[发明专利]具有双分离器泵的燃料氧转换单元

说明书

一种燃气涡轮发动机的燃料输送系统包括：燃料箱；汲取泵，其在燃料箱下游，用于从燃料箱产生液体燃料流；主燃料泵，其在汲取泵的下游；和燃料氧转换单元，其在汲取泵的下游和主燃料泵的上游。燃料氧转换单元包括：汽提气管线；接触器，其与汽提气管线和汲取泵流体连通，用于形成燃料/气体混合物；和双分离器泵，其与接触器流体连通，用于接收燃料/气体混合物，并在主燃料泵的上游位置将燃料/气体混合物分离成汽提气流和液体燃料流。

技术领域

本主题大体涉及发动机的燃料氧转换单元及其操作方法。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机通常包括涡轮机，该涡轮机按顺序流动的顺序包括压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，空气被提供给压缩机区段的入口，在压缩机区段，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后被引导通过排气区段，例如，进入大气。

燃气涡轮发动机和飞行器的某些操作和系统可能产生相对大量的热量。燃料已被确定为一种有效的散热器，以至少部分地由于其热容量和燃烧更高温燃料可能导致的燃烧操作效率的提高，在操作期间接收至少一些此类热量。

然而，在没有适当地调节燃料的情况下加热燃料可能导致燃料“结焦”，或形成可能堵塞燃料系统的某些部件(例如燃料喷嘴)的固体颗粒。减少燃料中的氧量可以有效地减少燃料焦化超过不可接受的量的可能性。为此目的已经提出了燃料氧转换系统。

然而，本公开的发明人已经发现，包括燃料氧转换系统可以增加运行包括燃料氧转换系统的燃料输送系统所需的机械能的量。因此，在不过度负担燃料输送系统的机械能消耗的情况下实现具有燃料氧转换系统的燃料输送系统将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述中显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机的燃料输送系统。燃料输送系统包括：燃料箱；汲取泵，其在燃料箱的下游，用于从燃料箱产生液体燃料流；主燃料泵，其在汲取泵的下游；和燃料氧转换单元，其在汲取泵的下游和主燃料泵的上游。燃料氧转换单元包括：汽提气管线；接触器，其与汽提气管线和汲取泵流体连通，用于形成燃料/气体混合物；和双分离器泵，其与接触器流体连通，用于接收燃料/气体混合物，并且在主燃料泵的上游位置将燃料/气体混合物分离成汽提气流和液体燃料流。

在某些示例性实施例中，双分离器泵在操作期间限定液体燃料出口压力，其中液体燃料出口压力为至少大约70磅/平方英寸。

在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元的双分离器泵提供在燃料输送系统内汲取泵下游和主燃料泵上游的燃料流的基本上所有的压力升高。

在某些示例性实施例中，双分离器泵在燃料流中产生至少大约60磅/平方英寸的压力升高。

在某些示例性实施例中，双分离器泵包括单级分离器/泵组件。

在某些示例性实施例中，双分离器泵是限定轴线和径向方向的旋转泵，其中双分离器泵包括大体上沿着轴线延伸的气体过滤器和沿着径向方向位于气体过滤器的外侧且能够绕轴线旋转的多个桨状物。

在某些示例性实施例中，双分离器泵限定径向方向，燃料/气体混合物入口和液体燃料出口，其中，液体燃料出口沿径向方向位于燃料气体混合物入口的外侧。

在某些示例性实施例中，汲取泵机械地联接至主燃料泵并且能够与主燃料泵一起旋转。

在某些示例性实施例中，从汲取泵到主燃料泵的基本上所有的燃料流流过燃料氧转换单元的双分离器泵。