JP3143924B2 - ガスタービン用燃料スプリッタ弁アセンブリ - Google Patents

ガスタービン用燃料スプリッタ弁アセンブリ

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JP3143924B2 JP51423894A JP51423894A JP3143924B2 JP 3143924 B2 JP3143924 B2 JP 3143924B2 JP 51423894 A JP51423894 A JP 51423894A JP 51423894 A JP51423894 A JP 51423894A JP 3143924 B2 JP3143924 B2 JP 3143924B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体燃料の燃焼器への供給に関し、より詳
しくは、タービンエンジンの燃焼器に供給される燃料
を、少なくとも、第1の集合のノズルに供給する第1部
分と、第2の集合のノズルに供給する第2部分とに分割
するためのタービンエンジン用燃料スプリッタ弁に関す
る。
従来の技術 ガスタービンエンジンは、発電所のタービンエンジン
でまた航空機のエンジンの何れであっても、一般に燃焼
器と呼ばれるタービンエンジンのバーナー部分での燃料
の燃焼時の高温度を原因とする、望まれない窒素酸化物
を生み出す。当然、窒素酸化物の放出を減少させること
が望ましい。触媒作用によって、窒素酸化物を酸素及び
窒素に戻すことが可能であるが、燃焼中に窒素酸化物の
生成を低減することによって、窒素酸化物の放出を減少
させることがより効果的である。
高出力時のガスタービンエンジンの燃焼器内で燃料が
燃焼する間に生成される窒素酸化物は、燃焼器を2つま
たはそれ以上の燃焼室に区分し、これらの燃焼室を上流
の燃焼室で生成された燃焼生成物が、下流の燃焼室を通
過するように配置することによって、低減できることが
よく知られている。例えば、米国特許第4,045,956号明
細書には、2つの部分からなる燃焼器が開示されてお
り、この燃焼器では、燃料の第1の部分がパイロット部
分内で燃焼し、高温ガスの流れが形成され、この高温ガ
スの流れには、燃焼空気が追加される前に、更に燃料が
加えられ、燃焼器の第2部分では完全燃焼が実施され
る。
最高温度を低下させ、かつ窒素酸化物の形成を減少さ
せるために、燃焼過程の時間を長くすることは有効であ
るが、複数の燃焼室を用いることは、特に個々の燃焼室
に燃料を別個に供給する場合、操作がより複雑となる。
複数の燃焼室に別個に燃料を供給するためには、ガスタ
ービンエンジンの燃料供給システム内に燃料スプリッタ
弁を提供し、この燃料スプリッタ弁を、例えば出力レベ
ル及びエンジンの回転速度といったさまざまな動作パラ
メータに応じてタービンエンジンに供給される燃料の総
流量を計量する燃料計量ユニット(FMU)の下流側に配
置することが知られている。燃料スプリッタ弁は、FMU
からの燃料の全流量を受け取り、受け取った燃料を、各
燃焼室に対する複数の燃料の流れに分割する。出力され
た燃料の流れの各々は、特定の燃焼室の燃料供給マニホ
ルドに供給され、燃焼室及び燃料供給マニホルドの個々
の燃料のノズルに供給される。
米国特許第4,949,538号明細書には、気体燃料が燃焼
器の2つの別個の部分に供給される、発電所用のガスタ
ービンの燃焼器に気体燃料を供給する装置が開示されて
いる。この装置は、燃料スプリッタアセンブリを有し、
この燃料スプリッタアセンブリは、主コントローラから
の計量された気体の燃料を受け取り、この気体の燃料を
2つの流れに分配し、このうちの一方の流れは燃焼器の
第1部分に供給され、他方の流れはタービンエンジンの
燃焼器の第2部分に供給される。燃料スプリッタアセン
ブリは、第2のガスの流量を調節する等百分率調節弁と
平行に配置された、第1のガスの流れを調節する線形調
節弁を備えた調節された弁スプリッタアセンブリを有す
る。第1部分及び第2部分に供給される燃料の割合は、
各々、第1弁及び第2弁の流路の断面積によって決定さ
れる。ある実施例では、第1弁及び第2弁の調節は、弁
シャフトを機械的に接続することによって行われる。第
1弁及び第2弁の調節は、第1弁及び第2弁を駆動する
ある形状のカムによって、または第1弁及び第2弁の各
々の個々の油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータ
の各々の制御特性を近似的に形成する電気的なコントロ
ーラとによって行われても良い。調節される第1弁及び
第2弁を用いた場合、第1部分及び第2部分への燃料の
流れの変化は、航空機のタービンエンジンで必要とされ
る急速な変化と比べ緩慢であるために好ましくない。
発明の開示 本発明の目的は、ガスタービンエンジン、特に航空機
のガスタービンエンジンの複数の燃焼室を備えた燃焼器
の各燃焼室に供給される燃料を計量するための、燃料ス
プリッタ弁アセンブリを提供することである。
更に、本発明の目的は、燃焼器に供給される燃料全体
を受け取り、第1の燃焼室と、少なくとも1つの他の燃
焼室とに供給される燃料を正確に分配するための燃料ス
プリッタ弁アセンブリを提供することである。
本発明の燃料スプリッタ弁アセンブリは、例えば、ガ
