RU2619518C1 - Gas turbine engine fuel feed system - Google Patents
Gas turbine engine fuel feed system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619518C1 RU2619518C1 RU2015155029A RU2015155029A RU2619518C1 RU 2619518 C1 RU2619518 C1 RU 2619518C1 RU 2015155029 A RU2015155029 A RU 2015155029A RU 2015155029 A RU2015155029 A RU 2015155029A RU 2619518 C1 RU2619518 C1 RU 2619518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- pump
- pressure pump
- fuel supply
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/236—Fuel delivery systems comprising two or more pumps
Landscapes
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам подачи топлива и регулирования работы камер сгорания газотурбинных двигателей (ГТД).The invention relates to systems for supplying fuel and regulating the operation of the combustion chambers of gas turbine engines (GTE).
Система обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания в количестве, необходимом для работы двигателя на режимах малого газа, крейсерском и максимальном. При этом система реализует широкий диапазон изменения расхода топлива в камеру сгорания.The system provides fuel supply to the combustion chamber in the amount necessary for the engine to operate at low gas, cruising and maximum. In this case, the system implements a wide range of changes in fuel consumption in the combustion chamber.
Известные системы подачи топлива в камеры сгорания содержат насосы, гидромеханические дозаторы топлива и регуляторы управления режимами работы двигателей.Known systems for supplying fuel to the combustion chambers contain pumps, hydromechanical fuel dispensers, and engine operation control knobs.
Основная проблема эксплуатации систем топливоподачи авиационных ГТД состоит в том, чтобы не было отказов работы их агрегатов, приводящих к прекращению подачи топлива в двигатель, а также в обеспечении надежности системы и требуемой точности дозирования топлива. Для системы с электроприводными насосами эти проблемы особенно актуальны, так как в ней появляются электроприводы и многочисленные электрические и гидравлические каналы связи, в том числе с клапанами и электрическим управлением, которые могут снизить надежность системы.The main problem of the operation of fuel supply systems for aircraft gas turbine engines is that there are no failures in the operation of their units, leading to a cessation of fuel supply to the engine, as well as to ensure the reliability of the system and the required accuracy of fuel metering. For a system with electric drive pumps, these problems are especially relevant, since electric drives and numerous electrical and hydraulic communication channels appear in it, including valves and electric control, which can reduce the reliability of the system.
Известна система подачи топлива и регулирования работы камеры сгорания ГТД, содержащая шестеренный насос с управляемым электроприводом, электронный регулятор, включающий в себя блок управления частотой вращения электродвигателя привода насоса, и датчик расхода топлива. Дозирование топлива осуществляется изменением частоты вращения электродвигателя привода насоса (см., например, Научно-технический отчет «Экспериментальные исследования демонстрационного образца САУ и топливопитания с управляемым электроприводом топливного насоса на двигателе ТА-12», номер госрегистрации Х75284, М., ЦИАМ им. Баранова П.И., 1991 г., стр. 8, 20, рис. 1.1).A known system for supplying fuel and regulating the operation of a gas turbine combustion chamber, comprising a gear pump with a controlled electric drive, an electronic controller including a control unit for the rotational speed of the pump drive electric motor, and a fuel consumption sensor. Dosing of fuel is carried out by changing the frequency of rotation of the pump drive electric motor (see, for example, Scientific and technical report “Experimental studies of a self-propelled gun demonstration model and fuel supply with a controlled electric fuel pump on a TA-12 engine”, state registration number X75284, M., TsAMAM na Baranova P.I., 1991, p. 8, 20, Fig. 1.1).
Недостатком этой системы является прекращение подачи топлива в камеру сгорания при отказе единственного насоса или его электропривода, поэтому не обеспечивается отказоустойчивость системы.The disadvantage of this system is the cessation of fuel supply to the combustion chamber in the event of a failure of a single pump or its electric drive; therefore, the fault tolerance of the system is not ensured.
