×
25.08.2017
217.015.bd3b

СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002616327
Дата охранного документа
14.04.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя относится к автоматическому регулированию подачи топлива в камеру сгорания (КС) газотурбинного двигателя (ГТД). В систему дополнительно введены шунтирующий и электромагнитный клапаны, причем запорный элемент шунтирующего клапана установлен с возможностью соединения канала выхода в I коллектор с каналом выхода во II коллектор, а полость управления шунтирующего клапана соединена с электромагнитным клапаном и через жиклер с источником постоянного давления. Это позволяет улучшить работу КС ГТД, увеличить диапазон расхода топлива в КС и повысить надежность и ресурс системы. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемая система относится к автоматическому регулированию подачи топлива в камеру сгорания (КС) газотурбинного двигателя (ГТД).

Известна система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя (КС ГТД), содержащая топливные магистрали, по которым топливо от источника давления через распределительный и запорные клапаны поступает в топливные коллекторы, соединенные каналами с форсунками, для впрыска в КС. Для запуска двигателя топливо сначала через распределительный и первый запорный клапаны поступает в первый коллектор, после розжига, по мере увеличения частоты вращения двигателя, давление топлива возрастает, и топливо через распределительный и второй запорный клапан поступает во второй коллектор (см. патент RU 2034166, опубл. 30.04.1995 г., кл. F02C 9/26).

Недостатком данной системы является наличие в топливной магистрали между источником давления и запорными клапанами дополнительного элемента - распределительного клапана. Это приводит к повышению уровня давления топлива, связанного с дросселированием потока топлива на клапане. Высокий уровень давления в топливной системе снижает надежность и ресурс системы топливопитания КС ГТД.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является система топливопитания КС ГТД, содержащая топливные магистрали для подачи топлива от источника давления через запорные клапаны и топливные коллекторы к форсункам для впрыска в КС, в которой один из запорных клапанов выполняет функцию распределительного клапана (запорно-распределительный клапан).

При запуске двигателя запорно-распределительный клапан закрыт и топливо поступает к форсункам I коллектора. После розжига КС, с увеличением частоты вращения двигателя и возрастанием давления, топливо через запорно-распределительный клапан поступает во II коллектор КС (см. патент RU 2490493, опубл. 20.08.2013 г., кл. F02C 9/26).

Недостатком этой системы является дросселирование на запорно-распределительном клапане потока топлива, поступающего в КС через II коллектор. На запуске при закрытом запорно-распределительном клапане топливо к форсункам I коллектора поступает с давлением, обеспечивающим качественный распыл. При открытии запорно-распределительного клапана топливо начинает поступать во II коллектор, но за счет дросселирования потока топлива на клапане давление во II коллекторе значительно меньше давления в I коллекторе. Вследствие чего во II коллекторе нет качественного распыла. При дальнейшем увеличении расхода топлива давление во II коллекторе повышается, улучшая распыл топлива, но при этом повышается давление топлива перед запорно-распределительным клапаном и давление в I коллекторе. Из-за чрезмерно высокого давления подача топлива в КС через I коллектор нарушается и система топливопитания может выйти из строя.

В связи с этим указанная система топливопитания КС имеет ограничение по диапазону подаваемого в КС расхода топлива, а высокий уровень давления топлива снижает надежность и уменьшает ресурс системы.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является улучшение работы КС ГТД, увеличение диапазона расхода топлива в КС и повышение надежности и ресурса системы.

Технический результат достигается за счет того, что в систему топливопитания КС ГТД, которая содержит топливные магистрали, каналы выхода в I и II коллекторы форсунок камеры сгорания, запорный клапан, соединенный с источником высокого давления и с каналом выхода в I коллектор, и распределительный клапан, который соединен с одной стороны с каналом выхода в I коллектор, а с другой - с каналом выхода во II коллектор, дополнительно введены шунтирующий и электромагнитный клапаны, причем запорный элемент шунтирующего клапана установлен с возможностью соединения канала выхода в I коллектор с каналом выхода во II коллектор, а полость управления шунтирующего клапана соединена с электромагнитным клапаном и через жиклер с источником постоянного давления.

Такая система топливопитания КС ГТД отличается:

- повышенной надежностью и увеличенным ресурсом за счет уменьшения давления топлива в системе;

- более качественным распылом топлива и возможностью увеличения диапазона расхода топлива за счет выравнивания давлений в I и II коллекторах;

- устойчивостью горения топливовоздушной смеси, которая достигается за счет равномерности поля температуры горения в КС ГТД.

Предложенная система топливопитания КС ГТД представлена на чертежах (фиг. 1, 2) и описана ниже.

На фиг. 1 дано схематическое изображение системы топливопитания.

На фиг. 2 - шунтирующий клапан.

