Дозатор газообразного топлива

Дозатор газообразного топлива относится к области регулирования газотурбинных двигателей (ГТД), работающих на газообразном топливе, и может быть использован для подачи газообразного топлива в камеру сгорания ГТД. Дозатор газообразного топлива содержит дозирующую иглу. Дозирующая игла связана с входной магистралью и разделяет полость высокого давления и полость отдозированного топлива. Перед дозирующей иглой во входной магистрали установлен циклонный фильтр. Циклонный фильтр содержит рабочую камеру с входным и выходным соплами и вентиляционным отверстием. Входное сопло соединено с входной магистралью, а выходное - с полостью высокого давления. Вентиляционное отверстие соединено с полостью отдозированного топлива, а полость отдозированного топлива соединена с форсунками двигателя. Введение циклонного фильтра позволяет очистить газообразное топливо от твердых и жидких частиц и тем самым устранить эрозионный износ элементов проточной части дозирующей иглы и существенно повысить ресурс устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области регулирования газотурбинных двигателей (ГТД), работающих на газообразном топливе, и может быть использовано, в частности, для подачи газообразного топлива в камеру сгорания ГТД.

Известно устройство - газоструйный эжектор (см. Авторское свидетельство СССР №1331194, F04F 5/48 от 01.08.1985г.), содержащий каналы подачи активной и пассивной сред, активное сопло, установленную в нем с возможностью осевого перемещения иглу, пневмоцилиндр и поршень, связанный с иглой, камеру смешения, струйный регулятор расхода с каналом питания, подключенным к каналу подачи активной среды, выходными каналами, соединенными соответственно с рабочими полостями пневмоцилиндра, и дренажным каналом, сообщенным с атмосферой.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе эксплуатации сверхзвуковая струя газа с твердыми и жидкими частицами, истекающая из активного сопла эжектора, образует эрозионный (пылевой) износ поверхностей камеры смешения, что ограничивает ресурс устройства.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является регулятор подачи газообразного топлива в камеру сгорания ГТД (см. патент РФ №1764379, F02C 9/26 от 29.12.1989г.), содержащий дозирующую иглу с элементами проточной части, связанную с входной магистралью, а через полость отдозированного топлива с выходной магистралью, которая подключена к форсункам камеры сгорания ГТД.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе подачи газообразного топлива на форсунки (с дозвуковым истечением) камеры сгорания ГТД на дозирующей игле возникает большой (сверхкритический) перепад давлений газа. Газ с содержащимися в нем твердыми и жидкими частицами, проходя через дозирующую иглу с большой скоростью, а на некоторых режимах со сверхзвуковой скоростью, вызывает эрозионный износ элементов проточной части дозирующей иглы, а это ограничивает ресурс устройства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является устранение эрозионного износа элементов проточной части дозирующей иглы, позволяющее повысить ресурс дозатора газообразного топлива.

Для достижения указанного технического результата в дозатор газообразного топлива, содержащий дозирующую иглу, образующую проточную часть, разделяющую полость высокого давления, связанную с входной магистралью, и полость отдозированного топлива, соединенную магистралью с форсунками двигателя, во входную магистраль перед дозирующей иглой введен циклонный фильтр, содержащий рабочую камеру с входным и выходным соплами и вентиляционным отверстием, причем входное сопло циклонного фильтра соединено с входной магистралью, выходное- с полостью высокого давления дозирующей иглы, а вентиляционное отверстие циклонного фильтра соединено с полостью отдозированного топлива.

Введение циклонного фильтра, содержащего рабочую камеру с входным и выходным соплами и вентиляционным отверстием, и соединение входного сопла циклонного фильтра с входной магистралью, выходного - с полостью высокого давления, а вентиляционного отверстия циклонного фильтра с полостью отдозированного топлива позволяет очистить газообразное топливо от твердых и жидких частиц и тем самым устранить эрозионный износ элементов проточной части дозирующей иглы и существенно повысить ресурс устройства.

Предлагаемый дозатор газообразного топлива представлен на чертеже и описан ниже.

Устройство содержит дозирующую иглу 1, образующую проточную часть 2, разделяющую полости 3 и 4, соответственно высокого давления и отдозированного топлива. Во входной магистрали 5 перед дозирующей иглой 1 установлен циклонный фильтр 6, содержащий рабочую камеру с входным 7 и выходным 8 соплами и вентиляционным отверстием 9, соединенным с полостью отдозированного топлива 4. Входное сопло 7 соединено с входной магистралью 5, а выходное сопло 8- с полостью высокого давления 3. Полость отдозированного топлива 4 соединена магистралью 10 с форсунками двигателя (не показаны).