スタービンエンジンの動作条件に応答する燃料計量ユニ
ットからの計量された燃料といった、燃料を受け取るよ
うに適合されており、受け取った燃料を、ガスタービン
エンジンの第1の燃焼室に供給するための第1部分と、
少なくとも1つの第2燃焼室に供給するための第2部分
とに分配するように動作する。燃料スプリッタ弁アセン
ブリは、第1燃焼室への燃料を調節するための第1弁手
段と、第2燃焼室への燃料の流れを調節するための第2
弁手段とを有する。第1弁手段は、第1燃焼室に供給さ
れる第1弁手段を流れる燃料を調節可能に計量する選択
的に配置可能なスプールと、第1弁手段で生ずる圧力の
減少の大きさを調節する自動配置される圧力調節スプー
ルとを有する。第2弁手段は、第1弁手段の圧力の減少
を所望の値に保持しながら第2燃焼室へ燃料の第2部分
を供給するように動作し、かつ第1弁手段の圧力の減少
が所望の値以下となったときに第2燃焼室への燃料の流
れを遮断する。
ある実施例では、燃料スプリッタ弁アセンブリは、計
量された燃料の流れを受け取る第1燃料流路と、この第
1燃料流路から第1燃焼室へ燃料を供給するための第1
燃料流路と連通した第2燃料流路と、第1燃料流路から
第2燃焼室へ燃料を供給するための前記第1燃料流路と
連通した第3流路とを有する。第1弁手段は、第2燃料
流路を通して第1燃焼室に供給される計量された燃料の
第1部分を調節可能に計量するために、第2燃料流路内
に機能的に配置され、かつ第1弁手段での圧力の減少を
調節し、第2弁手段は、第1弁手段での圧力の減少が、
所望の値に達たとき、前記第1弁手段での圧力の減少を
所望の値に保つべく、第3燃料流路を通して計量された
燃料の第2部分を第2燃焼室に供給し、前記第1弁手段
での圧力の減少が所望の値よりも小さい場合、前記第2
燃焼室への燃料の流れを遮断するべく選択的に開閉され
るように、前記第3燃料流路内に機能的に配置されてい
る。この実施例では、第1弁手段は、計量及び圧力調節
弁を有し、第2弁手段は、圧力制御及び流体遮断弁を有
する。
本発明の他の実施例では、第3弁手段が第4燃料流路
内に配置されており、この第3弁手段が、第2弁手段の
位置で前記第3燃料流路と接続されており、計量された
燃料の第3部分を第3燃焼室に供給する。第3弁手段
は、第4燃料流路を通して第3燃焼室に供給される計量
された燃料の第3部分を計量しかつ第3部分の圧力を調
節するように動作する。従って、この実施例では、第1
弁手段及び第3弁手段は、計量及び圧力調節弁を有し、
第2弁手段は、圧力制御及び流体遮断弁を有する。
図面の詳細な説明 上述された本発明の目的、特徴及び利点は、添付の図
面に例示された本発明及びその実施例の以下の詳細な説
明から明らかとなる。
第1図は、複数の燃焼室を備えたタービンエンジンの
燃焼器の各燃焼室へ燃料を供給するための本発明の燃料
スプリッタ弁アセンブリの実施例を含む燃料供給装置の
模式図である。
第2図は、2つの燃焼室を備えた燃焼器の各燃焼室へ
燃料を供給するよう適合された本発明の燃料スプリッタ
弁アセンブリの実施例の模式図である。
第3図は、3個の燃焼室を備えた燃焼器の各燃焼室へ
燃料を供給するよう適合された本発明の燃料スプリッタ
弁の実施例の模式図である。
発明の最良の実施態様 第1図には、計量された燃料を、例えば(図示されて
いない)航空機のガスタービンエンジンといったガスタ
ービンエンジンの複数の燃焼室を備えた燃焼器へ供給す
るための燃料供給装置10が描かれている。複数の燃焼室
を備えた燃焼器は、単一の燃焼室を備えた燃焼器と較
べ、高出力時にはより少ない窒素酸化物を生みだし、低
出力時にはより少ない炭化水素及び一酸化炭素を生み出
すように動作させることができる。第1図に例示された
燃焼器は、燃焼室20a及び20bを有し、燃焼室20a及び20b
には、燃料供給装置10から燃料が供給されている。しか
し、本発明の燃料スプリッタ弁アセンブリは、複数の燃
焼室を備えた燃焼器にその用途が限定されるものではな
く、任意の配置された、例えば互いに軸方向、周方向ま
たは半径方向に配置された任意の個数の複数の燃焼室を
備えた燃焼器に燃料を供給する装置に用いることもでき
る。
燃料供給装置10は、燃料供給導管12が、(図示されて
いない)燃料供給弁から燃料計量装置14へ燃料を供給
し、この燃料計量装置14が、エンジンの動作条件に応じ
て導管18へ供給される計量された燃料の流れ3を制御
し、複数の燃焼室を有する燃焼器20の燃焼室20a及び20b
に燃料を分配する燃料スプリッタ弁アセンブリ30へ燃料
を供給する流量制御弁を備えた公知の燃料計量装置から
なる。燃料計量装置(FMU)14の動作は、通常の方法で
行われるように、電子エンジンコントローラ(EEC)16
によって制御されても良い。使用される特定の形式のEE
Cは、本発明とは密接な関係がなく、その理由は、最近
の航空機のタービンエンジンに据え付けられた任意のEE
Cが、エンジンに要求される出力を満足するために、エ
ンジンの動作条件に応じて燃料供給導管12を流れる燃料
の量を計量するべく、従来通りにFMU14の動作を制御す
るように当業者によって適合されるためである。
第1図の燃料供給装置10に組み込まれた燃料スプリッ
タ弁アセンブリ30のある実施例は、計量された燃料の導
