anschließend in einem Mischer 34 gemischt, welcher stromabwärts von der Gebläseturbine 16 befindlich ist.
In dem in Figur 1 wiedergegebenen bestimmten Triebwerk werden die gemischten Luftströme dann durch Nachbrennersprühstäbe 36 mit zusätzlichem Brennstoff versorgt. Die Menge des zugelieferten Brennstoffes wird dabei durch eine Brennstoffpumpe 37 und eine Nachbrenner-Brennstoffsteuerung 38 gesteuert, welche an der äußeren Kanalwand 11 befestigt ist. Die Nachbrennersprühstränge 36 enthalten Gebläsesprühstangen 40, Kerntriebwerkssprühstangen 42 und örtliche oder Zündsprühstangen 44. Die Nachbrenner-Brennstoff steuerung 38 wirkt daraufhin, die Brennstoffmenge zu steuern, welche den Gebläsesprühstangen 40, den Kerntriebwerkssprühstangen 42 und den örtlichen Sprühstangen 44 zugeführt wird, und zwar über ein Brennstoffmeßventil 46.
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Der auf diese Weise an äen Luftstrom gelieferte.Brennstoff wird mit Hilfe einer geeigneten nicht gezeigten Zündeinrichtung gezündet« Der sich dabei ergebende hochenergetische Gasstrom liefert weiteren Schub für das Gasturbinentriebwerk bei seinem Austritt durch eine Ausstoßdüse 47, welche stromabwärts von dem Mischer angebracht ist.
Das Turbostrahltriebwerk 10 mit Nachverbrennung und gemischtem Strom gemäß der obigen Beschreibung ist lediglich beispielhaft für einen Typ eines Triebwerkes, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist«.Für den Fachmann ist ersichtlich, daß das Regelsystem oder Steuersystem nach der vorliegenden Erfindung auf irgendwelche Art von Gasturbinentriebwerken angewendet werden kann und insbesondere auch auf andere Arten von Geräten angewendet werden kann, welche Zentrifugal-Brennstoffpumpen benutzen, beispielsweise kann das Steuersystem nach der vorliegenden Erfindung angewendet werden auf Raketenmotoren mit Flüssigbrennstoff. Die Beschreibung des Gasturbinentriebwerkes 10 ist daher lediglich zur Veranschaulichung einer bestimmten Anwendungsform der vorliegenden Erfindung enthalten.
Figur 2 zeigt Teile des vorstehend im Zusammenhang mit der Figur 1 beschriebenen Nachbrennerbrennstöff-Systems in schematischer Form. Wie gezeigt, sind die Sprühstangen 36 des Nachbrenners mit einem Meßventil 46 ausgestattet, welches Brennstoff den Gebläsesprühstangen 40 , den Kerntriebwerks-Sprühstangen 42 und den örtlichen- oder Zündsprühstangen 44 zuführt. Das Meßventil 46 besteht aus einem einfachen Hülsenventil, in dem Brennstoff einem Einlaß zugeführt wird und danach durch getrennte Meßauslässe 50, 52 und 54 den Gebläsesprühstangen 40, den Kern-triebwerks-Sprühstangen 42 und den örtlichen Sprühstangeh 44 zugeführt wird. Der Brennstoff wird den entsprechenden Sprühstangen in beliebiger an sich bekannter Weise zugeführt.
