Топливная система с многоканальными форсунками для газотурбинного двигателя и соответствующий способ регулирования - RU2016112526A
Код документа: RU2016112526A
Формула
1. Топливная система (1) газотурбинного двигателя, выполненная с возможностью впрыска топлива в камеру (8) сгорания газотурбинного двигателя, содержащая:
контрольный контур (9а), выполненный с возможностью впрыска топлива в камеру (8) сгорания,
главный контур (9b), выполненный с возможностью впрыска топлива в камеру (8) сгорания, и
регулятор (2) расхода, выполненный с возможностью регулирования расхода топлива в контрольном контуре (9а) и главном контуре (9b) в зависимости от режима работы газотурбинного двигателя, при этом указанный регулятор (2) расхода содержит подвижный золотник (26), выполненный с возможностью перемещения между первой конфигурацией, в которой главный контур (9b) перекрыт и контрольный контур (9а) открыт, и второй конфигурацией, в которой одновременно главный контур (9b) и контрольный контур (9а) открыты,
при этом топливная система (1) отличается тем, что дополнительно содержит:
топливный резервуар (5),
насос (6) высокого давления, выполненный с возможностью повышения давления топлива на выходе из топливного резервуара (5), и
продувочный резервуар (4), выполненный с возможностью выборочного соединения с одной стороны с резервуаром (5) или с насосом (6) высокого давления и с другой стороны с главным контуром (9b), при этом указанный продувочный резервуар (4) выполнен с возможностью всасывания, накопления и продувки топлива в главном контуре (9b) в зависимости от разности давления между главным контуром (9b) и резервуаром (5) или насосом (6) высокого давления, с которым он соединен.
2. Топливная система (1) по п. 1, отличающаяся тем, что на выходе регулятора (2) расхода дополнительно содержит регулятор (3) давления, выполненный с возможностью изменения давления в контрольном контуре (9а) и главном контуре (9b) и уменьшения разности потерь напора между контрольным контуром (9а) и главным контуром (9b) на входе регулятора (3) давления.
3. Топливная система (1) по п. 2, отличающаяся тем, что продувочный резервуар (4) соединен с главным контуром (9b) на выходе регулятора (3) давления.
4. Топливная система (1) по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что регулятор (2) расхода выполнен с возможностью управления продувочным резервуаром (4) и выборочного соединения продувочного резервуара (4) с топливным резервуаром (5) или с насосом (6) высокого давления так, что:
в первой конфигурации золотника (26) продувочный резервуар (4) соединен с резервуаром и накапливает топливо, содержащееся в главном контуре (9b), и
во второй конфигурации золотника (26) продувочный резервуар (4) соединен с насосом (6) высокого давления и нагнетает в главный контур (9b) топливо, накопленное, когда золотник (26) находился в первой конфигурации.
5. Топливная система (1) по одному из пп. 2 или 3, отличающаяся тем, что регулятор (3) давления содержит средства (38, Pa, Pb) регулирования, выполненные с возможностью изменения проходного сечения главного контура (9b) и контрольного контура (9а) на выходе регулятора (2) расхода, чтобы ограничивать потери напора в указанных контурах (9а, 9b).
6. Топливная система (1) по п. 5, отличающаяся тем, что средствами регулирования управляют два противодействующих давления (Pa, Pb), которые соответствуют давлению (Ра) на входе контрольного контура (9а) и давлению (Pb) на входе главного контура (9b), чтобы адаптировать проходное сечение указанных главного и контрольного контуров (9а, 9b).
7. Топливная система (1) по п. 6, отличающаяся тем, что средства регулирования дополнительно содержат золотник (38), выполненный с возможностью корректировки проходного сечения главного контура (9b) и контрольного контура (9а), при этом положение золотника (38) находится в динамическом равновесии в зависимости от давления (Ра) на входе контрольного контура (9а) и от давления (Pb) на входе главного контура (9b).
8. Топливная система (1) по одному из пп. 1-3, 6, 7, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок (7) дозировки топлива FMU на входе регулятора (2) расхода.
9. Топливная система (1) по п. 4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок (7) дозировки топлива FMU на входе регулятора (2) расхода.
10. Топливная система (1) по п. 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок (7) дозировки топлива FMU на входе регулятора (2) расхода.
11. Топливная система (1) по одному из пп. 1-3, 6, 7, 9, 10, в которой регулятор (2) расхода приводится в действие сервоклапаном (20) и дополнительно содержит пассивный электрический датчик (21) линейных перемещений LVDT, выполненный с возможностью определения конфигурации золотника (26) в регуляторе (2) расхода.
12. Топливная система (1) по п. 4, в которой регулятор (2) расхода приводится в действие сервоклапаном (20) и дополнительно содержит пассивный электрический датчик (21) линейных перемещений LVDT, выполненный с возможностью определения конфигурации золотника (26) в регуляторе (2) расхода.
13. Топливная система (1) по п. 5, в которой регулятор (2) расхода приводится в действие сервоклапаном (20) и дополнительно содержит пассивный электрический датчик (21) линейных перемещений LVDT, выполненный с возможностью определения конфигурации золотника (26) в регуляторе (2) расхода.
14. Топливная система (1) по п. 8, в которой регулятор (2) расхода приводится в действие сервоклапаном (20) и дополнительно содержит пассивный электрический датчик (21) линейных перемещений LVDT, выполненный с возможностью определения конфигурации золотника (26) в регуляторе (2) расхода.
15. Газотурбинный двигатель, содержащий камеру (8) сгорания, отличающийся тем, что содержит топливную систему (1), выполненную с возможностью впрыска топлива в камеру (8) сгорания, по одному из пп. 1-14.
16. Способ регулирования, отличающийся тем, что применяют топливную систему по одному из пп. 1-14, впрыскивающую топливо с входным расходом в камеру (8) сгорания газотурбинного двигателя через контрольный контур (9а) и главный контур (9b), при этом указанный способ регулирования содержит следующие этапы, на которых:
регулируют распределение расхода топлива в контрольном контуре (9а) и в главном контуре (9b) в зависимости от режима работы газотурбинного двигателя, перемещая подвижный золотник (26) между первой конфигурацией, в которой главный контур (9b) перекрыт, а контрольный контур (9а) открыт, и второй конфигурацией, в которой открыты одновременно главный контур (9b) и контрольный контур (9а), и
управляют продувочным резервуаром (4) в зависимости от положения подвижного золотника (26) регулятора (2) расхода, выборочно соединяя продувочный резервуар (4) с резервуаром (5) или с насосом (6) высокого давления так, чтобы всасывать, накапливать или продувать топливо в главном контуре (9b).
17. Способ регулирования по п. 16, в котором:
распределение входного расхода топлива между контрольным контуром (9а) и главным контуром (9b) регулируют, контролируя положение подвижного золотника (26), который изменяет проходное сечение (Sконтрольн) для топлива на входе контрольного контура (9а) и проходное сечение (Sглавн) для топлива на входе главного контура (9b), при этом контрольный контур (9а) и главный контур (9b) получают, каждый, часть входного расхода,
при этом каждое положение подвижного золотника (26) фиксирует часть входного расхода, поступающую в контрольный контур (9а), и часть входного расхода, поступающую в главный контур (9b), независимо от входного расхода топлива, обеспечивая таким образом регулирование распределения входного расхода на основании контроля положения золотника (26),
при этом способ дополнительно содержит этап, во время которого распределение входного расхода топлива корректируют, чтобы соблюдать минимальный или максимальный расход топлива, которое должно поступать в контрольный контур (9а) и/или в главный контур (9b).
