[發明專利]使用電動泵的燃料預熱

在審

• 申請號: 201380035813.8
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN104395595A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: D.L.里普利;B.哈舍納斯
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: F02M37/00
• 分類號: F02M37/00;F02M37/04;F02M31/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;胡斌

技術領域

本公開內容大體上涉及輔助動力單元，并且更具體地涉及用于在輔助動力單元啟動期間提供燃料的燃料系統。

背景技術

輔助動力單元(APU)用在飛行器上用于主發動機啟動，以提供飛行中的發動機重啟協助，且針對地面和飛行中操作供應電力和壓縮空氣。APU通常為燃氣渦輪發動機，其包括壓縮區段、燃燒區段和渦輪區段。壓縮區段吸入和壓縮環境空氣。壓縮空氣在燃燒區段中與燃料混合且點燃來產生高能燃燒空氣。燃燒空氣在渦輪區段中膨脹，渦輪區段旋轉來驅動壓縮區段且經由輸出軸來提供附加功率。

通常，齒輪箱安裝到APU的輸出軸上以用于驅動附件發電機和各種泵。燃料通過一個或多個燃料泵發送至APU的燃燒區段。常用的燃料泵為高壓、固定容積、齒輪傳動類型的泵，其需要發動機的機械旋轉來產生燃料流。在APU的啟動操作期間，齒輪傳動泵以遠低于正常操作速度的速度旋轉。在啟動速度下，尤其是在高空的冷狀態中，齒輪傳動泵不可在提供燃料的最佳點燃和燃燒的壓力和流率下輸送燃料。

發明內容

一種用于輔助動力單元的燃料系統包括機械燃料泵、電動燃料泵和控制器。機械燃料泵提供燃料流至輔助動力單元，且具有取決于輔助動力單元的操作速度的輸出。電動燃料泵定位成與機械燃料泵流動串聯。控制器引起電動燃料泵進行循環，且因此在輔助動力單元啟動之前加熱燃料。

一種用于輔助動力單元的燃料系統包括燃料供應導管、燃料計量單元、機械齒輪傳動泵、機械增壓泵、電動泵和控制器。燃料供應導管使燃料儲存器流體地連接到燃燒器上。燃料計量單元位于燃燒器上游的燃料供應導管上。機械齒輪傳動泵位于燃料計量單元上游的燃料供應導管上。機械增壓泵位于機械齒輪傳動泵上游的燃料供應導管上。電動泵位于機械齒輪傳動泵上游的燃料供應導管上。在輔助動力單元啟動期間，控制器命令電動泵來使燃料經由機械齒輪傳動泵流至燃料計量單元。

一種用于將加熱燃料提供至輔助動力單元的方法，該方法包括：命令閥關閉且防止燃料流至輔助動力單元，將電力提供至電動泵來循環，且從而在輔助動力單元啟動之前加熱燃料，且命令閥開啟以允許燃料流入輔助動力單元。

附圖說明

圖1為根據現有技術的燃料系統的示意圖。

圖2為根據本公開內容的具有電動泵的燃料系統的第一實施例的示意圖。

圖3為根據本公開內容的具有電動泵的燃料系統的第二實施例的示意圖。

圖4為示出根據本公開內容的用于燃料系統的機械傳動件和電源的示意圖。

圖5為示出根據本公開內容的用于燃料系統的關閉閥和減壓燃料導管的示意圖。

圖6為示出燃料供應系統的第二實施例的示意圖，其中示出了根據本公開內容的燃料系統的關閉閥和減壓燃料導管。

具體實施方式

圖1為根據現有技術的用于輔助動力單元(APU)的燃料系統10的示意圖。燃料系統10包括燃料供應導管12、燃料供應源14、機械齒輪傳動泵16、燃料計量單元18、發動機20、控制器22和燃料再循環導管24。燃料系統10將燃料從燃料供應源14提供至發動機20，以用于燃燒。

燃料供應導管12將燃料供應源14流體地連接到發動機20中的燃燒器上。更具體而言，燃料供應導管12使燃料供應源14、機械齒輪傳動燃料泵16、燃料計量單元18和發動機20流動串聯地連接。燃料計量單元18位于發動機28的上游，機械齒輪傳動燃料泵16位于燃料計量單元18的上游，且燃料供應源14沿燃料供應導管12位于機械齒輪傳動燃料泵16的上游。控制器22電連接到燃料計量單元18上。燃料再循環導管24將燃料計量單元18流體地連接到機械齒輪傳動燃料泵16附近的燃料供應導管12上。更具體而言，燃料再循環導管24的入口連接到燃料計量單元18上，且燃料再循環導管24的出口在燃料供應源14下游的位置和機械齒輪傳動燃料泵16上游的位置處連接到燃料供應導管12上。