DE2812462A1 - Zufuhreinrichtung fuer gasfoermigen kraftstoff - Google Patents

Zufuhreinrichtung fuer gasfoermigen kraftstoff

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DE2812462A1
DE2812462A1 DE19782812462 DE2812462A DE2812462A1 DE 2812462 A1 DE2812462 A1 DE 2812462A1 DE 19782812462 DE19782812462 DE 19782812462 DE 2812462 A DE2812462 A DE 2812462A DE 2812462 A1 DE2812462 A1 DE 2812462A1
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Thomas Loyd Dubell
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffzufuhr- bzw. -abgabesystem zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Brenner eines Gasturbinentriebwerks und im einzelnen auf eine Vorrichtung zum Schützen der Komponenten des Systems vor den Einflüssen von in dem Brenner auftretenden Druckschwankungen.
Bestimmte moderne Gasturbinentriebwerke können mit gasförmigen oder flüssigen Kraftstoffen oder Kombinationen derartiger Kraftstoffe betrieben werden. Durch diese Fähigkeit erhält das
Triebwerk die Anpassungsfähigkeit, um den an dem jeweiligen geographischen Aufenthaltsort des Gasturbinentriebwerks erhältlichen
wirtschaftlichsten Kraftstoff verwenden zu können. Da viele dieser Triebwerke ursprünglich für einen Betrieb allein mit flüssigen
Kraft- bzw. Treibstoffen ausgelegt wurden, um Umwandlungskosten zu verringern, wurde die zum Vorsehen einer Zweifachkraftstoff-Betriebsfähigkeit erforderliche Anpassung innerhalb der mit den Flüssigkeitssystemen verbundenen Gestaltungszwänge durchgeführt. Beispielsweise muß das Gaskraftstoffsystem mit der vorhandenen Versorgungsdruck-Pumpvorrichtung und dem Kraftstoffabgabe- bzw. -zufuhrplan kompatibel sein, der dem vorhandenen Kraftstoffsteuerventil
zugeordnet ist.
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Ein besonderes Problem, das mit dem Einführen eines Gasstrombetriebes verbunden ist, welcher mit Flüssigkraftstoff-Systemaus legungszwängen kompatibel bzw. verträglich ist, sind die dynamische Gasstrominstabilität und Resonanz, die durch in dem Gasturbinentriebwerk-Brenner auftretende Druckschwankungen begründet wird. Dieses Problem ist besonders akut bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten des in den Brenner gelangenden gasförmigen Kraftstoffs. Im einzelnen begründet die durch den in dem Brenner abbrennenden Kraftstoff freigesetzte Energie Druckwellen oder Druckschwankungen, die das nachfolgende Abgeben bzw. Zuführen von gasförmigem Kraftstoff in den Brenner beeinflussen. Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten hat der gasförmige Kraftstoff in dem Kraftstoffzufuhrsystem einen relativ kleinen Druck, der größenmäßig dem Nenndruck in dem Brenner angenähert ist. Die Druckschwankungen in dem Brenner erzeugen in einigen Fällen transiente bzw. flüchtige Drücke, die größer als der Druck des gasförmigen Kraftstoffs in dem Zufuhrsystem sind. Die Druckwellen führen zu einer momentanen Unterbrechung des Stromes des gasförmigen Kraftstoffs in den Brenner, indem der Gaskraftstoff in dem Zufuhrsystem komprimiert und gespeichert wird. Es wurde festgestellt, daß der gasförmige Kraftstoff so weit stromaufwärts, wie die GaskraftstoffVerteilerleitung angeordnet ist, komprimiert wird, wobei diese Verteilerleitung ein beträchtliches Volumen hat und unter einem anormal hohen Druck eine beträchtliche Menge des gasförmigen Kraftstoffs speichern kann. Wenn die Druckstörung- bzw. -Schwankung aufgrund der Kraftstoffstromunterbrechung aufhört, hat der komprimierte Gaskraftstoff in dem Zufuhrsystem einen Druck, der beträchtlich größer als der Nenndruck in dem Brenner ist, und dementsprechend wird der gasförmige Kraftstoff mit einer momentan großen Strömungsgeschwindigkeit in den Brenner freigegeben, was wiederum anschließend dazu führt, daß eine andere Druckstörung in dem Brenner auftritt. Dieser Vorgang wird mit einer großen Wiederholungsgeschwindigkeit unter Begründung einer Erscheinung wiederholt, die als dynamische Instabilität, Resonanz oder unregelmäßige Verbrennung (chugging) bekannt ist, was zu einer beträchtlichen Beschädigung der Komponenten des Gasturbinentriebwerks führen kann. <