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Die Querschnittsflache der Auslässe 5O9 52 und 54- wird im vorliegenden Falle mit Hilfe einer Verschiebungsspule 56 gesteuert, welche in einer Hülse 57 befindlich ist, die ein Teil des Meßventils 46 bildet» Die Spule 56 enthält Öffnungen 5^9 53 und 55» welche in an sich bekannter Weise in Lagebeziehung mit den Auslassen 50, 52 und 54- sind« Der Einlaß 48 kann auch in der Spule 56 gemäß der Darstellung in Figur 2 ausgebildet sein und in bestimmten Anwendungsfällen kann er mit verschiedenartigen Formgestaltungen ausgeführt sein? um die Gesamtmenge des zu irertei !enden Brennstoffes zu steuern»
Der Brennstoff wird dem Einlaß 4-8 des Ventils 46 über eine Leitung 58 mit Hilfe der Brennstoffpumpe 57 zugeführt, welche im vorliegenden Falle eine Zentrifugalpumpe mit konstanter Drehzahl ist (In Figur 2 ist-nur ein einziges Meßventil 46 und eine einzige Leitung 58 dargestellte Das Brennstoffversorgungs-System könnte jedoch eine Vielzahl von Düsen enthalten mit jeweils einzelnen Meßventilen, welche für jeden Brennstoff-Injektionspunkt des Triebwerkes vorgesehen sind.)· Die Brennstoffpumpe 37 enthält ein äußeres Gehäuse 60s welches einen Einlaß 62 bildet sowie einen ringförmigen Auslaß 64 und einen Diffusor 66, welcher den Auslaß 64 umgibt ■> Weiterhin bildet das Gehäuse 60 oder besitzt zugeordnet eine ringförmige Kolbenkammer 68, welche benachbart zu dem Diffusor 66 befindlich isto
Das Gehäuse 60 umgibt ein Pumpenrad 70, welches zur Drehung im Innern des Gehäuses 60 auf einer Welle 72 befestigt ist, die durch ein oder mehrere Lager 74- getragen wird. Die Welle 72 kann durch irgendeine Quelle für äußere Leistungszufuhr angetrieben werden, beispielsweise durch einen Getriebekasten, der auf dem äußeren Gehäuse des Triebwerkes 50 befestigt ist.
Wie bereits vorstehend beschrieben, kann eine Zentrifugalbrennstoff pumpe 57 für konstante Drehzahlen so ausgelegt werden, daß sie mit hohem Wirkungsgrad nur in einem relativ geringen Strömungs
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durch s at ζ be rei ch arbeitet, normalerweise im 3ereich mit hoher Strömung» Wenn die Pumpe mit relativ geringen Strömungen betrieben wird., kann sie einen übermäßigen Temperaturanstieg im Brennstoff erzeugen und/oder instabil sein= Aus diesem Grunde ist die Brennstoffpumpe 37 mit einer ersten gleitenden Verschlußblende 76 ausgestattet» Diese umfaßt einen Hohlzylinder mit einem integral hierzu ausgebildeten kreisringförmigen Kolben 78, der im Innern der Kolbenkammer 68 angeordnet ist» Wie am besten aus der Figur 3 ersichtlich, ist, ist die Verschlußblende 76 in ihrer Lage so angeordnet, daß ein zylindrischer Teil 80 derselben gegenübersteitend dem Kolben 78 und vorzugsweise integral mit demselben ausgebildet ist und sich in den kreisringförmigen Auslaß 64 hinein erstreckt und Teile desselben absperrt» Der Brennstoff wird zum Einlaß 62 der Pumpe 37 von einem geeigneten Vorrats= bereich ( nicht gezeigt) zugeführt„ Das Pumpenrad 70 wirkt auf den Brennstoff ein und dieser strömt durch den Auslaß 64 zum Diffusor 66» Vom Diffusor 66 fließt der Brennstoff über die Leitung 58 zum Einlaß 4-8 des Meßventils 46= Die Gesamtmenge des zum Diffusor 56 sugeführten Brennstoffes wird gesteuert durch die Stellung der Verschlußblende 76ο Einen wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung bilden die Verfahren und die Anordnung zur Steuerung der Stellung dieser Verschlußblendeo
Es wird nunmeln* Bezug genommen auf die Figuren 2 und 3° Das kreisringförmige Kolbenende 78 des Verschlusses 76 bewirkt bei seiner Stellung im Innern der Kolbenkammer 68 eine Aufteilung der Kammer 68 in zwei getrennte Druckkammern«, und zwar eine Kopfkammer 82 und eine "Stabkammer " 84. Bei dieser Stellung ergibt der Kolben 78 eine erste Druckfläche 86 und eine zweite Druckfläche 88, welche im Innern der Kammer 82 bzw» 84 befindlich sind und eine dritte Druckfläche 89? welche im Innern des Auslasses 64 der Pumpe befindlich ist» Wie weiterhin aus Figur 3 ersichtlich ist, sind das Gehäuse 70 und der Kolben 78 so gestaltet j daß"die Fläche der ersten Druckfläche 86 etwa gleich der Summe der Flächen der zweiten Druckfläche 88 und der dritten Druckfläche 89 ist» Es ist aus der Betrachtung der Figuren 2 und 3 ersichtlich daß der Druck in den Kammern 82 und 84 und im
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Auslaß 64 und damit die auf die Druckflächen 86,88 und 89 ausge-üb-ten Kräfte die axiale Lage der .verschiebbaren Verschlußblende 76 bestimmen»
Wie am besten aus Figur 3 ersichtlich, steht die Kammer 84 (mit Hilfe eines kleinen Durchlasses 91.) unter einem Druckpegel, welcher gleich dem Einlaßdruck der Pumpe 37 ist. Andererseits unterliegt die Druckfläche 89 dem Auslaßdruck der Pumpe im Auslaß 64. Zu dem "Kolben 78 sind geeignete Dichtungsmittel 90 vorgesehen, um die Strömung des fließfähigen Mittels zwischen den Druckkammern 82 und 84 auszuschließen.