管18を通して、FMUからの計量された燃料の流れ3を受
け取る第1燃料流路32と、前記第1燃料流路から第1燃
焼室20aへ燃料を供給するための前記第1燃料流路32と
接続された第2燃料流路34と、前記第1燃料流路から第
2燃焼室20bへ燃料を供給するための前記第1燃料流路3
2と接続された第3燃料流路36とを有する。第1弁手段4
0が第2燃料流路34内に機能的に配置され、第2弁手段5
0が第3燃料流路36内に機能的に配置されている。
第1弁手段40は、第2燃料流路34を通って第1燃焼室
20aに供給される計量された燃料の第1の燃料の流れ5
の圧力を調節し、第1の燃料の流れ5を調節可能に計量
するための流量計量手段及び圧力調節手段を有する。第
2弁手段50は、第2の燃焼室20bが動作中の時、第1弁
手段40での圧力の減少を予め決められた値に保つための
第3燃料流路36を通して第2燃焼室20bに供給される計
量された燃料の流れ3の一部である第2の燃料の流れ7
を通過させるために選択的に開く圧力制御手段及び流体
遮断手段を有する。第2弁手段50は、第1弁手段40の圧
力の減少が所定の値以下の時、第2燃焼室に供給される
燃料を選択的に遮断するように閉じた状態となる。
第1弁手段40の動作は、EEC16によって制御されてい
る。第1燃焼室を動作させる場合、EEC16は、始めに弁
手段40を完全に開き、導管34を通して燃料を流す。第1
弁手段40を流れる燃料の計量は、EEC16によって制御さ
れ、流量制御手段に機能的に連結された弁配置手段を通
して、弁40の流体計量手段を選択的に配置して、導管34
に所望の量の燃料を流す。EEC16はまた、検出された流
体計量手段の位置をフィードバックすることにより、弁
手段40の流量計量手段の位置を連続的にモニタする。
第2燃焼室20bへ供給される燃料の流れは、第1弁手
段40の上流側の第1燃料導管と接続された第3燃料流路
36の燃料の流れの圧力と、第1弁手段40の下流側の第2
燃料流路34の燃料の流れの圧力との差、即ち第1弁手段
40での圧力の減少分に応答する第2弁手段50を自動配置
することで制御される。第1弁手段40での圧力の減少分
が、所定の値より小さい場合、第2弁手段50は自動的に
閉じた状態となり、第3燃料流路36を通る第2燃焼室20
bへの燃料の流れが遮断され、第2燃焼室の動作が停止
する。第2弁手段50が閉じた状態で、第1弁手段40での
圧力の減少分が予め決められた所望の値に近づいたと
き、第2弁手段50は、自動的に選択的に開いた状態とな
り、第3燃料流路36を通して第2燃焼室20へ燃料を供給
する。第2弁手段が開く程度は、第1弁手段40での圧力
の減少分が所望の値に保持されるように連続的に自動調
節される。
第2図に例示されているように、第1弁手段40を通し
て計量された燃料の流れ5が、第2燃料流路34を通っ
て、燃焼器20のパイロット室と呼ばれる第1の燃焼室20
aに燃料を噴射するための円周上に間隔を置いて配置さ
れた複数の燃料ノズル26に燃料を供給する燃料分配手段
25へ流れ込む。第2弁手段50を通過した燃料の流れ7
は、第3燃料流路36を通り、燃焼器20のメインチャンバ
と呼ばれる第2燃焼室20bへ燃料7を噴射する円周上に
間隔を置いて配置された複数のノズル28に流れ込む。第
2燃焼室20bは、パイロット室内の燃焼によって生じた
高温の生成物を受け取るようにパイロット室20aの軸線
方向の下流側に直列に配置されているが、パイロット室
に対して同一円周上または半径方向に配置されていても
良い。国際出願公報「WO−A−93/25851」には、2つの
燃焼室を備えたガスタービンエンジンの燃焼器の特に有
益な実施例が詳しく開示されている。
燃料弁アセンブリ30の第1燃料流路32は、上流側に配
置された燃料計量装置からの計量された燃料の流れ3を
受け入れるための入口33と、第2燃料流路34と接続され
た第1出口35と、第3燃料流路36と接続された第2出口
37とを有する。第2燃料流路34は、計量された燃料の流
れ3の第1部分を受け入れるための第1燃料流路32の第
1出口35に接続された入口と、燃料分配手段25に接続さ
れた出口とを有する。第3燃料流路36は、計量された燃
料の流れ3の第2部分を受け入れるための第1燃料流路
32の第2出口37に接続された入口と、燃料分配手段27に
接続された出口とを有する。燃料分配手段25及び27は、
例えば、個々のノズルに燃料を供給する流体分配弁及び
燃料マニホルドによって構成された装置からなる。
第1弁手段40は、流量計量手段42及び圧力調節手段44
を収容し、かつ第2燃料流路34の上流側部分と連通する
入口部分13と、第2燃料流路34の下流側部分と連通する
出口部分15とを有する流体室を画定するハウジングを含
む。流体計量手段は、入口ポート43及び出口ポート45を
備えた軸方向に変位可能なスプール42からなることが好
ましい。動作中に、流体計量スプール42は、弁配置手段
70の動作によって、EEC16の命令のもとで、軸方向に沿
って選択的に配置され、この弁配置手段70は、従来の形
式のトルクモータ及びフラッパダンパノズル装置からな
り、この装置では、トルクモータによって制御された中
心ダンパ76の両端に配置された一対の向かい合うノズル
74と共に動作するトルクモータ72を有する。EEC16から