Известна система подачи топлива и регулирования ГТД, в которой насос подачи топлива приводится в действие от коробки приводов агрегатов (см. М.В. Раздольнов, Д.Н. Сурнов. «Агрегаты воздушно-реактивных двигателей». М. Машиностроение, 1973, стр. 13, рис. 2).There is a known fuel supply system and gas turbine engine regulation, in which the fuel supply pump is driven from the unit drive box (see MV Razdolnov, DN Surnov. “Aggregates of air-jet engines.” M. Mechanical Engineering, 1973, p. . 13, fig. 2).
Недостатком подобных систем является то, что для обеспечения привода насоса на двигателе должна быть коробка приводов, усложняющая конструкцию двигателя, увеличивающая его массу и габариты. Кроме того, для обеспечения безотказности работы системы требуется система ее резервирования.The disadvantage of such systems is that in order to ensure the pump drive on the engine there must be a gear box, complicating the design of the engine, increasing its weight and dimensions. In addition, to ensure system uptime, a backup system is required.
Известна система подачи топлива и регулирования ГТД (патент РФ №2194181), содержащая электроприводной насосный блок, управляемый по частоте вращения и блок управления. Насосный блок состоит из топливоподающего насоса и последовательно включенного гидромеханического дозирующего устройства с элементом поддержания постоянного перепада давлений. Для обеспечения безотказности этой системы требуется сложная система резервирования, что уменьшает надежность системы подачи топлива, увеличивает ее массу и габариты.A known fuel supply system and regulation of the gas turbine engine (RF patent No. 2194181), comprising an electric drive pump unit controlled by speed and a control unit. The pump unit consists of a fuel supply pump and a hydromechanical metering device connected in series with an element for maintaining a constant pressure drop. To ensure the reliability of this system, a complex backup system is required, which reduces the reliability of the fuel supply system and increases its weight and dimensions.
Известна система регулирования подачи топлива в две и более группы форсунок ГТД (патент ЕР №1193379). Система содержит два параллельно расположенных топливных насоса высокого давления, каждый из которых вращается электродвигателем с переменной частотой вращения от устройства регулирования частоты вращения. Вход обоих насосов связан с общим патрубком подачи топлива низкого давления, а выходы каждого насоса соединены непосредственно с форсунками или объединены в общий выходной патрубок, из которого топливо поступает к форсункам. Объединение выходов двух насосов обеспечивает отказоустойчивость системы подачи топлива при отказе одного из насосов. Недостаток этой системы заключается в том, что она имеет практически вдвое большую массу и габариты, чем системы с насосами, последовательно установленными в магистрали подачи топлива в камеру сгорания. Это неприемлимо для двигателей летательных аппаратов.A known system for regulating the supply of fuel to two or more groups of gas turbine nozzles (patent EP No. 1193379). The system contains two parallel high-pressure fuel pumps, each of which is rotated by a variable speed electric motor from a speed control device. The inlet of both pumps is connected to a common low pressure fuel supply pipe, and the outputs of each pump are connected directly to the nozzles or combined into a common output pipe from which the fuel flows to the nozzles. The combination of the outputs of the two pumps ensures the fault tolerance of the fuel supply system in case of failure of one of the pumps. The disadvantage of this system is that it has almost twice the mass and dimensions than systems with pumps installed in series in the fuel supply line to the combustion chamber. This is not acceptable for aircraft engines.
Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является система подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя (патент РФ №2507407). Система содержит топливоподающие насосы с электроприводами, последовательно установленные в магистрали топливоподачи, связывающей топливный бак с камерой сгорания. При этом, по меньшей мере, один из насосов является основным топливоподающим насосом, а другой выполняет функцию вспомогательного. Вход и выход каждого насоса соединены обводным топливным каналом с клапаном, управляющим перетоком топлива по этому каналу. Электропривод основного насоса обеспечивает возможность поддержания заданного расхода топлива в камеру сгорания регулированием частоты вращения ротора электродвигателя или силы тока в его силовых обмотках. Регулятор подачи топлива в камеру сгорания выполнен цифровым и связан выходами с клапанами и собственными входами работы электроприводов по частоте вращения ротора и силе тока, и выполнен с задействованием входа электропривода основного насоса по частоте вращения ротора, а при его отказе - задействованием входа по току в силовых обмотках электродвигателя. Вспомогательный насос низкого давления выполнен центробежным, а основной насос высокого давления - шестеренным.The closest analogue selected for the prototype is a system for supplying fuel to the combustion chamber of a gas turbine engine (RF patent No. 2507407). The system contains fuel-supply pumps with electric drives, sequentially installed in the fuel supply line connecting the fuel tank with the combustion chamber. In this case, at least one of the pumps is the main fuel supply pump, and the other performs the function of the auxiliary. The inlet and outlet of each pump are connected by a fuel bypass channel to a valve that controls the flow of fuel through this channel. The electric drive of the main pump provides the ability to maintain a given fuel consumption in the combustion chamber by adjusting the rotor speed of the electric motor rotor or the current strength in its power windings. The regulator of the fuel supply to the combustion chamber is digitally connected and connected to the valves and their own inputs of the electric drives according to the rotor speed and amperage, and is made with the input of the main pump electric drive by the rotor speed, and if it fails, by using the current input to the power motor windings. The auxiliary low-pressure pump is centrifugal, and the main high-pressure pump is gear.
Эта система обеспечивает повышение отказоустойчивости системы подачи топлива с электроприводными насосами, в том числе при отказах любого из насосов.This system provides increased fault tolerance of the fuel supply system with electric drive pumps, including in the event of failure of any of the pumps.
Однако в этой системе при отказе электроприводного насоса высокого давления и открытии обводного канала вокруг него, давление на входе в насос становится больше давления на его выходе. Насос переходит в режим неуправляемой прокачки топлива в камеру сгорания параллельно обводному каналу, что снижает точность дозирования топлива на переходных режимах работы. Это может привести к забросам температуры газа в камере сгорания и другим нежелательным последствиям (например, погасанию камеры сгорания). Кроме того, наличие в системе обводных каналов с клапанами, управляемыми от цифрового регулятора, снижает надежность системы подачи топлива из-за наличия дополнительных электрических каналов связи, необходимости использования датчиков обратной связи по положению клапанов и т.д.However, in this system, when the high-pressure electric drive pump fails and the bypass channel around it opens, the pressure at the pump inlet becomes greater than the pressure at its outlet. The pump enters the uncontrolled flow of fuel into the combustion chamber parallel to the bypass channel, which reduces the accuracy of fuel metering in transient conditions. This can lead to overflow of gas temperature in the combustion chamber and other undesirable consequences (for example, extinction of the combustion chamber). In addition, the presence in the system of bypass channels with valves controlled by a digital controller reduces the reliability of the fuel supply system due to the presence of additional electric communication channels, the need to use feedback sensors for valve position, etc.
В основу данного изобретения положена задача обеспечения отказоустойчивости системы подачи топлива с электроприводными насосами во всех условиях эксплуатации ГТД, и повышения надежности системы путем сокращения количества электрических и гидравлических агрегатов и каналов связи (упрощение конструкции).The basis of this invention is the task of ensuring the fault tolerance of the fuel supply system with electric drive pumps in all conditions of operation of the gas turbine engine, and increasing the reliability of the system by reducing the number of electrical and hydraulic units and communication channels (simplification of design).
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в сохранении работоспособности двухступенчатой системы подачи топлива с поддержанием допустимой точности дозирования топлива при отказе любого из насосов низкого и высокого давления или их электроприводов.The technical result achieved by the invention is to maintain the operability of the two-stage fuel supply system while maintaining acceptable fuel metering accuracy in case of failure of any of the low and high pressure pumps or their electric drives.