Die Kammer 82 ist einem Verschlußblendensignaldruck ausgesetzt, welcher zwischen dem Puirpeneiclaßdruck und dem Pumpenauslaßdruck liegt, und zwar unter Einwirkung des Steuersystems gemäß Figur Dieses Steuersystem enthält ein Signalventil 92, welches dem Meßventil 46 zugeordnet ist. Das Signal ventil 92 kann die verschiedenartigsten Formen annehmen und ist aus diesem Grunde nur schematisch dargestellt. Im vorliegenden Beispiel wird das Signalventil 92 mittels der Einstellung des Meßventils 46 über eine einfache Kurvenscheibenverbindung gesteuert. Das .heißt, eine Kurvenscheibe 93 mit einer Kurvenscheibenoberfläche 94 ist an der Spule 56 ausgebildet und ein Kurvenscheibenabnahmer 96 ist so befestigt, daß er sich um einen Schwenkpunkt 98 zum Öffnen und Schließen des Signalventile 92 dreht.
Wie weiterhin aus der Figur 2 ersichtlich, wird das Signalventil 92 mittels einer Feder 100 normalerweise in die geschlossene Stellung vorgespannt und die Kammer 82 ist mit der Leitung 58 mit Hilfe eines Entlüftungsauslasses 102 und von Rohrabschnitt en 104, 106 - 108 und 110 -verbunden. Der Rohrabschnitt 104 enthält eine Verengung 112, die um eine kurze Strecke stromaufwärts von einem Punkt befindlich ist, an dem der Rohrabschnitt 104 den Rohrabschnitt 106 durchsetzt. Der Rohrabschnitt 106 ist an einem Ende mit: dem Rohrabschnitt 108 verbunden und endet an seinem
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anderen Ende am Signalventil 92. Die Rohrabschnitte 106, 108 und 110 sind in jeder beliebigen Weise untereinander verbunden und der Rohrabschnitt 110 ist über eine geeignete Öffnung 114 mit der Druckkammer 82 verbunden.
Nachstehend wird nunmehr die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Brennstoffsteuer-Systems im Zusammenhang mit den Figuren 2 und beschrieben. Der Brennstoff tritt in den Einlaß 62 der Zentrifugalpumpe 57 ein und wird über den Auslaß 64 abgegeben, nachdem das Pumpenrad 70 auf ihn eingewirkt hat. Da die Pumpe 37 eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Pumpe ist, wird normalerweise eine konstante Strömungsmenge durch den Auslaß in den Diffusor 66 abgegeben. Da jedoch die Brennstoffanforderungen des Systems beträchtlich schwanken können, das heißt das Meßventil 4-6 verändert die .Brennstoffmenge, welche den Sprühstangen zugeführt wird, und das System während vieler Teile des Betriebszyklus nicht die gesamte Ausgangsmenge der Pumpe 37 erfordert, wird die gleitfähige "Verschlußblende 76 dazu benutzt, um den kreisringförmigen Auslaß 64 selektiv zu schließen oder zu öffnen und zu verhindern, daß das fließfähige Mittel, welches von dem Meßventil 46 nicht benutzt wird, vom Diffusor 66 zurück zum Pumpenrad 70 zirkuliert.