の制御信号に応答して、トルクモータは、向かい合うノ
ズルの間でダンパを異なる位置に配置し、ノズルから、
導管73及び75を通って、計量スプール42の両端面41及び
49に各々伝達される圧力信号の振幅を異なる値にする。
両端面41及び49に伝達される圧力信号の振幅を異なる値
とすることによって、計量スプール42の軸方向の位置が
調節され、ハウジングの部分13と整合する入口ポート43
の有効な流路面積が、選択的に増加または減少し、入口
ポート43が第2燃料流路34の上流側部分と接続され、第
1弁手段40を通して第2燃料流路34の下流側部分へ流れ
る燃料の量が制御される。
第1弁手段40の圧力調節手段は、第1弁手段40内に軸
方向に変位可能に配置された調節スプール44からなるこ
とが好ましく、出口部分15と整合した第1弁手段40の出
口ポート45の有効な流路面積を選択的に増加または減少
し、第1弁手段での圧力の減少が所望の値に調節され
る。調節スプール44の一方の端部には、第1弁手段40の
チャンバを通過した燃料の圧力が加えられ、調節スプー
ル44のもう一方の端部には、第2燃料流路34に接続され
た出口35及び第3燃料流路36に接続された出口37の上流
側の第1燃料流路32を流れる燃料の圧力が加えられ、こ
の上流側の圧力は、導管77を通して調節スプールに伝達
される。洗浄フィルタ71が、第1燃料流路32内に配置さ
れ、調節スプール44から供給された燃料から異物を除去
する。調節スプール44の両端面の圧力差が変化すると
き、上流側の圧力に対してばね手段48によって付勢され
た調節スプール44は、この圧力差に応じて軸方向に変位
し、出口ポート45の流路面積を調節し、入口ポート43の
圧力の減少分を所望の値に保持する。調節スプール44を
自動配置することによって、入口ポート43の圧力の減少
分が所望の値に保持されたとき、第1弁手段40を通る燃
料の重量は、入口ポート43の有効な流路面積の関数とな
り、計量スプール42の軸方向の位置は、燃焼器20のパイ
ロット室20aへ燃料を供給するための第1弁手段44を通
る第2導管34の下流側の流路への燃料の量を表す。
従って、計量スプール42の軸方向の位置は、例えば線
形可変作動型トランスデューサLVDTなどの検知手段60を
配置することによってモニタされ、この検知手段60は、
計量スプール42からLVDT内へ軸方向に延出するコア部材
62の位置を従来の方法によって検知し、かつ計量スプー
ル42の軸方向の位置を表す信号を出力し、この信号をEE
C16に伝達する。この位置信号は、EEC16によって、計量
スプール42を配置するためのバルブ配置手段70を制御す
るフィードバック制御信号として用いられる。
第2弁50は、第2燃焼室が動作中に、第1弁手段40の
圧力の減少分を所望の値に保持しながら、第3燃料流路
36の下流側部分を通して燃料を流すべく選択的に開いた
状態となり、かつ第1弁手段40の圧力の減少分が所望の
値よりも低い場合、第3燃料流路を流れる燃料を遮断す
るべく閉じた状態となる圧力制御及び流体遮断弁からな
る。第1弁手段40を通過する燃料の圧力の減少分が、流
体計量及び圧力調節手段を適切に機能させるために十分
に大きな値を有することを確実とし、従って第1燃焼室
に供給される燃料の流れ5が単に第1弁手段40を配置す
ることによってEECによって正確に制御されることを確
実にするべく、計量された燃料の流れ3の一部が第2燃
焼室に供給されているとき常に第1弁手段40での圧力の
減少分が予め決められた値に保持されることが望まし
い。
第2弁手段50は、第3燃料流路36の上流側の部分に接
続された入口51と、第3燃料流路36の下流側の部分に接
続された出口53とを備えた流体室を画定するハウジング
を備えたばね付勢されたピストン弁を有することが好ま
しい。ピストン54は、流体室内に配置されており、入口
51を閉鎖する第1の位置からばね手段56の付勢力に逆ら
って軸方向に変位可能であり、燃料分配装置に燃料を供
給し、タービンエンジンの第2燃焼室内へ燃料を噴射す
るために燃料分配装置に関連する燃料ノズルへ燃料を供
給するために、第3燃料流路36の下流側の部分に燃料を
流す。ピストン54の上流側の面57は、第3流路36の上流
側の燃料の流れの圧力にさらされ、この圧力は第1弁手
段40に入る燃料の流れの圧力を表し、一方ピストン54の
下流側の面59は、第2燃料流路34の下流側の部分の燃料
の流れの圧力、即ち第1弁手段40から放出され第1燃焼
室に供給される燃料の流れ5の圧力と、ばね56の付勢力
とが加えられる。燃料の流れ5の圧力は、導管79を通し
てピストン54の下流側の面59に加えられる。従って、ピ
ストン54の上流側の面57に加えられる燃料の流れの圧力
と、ピストン54の下流側の面59に加えられる燃料の流れ
の圧力との差は、第1弁手段40を通して流れる燃料の流
れ5の圧力の減少分を表している。
動作中に、第2弁手段50の上流側の第3燃料流路36の
燃料の流れの圧力は、ピストン54の下流側の面56に加え
られる第2燃料流路34の下流側の燃料の流れの圧力とば
ねの付勢力との合計に打ち勝つだけの十分な力をピスト
ン54の上流側の面57に加える。第1弁手段40での圧力の
減少分が所望の値に達するまで、ピストン54が移動しな