Die oben beschriebene Erscheinung tritt nicht bei Flüssigkraftstof fsystemen auf, da Flüssigkeiten nahezu inkompressibel
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sind. Auch tritt die Erscheinung nicht bei gasförmigen Kraftstoffen unter großen Strömungsgeschwindigkeitsbedingungen auf, da der Druck des Gases in den Kraftstoffzufuhrsystemen größer als die Größe der in dem Brenner auftretenden Druckschwankungen ist« Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, den Einfluß von Druckschwankungen innerhalb des Brenners in einem Gaskraftstoff-Zufuhrsystem unter niedrigen Strömungsgeschwindigkeitsbedingungen zu überwinden. Solche Bedingungen können auftreten, wenn ein Zweifachkraftstoff-Gasturbinentriebwerk gleichzeitig mit einer Kombination von flüssigen und gasförmigen Kraft- bzw. Treibstoffen betrieben wird oder wenn ein Betrieb mit gasförmigen Kraftstoffen bei kleiner Triebwerksleistung erfolgt.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Beschädigung der Komponenten eines Gasturbinentriebwerks infolge von Druckschwankungen in dem Brenner verhindert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die verschiedene Komponenten des Gaskraftstoff-Zufuhrsystems von den Einflüssen der Druckschwankungen in dem Brenner trennt.
Kurz gesagt werden diese und weitere Ziele der vorliegenden Erfindung, die sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ergeben, mit der vorliegenden Erfindung erreicht, die gemäß einer Ausführungsform Mittel vorsieht, welche verhindern, daß in einem Brenner eines Gasturbinentriebwerks auftretende Druckstörungen bzw. -Schwankungen gasförmigen Kraftstoff in zumindest einem Teil des dem Triebwerk zugeordneten Kraftstoffzufuhrsystems komprimieren. Die zum Verhindern dieses Vorgangs dienenden Mittel können Drosselmittel aufweisen, welche innerhalb eines Gaskraftstoff-Versorgungskanals stromaufwärts von einer Düsenmündung angeordnet sind, die Kraftstoff in den Brenner einspritzen kann. Die Drosselmittel sorgen für ein Aufrechterhalten zumindest einer vorbestimmten Größe des Gaskraftstoff-Druckes stromaufwärts von den Drosselmitteln. Die Verhinderungsmittel können auch Bypassmittel zum selektiven Herumführen des gasförmigen Kraftstoffs um die Drosselmittel in Abhängigkeit von einem vorgewählten Zustand enthalten.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - in einem scheiaatischen Blockdiagramm eine Kraftstoffzufuhreinrichtung nach der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 - in einer Teilansicht einen Teil der in Figur 1 dargestellten Kraftstoffzufuhreinrichtung und
Figur 3 - in einer graphischen Darstellung Strömungscharakteristiken als Funktion des Druckverhältnisses für ein bekanntes System und für die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine zweifache KraftstoffZuführungseinrichtung 2o, bei der die vorliegende Erfindung verkörpert ist. Die Zweifachkraftstoff-Zuführungseinrichtung 2o weist eine Flüssigkraftstoff-Leitung 22 auf, mittels derer Kraftstoff in paralleler Weise mit einer Gaskraftstoff-Leitung 24 einem Gasturbinentriebwerk-Brenner 26 zugeführt werden kann, von dem in Figur 1 ein Teil schematisch dargestellt ist. Die zweifache Kraftstoff- bzw. Treibstoffzuführungseinrichtung 2o kann in drei Betriebsarten dem Brenner 26 Treibstoff zuführen; nur flüssiger Treibstoff, nur gasförmiger Treibstoff oder eine Kombination von gasförmigen und flüssigen Treib- bzw. Kraftstoffen» Erie zuvor erwähnte dreifache Betriebsartenfähigkeit ermöglicht es, daß das Gasturbinentriebwerk jeweils unter Verwendung des Treibstoffs arbeitet, der am Aufenthaltsort des Triebwerks besonders wirtschaftlich erhältlich ist.