Ein bestimmter Teil des durch den Einlaß 62 strömenden Brennstoffes wird über den Kanal 91 abgezweigt, um die Kammer 84 unter Druck zu setzen. In dieser Weise wird die Kammer 84 unter einen Druck gebracht, der äquivalent ist dem Einlaßdruck der Pumpe 37· Gleichzeitig ist dabei die Druckfläche 89 dem Ausstoßdruck des Pumpenrades 70 im Auslaß 64 ausgesetzt.
Das fließfähige Mittel im Diffusor 66 wird dann zur Leitung 58 gerichtet und ein Teil des durch die Leitung 58 strömenden Mittels wird über die Auslaßöffnung 102 abgezweigt. Diese abgezweigte Strömung fließt durch den Rohrabschnitt 104 und die Verengung 112 zum Rohrabschnitt 106. Da das Signalventil 92 mit Hi'lfe der Feder 100 durch Vorspannung geschlossen ist, wird die
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Strömung zum Abschnitt 106 dann der Kammer 82 über die Rohrabschnitte 108 und 110 zugeführt. »Venn daher das Signalventil 92 geschlossen wird, wird die Kammer 82 auf einen Wert des Druckes gebracht, welcher dem Auslaßdruck der Pumpe 37 angenähert ist. Der tatsächlich erreichte Wert ist dabei abhängig vom Druckabfall über der Verengung 112 und den inneren Verlusten in den Rohrabschnitten 104, 106, 108 und 110.
Da die Fläche oder die Flächengröße der Druckfläche 86 im wesentlichen gleich der Summe der Druckflächen 88 und 89 ist und der auf die Druckfläche 88 ausgeübte Druck kleiner ist als der ursprünglich auf die Druckfläche 86 ausgeübte Druck, und der auf die Druckfläche 89 ausgeübte Druck etwa gleich dem Druck auf die Druckfläche 86 ist, wird am Anfang auf dem Kolben 78 eine resultierende Kraft nach rechts ausgeübt gemäß der Darstellung in Figur 3» Als Ergebnis dieser Kraft bewegt sich die Verschlußblende oder der Verschluß 76 in einer Richtung zum Schließen des Auslasses 64 und vermindert damit die Brennstoffmenge, welche dem Diffusor 65 durch die Pumpe 57 geliefert wird und dadurch wird die Rezirkulation und der entsprechende Leistungsverlust vermindert, welchen die Pumpe bei niedrigen Strömungswerten bes it at ο ". ■
Beim Erreichen eines bestimmten Punktes auf dem Laufweg der Spule 56 des Meßventils 46 wirkt die Pumpenscheibenoberflache 94 auf den Kurvenscheibenabnehmer 96 zu einer öffnung des Signalventils 92. Da der Strömungsquerschnitt des Signalventils 92 größer ist als der Strömungsquerschnitt der Einengung 112. wird die Strömung in dem Rohr 106 durch das Signalventil 92 herabgesetzt und damit der Druck im Innern der Druckkammer 82 vermindert. An einem entsprechenden, durch, die Konstruktion festgelegten Punkt erreicht der Druck in der Kammer 82 einen Punkt,, bei dem die Kräfte auf die Flächen 88 und 89 ausreichend sind, um den Verschluß 76 nach links zu bewegen gemäß den Figuren 2 und 3 und dadurch den kreisringförmigen Auslaß 64 zu öffnen. Dies ergibt eine Erhöhung der Fläche des Auslasses 64 und des bezüglich
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der Strömung geöffneten Teils des Diffusorquerschnittes und dadurch, erhält man eine Pumpe mit besserem Wirkungsgrad in dem hohen Strömungsbereich <,
Durch, geeignete Konstruktion der Kurvenscheibenoberflache der Feder 100 und des Kolbens 78 kann die Stellung des Verschlusses 76 genau gesteuert werden zwecks Anpassung an den Betriebsbereich des.Brennstoffsystems ο In dieser Weise kann die Gesamtmenge des Brennstoffes9 welcher von der Zentrifugalpumpe mit konstanter Drehzahl geliefert wird, genau gesteuert werden( und es können die Probleme des Wärmeanstieges und der Instabilität beseitigt werden, welche normalerweise bei einer solchen Pumpe mit konstanter Drehzahl auftreten»