Дозатор газообразного топлива работает следующим образом.

Газ с содержащимися в нем твердыми и жидкими частицами по входной магистрали 5 под высоким давлением через входное сопло 7 поступает по касательной к внутренней цилиндрической поверхности рабочей камеры циклонного фильтра 6. При этом формируется вращающийся поток газа, в котором центробежные силы, воздействующие на твердые и жидкие частицы, отбрасывают их на стенку рабочей камеры. После чего твердые и жидкие частицы перемещаются вниз к вентиляционному отверстию 9, а очищенный газ через выходное сопло 8 поступает к дозирующей игле 1, находящейся в полости высокого давления 3. Очищенный газ поступает в полость отдозированного топлива 4 через проточную часть 2 дозирующей иглы 1. В то же время к газу, поступающему в полость отдозиованного топлива 4, поступает газ с элементами твердых и жидких частиц из вентиляционного отверстия 9 циклонного фильтра 6 и смесь газа при дозвуковом режиме истечения подается через магистраль 10 к форсункам ГТД. Газ, очищенный в циклонном фильтре б от твердых и жидких частиц, не образует эрозионного износа проточной части 2 дозирующей иглы 1. Проходя через форсунки при дозвуковом режиме истечения, газ с содержащимися в нем твердыми и жидкими частицами не образует эрозионного износа форсунок из-за невысоких (дозвуковых) скоростей течения газа в форсунках. Площадь вентиляционного отверстия 9 в сотни раз меньше проходной площади (на рабочих режимах) дозирующей иглы 1 и практически исключается влияние вентиляционного отверстия на работу дозатора газообразного топлива. А так как площадь вентиляционного отверстия 9 неизменна, то его наличие (при необходимости) можно учесть при работе (профилировании) дозирующей иглы 1.

Такое техническое решение позволяет устранить эрозионный износ элементов проточной части дозирующей иглы и существенно повысить ресурс дозатора газообразного топлива.

Дозатор газообразного топлива, содержащий дозирующую иглу, разделяющую полость высокого давления, связанную с входной магистралью, и полость отдозированного топлива, соединенную магистралью с форсунками двигателя,

отличающийся тем, что во входной магистрали перед дозирующей иглой установлен циклонный фильтр, содержащий рабочую камеру с входным и выходным соплами и вентиляционным отверстием, причем входное сопло циклонного фильтра соединено с входной магистралью, а выходное - с полостью высокого давления, а вентиляционное отверстие циклонного фильтра соединено с полостью отдозированного топлива.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике. Топливная форсунка, содержащая поточный проход для топливовоздушной смеси, направляемой в камеру сгорания, который продолжается через топливную форсунку в продольном направлении.

Изобретения относятся к способу и устройству для управления подачей топлива в камеру сгорания газовой турбины, содержащей компрессор выше по потоку относительно камеры сгорания, при этом способ содержит подачу топлива в камеру сгорания; получение значения свойства для по меньшей мере одного физического свойства (PT8, PT7, Tinlet, THBOV) воздуха, используемого для сжигания топлива в камере сгорания; оценивание тепловыделения (HIengmodel) топлива, подаваемого в камеру сгорания, на основе значения свойства; измерение калорийности (LCVmea) топлива выше по потоку относительно камеры сгорания; корректировку оцененного тепловыделения (HIengmodel) на основе измеренной калорийности (LCVmea); и управление топливным клапаном, регулирующим подачу топлива в камеру сгорания, на основе скорректированного оцененного тепловыделения (HIexpected) и требуемого тепловыделения (FFDEM).

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах управления многорежимными многотопливными газотурбинными двигателями. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности работы газотурбинного двигателя и повышение эффективности управления многотопливным газотурбинным двигателем на любом установившемся и переходном режимах его работы.