In der Flüssigkraftstoffleitung befinden sich ein Flüssigkraftstoff-Reservoir bzw. -Behälter 28, eine Flüssigkraftstoff-Pumpe 3o, die von einer Antriebswelle 32 angetrieben wird,, welche über geeignete Zahnräder (nicht dargestellt) mit einem Antriebsausgang des Gasturbinentriebwerks verbunden ist, ferner ein Flüssigkraftstoff -Steuerventil 34, ein Flüssigkraftstoff-Verteilerrohr 36 und eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 38, von denen nur zwei dargestellt sind. Der flüssige Kraftstoff vom Tank oder Behälter 28 wird durch die Pumpe 3o unter Druck gesetzt und dem Kraftstoff-Steuerventil 34 zugeführt, das für eine Zumessung der Kraftstoffabgabe an das Verteilerrohr 36 in Abhängigkeit von
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Triebwerkserfordernissen für bestimmte Schub- oder Geschwindigkeits-Ausgangsgrößen sorgt. Das Verteilerrohr 36 liefert unter Druck stehenden Kraftstoff an eine Vielzahl von Flüssigkraftstoff-Einspritzvorrichtungen 38, von denen in einem modernen Gasturbinentriebwerk in typischer Weise dreißig Stück vorhanden sein können und die den Treib- bzw. Kraftstoff in den Brenner 26 einspritzen können.
Die Einspritzdüsen 38 können flüssigen Kraftstoff dem Brenner 26 über einen primären Durchgang 4o sowie einen sekundären Durchgang 42 in den Einspritzdüsen 38 zuführen. Ein in der Technik bekanntes Strömungsteilerventil 44 teilt den vom Flüssigkraftstoff-Steuerventil 34 erhaltenen Kraftstoff in einen primären Strom durch den Durchgang 4o und einen sekundären Strom durch den Durchgang auf, um erwünschte Sprühmuster bzw. -formen bei großen und kleinen Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeiten zu bewirken» Die Strömungsteilerventile 44 sind in Flüssigkraftstoff-Abgabesystemen bzw. -Zuführungssystemen notwendig, bei denen es erwünscht ist, spezifische Sprühmuster von flüssigem Kraftstoff über einen weiten Bereich von Strömungsgeschwindigkeiten des flüssigen Kraftstoffs vorzusehen. Unter solchen Umständen sind Kraftstoffeinspritzvorrichtungen mit jeweils einer einzigen Düse unzureichend, um die erwünschten Sprühmuster vorzusehen, wegen der Inkompressibilität von flüssigen Kraftstoffen.
In der Gaskraftstoff-Leitung 24 befinden sich ein Gaskraftstoff-Behälter bzw. -Tank 46, ein Gaskraftstoff-Steuerventil 52, ein Gaskraftstoff-Verteilerrohr 54 und eine Vielzahl von Gaskraftstoff-Einspritzdüsen 38. Das Triebwerk kann auch eine Gaskraftstoff-Förderpumpe 48 enthalten, die über eine Welle 5o von dem Triebwerk oder von einem Hilfsantriebssystem angetrieben werden kann. Gasförmiger Kraft- bzw. Treibstoff von dem Behälter 46 wird dem KraftstoffSteuerventil 52 zugeführt, das Kraftstoff an die Einspritzdüsen 38 liefert, und zwar mit Zumeßgeschwindigkeiten, die entsprechend den Triebwerksleistungs- oder -geschwindigkeitserfordernissen bestimmt werden. In typischer Weise hat das Gaskraftstoff-Verteilerrohr 54 eine beträchtliche Fluidstrom-Pfadlänge, um Kraftstoff auf alle der Vielzahl von Einspritzdüsen 38 zu verteilen, die gleichförmig um den Brenner herum angeordnet
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sind, welcher einen Durchmesser von bis zu etwa o,91 m (3 ft) oder einen noch größeren Durchmesser haben kann. Diese Ausdehnung des Verteilerrohrs 54 führt zu einer großvolumigen inneren Kanuner, die ein großes Volumen von unter Druck stehendem gasförmigem Kraftstoff speichern kann.
Die Einspritzdüsen 38 können dem Brenner 26 gasförmigen Kraftstoff über einen Gaskraftstoff-Durchgang 56 zuleiten, in dem Trenn- oder Ventilmittel 68 zum Zwecke einer Verhinderung einer dynamischen Instabilität.des Gasstroms durch die Zuführungseinrichtung 2o angeordnet sind. Genauer gesagt dienen die Ventilmittel 68 dazu, es zu verhindern, daß die in dem Brenner 26 auftretenden Druckschwankungen zu einer Komprimierung bzw. Beeinflussung des gasförmigen Kraftstoffs in dem stromaufwärts von den Ventilmitteln 68 befindlichen Teil der Gaskraftstoff-Leitung 24 führen.
