[發明專利]燃料氧轉換單元

有效

• 申請號: 201911070384.3
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN111140371B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 伊桑·帕特里克·奧康納;丹尼爾·艾倫·尼爾加思;布蘭登·韋恩·米勒;理查德·阿倫·韋斯林;彼得·艾倫·小安德魯斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22;B01D3/38
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

一種燃料氧轉換單元包括運載器或運載器的發動機的汽提氣流動路徑。燃料氧轉換單元包括：汽提氣增壓泵，其定位成與汽提氣流動路徑氣流連通，用于增加通過汽提氣流動路徑的汽提氣流的壓力；接觸器，其限定與汽提氣流動路徑氣流連通的汽提氣入口，液體燃料入口以及燃料/氣體混合物出口；燃料氣體分離器，其限定與接觸器的燃料/氣體混合物出口流體連通的燃料/氣體混合物入口，汽提氣出口和液體燃料出口；和連接組件，其將汽提氣增壓泵機械地聯接至燃料氣體分離器，連接組件具有變速機構，使得汽提氣增壓泵以與燃料氣體分離器不同的轉速旋轉。

技術領域

本主題大體涉及一種利用汽提氣的發動機的燃料氧轉換單元。

背景技術

典型的飛行器推進系統包括一個或多個燃氣渦輪發動機。燃氣渦輪發動機通常包括渦輪機，該渦輪機按順序流動的順序包括壓縮機區段，燃燒區段，渦輪區段和排氣區段。在操作中，空氣被提供給壓縮機區段的入口，在壓縮機區段，一個或多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣直到其到達燃燒區段。燃料與壓縮空氣混合并在燃燒區段內燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段被引導至渦輪區段。通過渦輪區段的燃燒氣體流驅動渦輪區段，然后被引導通過排氣區段，例如，進入大氣。

燃氣渦輪發動機和飛行器的某些操作和系統可能產生相對大量的熱量。燃料已被確定為一種有效的散熱器，以至少部分地由于其熱容量和燃燒更高溫燃料可能導致的燃燒操作效率的提高，在操作期間接收至少一些此類熱量。

然而，在沒有適當地調節燃料的情況下加熱燃料可能導致燃料“結焦”，或形成可能堵塞燃料系統的某些部件(例如燃料噴嘴)的固體顆粒。減少燃料中的氧量可以有效地減少燃料焦化超過不可接受的量的可能性。為此目的已經提出了燃料氧轉換系統。這些燃料氧轉換系統中的某些可以將汽提氣與液體燃料混合以從液體燃料吸收氧或以其他方式與液體燃料反應以降低液體燃料的氧含量。然而，可能難以實現有效且高效地提供通過系統的汽提氣流，將汽提氣與液體燃料混合，并且然后將汽提氣與液體燃料分離。因此，具有用于使汽提氣有效地循環并隨后從液體燃料中去除汽提氣的系統的燃料氧轉換單元將是有用的。

發明內容

本發明的各方面和優點將在下面的描述中部分地闡述，或者可以從該描述中顯而易見，或者可以通過實施本發明而獲知。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種燃料氧轉換單元，其限定運載器或運載器的發動機的汽提氣流動路徑。燃料氧轉換單元包括：汽提氣增壓泵，其定位成與汽提氣流動路徑氣流連通，用于增加通過汽提氣流動路徑的汽提氣流的壓力；接觸器，其限定與汽提氣流動路徑氣流連通的汽提氣入口，液體燃料入口以及燃料/氣體混合物出口；燃料氣體分離器，其限定與接觸器的燃料/氣體混合物出口流體連通的燃料/氣體混合物入口，汽提氣出口和液體燃料出口；和連接組件，其將汽提氣增壓泵機械地聯接到燃料氣體分離器，連接組件具有變速機構，使得汽提氣增壓泵以與燃料氣體分離器不同的轉速旋轉。

在某些示例性實施例中，變速機構是齒輪箱。

例如，在某些示例性實施例中，齒輪箱限定齒輪比，其中齒輪比大于1：1，使得汽提氣增壓泵比燃料氣體分離器旋轉得更快。

例如，在某些示例性實施例中，齒輪箱限定齒輪比，其中齒輪比小于1：1，使得燃料氣體分離器比汽提氣增壓泵旋轉得更快。

在某些示例性實施例中，變速機構是無級變速器。

在某些示例性實施例中，變速機構是變矩器。

在某些示例性實施例中，發動機還包括附件齒輪箱，并且其中，燃料氣體分離器和汽提氣增壓泵均由附件齒輪箱驅動。

例如，在某些示例性實施例中，附件齒輪箱包括第一墊，并且其中，燃料氣體分離器和汽提氣增壓泵均由附件齒輪箱的第一墊驅動。

在某些示例性實施例中，燃料氧轉換單元還包括與汽提氣流動路徑氣流連通的催化劑，用于從通過汽提氣流動路徑的汽提氣流中去除一定量的氧。