いことを確実とするべく、下流側の面59に十分な付勢力
を加えるように、ばね手段56が選択される。ピストン54
の上流側の面57に加わる燃料の流れの圧力と、ピストン
54の下流側の面59に加わる燃料の流れの圧力との差が、
第2弁手段50での燃料の圧力の減少分を表しているの
で、出口53の流路面積は、第1弁手段の燃料の圧力の減
少分が所定の値に保持されるように自動的に調節され
る。従って、燃焼器が動作中に、第2弁手段50はバイパ
ス弁として働き、パイロット燃焼室20aに必要とされる
量を超過する弁アセンブリ30に供給される計量された燃
料の一部を、第2燃焼室20bに供給する。
EEC16によって計量弁42がその完全に開いた位置に配
置されたとき、第1弁手段40の圧力の減少分は、所望の
値以下となり、従って、ピストン54の上流側の面57に加
わる第2弁手段50の上流側の第3燃料流路36の燃料の流
れの圧力と、ピストン54の下流側の面59に加わる第2燃
料流路34の下流側の部分の燃料の流れの圧力との差が、
ばね56によってピストン54に加えられる付勢力に打ち勝
つには不十分な値となる。従って、ばね56はピストン54
を閉じる状態に付勢するために十分な力をピストン54に
加える。第2弁手段50が閉じた状態で、弁アセンブリ30
によって受け取られた計量された燃料の全体が、完全に
開いた状態の第1弁手段40を通ってパイロット燃焼室に
流れ込む。従って、第2燃焼室が動作していない場合、
EEC16は、第1弁手段40を完全に開いた状態とするべく
計量弁42を配置し、これによって第2弁手段50が閉じた
状態となり、弁アセンブリ30への所望の燃料の流れを計
量するべく上流側のFMUを制御するだけで、第1燃焼室
への燃料の流れを制御することができる。
第3図には、2個より多くの燃焼室、この場合には3
個の燃焼室を備えた燃焼器へ燃料を供給するべく適合さ
れた本発明の弁アセンブリの実施例が例示されている。
この実施例では、燃料スプリッタ弁アセンブリ30は、第
2弁手段50の上流側で第3燃料流路36と接続された入口
と、第3燃焼室20cに燃料を噴射するための複数の燃料
ノズルへ燃料分配装置を介して連通した出口とを備えた
第4の燃料流路38を有する。第4燃料流路38内には、第
3弁手段60が配置されており、この第3弁手段60は第1
弁手段40と同じように、第3燃焼室に供給される計量さ
れた燃料の流れ3の一部9を制御可能に計量するための
流量計量手段と、流量計量手段での圧力の減少分を一定
の値に調節するための圧力調節手段とを有する。第3弁
手段60は、第1弁手段40に関して上述されたように、EE
C16によって制御される。EEC16は、第3弁手段60の流量
計量手段62を選択的に配置し、第3燃焼室に燃料を供給
するために、第4燃料流路38の上流部分を通る所望の量
の燃料を流す。第3弁手段60の圧力調節手段64は、第4
燃料流路38に接続された入口の上流側の第3燃料流路36
の圧力であって、導管81を通して圧力調節手段64に加え
られる燃料の流れの圧力と、流量計量弁手段62を通して
流れる燃料の圧力との圧力差に応答して選択的に配置さ
れ、流量計量弁手段62での圧力の減少分を一定に保持す
る。
第3図に例示された実施例では、第2弁手段50は、燃
焼器が動作中に、再びバイパス弁として働き、第1燃焼
室または第3燃焼室で必要とされる燃料の量を超過した
弁アセンブリ30へ供給される計量された燃料の一部を第
2燃焼室へ供給し、EEC16が、第1及び第3弁手段40及
び60を制御し、第1及び第3燃焼室に供給される燃料を
正確に計量する。本発明の燃料スプリッタ弁アセンブリ
30は、各々の追加された燃焼室に対して燃料流路を追加
し、かつ流量計量及び圧力調節弁手段、即ち第1及び第
3弁手段40及び60と等しく機能する弁手段を各々の追加
された燃料流路に追加し、追加された各々の弁手段が、
EEC16によって制御され、関連する燃焼室へ供給される
燃料が正確に計量されるように適合されることが容易に
理解される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィースナー、チャルズ・イー アメリカ合衆国コネチカット州06033・ グラストンベリー・ウィローグリーンレ イン 76 (72)発明者 ドネリー、ブライアン・ジー アメリカ合衆国コネチカット州06078・ サフィールド・ノースストリート 1585 (56)参考文献 特開 昭64−19126(JP,A) 特開 昭60−145426(JP,A) 米国特許4949538(US,A) 英国特許出願公開1198982(GB,A) 英国特許出願公開2125110(GB,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02C 7/228 F23R 3/34 F23R 3/28

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1燃焼室(20a)と少なくとも第2燃焼
    室(20b)とを備えた、ガスタービンエンジンの燃焼器
    (20)に適した燃料スプリッタ弁アセンブリ(30)であ
    って、 第1弁手段(40)であって、前記第1燃焼室(20a)に
    前記第1弁手段(40)を通して供給される燃料(3)の