In Figur 2 ist die vorliegende Erfindung unter Einschluß eines Teils 58 einer typischen Einspritzdüse 38 schematisch dargestellt. Der Spitzenbereich 58 der Einspritzdüse 38 enthält eine primäre Flüssigkraftstoff-Strömungsdüse 6o, die mit dem primären Durchgang 4o in Strömungsverbindung steht. Eine sekundäre Düse 62 ist um den Umfang der Düse 6o herum angeordnet und befindet sich in Fluidströmungsverbindung mit dem sekundären Durchgang 42. Eine dritte Düse 64, die gasförmigen Kraftstoff in den Brenner 26 einsprühen kann, ist um die Düse 62 herum angeordnet und enthält eine Vielzahl von Düsenmündungen oder -öffnungen 66, durch die gasförmiger Kraftstoff in den Brenner 26 gesprüht bzw. gespritzt wird. Die Düse 64 befindet sich in Fluidströmungsverbindung mit dem Gas-Fluiddurchgang 56. In dem Durchgang 56 ist die Ventileinrichtung 68 angeordnet, so daß der gesamte in den Gasturbinenbrenner eingesprühte gasförmige Kraftstoff zunächst durch diese Einrichtung 68 gelangen muß.
Die Ventileinrichtung 68 besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil 7o, welcher eine innere zylindrische Kammer 72 bilden kann, die sich in Fluidströmungsverbindung mit dem Gaskraftstoff-Durchgang 56 befindet. Das Gehäuse 7o kann von der Einspritzdüse 38 getrennt oder ein zusammenhängender Teil derselben sein und enthält einen Fluidauslaß 71. In die Kammer 72 ragt ein allgemein zylindrisches Ventilkäfigglied 74, das einen Fluideinlaß 75 hat
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und Ventilmittel einschließt, welche aus einem Ventilkopf 78 und einer Feder 80 bestehen. Der Ventilkopf 78 kann sich in einem zylindrischen Hohlraum 84, der von der inneren zylindrischen Wandung 86 des Käfiggliedes 74 gebildet wird, hin- und herbewegen. Der Ventilkopf 78 wird durch eine Feder 80 wahlweise in Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz 82 gehalten. Unter Bedingungen einer geringen Strömung fließt der gesamte gasförmige Kraftstoff im Durchgang 56 nacheinander durch den Fluideinlaß 75, durch einen begrenzten bzw. beschränkten Durchgang 88 in dem Ventilkopf 78, in den Hohlraum 84, durch die Öffnungen 9o im Käfigglied 74, in die Kammer 72, durch den Fluidauslaß 71 und zurück in den Gaskraftstoff-Durchgang 56. Unter Bedingungen einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit reicht der Druck des gasförmigen Kraftstoffs nicht aus, um die Vorspannung der Feder 80 zu überwinden, so daß der Ventilkopf 78 in Dichtungseingriff mit dem Ventilsitz 82 verbleibt. Der oben beschriebene Zustand einer kleinen Strömungsgeschwindigkeit tritt prinzipiell auf, wenn das Gasturbinentriebwerk gleichzeitig mit flüssigem und gasförmigem Kraftstoff betrieben wird. Im einzelnen beträgt eine bei einem gleichzeitigen Betrieb auftretende typische Krafts-toiff stromauf teilung Io % Gaskraftstoff zu äa % Flüssigkraftstoff ► Unter solchen Bedingungen hat der gasförmige- Kraftstoffstrom eine vergleichsweise niedrige Geschwindigkeit,, und somit ist der Druck, unter dem der gasförmige Kraftstoff in die Brennkammer geleitet wird, klein. Dementsprechend können in dem Brenner auftretende Druckschwankungen zu Verbrennungsdrücken führen, die den Druck des zum Brenner gelieferten gasförmigen Kraftstoffs übersteigen. Ohne Ventileinrichtung 68 kann die Druckschwankung durch die Spitze 58, durch den Durchgang 56 und in das Verteilerrohr 54 zurückgelangen, um den gasförmigen Kraftstoff in diesen Elementen zu komprimieren bzw. zu beeinflussen. Da das Verteilerrohr 54 ein beträchtliches Volumen haben kann, kann darin eine beträchtliche Gaskraftstoff menge komprimiert werden. Wenn, die Druckschwankung aufhört, hat das komprimierte Gas einen Druck, der größer als der normale Abgabedruck des Gaskraftstoffs ist. Dementsprechend expandiert der gasförmige Kraftstoff, so daß er mit einer anormalen Strömungsgeschwindigkeit in die Brennkammer gelangt, was wiederum zu einer anderen Druckschwankung bzw. -störung führen kann.