Поставленная задача решается тем, что система подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя содержит два электроприводных насоса низкого и высокого давления, установленные последовательно в магистрали топливоподачи из бака в камеру сгорания и цифровой регулятор управления подачей топлива. Причем вход насоса низкого давления подключен к баку, а выход насоса высокого давления - к камере сгорания. При этом вход и выход насоса высокого давления соединены обводным топливным каналом, снабженным органом управления. Цифровой регулятор соединен каналами связи с электроприводами насосов. Насос низкого давления топлива выполнен центробежным, а насос высокого давления - шестеренным.The problem is solved in that the system for supplying fuel to the combustion chamber of a gas turbine engine contains two low and high pressure electric drive pumps installed in series in the fuel supply line from the tank to the combustion chamber and a digital fuel supply control regulator. Moreover, the input of the low pressure pump is connected to the tank, and the output of the high pressure pump is connected to the combustion chamber. In this case, the inlet and outlet of the high pressure pump are connected by a fuel bypass channel equipped with a control. The digital controller is connected by communication channels with electric pumps. The fuel low pressure pump is centrifugal, and the high pressure pump is gear.
Новым в изобретении является то, что система снабжена обратным клапаном, установленным на выходе насоса высокого давления в магистраль топливоподачи перед подключением выхода обводного канала и датчиком температуры топлива. Датчик температуры топлива установлен в магистрали топливоподачи после насоса низкого давления перед подключением входа обводного канала. Орган управления обводного топливного канала насоса высокого давления выполнен в виде обратного клапана. Причем цифровой регулятор дополнительно соединен каналом связи с датчиком температуры топлива.New in the invention is that the system is equipped with a check valve installed at the outlet of the high pressure pump to the fuel supply line before connecting the output of the bypass channel and the fuel temperature sensor. The fuel temperature sensor is installed in the fuel supply line after the low pressure pump before connecting the bypass channel input. The control element of the bypass fuel channel of the high pressure pump is made in the form of a check valve. Moreover, the digital controller is additionally connected by a communication channel to the fuel temperature sensor.
При такой системе подачи топлива в камеру сгорания:With such a system for supplying fuel to the combustion chamber:
- наличие обратного клапана на выходе насоса высокого давления в магистраль топливоподачи перед подключением выхода обводного канала обеспечивает отсутствие протока топлива через насос при отключении его электропривода, что исключает влияние протока на точность дозирования топлива и повышает надежность работы системы подачи топлива в камеру сгорания, так как исключаются электрические каналы связи, необходимые при использовании электроприводных клапанов;- the presence of a check valve at the outlet of the high pressure pump to the fuel supply line before connecting the bypass channel output ensures that there is no fuel flow through the pump when its electric drive is disconnected, which eliminates the influence of the duct on the fuel metering accuracy and increases the reliability of the fuel supply system to the combustion chamber, since electrical communication channels required when using electric actuator valves;
- наличие датчика температуры топлива позволяет учесть текущее значение плотности топлива, что обеспечивает точность дозирования массового расхода топлива в камеру сгорания, используемого в алгоритмах цифрового регулятора газотурбинного двигателя, и повышает надежность работы системы подачи топлива;- the presence of a fuel temperature sensor allows you to take into account the current value of the fuel density, which ensures the accuracy of the dosing of the mass flow of fuel into the combustion chamber used in the algorithms of the digital controller of the gas turbine engine, and increases the reliability of the fuel supply system;
- выполнение органа управления обводного топливного канала насоса высокого давления в виде обратного клапана обеспечивает повышение надежности и отказоустойчивости системы за счет сокращения количества электрических каналов связи.- the implementation of the control bypass of the fuel channel of the high pressure pump in the form of a check valve provides improved reliability and fault tolerance of the system by reducing the number of electrical communication channels.