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß in dem oben beschriebenen System ohne Verlassen der breiteren Aspekte der Erfindung bestimmte Abänderungen vorgenommen werden können= Beispielsweise ist ein oben beschriebenes System vorstehend in Verwendung mit einem Nachbrennerbrennstoff-System beschrieben und das Meßventil 4-6 wird in einem solchen System verwendet, um in genauer Weise Brennstoff auf verschiedene Nachbrennersprühstäbe zu verteilen» Das erfindungsgemäße System kann jedoch leicht auf ein Hauptbrennstoffsystem angepaßt werden, in dem ein einziges ausgangssei tiges Meßventil für individuelle Brennst©ffingektionspunkte des Triebwerkes vorgesehen werden kann» Alternativ hierzu kann ein Meßventil verwendet werden um Brennstoff auf eine Vielzahl von einzelnen Brennstoffinjektionspunkten in einem Hauptbrennstoff system zu verteilen«. Es ist auch ersichtlich, daß die Einzelheiten des Meßventils 4-6 für die vorliegende Erfindung nicht kritisch sind und daß ein Meßventil des Typs mit einer gleitenden Spule ohne weiteres durch eine geeignete andere alternative Konstruktion ersetzt werden kann.
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Claims (1)

  1. Pat ent anspräche
    .J Versorgungssystem für fließfähige Mittel mit einer Zentrifugalpumpe mit einem Einlaß, einem Auslaß, einem den Auslaß umgebenden Diffusor und einem Pumpenrad zur Lieferung von fließfähigem Mittel vom Einlaß zum Diffusor und einer Ventileinrichtung zur Verteilung des durch die Pumpe zugelieferten fließfähigen Mittels und Rohr- oder Leitungseinrichtungen zur Lieferung des fließfähigen Mittels vom Diffusor zur Ventileinrichtung-, gekennzeichnet durch im Innern des Auslasses (64) der Pumpe (37) is^ eine gleitende Verschlußblende (76) angeordnet und zur Änderung des Diffusorquerschnittes der Pumpe (37) ausgelegt und es sind Einrichtungen zur Steuerung der Stellung der Verschlußblende (76) vorgesehen, wobei diese Steuereinrichtungen ein Signalventil (92) enthalten, welches durch die Betriebsstellung der Ventileinrichtung (46) steuerbar ist.
    2. Brennstoffzuführungs-System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußblende (76) einen kreisringförmigen' Kolben (78) enthält und das Signalventil (92) den Druck auf einer ersten Fläche (86) des Kolbens (78) steuert.
    3· Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß es weiterhin eine Einrichtung besitzt, um eine zweite Fläche (89) des Kolbens (78) auf den Auslaßdruck der Pumpe (37) zu setzen.
    Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (78) ein kreisringförmiger Kolben mit doppelter Fläche ist, wobei eine erste Fläche (86) einem Signaldruck ausgesetzt ist, dessen Wert durch das Signalventil (92) bestimmt ist.
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    Brennstoffzuführungs-System nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Signaldruck zwischen dem Auslaßdruck der Pumpe (37) und clem Einlaßdruck derselben liegt, der Kolben (78) zweite und dritte Druckflächen (88,89) besitzt, während die Flächensumme im wesentlichen gleich der Fläche der ersten Fläche (86) ist und die zweite Fläche (88) an den Einlaßdruck der Pumpe (37) angeschlossen ist, während die dritte Fläche (89) dem Auslaßdruck derselben ausgesetzt ist.
    6. Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpe (37) eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Pumpe ist.