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Die Ventileinrichtung 68 dient dazu, zumindest einen Teil des Kraftstoffzufuhrsystems von dem Einfluß der zuvor beschriebenen Druckschwankungen zu trennen. Die Ventileinrichtung 68 sorgt dafür, daß die Komprimierung des gasförmigen Kraftstoffs auf einem Minimum gehalten wird. Wenn die Ventileinrichtung 68 in dem Gaskraftstoff-Zufuhrdurchgang 56 angeordnet ist, wird die Druckschwankung daran gehindert, sich bis in einen Bereich stromaufwärts von der Ventileinrichtung 68 zu bewegen. Somit werden in dem Brenner auftretende Druckschwankungen bzw. -spitzen daran gehindert, den gasförmigen Kraftstoff in der Verteilerleitung 54 zu komprimieren, welche stromaufwärts von der Ventileinrichtung 68 angeordnet ist. Im einzelnen sorgt der begrenzte Durchgang 88 für ein Aufrechterhalten eines Druckabfalls an der Einrichtung 68, so daß der Druck des gasförmigen Kraftstoffs stromaufwärts von der Einrichtung 6 8 ständig größer als der Druck in dem Brenner ist, und zwar auch bei einer Druckvergrößerung durch die Druckschwankung. Daher führt die Druckschwankung nicht zu einer Beeinflussung der Gaskraftstoff-Zufuhrleitung oder des Systems stromaufwärts von der Einrichtung 68.
Unter großen Strömungsbedingungen, wie solchen, die auftreten, wenn das Gasturbinentriebwerk allein mit gasförmigem Kraftstoff betrieben wird, ist aufgrund des Kraftstoffbedarfs des Triebwerks eine Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit erforderlich, die die Strömungsdurchlauffähigkeit des begrenzten Durchgangs 88 übersteigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Bypassdurchgängen 92 im Käfigglied 74 vorgesehen, wobei diese Durchgänge den Strom des gasförmigen Kraftstoffs unter großen Strömungsbedingungen um den begrenzten Durchgang 88 im Bypass herumleiten sollen. Genauer gesagt entwickelt bei einem vorgewählten Druckaustand der auf den Kopf des Ventilkopfes 78 einwirkende Druck des gasförmigen Kraftstoffes eine Kraft, die die von der Feder So auf den Ventilkopf 78 ausgeübte Vorspannungskraft überwindet, so daß sich der Ventilkopf 78 vom Ventilsitz 82 abhebt. Damit kann gasförmiger Kraftstoff durch die Bypass-Durchgänge 92, die größer als der begrenzte Durchgang 88 sind, in die Kammer 72 strömen. Somit wird der gasförmige Kraftstoff zu dem Brenner mit der größeren Strömungsgeschwindigkeit geleitet, die erforderlich ist, wenn das Triebwerk nur mit gasförmigem Kraftstoff betrieben wird.
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Aus Figur 3 sind die Vorteile der vorliegenden Erfindung gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen leicht ersichtlich. Die gestrichelte Linie zeigt die Strömungseigenschaften einer herkömmlichen Einspritzdüse als Funktion des Druckverhältnisses des Drucks des gasförmigen Kraftstoffs in der Verteilerleitung zu dem Druck in der Brennkammer. Im einzelnen ist die korrigierte Strömungsgeschwindigkeit äes gasförmigen Kraftstoffs als Funktion von Pman/P3 aufgetragen. Hierbei sind Wg die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kräftstoffs, Tg die Temperatur des gasförmigen Kraftstoffs, Rg eine Gaskonstante, P3 der Brennerdruck und Pman der Gaskraftstoff-Verteilerleitungsdruck.