Изобретение относится к энергетике. В способе регулирования температуры природного газа для линии подачи топлива газотурбинного двигателя, содержащем этапы, на которых измеряют с помощью инфракрасного анализа процентное содержание природного газа, состоящего из метана (CH4), этана (C2H6), пропана (C3H8), бутана (C4H10), двуокиси углерода (CO2), рассчитывают процентное содержание азота (N2) как дополнение до 100% измеренного процентного содержания метана (CH4), этана (C2H6), пропана (C3H8), бутана (C4H10), двуокиси углерода (CO2), рассчитывают индекс, обозначающий энергетическое содержание природного газа, и регулируют температуру природного газа на основе этого индекса.

Изобретение относится к энергетике. Способ окисления топлива включает в себя несколько этапов.

Устройство слива текучих сред для авиационного двигателя, содержащее коллектор, выполненный с возможностью сбора текучих сред, сливаемых из двигателя, содержащее средства откачки текучих сред, содержащихся в коллекторе, и удаления этих текучих сред, и средства контроля, выполненные с возможностью оповещения о ненормальном сборе текучих сред коллектором, причем эти средства контроля выполнены с возможностью активации, когда расход собираемых текучих сред превышает пропускную способность средств откачки.

Группа изобретений относится к дозирующему топливному устройству для топливного инжектора турбоустройства летательного аппарата, а также к камере сгорания турбоустройста летательного аппарата и к турбоустройству.

Изобретение относится к устройству питания и продувки форсунки камеры сгорания турбомашины. Устройство (1) подвода и продувки для форсунки камеры турбомашины, которое содержит: трубку (2) с первым отверстием (3) и вторым отверстием (4), блокирующую систему (5) для блокирования трубки, позволяющую регулировать прохождение текучих сред в трубку (2).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям дренажных систем авиационных двигателей. Коллектор (4) двигателя вертолета содержит внешнюю продольную стенку (41) и две закрытые концевые стенки (42, 43), продольную ось симметрии (X’X), наклоненную восходящим образом, патрубок (51-53), предназначенный для соединения со сливными дренажами, и связь (54), соединенную с соплом выброса газов (5) и соединенную с донной концевой стенкой (43).

Изобретение относится к энергетике. Топливный инжектор для турбомашины, содержащий корпус, включающий первичную топливную цепь и вторичную топливную цепь, питаемую дозирующим клапаном (15).

Изобретение относится к энергетике. Топливный инжектор для турбомашины, содержащий корпус (2), включающий в себя средства впуска топлива под давлением, запорный клапан, предназначенный для питания первичного топливного контура (31, 20), и дозирующий клапан (15), установленный ниже по потоку от запорного клапана и предназначенный для питания вторичного топливного контура (17, 21).

Изобретение может быть использовано в системах подачи топлива для тепловых двигателей. Предложен способ эксплуатации системы подачи топлива для теплового двигателя, причем система подачи топлива состоит, по меньшей мере, из одного топливопровода (1), проходящего к процессу (3) горения, вдоль которого расположен, по меньшей мере, один блок клапанов.

Изобретения относятся к способу и устройству подачи регулируемого потока топлива в камеру сгорания турбомашины. Топливо под высоким давлением подается с регулируемым расходом в камеру сгорания через клапан с позиционным управлением и останавливающий и повышающий давление отсечной клапан с переменным сужением.

Многоходовой клапан топливной системы газовой турбины содержит снабженное цилиндрическим гнездом клапанное тело, в ограничивающей гнездо стенке которого расположено несколько отверстий для подвода и/или отвода текучих сред, при этом в гнезде предусмотрена установленная подвижно вставка по меньшей мере с одним каналом с двумя другими отверстиям, с помощью которого обеспечивается возможность соединения по потоку друг с другом двух соседних отверстий, в клапанном теле предусмотрены два мостика, которые соединяют друг с другом расположенные в различных плоскостях отверстия.

Изобретение может быть использовано в конструкциях хвостовых блоков для слива топливного компонента из бака изделия через вентиль слива, расположенный на донной тепловой защите двигателя.

Изобретение предназначено для очистки газов от пыли и других твердых частиц в различных отраслях промышленности. Аппарат для очистки газов содержит цилиндро-конический корпус, к верхней торцевой части которого соосно присоединен выходной патрубок, к боковой поверхности цилиндрической части, в верхней ее зоне, входной патрубок, а в нижней части размещен бункер, сообщающийся с конической частью корпуса через выгрузное отверстие.

Изобретение относится к технологии очистки газов от пыли в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии. Осуществляют ввод в циклон с верхним осевым выхлопным патрубком очищаемого газа.
Наверх