Система содержит (см. фиг. 1) топливные магистрали 1, 2, 3, канал 4 выхода в I коллектор и канал 5 выхода во II коллектор, запорный клапан 6, отделяющий топливную магистраль 1 из полости высокого давления (Рв) от канала 4, шунтирующий клапан 7, распределительный клапан 8 и электромагнитный клапан 9. Управляющая полость 10 шунтирующего клапана 7 соединена с электромагнитным клапаном 9 и через демпфер 11 и топливную магистраль 3 с полостью постоянного давления (Pconst), а вход и выход распределительного клапана 8 соединены с каналами 4 и 5 соответственно.

Шунтирующий клапан 7 выполнен (см. фиг. 2) в виде золотника 12, запорного устройства типа седло 13 - заслонка 14, штока 15 с манжетным уплотнением 16, поджатого пружиной 17 через заслонку 14 к торцу золотника 12. Вход в запорное устройство шунтирующего клапана 7 соединен с каналом 4 выхода в I коллектор, а выход - с каналом выхода во II коллектор.

Сливные полости запорного клапана 6, шунтирующего клапана 7 и электромагнитного клапана 9 соединены каналом 18 и топливной магистралью 2 с полостью низкого давления (слив).

Система работает следующим образом.

В исходном положении перед запуском двигателя подвижные элементы системы под действием монтажных пружин находятся на соответствующих упорах, при этом запорный 6 и распределительный 8 клапаны закрыты, а запорное устройство шунтирующего клапана 7 открыто. Электромагнитный клапан 9 обесточен и закрыт.

В процессе запуска двигателя давление топлива в магистрали 3 источника постоянного давления (насос, клапан постоянного давления) и в магистрали 1 источника высокого давления (насос, дозатор) (на чертеже данные элементы не показаны) повышается и соответственно повышается давление топлива перед запорным клапаном 6 и в управляющей полости 10 шунтирующего клапана 7.

Золотник 12 шунтирующего клапана 7 под действием давления топлива перемещается и через шток 15, преодолевая усилие пружины 17, перемещает заслонку 14 до упора в седло 13. При этом запорное устройство отсоединяет канал 4 выхода в I коллектор от канала 5 выхода во II коллектор.

При повышении давления перед запорным клапаном 6 он открывается, преодолевая усилие пружины, и топливо из топливной магистрали 1 поступает по каналу 4 к форсункам I коллектора. Давление, при котором открывается запорный клапан 6, определяется усилием пружины, которая отрегулирована таким образом, что запорный клапан открывается после сработки (закрытия) запорного устройства шунтирующего клапана 7.

При дальнейшем повышении давления (увеличение расхода топлива) в магистрали 1 и в канале 4 выхода в I коллектор открывается распределительный клапан 8 и топливо через профилированные пазы клапана, определяющие расход топлива во II коллектор, и канал 5 поступает к форсункам II коллектора.

По мере увеличения расхода топлива в КС и достижения устойчивого горения топливовоздушной смеси II коллектора подается команда на электромагнитный клапан 9, который открывается и соединяет управляющую полость 10 со сливом. Давление в управляющей полости 10 шунтирующего клапана 7 уменьшается, заслонка 14 под действием пружины перемещается на открытие и соединяет канал 4 выхода в I коллектор с каналом 5 выхода во II коллектор. Давления топлива в каналах 4 и 5 (на форсунках I и II коллекторов) выравниваются, и распределительный клапан 8, при отсутствии на нем перепада, закрывается.

Таким образом, предложенная система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя позволяет улучшить тонкость распыла топлива и увеличить диапазон его расхода в камере сгорания, повысить устойчивость горения топливовоздушной смеси, что улучшает работу КС ГТД и обеспечивает увеличение надежности и ресурса системы топливопитания в целом.

Система топливопитания камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая топливные магистрали, каналы выхода в I и II коллекторы форсунок камеры сгорания, запорный клапан, соединенный с источником высокого давления и с каналом выхода в I коллектор, распределительный клапан, соединенный с одной стороны с каналом выхода в I коллектор, а с другой - с каналом выхода во II коллектор, отличающийся тем, что система содержит клапан шунтирования и электромагнитный клапан, причем запорный элемент клапана шунтирования установлен с возможностью соединения канала выхода в I коллектор с каналом выхода во II коллектор, а полость управления клапана шунтирования соединена с электромагнитным клапаном и через жиклер с источником постоянного давления.
СИСТЕМА ТОПЛИВОПИТАНИЯ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-14 из 14.
20.01.2018
№218.016.194c

Автоматический регулятор грузовых режимов торможения грузового подвижного состава

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Автоматический регулятор грузовых режимов торможения содержит реле давления. В корпусе реле давления размещены диафрагма, установленный с возможностью осевого перемещения подпружиненный подвижный поршень с подпружиненным клапаном,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636232
Дата охранного документа: 21.11.2017
20.02.2019
№219.016.c0bb