Es wurde festgestellt, daß das Druckverhältnis Pman/P3 zweckmäßigerweise gleich oder größer als 1,o9 sein sollte, damit das Kraftstoffverteilungssystem unempfindlich gegenüber Druckschwankungen in dem Brenner bleibt. In typischer Weise wird Kraftstoff unter Triebwerksleerlaufbedingungen mit einer Geschwindigkeit von 11,34 kg/Stunde ( 25 lbs/hr) zugeführt. Dementsprechend ist der begrenzte Durchgang 88 so bemessen, daß ein minimales Druckverhältnis von 1,o9 bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 11,34 kg/Stunde (25 lbs/hr) für den Leerlaufzustand beibehalten wird. Der Leerlaufbetriebszustand ist in Figur 3 als Punkt A gekennzeichnet. Wenn der begrenzte Durchgang 88 nicht vorgesehen ist, kann leicht festgestellt werden, daß eine herkömmliche Einspritzdüse zu einem Druckverhältnis führt, das beträchtlich kleiner als I,o9, beispielsweise 1,o2, bei derselben Leerlaufströmungsgeschwindigkeit (als Punkt 1B1 in Fig.3 gekennzeichnet) ist. Es ist auch festzustellen, daß eine herkömmliche Einspritzdüse gasförmigen Kraftstoff bei Geschwindigkeiten bis zu 1o8,86 kg/Stunde (24o lbs/hr) bei einem Druckverhältnis Pman/P, zuführt bzw. abgibt, welches unter dem minimalen Druckverhältnis liegt, das notwendig ist, um die Einflüsse der Brennerdruckschwankungen zu vermeiden. Der Punkt C an der den Stand der Technik betreffenden Kurve zeigt, daß das minimale Druckverhältnis von 1,o9 mit einer herkömmlichen Einspritzdüse nicht erreicht wird, bis die Kraftstoffströmungsgeschwindigkeit etwa 1o8,86 kg/Stunde (24o lbs/hr) beträgt. Diese Strömungsgeschwindigkeit entspricht angenähert der bei voller Leistung auftretenden Strömungsgeschwindigkeit. Dement-
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sprechend kann leicht abgeschätzt werden, daß die vorliegende Erfindung das erforderliche Druckverhältnis Pman/P3 von 1,o9 bei einer niedrigeren Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs bildet, als es für eine herkömmliche Einspritzdüse bzw. -einrichtung zutrifft.
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Claims (17)

  1. '812462
    ^l 6 38-13DV- 6976
    General Electric Company
    Ansprüche
    /Ty Gaskraftstoff-Zufuhreinrichtung zum Zuführen von gasförmigem Kraftstoff zum Brenner eines Gasturbinentriebwerks, wobei die Einrichtung eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Düsenmündung und ferner einen Gaskraftstoff-Versorgungskanal aufweist, der eine Fluidströmungsvexbindung zwischen der Düsenmündung und einer Quelle von unter Druck stehendem gasförmigem Kraftstoff herstellt, gekennzeichnet durch Mittel (68) , die es verhindern, daß in dem Brenner (26) auftretende Druckstörungen bzw. -Schwankungen den gasförmigen Kraftstoff in zumindest einem Teil der KraftstoffZuführungseinrichtung komprimieren bzw. beeinflussen.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel in dem Versorgungskanal (56) stromaufwärts von der Düsenmündung (66) angeordnete Ventilmittel (68) aufweisen, um zumindest eine vorbestimmte Größe des Gasfluiddrucks stromaufwärts von den Ventilmitteln (68) aufrechtzuerhalten.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (68) die vorbestimmte Druckgröße bei einer kleinen Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kraftstoffs durch die Einspritzdüse (38) aufrechterhalten.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventiliaittel (68) in der Einspritzdüse bzw. -düseneinrichtung
    (38) angeordnet sind.
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  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (68) in dem Versorgungskanal (56) angeordnete
    Drosselnd.ttel (88) zum Aufrechterhalten von zumindest einer
    vorbestimmten Größe des Gasfluiddrucks stromaufwärts von der Düsenmündung (66) und Bypassmittel (92) aufweisen, um wahlweise den gasförmigen Kraft- bzw. Treibstoff in Abhängigkeit von einem vorgewählten Zustand um die Drosselmittel (88) zu
    führen.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassmittel· einen Bypasskanal· (92) , der einen Strömungspfad für den Strom des gasförmigen Kraftstoffs um die Drosselitiittel· (88) biiden kann, und Ventiimittel· (78, 82) aufweisen, welche wahlweise den Strom des gasförmigen Kraftstoffs durch den Bypasskanal (92) abblocken können.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6r dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel (78, 82) den Strom des gasförmigen Kraftstoffs
    durch den Bypasskanal (88) bei einer kleinen Strömungsgeschwindigkeit des Gaskraftstoffs durch die Einspritzdüse (38) abblocken .