Таким образом, решена поставленная в изобретении задача обеспечения отказоустойчивости системы подачи топлива в камеру сгорания с электроприводными насосами без ухудшения точности дозирования топлива во всех условиях эксплуатации ГТД, и повышения надежности системы путем сокращения количества электрических и гидравлических агрегатов и каналов связи, что упрощает конструкцию системы.Thus, the task of the invention is solved to ensure the fault tolerance of the system for supplying fuel to the combustion chamber with electric drive pumps without compromising the accuracy of fuel metering in all gas turbine operating conditions, and increasing the reliability of the system by reducing the number of electrical and hydraulic units and communication channels, which simplifies the design of the system.
Согласно изобретению система подачи топлива в двигатель поясняется описанием ее устройства и функционирования со ссылкой на чертеж.According to the invention, the fuel supply system to the engine is illustrated by a description of its structure and operation with reference to the drawing.
Система подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя, содержит магистраль топливоподачи из бака в камеру сгорания с установленными в ней последовательно двумя электроприводными насосами 1, 2 низкого и высокого давления и цифровой регулятор 3 управления подачей топлива. Причем вход насоса 1 низкого давления подключен к баку, а выход насоса 2 высокого давления - к камере сгорания. При этом вход и выход насоса 2 высокого давления соединены обводным топливным каналом 4 с органом управления 5, выполненным в виде обратного клапана, а цифровой регулятор 3 соединен каналами связи 6, 7 с электроприводами 8, 9 соответственно насосов 1, 2.The system for supplying fuel to the combustion chamber of a gas turbine engine, comprises a fuel supply line from the tank to the combustion chamber with two electric low-pressure and high-
Электроприводы 8, 9 выполнены вентильного типа. Они содержат электродвигатель и блок управления электродвигателем, который позволяет работать в двух режимах - режиме поддержания заданного значения частоты вращения электродвигателя или режиме поддержания заданного значения силы тока в его силовых обмотках, т.е. крутящего момента на валу электродвигателя.
Регулятор 3 снабжен алгоритмом расчета по требуемой величине подачи топлива в камеру сгорания, уставок на входы соответствующих электроприводов, задающих потребные значения частоты вращения ротора электродвигателя или силу тока в его силовых обмотках. Требуемая величина массового расхода топлива определяется в регуляторе 3 на основе имеющихся в памяти регулятора характеристик насосов в виде зависимости объемного расхода топлива от частоты вращения и силы тока в обмотках электродвигателя и зависимости плотности топлива от температуры, измеряемой датчиком.Regulator 3 is equipped with an algorithm for calculating the required amount of fuel supply to the combustion chamber, the settings for the inputs of the corresponding electric drives, setting the required values of the rotor speed of the electric motor rotor or the current strength in its power windings. The required value of the mass fuel consumption is determined in controller 3 on the basis of the characteristics of the pumps available in the controller's memory in the form of the dependence of the volumetric fuel consumption on the rotation frequency and current strength in the motor windings and the dependence of the fuel density on the temperature measured by the sensor.
Система снабжена обратным клапаном 10 на выходе насоса 2 высокого давления и датчиком 11 температуры топлива. При этом датчик 11 температуры топлива установлен в магистрали топливоподачи после насоса 1 низкого давления. Причем цифровой регулятор 3 дополнительно соединен каналом связи 12 с датчиком 11 температуры топлива. Насос 1 низкого давления топлива выполнен центробежного типа, а насос 2 высокого давления - шестеренного типа.The system is equipped with a
В ГТД с подачей топлива последовательно двумя электроприводными насосами (центробежным и шестеренным) предполагается реализовать следующие требования к системе подачи топлива;In a gas turbine engine with fuel supply in series by two electric drive pumps (centrifugal and gear), it is supposed to implement the following requirements for the fuel supply system;
- при одном отказе система подачи топлива обеспечивает работу двигателя без изменения режима;- with one failure, the fuel supply system ensures the operation of the engine without changing the mode;
- при двух отказах в системе подачи топлива допустимо изменение режима работы электроприводов, при сохранении их работоспособности на другом безопасном режиме.- in case of two failures in the fuel supply system, it is permissible to change the operating mode of electric drives, while maintaining their operability in another safe mode.