Система топливоподачи газотурбинного двигателя

Система топливоподачи предназначена для газотурбинных двигателей летательных аппаратов. Насос низкого давления выполнен в виде центробежно-шестеренного. Это обеспечивает заполнение межзубового пространства изнутри, улучшая полноту заполнения, устраняя кавитацию и срыв подачи топлива. Полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368794
Дата охранного документа: 27.09.2009
29.04.2019
№219.017.4532

Система автоматического регулирования прямоточного воздушно-реактивного двигателя

Система предназначена для автоматического регулирования прямоточного воздушно-реактивного двигателя. В системе дозатор расхода топлива с регулятором постоянного перепада давлений подключен к магистралям отдозированного и неотдозированного топлива. Распределитель топлива по коллекторам форсунок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002400642
Дата охранного документа: 27.09.2010
29.06.2019
№219.017.9b75

Система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области управления подачей топлива в газотурбинные двигатели. Система содержит насос, дозатор, выполненный в виде дозирующей иглы с сервопоршнем, электрогидропреобразователь и электрический датчик положения дозирующей иглы, связанные с электронным регулятором и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02230922
Дата охранного документа: 20.06.2004
Показаны записи 11-20 из 23.
20.01.2018
№218.016.194c

Автоматический регулятор грузовых режимов торможения грузового подвижного состава

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Автоматический регулятор грузовых режимов торможения содержит реле давления. В корпусе реле давления размещены диафрагма, установленный с возможностью осевого перемещения подпружиненный подвижный поршень с подпружиненным клапаном,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636232
Дата охранного документа: 21.11.2017
10.05.2018
№218.016.461a

Автоматический регулятор тормозной рычажной передачи железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового железнодорожного транспорта. Автоматический регулятор тормозной рычажной передачи железнодорожного подвижного состава содержит смонтированный в корпусе регулирующий винт с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650337
Дата охранного документа: 11.04.2018
12.07.2018
№218.016.704d

Автоматический регулятор тормозной рычажной передачи железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к элементам пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового железнодорожного транспорта. Автоматический регулятор содержит смонтированный в корпусе регулирующий винт с установленными на нем регулирующей и тяговой гайками, выполненными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660976
Дата охранного документа: 11.07.2018
22.09.2018
№218.016.8965

Двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель

Двухканальная система регулирования подачи топлива в газотурбинный двигатель относится к области авиационного двигателестроения и предназначена для автоматического управления ГТД на всех режимах работы двигателя. Система содержит основной и резервный каналы управления, междроссельную камеру,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667201
Дата охранного документа: 17.09.2018
20.02.2019
№219.016.c0bb

Система топливоподачи газотурбинного двигателя

Система топливоподачи предназначена для газотурбинных двигателей летательных аппаратов. Насос низкого давления выполнен в виде центробежно-шестеренного. Это обеспечивает заполнение межзубового пространства изнутри, улучшая полноту заполнения, устраняя кавитацию и срыв подачи топлива. Полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368794
Дата охранного документа: 27.09.2009
23.02.2019
№219.016.c5f2

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя (гтд)

Двухканальная система топливопитания и регулирования ГТД относится к области авиационного двигателестроения и предназначена для автоматического управления ГТД на всех режимах работы двигателя. Система содержит основной и резервный каналы управления, междроссельную камеру, регулируемые дроссели,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680475
Дата охранного документа: 21.02.2019
01.03.2019
№219.016.c88d

Способ сборки соединительного рукава

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении элементов пневматических систем тормозного оборудования подвижного состава рельсового транспорта. Способ сборки заключается в том, что на резинотекстильный шланг надевают оплетку, устанавливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680773
Дата охранного документа: 26.02.2019
11.04.2019
№219.017.0b3c

Магистральная часть воздухораспределителя тормозной системы железнодорожного подвижного состава

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к магистральной части воздухораспределителя тормозной системы. Магистральная часть воздухораспределителя включает размещенную в корпусе подпружиненную подвижную перегородку, выполненную в виде закрепленной в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684459
Дата охранного документа: 09.04.2019
19.04.2019
№219.017.2fb2

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Двухканальная система топливопитания и регулирования предназначена для автоматического управления газотурбинными двигателями. Система содержит насос, дозатор топлива с клапаном перепада, основной и резервный каналы управления с селектором переключения. Электрогидропреобразователь основного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002338911
Дата охранного документа: 20.11.2008
29.04.2019
№219.017.405f

Двухканальная система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Двухканальная система топливопитания и регулирования предназначена для управления газотурбинными двигателями. Система содержит насос, дозатор топлива с клапаном перепада, основной и резервный каналы управления с селектором переключения. Электрогидропреобразователь основного канала управления по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002344305
Дата охранного документа: 20.01.2009
+ добавить свой РИД