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselmittel (88) in der Einspritzdüse bzw. -düseneinrichfcung (38) angeordnet sind.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassmittel (92) in der Einspritzdüse bzw. -düseneinrichtung (3 8) angeordnet sind.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselmittel· (88) in der Einspritzdüse bzw. -düseneinrichtung (38) angeordnet sind.
  11. 11. Kraftstoffieitung, die einer Gaskraftstoff-Zufuhreinrichtung zum Zuführen von gasförmigem Kraftstoff zu dem Brenner eines Gasturbinentriebwerks durch eine an dem Leitungsausiaß ange-
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    ordnete Düsenmündung zugeordnet ist, gekennzeichnet durch Mittel (68), die es verhindern, daß in dem Brenner (26) auftretende Druckstörungen bzw. -Schwankungen den gasförmigem Kraftstoff in zumindest einem wesentlichen Teil der Leitung (56) komprimieren bzw. beeinflussen.
  12. 12. Kraftstoffleitung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (68) in der Kraftstoffleitung (56) angeordnet sind und zumindest eine vorbestimmte Größe des Gasfluiddrucks in dem wesentlichen Teil der Fluidleitung (56) stromaufwärts von den Mitteln (68) aufrechterhalten.
  13. 13. Kraftstoffleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel Ventilmittel (68) aufweisen, die bei einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit des Gaskraftstoifs durch die Einspritzdüse (38) die vorbestimmte Druckgröße aufrechterhalten.
  14. 14. Kraftstoffleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (68) in der Kraftstoffleitung (56) angeordnete Drosselmittel (88) zum Aufrechterhalten der vorbestimmten Druckgröße und Bypassmittel (92) zum wahlweisen Herumführen des Gasfluids um die Drosselmittel (88) in Abhängigkeit von einem vorgewählten Zustand aufweisen.
  15. 15. Kraftstoffleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassmittel einen Bypassdurchgang bzw. -kanal (92), welcher einen Strömungspfad für den Strom des gasförmigen Kraftstoffs um die Drosselmittel (88) bilden kann, und Ventilmittel (78, 82) aufweisen, welche wahlweise den Strom des gasförmigen Kraftstoffs durch den Bypasskanal (92) abblocken können.
  16. 16. Einrichtung zum Zuführen von gasförmigem Kraftstoff zu dem Brenner eines Gasturbinentriebwerks, gekennzeichnet durch eine Leitungsanordnung (56) für gasförmigen Kraftstoff, durch Mittel (24, 48, 52) zum Versorgen der Leitungsanordnung (56) mit
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    unter Druck stehendem gasförmigem Kraftstoff, durch eine Vielzahl von in der Leitungsanordnung (56) angeordneten Gaskraftstoff-Einspritzdüsen (38), die den unter Druck stehenden gasförmigen Kraftstoff in den Brenner (26) spritzen können, durch eine KraftstoffVerteilungsleitung (54), die den unter Druck stehenden Kraftstoff von den Versorgungsmitteln (24, 48, 52) empfangen sowie auf die Vielzahl von Einspritzdüsen (38) verteilen kann und durch in der Leitungsanordnung stromabwärts von der Verteilerleitung (54) angeordnete Mittel (68) , die es verhindern, daß in dem Brenner (26) auftretende Druckstörungen bzw. -Schwankungen den gasförmigen Kraftstoff in der Verteilerleitung (54) komprimieren bzw. beeinflussen.
  17. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (68) Drosselmittel (88) zum Aufrechterhalten zumindest einer vorbestimmten Größe des Gaskraftstoffdruckes in der Verteilerleitung (54) und Bypassmittel (92) aufweisen, die in Abhängigkeit von einem vorgewählten Zustand wahlweise dafür sorgen, daß der Kraftstoff die Drosselmittel (88) im Bypass umströmt.
    809839/0952
DE19782812462 1977-03-24 1978-03-22 Zufuhreinrichtung fuer gasfoermigen kraftstoff Withdrawn DE2812462A1 (de)

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