Реализация этих требований достигается структурным построением системы подачи топлива, надежностью электроприводов и выбором типа насосов и их характеристик.The implementation of these requirements is achieved by the structural construction of the fuel supply system, the reliability of electric drives and the choice of pump type and their characteristics.
В электроприводных насосах можно выделить три группы отказов:In electric drive pumps, three groups of failures can be distinguished:
- отказы механической части привода насосов (обрыв рессоры, соединяющей электродвигатель с валом насоса, заклинивание вала);- failures of the mechanical part of the pump drive (open spring connecting the electric motor to the pump shaft, jamming of the shaft);
- механические повреждения в самих насосах (разрушение подшипников опор вала, повреждения в проточном тракте насосов и т.п.);- mechanical damage in the pumps themselves (destruction of the bearings of the shaft bearings, damage in the flow path of the pumps, etc.);
- отказ электропривода (электродвигателя или его блока управления).- failure of the electric drive (electric motor or its control unit).
При возникновении отказа в системе подачи топлива неработающий насос становится дополнительным дросселем в магистрали подачи. При этом ротор насоса может быть неподвижным (заклинивание вала) или же продолжать вращаться в режиме авторотации.If a failure occurs in the fuel supply system, the idle pump becomes an additional throttle in the supply line. In this case, the pump rotor may be stationary (shaft jamming) or continue to rotate in autorotation mode.
Экспериментальные исследования характеристик центробежных насосов показали, что коэффициент сопротивления проточного тракта заторможенного центробежного насоса близок к величине коэффициента при квадрате расхода в уравнении, аппроксимирующем его напорную характеристику полиномом второй степени. Учитывая, что потери давления в центробежном насосе остаются и при его работе в режиме авторотации, в случае отказа в его трансмиссии необходимо переходить на режим с пониженным расходом (уменьшение расхода в два раза снизит потери давления в четыре раза), одновременно отключая электропривод насоса. При этом наличие обводного канала вокруг центробежного насоса не требуется.Experimental studies of the characteristics of centrifugal pumps showed that the drag coefficient of the flow path of a braked centrifugal pump is close to the coefficient at the squared flow rate in the equation approximating its pressure characteristic by a second degree polynomial. Considering that the pressure loss in the centrifugal pump also remains during its operation in autorotation mode, in case of failure of its transmission, it is necessary to switch to the low-flow mode (a decrease in the flow rate will halve the pressure loss by four times), while shutting down the pump's electric drive. Moreover, the presence of a bypass channel around the centrifugal pump is not required.
Для электроприводного шестеренного насоса, проточная часть которого является гидравлическим дросселем при отказе в его трансмиссии, отключение электропривода не обеспечивает проток топлива в камеру сгорания через насос и необходимо подключать перепуск топлива вокруг насоса. В заявляемой системе при отключении электропривода 9 это осуществляется автоматически за счет того, что по команде от регулятора 3 насос 1 раскручивается для обеспечения требуемого давления для прокачки топлива в камеру сгорания, при этом повышается давление за насосом 1, обратный клапан 5 открывается, а обратный клапан 10 закрывается.For an electric drive gear pump, the flow part of which is a hydraulic throttle in case of failure of its transmission, turning off the electric drive does not provide fuel flow to the combustion chamber through the pump and it is necessary to connect the fuel bypass around the pump. In the inventive system, when the
Как известно, для шестеренного насоса при поддержании заданной частоты вращения его электродвигателя обеспечивается постоянство объемного расхода топлива через насос, а при поддержании силы тока в обмотке - постоянство перепада давления на насосе за счет изменения частоты его вращения.As you know, for a gear pump, while maintaining the set speed of its electric motor, the volumetric flow rate of fuel through the pump is constant, while maintaining the current in the winding, the pressure drop across the pump is constant due to a change in its speed.
