[发明专利]具有阀控制的燃料氧转换单元

说明书

一种燃料氧转换单元包括：接触器；燃料气体分离器，燃料氧转换单元，其限定从燃料气体分离器到接触器的循环气体流动路径；和隔离阀，其与循环气体流动路径气流连通，用于调节通过循环气体流动路径到达接触器的气体流。

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。这些燃料氧转换系统中的某些可引入汽提气以吸收燃料或以其他方式与燃料反应以降低燃料的氧含量。然而，如果没有适当地去除，则提供给燃烧区段的燃料系统中的过量气体会导致不期望的结果，例如不期望的燃烧动态。

因此，构造成减少提供给发动机的燃烧区段的脱氧燃料中的气体量的燃料氧转换系统将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得显而易见，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，提供了一种燃料氧转换单元，用于运载器或运载器的发动机。燃料氧转换单元包括：接触器；燃料气体分离器，燃料氧转换单元限定从燃料气体分离器到接触器的循环气体流动路径；和隔离阀，其与循环气体流动路径气流连通，用于调节通过循环气体流动路径到达接触器的气体流。

在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元还限定旁路气体流动路径，旁路气体流动路径在位于接触器上游的第一位置和位于燃料气体分离器下游的第二位置处与循环气体流动路径流体连通，其中隔离阀还与旁路气体流动路径流体连通，并且构造成用于将通过循环气体流动路径的气体流选择性地转移到旁路气体流动路径。

例如，在某些示例性实施例中，隔离阀是位于第一位置或第二位置的分流阀。

例如，在某些示例性实施例中，隔离阀是位于第一位置的第一分流阀，并且其中燃料氧转换单元进一步包括位于第二位置的第二分流阀。

例如，在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元进一步包括气体增压泵，其中第一位置进一步位于气体增压泵的下游。

例如，在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元进一步包括催化剂，其中第二位置进一步位于催化剂的上游。

在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元进一步包括气体增压泵，其中气体增压泵和燃料气体分离器机械地联接，使得气体增压泵能够与燃料气体分离器一起旋转。

在某些示例性实施例中，隔离阀是用于切断通过循环气体流动路径的气体流的截止阀。

例如，在某些示例性实施例中，截止阀是第一截止阀，并且其中燃料氧转换单元进一步包括第二截止阀，其中第一截止阀在循环气体流动路径中位于接触器的上游，并且其中第二截止阀在循环气体流动路径中位于燃料气体分离器的下游。