    第1部分(5)を調節可能に計量するための選択的に配
    置可能な流量計量手段(42)を備え、前記燃料(3)の
    前記第1部分(5)が前記第1弁手段(40)を通る時に
    圧力の減少が生ずる、第1弁手段(40)と、 前記第2燃焼室(20b)に前記燃料(3)の第2部分
    (7)を供給し、かつ前記第2燃料室(20b)への燃料
    (7)を遮断する第2弁手段(50)とを有し、 自動配置圧力調節手段(44)が、前記第1弁手段(40)
    での前記圧力の減少の大きさを調節するべく、前記第1
    弁手段(40)内に配置されており、前記第2弁手段(5
    0)が前記第1弁手段(40)での前記圧力の減少が予め
    決められた値に達したとき、前記燃料(3)の前記第2
    部分(7)を前記第2燃焼室(20b)に供給し、前記第
    1弁手段(40)での前記圧力の減少が、前記所定の値よ
    り小さい場合、前記第2燃焼室(20b)への燃料(7)
    を遮断することを特徴とする燃料スプリッタ弁アセンブ
    リ。
  2. 【請求項2】前記燃料(3)を受け入れるための入口
    (33)と、第1出口(35)と、第2出口(37)とを備え
    た第1燃料流路(32)と、 前記燃料(3)の前記第1部分(5)を受け入れるため
    の前記第1燃料流路(32)の前記第1出口(35)に接続
    された入口と、前記第1燃焼室(20a)に連通した出口
    とを備えた第2燃料流路(34)と、 前記燃料(3)の前記第2部分(7)を受け入れるため
    の前記第1燃料流路(32)の前記第2出口(37)に接続
    された入口と、前記第2燃焼室(20b)に連通した出口
    とを備えた第3燃料流路(36)と、 前記第2燃料流路(34)内に配置され、かつ前記第2燃
    料流路(34)の上流側部分に接続された入口(13)と、
    前記第2燃料流路(34)の下流側部分に接続された出口
    (15)とを備えた第1弁手段(40)と、 前記第3燃料流路(36)内に配置され、かつ前記第3燃
    料流路(36)の上流側部分に接続された入口(51)と、
    前記第3燃料流路(36)の下流側部分に接続された出口
    (53)とを備えた第2弁手段(50)とを有することを特
    徴とする請求項1に記載の燃料スプリッタ弁アセンブ
    リ。
  3. 【請求項3】前記第1弁手段(40)の前記流量計量手段
    (42)が選択的に配置可能な第1スプール手段(42)を
    有し、前記圧力調節手段(44)が前記第1弁手段(40)
    の前記出口(15)の面積を制御するための自動配置第2
    スプール手段(44)を有し、 前記第2弁手段(50)が、選択的に配置可能なピストン
    手段(54)を有することを特徴とする請求項2に記載の
    燃料スプリッタ弁アセンブリ。
  4. 【請求項4】前記第2弁手段(50)の上流側の部分で前
    記第3燃料流路(36)に接続された入口(39)と、第3
    燃焼室に連通した出口とを備えた第4燃料流路(38)
    と、 前記第4燃料流路(38)に配置された第3弁手段(60)
    とを有し、 前記第3弁手段(60)が前記第3燃焼室に供給される前
    記燃料(3)の一部分(9)を制御可能に計量する流量
    計量手段(62)と、前記流量計量手段(62)での前記圧
    力の減少を一定の値に調節する圧力調節手段(64)とを
    有することを特徴とする請求項2若しくは3に記載の燃
    料スプリッタ弁アセンブリ。
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Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448890A (en) * 1994-03-24 1995-09-12 United Technologies Corporation Fuel supply apparatus with cooled check valve
US5941074A (en) * 1995-11-14 1999-08-24 Dana Corporation Multi-port proportional fuel control valve for gas turbine engine
US5809771A (en) * 1996-01-19 1998-09-22 Woodward Governor Company Aircraft engine fuel system
US5845484A (en) * 1996-02-21 1998-12-08 Lucas Industries Inc. Fuel control system for a gas turbine engine
GB2312250A (en) * 1996-04-18 1997-10-22 Rolls Royce Plc Staged gas turbine fuel system with a single supply manifold, to which the main burners are connected through valves.