Система подачи топлива функционирует следующим образом.The fuel supply system operates as follows.
На режиме запуска ГТД функционирует только насос 1 низкого давления с приводом от электропривода 8 в режиме поддержания частоты вращения насоса (расхода топлива). Электропривод 9 привода насоса 2 высокого давления отключен. Здесь топливо по обводной магистрали 4 через обратный клапан 5 направляют в камеру сгорания. Так как большая часть топлива протекает по магистрали 4, а не по зазорам шестеренного насоса 2, то обратный клапан 10 давлением топлива закрыт.In the start-up mode of the gas turbine engine, only the low-pressure pump 1 operates with an electric drive 8 in the mode of maintaining the pump speed (fuel consumption). The
На заданном режиме работы ГТД регулятор 3 выполняет включение электропривода 9 насоса 2 высокого давления для подачи большего количества топлива в камеру сгорания. При этом регулятор 3 определяет необходимый для двигателя расход топлива. По величине расхода топлива регулятор 3 формирует сигнал о необходимой частоте вращения электропривода 9 насоса 2 высокого давления. Одновременно регулятор 3 формирует сигнал о требуемой величине тока в обмотках электропривода 8 насоса 1 низкого давления для обеспечения давления топлива, достаточного для безкавитационной работы насоса 2. Так как насос 2 функционирует, то открывается обратный клапан 10 и одновременно закрывается клапан 5, перекрывая расход топлива через магистраль 4.At a given mode of operation of the gas turbine engine, controller 3 turns on the
При отказе насоса 1 низкого давления подачу топлива обеспечивает насос 2 высокого давления. Для исключения кавитации насоса 2 регулятор 3 может при необходимости переводить электропривод 9 насоса 2 на пониженный режим работы.If the low pressure pump 1 fails, the
При отказе насоса 2 высокого давления регулятор 3 формирует сигнал на отключение электропривода 9 и перевод электропривода 8 насоса 1 низкого давления в режим поддержания повышенной частоты его вращения, необходимой для подачи в камеру сгорания требуемого расхода топлива повышенного давления. При этом давление топлива после насоса 1 увеличивается, открывается клапан 5, освобождая проход топливу через магистраль 4, и одновременно закрывается обратный клапан 10. В результате, несмотря на отказ насоса 2 высокого давления подача топлива в камеру сгорания продолжается, так как насос 1 продолжает функционировать и топливо по обводной магистрали 4 поступает в камеру сгорания с допустимой погрешностью по расходу, а неуправляемый проток топлива по насосу 2 отсутствует.If the high-
Таким образом, заявляемая система подачи топлива с электроприводными насосами 1, 2 соответственно низкого и высокого давления обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания в нормальных условиях работы, а также продолжение подачи топлива при отказе одного из насосов 1, 2 или при отказе одного из каналов связи 6, 7 управления электроприводами 8, 9.Thus, the inventive fuel supply system with electric drive pumps 1, 2, respectively, low and high pressure provides fuel to the combustion chamber under normal operating conditions, as well as continued fuel supply in case of failure of one of the
Изобретение может быть использовано в системах подачи топлива и регулирования, авиационных ГТД, а также в стационарных газотурбинных установках и других силовых установках, где требуется обеспечить широкий диапазон изменения подачи топлива в камеру сгорания.The invention can be used in fuel supply and control systems, aircraft gas turbine engines, as well as in stationary gas turbine plants and other power plants where it is required to provide a wide range of changes in the fuel supply to the combustion chamber.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015155029A RU2619518C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gas turbine engine fuel feed system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015155029A RU2619518C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gas turbine engine fuel feed system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2619518C1 true RU2619518C1 (en) | 2017-05-16 |
Family