    7. Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileinrichtung ein Meßventil (4-6) zur Aufteilung des zugeführten fließfähigen Mittels in mindestens zwei Teilen enthält.
    8. Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet , daß das Meßventil (46) eine zugeordnete Kurvenscheibeneinrichtung (93» 94-» 96) besitzt zur Steuerung des Signalventils (92).
    9. Brennstoffzuführungs-System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kurvenscheibeneinrichtungen (93, 94, 96) einem gleitenden Spulenteil (56) des Meßventils (46) zugeordnet sind.
    10. Brennstoffsteuer-System für ein Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch eine Zentrifugalpumpe (37) mit einem Einlaß (62), einem Auslaß (64), einem Diffusor (66), welcher den Auslaß (64) umgibt und einem Pumpenrad (70) zur
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    Zuführung von Brennstoff vom Einlaß (62) zum Diffusor (66),
    daß ein gleitender Verschlußteil (80) im Innern des Auslasses (64-) der Pumpe (37) befindlich ist und zur Änderung des Diffusorquerschnittes der Pumpe (37) gestaltet ist,
    eine Brennstoffsteuerung (38) vorgesehen ist, welche ein Meßventil (4-6) zur Verteilung der Gesamtbrennstoffmenge auf getrennte Brennstoffinjektionseinrichtungen (40, 42, 44) des Triebwerkes enthält, eine Leitungseinrichtung (58) zur Lieferung von Brennstoff vom Diffusor (66) zum Meßventil (46) vorgesehen ist, und
    weiterhin Einrichtungen zur Steuerung der Stellung der Verschlußblende vorhanden sind, wobei diese Steuereinrichtungen ein Signalventil (92) enthalten, welches durch die Stellung des Meßventils (46) steuerbar ist.
    11. BrennstoffSteuer-System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet t daß die Zentrifugalpumpe (37) eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Pumpe ist.
    12. Brennstoffsteuer-System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschlußblende (80) einen zugeordneten kreisringförmigen Kolben (78) mit doppelter Kolbenfläche besitzt, bei dem eine ers.te Fläche (86) einem Signaldruck ausgesetzt ist, dessen Höhe durch das Signalventil (92) steuerbar ist und eine zweite Fläche (89) dem Auslaßdruck der Pumpe (37) und eine dritte Fläche (85) clem Ein- ' laßdruck der Pumpe (37) ausgesetzt ist.
    15. Br.ennstoffsteuer-System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet 9 daß das Meßventil (46) eine
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    gleitende Spule (56) enthält und die Spule (56) eine zugeordnete Kurvenscheibeneinrichtung (95» 94-» 96) zur Steuerung des Signalventils (92) besitzt.
    1A-. Brennstoffsteuer-System. nach Anspruch 13S dadurch gekennzeichnet , daß die Rohreinrichtung (58) eine Abzweigöffnung (107) zwischen dem Diffusor (66) und einem Einlaß (4-8) des Meßventils (46) besitzt, wobei die Abzweigöffnung (102) strömungsmäßig mit der ersten Fläche (86) des Kolbens (78) mit Hilfe von Rohren oder Leitungen (104, 106, •108) in Verbindung ist.
    15· Brennstoffsteuer-System nach Anspruch 149 dadurch gekennzeichnet , daß das Signalventil (92) in Strömungsmittelverbindung mit dem Rohr (104·) ist und das Rohr (104·) eine Einengung (112) enthält, welche zwischen der Abzweigöffnung (102) und dem Signalventil (92) befindlich ist, wobei der Querschnitt der Einengung (112) kleiner ist als die Fläche des Signalventils (92), wenn das Signalventil geöffnet ist, wodurch die erste Fläche (86) dem Auslaßdruck der Pumpe (3?) ausgesetzt istj wenn das Signalventil (92) ■ geschlossen ist? und einem wesentlich geringeren Druck ausgesetzt ist, wenn das Signalventil (92) geöffnet ist.
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DE2363682A 1972-12-29 1973-12-21 Steuerung fuer den verschlussteil einer zentrifugalpumpe mit variablem diffusor Withdrawn DE2363682A1 (de)

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