[发明专利]燃料氧转换单元

说明书

本发明涉及燃料氧转换单元。一种用于运载工具或运载工具的发动机的燃料氧转换单元包括：混合器；机械驱动式第一燃料气体分离器，其限定液体燃料出口和汽提气体出口，燃料氧转换单元限定与第一燃料气体分离器的液体燃料出口成流体连通的液体燃料出口路径；以及第二燃料气体分离器，其定位成在第一燃料气体分离器的下游的位置处与液体燃料出口路径成流体连通。

技术领域

本主题大体上涉及一种具有气体含量减少的液体出口的用于发动机或运载工具的燃料氧转换单元。

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。燃气涡轮发动机大体上包括涡轮机，涡轮机以串行流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，将空气提供给压缩机区段的入口，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机逐步地压缩空气，直到空气到达燃烧区段为止。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被导送至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，且然后通过排气区段而被导送至例如大气。

燃气涡轮发动机和飞行器的某些操作和系统可生成相对大的量的热。燃料已被确定为用以在操作期间接收这样的热中的至少一些的高效散热体，这至少部分地由于燃料的热容量和可由燃烧较高温度的燃料而引起的提高的燃烧操作效率。

然而，在未适当地调节燃料的情况下对燃料进行加热可使燃料“焦化”，或形成可堵塞燃料系统的某些构件(诸如燃料喷嘴)的固体颗粒。减少燃料中的氧的量可有效地降低燃料将焦化超过不可接受的量的可能性。出于这样的目的，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(stripping)气体，其用以吸收燃料或以其它方式与燃料发生反应以降低燃料的氧含量。然而，如果未适当地移除提供给燃烧区段的燃料系统中的过量气体，则该过量气体可引起不合期望的结果，诸如不合期望的燃烧动态特性。

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的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以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而认识到。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种用于运载工具或运载工具的发动机的燃料氧转换单元。燃料氧转换单元包括：混合器(contactor)；机械驱动式第一燃料气体分离器，其限定液体燃料出口和汽提气体出口，燃料氧转换单元限定与第一燃料气体分离器的液体燃料出口成流体连通的液体燃料出口路径；以及第二燃料气体分离器，其定位成在第一燃料气体分离器的下游的位置处与液体燃料出口路径成流体连通。

在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元进一步限定与第一燃料气体分离器的汽提气体出口成流体连通并且从燃料气体分离器延伸到混合器的循环气体流径，其中第二燃料气体分离器限定液体燃料出口和汽提气体出口，其中第二燃料气体分离器的汽提气体出口与循环气体流径成流体连通。

在某些示例性实施例中，第一燃料气体分离器是旋转分离器。

在某些示例性实施例中，第二燃料气体分离器是机械驱动式燃料气体分离器。

根据权利要求4的燃料氧转换单元，其中第二燃料气体分离器机械地联接到第一燃料气体分离器，并且能够与第一燃料气体分离器一起旋转。

在某些示例性实施例中，第二燃料气体分离器是旋风分离器。

在某些示例性实施例中，第二燃料气体分离器包括限定竖直方向的罐，其中罐限定汽提气体出口和液体燃料出口，其中汽提气体出口沿着竖直方向定位在液体燃料出口的上方。

例如，在某些示例性实施例中，罐限定内部并且包括定位在内部内的一个或多个挡板。

例如，在某些示例性实施例中，液体燃料出口沿着竖直方向定位在罐的一个或多个挡板中的至少一个的下方。