ID=58715710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015155029A RU2619518C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Gas turbine engine fuel feed system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2619518C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116291895A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 成都凯天电子股份有限公司 | Missile fuel system capable of meeting high altitude use and design method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5463863A (en) * | 1983-10-06 | 1995-11-07 | Rolls-Royce Plc | Fuel control system |
| RU2194181C1 (en) * | 2001-06-25 | 2002-12-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Gas turbine engine fuel feed and control system |
| RU2228455C2 (en) * | 2002-08-15 | 2004-05-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Gas-turbine engine fuel supply and control system |
| RU2308606C1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-10-20 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Fuel supply and control system of gas-turbine engine |
| EP1715161B1 (en) * | 2005-04-22 | 2011-05-25 | Goodrich Control Systems Limited | Fuel system |
| RU2507407C1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Gas turbine engine fuel feed system |
-
2015
- 2015-12-22 RU RU2015155029A patent/RU2619518C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5463863A (en) * | 1983-10-06 | 1995-11-07 | Rolls-Royce Plc | Fuel control system |
| RU2194181C1 (en) * | 2001-06-25 | 2002-12-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Gas turbine engine fuel feed and control system |
| RU2228455C2 (en) * | 2002-08-15 | 2004-05-10 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Gas-turbine engine fuel supply and control system |
| EP1715161B1 (en) * | 2005-04-22 | 2011-05-25 | Goodrich Control Systems Limited | Fuel system |
| RU2308606C1 (en) * | 2006-03-17 | 2007-10-20 | ОАО "Омское машиностроительное конструкторское бюро" | Fuel supply and control system of gas-turbine engine |
| RU2507407C1 (en) * | 2012-08-14 | 2014-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Gas turbine engine fuel feed system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116291895A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 成都凯天电子股份有限公司 | Missile fuel system capable of meeting high altitude use and design method thereof |
| CN116291895B (en) * | 2023-05-19 | 2023-10-24 | 成都凯天电子股份有限公司 | Missile fuel system capable of meeting high altitude use and design method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5100398B2 (en) | Aircraft engine fuel supply | |
| JP4896893B2 (en) | Apparatus for supplying fuel to a gas turbine engine while adjusting the fuel flow rate | |
| US7762080B2 (en) | Fuel metering pump calibration method | |
| US7895819B2 (en) | Assistance and emergency backup for the electrical drive of a fuel pump in a turbine engine | |
| US6971373B2 (en) | Control system | |
| US6282882B1 (en) | Turbine engine control system providing electronic power turbine governor and temperature/torque limiting | |
| US9470152B2 (en) | Engine fuel control system | |
| EP2492473A2 (en) | Fuel system | |
| EP2485109B1 (en) | Direct metering fuel system with constant servo flow | |
| RU2674301C2 (en) | Fluid flow contour with devices of variable geometry and without volumetric pump for turbomachine | |
| US8720482B2 (en) | Fuel system | |
| US20180050812A1 (en) | Aircraft fuel pump systems | |
| US10526973B2 (en) | System for supplying a turbine engine with fluid having a low pressure pumping assembly comprising two pumps in parallel | |
| US9097210B2 (en) | Turbine generator assembly for thrust vector control | |
| US10711704B2 (en) | Fuel control system with shutoff feature | |
| RU2308606C1 (en) | Fuel supply and control system of gas-turbine engine | |
| JP2014137053A (en) | Fuel system | |
| RU2507406C1 (en) | Fuel feed system for gas turbine engine with augmenter | |
| RU2507407C1 (en) | Gas turbine engine fuel feed system | |
| RU2619518C1 (en) | Gas turbine engine fuel feed system | |
| WO2016048787A1 (en) | Pump authority switching apparatus for a fluid distribution system | |
| EP3034839B1 (en) | Means and arrangement for fuel icing protection | |
| RU2432477C2 (en) | Emergency control device of fuel supply to main combustion chamber of gas turbine engine | |
| RU2228455C2 (en) | Gas-turbine engine fuel supply and control system | |
| RU2476702C2 (en) | Gas turbine engine fuel feed system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210804 |