US5896737A (en) * 1997-06-16 1999-04-27 United Technologies Corporation Combined pressure regulating and fuel flow system
DE19825335A1 (de) * 1998-06-05 1999-12-09 Abb Patent Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine
US6314998B1 (en) 1999-07-27 2001-11-13 Alliedsignal Inc. Fuel divider and ecology system for a gas turbine engine
US6195978B1 (en) 1999-07-27 2001-03-06 Alliedsignal Inc. Ecology system for a gas turbine engine
US6722131B1 (en) 1999-08-19 2004-04-20 Honeywell International, Inc. Fuel control valve
US6675570B2 (en) 2000-06-15 2004-01-13 Argo-Tech Corporation Low-cost general aviation fuel control system
JP2002110570A (ja) * 2000-10-04 2002-04-12 Asm Japan Kk 半導体製造装置用ガスラインシステム
US6835062B2 (en) * 2001-12-14 2004-12-28 Suntec Industries Incorporated Fuel oil supply circuit for an oil burner having a solenoid valve in parallel circuit with diaphragm valve for controlling oil flow at start up
US6651441B2 (en) 2002-01-22 2003-11-25 Hamilton Sundstrand Fluid flow system for a gas turbine engine
US6666015B2 (en) 2002-01-28 2003-12-23 Hamilton Sundstrand Simplified fuel control for use with a positive displacement pump
GB0206220D0 (en) * 2002-03-15 2002-05-01 Lucas Industries Ltd Fuel system
US6892544B2 (en) 2002-04-29 2005-05-17 Honeywell International Inc. Flow divider & purge air system for a gas turbine engine
GB0216043D0 (en) * 2002-07-11 2002-08-21 Lucas Industries Ltd Fuel system
GB0323255D0 (en) * 2003-10-04 2003-11-05 Rolls Royce Plc Method and system for controlling fuel supply in a combustion turbine engine
US7624564B2 (en) * 2004-07-23 2009-12-01 Power Systems Mfg., Llc Apparatus and method for providing an off-gas to a combustion system
DE102006023237A1 (de) * 2006-05-18 2007-11-22 Mtu Aero Engines Gmbh Gasturbine
US8504276B2 (en) * 2008-02-28 2013-08-06 Power Systems Mfg., Llc Gas turbine engine controls for minimizing combustion dynamics and emissions
US8375696B2 (en) * 2008-05-05 2013-02-19 General Electric Company Independent manifold dual gas turbine fuel system
US8820087B2 (en) * 2008-09-08 2014-09-02 Siemens Energy, Inc. Method and system for controlling fuel to a dual stage nozzle
US8572985B2 (en) * 2009-06-26 2013-11-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Air filtration system for gas turbine engine pneumatic system
US20110139266A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Leutwiler Tomas R Adjustable plugs for fluid flow-split accuracy
US8516994B2 (en) * 2010-05-11 2013-08-27 Turn And Bank Holdings, Inc. Fuel injection system
US8893466B2 (en) 2011-03-18 2014-11-25 Hamilton Sundstrand Corporation Dual pump fuel flow system for a gas turbine engine and method of controlling
US8408233B2 (en) 2011-03-18 2013-04-02 Hamilton Sundstrand Corporation Flow control system and method for controlling two positive displacement pumps
US8464740B2 (en) 2011-06-13 2013-06-18 Honeywell International Inc. Combustor fuel control systems with flow divider assemblies
WO2013028562A1 (en) * 2011-08-19 2013-02-28 Woodward, Inc. Split control unit
US9957891B2 (en) * 2011-09-09 2018-05-01 General Electric Company Fuel manifold cooling flow recirculation
US8868941B2 (en) 2011-09-19 2014-10-21 Sonics, Inc. Apparatus and methods for an interconnect power manager
US9194291B2 (en) 2012-08-24 2015-11-24 Hamilton Sundstrand Corporation Turbomachine windmill bypass valve
US10458335B2 (en) 2012-09-17 2019-10-29 Hamilton Sundstrand Corporation Minimum pressure shut-off valve
FR3028245B1 (fr) * 2014-11-06 2019-05-24 Airbus Operations Circuit d'alimentation en carburant d'un aeronef
US10082088B2 (en) 2015-01-14 2018-09-25 Hamilton Sundstrand Corporation Flexure for metering valve assembly with retaining feature
US10215140B2 (en) 2015-04-14 2019-02-26 Turn And Bank Holdings, Llc Fuel control valve assembly
US10152112B2 (en) 2015-06-10 2018-12-11 Sonics, Inc. Power manager with a power switch arbitrator
US20180135531A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-17 General Electric Company Auto-thermal valve for passively controlling fuel flow to axial fuel stage of gas turbine
GB2563658B (en) 2017-06-23 2019-09-25 Rolls Royce Plc Combustion staging system for fuel injectors of a gas turbine engine
GB2563656B (en) 2017-06-23 2019-09-18 Rolls Royce Plc Combustion staging system for fuel injectors of a gas turbine engine
GB2563660B (en) 2017-06-23 2019-10-02 Rolls Royce Plc Combustion staging system for fuel injectors of a gas turbine engine
GB2563659B (en) 2017-06-23 2019-10-02 Rolls Royce Plc Combustion staging system for fuel injectors of a gas turbine engine
US11391214B2 (en) 2019-05-15 2022-07-19 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for purging a fuel manifold of a gas turbine engine using a flow divider assembly
US20210301766A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Hamilton Sundstrand Corporation Regulated flow divider valves
EP3889409B1 (en) * 2020-03-30 2024-04-24 Hamilton Sundstrand Corporation Flow divider valves with transient pressure limiting
EP3889408B1 (en) * 2020-03-30 2024-04-24 Hamilton Sundstrand Corporation Regulated flow divider valves with secondary equalization valves
US11913381B1 (en) 2022-08-26 2024-02-27 Hamilton Sundstrand Corporation Force modification of passive spool for control of secondary nozzle circuits
US11970977B2 (en) * 2022-08-26 2024-04-30 Hamilton Sundstrand Corporation Variable restriction of a secondary circuit of a fuel injector
US11970976B2 (en) * 2022-08-26 2024-04-30 Hamilton Sundstrand Corporation Variable restriction of fuel nozzle with an auxiliary circuit
US11913382B1 (en) 2022-08-26 2024-02-27 Hamilton Sundstrand Corporation Variable restriction of a fuel circuit of a fuel nozzle

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2724239A (en) * 1952-04-21 1955-11-22 Samuel S Fox Fuel flow distributing and manifold pressurizing valve for dual orifice fuel injection nozzles
FR1075220A (fr) * 1952-12-16 1954-10-14 Hispano Suiza Sa Perfectionnements apportés aux moteurs à combustion interne à flux continu, notamment à système de rechauffe, alimentés par un dispositif d'injection à rampes
US2951341A (en) * 1956-09-19 1960-09-06 Westinghouse Electric Corp Fuel injection system for an aircraft engine
US2963862A (en) * 1960-03-21 1960-12-13 Orenda Engines Ltd Fuel systems
GB1198982A (en) * 1966-07-07 1970-07-15 Lucas Industries Ltd Fuel Systems for Gas Turbine Engines
GB1223337A (en) * 1967-05-15 1971-02-24 Tokyo Gas Co Ltd An air-gas flow device for burners
US3779198A (en) * 1972-06-09 1973-12-18 A Gray Portholes
US3995660A (en) * 1975-12-08 1976-12-07 General Electric Company Flow metering and dividing valve
US4337616A (en) * 1980-04-14 1982-07-06 General Motors Corporation Fuel air ratio controlled fuel splitter
AU7223781A (en) * 1980-08-21 1982-03-17 Garrett Corp., The Engine management system
GB2125110A (en) * 1982-08-11 1984-02-29 United Technologies Corp Gas turbine augmentor fuel control system
US5036657A (en) * 1987-06-25 1991-08-06 General Electric Company Dual manifold fuel system
US4920740A (en) * 1987-11-23 1990-05-01 Sundstrand Corporation Starting of turbine engines
US4876857A (en) * 1988-08-15 1989-10-31 Allied-Signal Inc. Shut off/pressure regulating valve for turbine engine
US4949538A (en) * 1988-11-28 1990-08-21 General Electric Company Combustor gas feed with coordinated proportioning
US5020315A (en) * 1989-08-08 1991-06-04 United Technologies Corporation Multiple function fuel valve and system
US5148671A (en) * 1990-10-17 1992-09-22 General Electric Company Fuel circulation control system

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Publication number Publication date
EP0672220A1 (en) 1995-09-20
DE69302585D1 (de) 1996-06-13
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EP0672220B1 (en) 1996-05-08
JPH08504247A (ja) 1996-05-07
US5339636A (en) 1994-08-23
DE69302585T2 (de) 1996-09-12

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