RU2702454C1 - Fuel system of gas turbine engine - Google Patents

Fuel system of gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2702454C1
RU2702454C1 RU2019115431A RU2019115431A RU2702454C1 RU 2702454 C1 RU2702454 C1 RU 2702454C1 RU 2019115431 A RU2019115431 A RU 2019115431A RU 2019115431 A RU2019115431 A RU 2019115431A RU 2702454 C1 RU2702454 C1 RU 2702454C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cryogenic fuel
turbine engine
gas turbine
liquid
temperature
Prior art date
Application number
RU2019115431A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Шишков
Original Assignee
Владимир Александрович Шишков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Александрович Шишков filed Critical Владимир Александрович Шишков
Priority to RU2019115431A priority Critical patent/RU2702454C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702454C1 publication Critical patent/RU2702454C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26—Control of fuel supply
    • F02C9/32—Control of fuel supply characterised by throttling of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44—Feeding propellants

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to cryogenic equipment, power engineering and engine building for ground location and vehicles, mainly to fuel systems of gas turbine engine for supply of liquefied natural gas or other type of cryogenic fuel. Set tasks in fuel system of gas turbine engine mainly for supply of cryogenic fuel containing cryogenic fuel tank connected in series through cutoff valve, cryogenic fuel pump, heat exchanger-steam generator, separator of liquid and vapor phases of cryogenic fuel, first flow rate regulator with nozzles in combustion chamber of gas turbine engine, are solved by that it additionally contains ejector pump, which active liquid phase inlet is connected to the cryogenic fuel pump outlet, and its first passive input is connected to the liquid phase outlet from the liquid and vapor phase separator of the cryogenic fuel, wherein output of ejector pump is connected to input of heat exchanger-steam generator, and in that between first passive input of ejector pump and outlet of liquid phase from separator of liquid and vapor phases of cryogenic fuel there is a shut-off valve connected to control unit, and in that the shut-off valve is closed when the operating mode of the gas turbine engine exceeds 0.4…0.6 of nominal; and with reduction of operating mode of gas turbine engine below 0.4…0.6 of nominal, shut-off valve is opened, and by the fact that at the inlet of the liquid and vapor phases separator of the cryogenic fuel temperature and pressure sensors are installed, connected to the control unit, at cryogenic fuel temperature higher by 3…5 degrees of temperature on line of saturation at pressure less than or equal to critical value or above temperature on line of phase transition liquid-gas at pressure above critical value shut off valve, and at temperature of cryogenic fuel is less than temperature, which is by 0.1…2 degrees above temperature on saturation line at pressure less than or equal to critical value or higher temperature on liquid-gas phase transition line at pressure above critical value, opening shutoff valve, and that in order to reduce the dimensions and weight of the cryogenic fuel pump, the output from the cutoff valve is further connected through the second flow rate controller to the second passive inlet to the ejector pump, wherein the second flow rate controller is connected to the control unit, as well as by the fact that the second flow rate regulator is opened with the closed shutoff valve, and before the opening of the shut-off valve, the second flow rate regulator is closed.
EFFECT: improving operating efficiency of cryogenic fuel system of gas turbine engine due to increased stability of operation and reduction of its overall weight characteristics.
6 cl, 5 dwg

Description

Топливная система газотурбинного двигателя преимущественно для подачи сжиженного природного газа или другого вида криогенного топлива относится к криогенной технике, энергомашиностроению и двигателестроению для наземного базирования и транспортных средств.The fuel system of a gas turbine engine primarily for supplying liquefied natural gas or another type of cryogenic fuel relates to cryogenic engineering, power engineering and engine building for land-based and vehicles.

Известна система подачи криогенного топлива (патент RU №2667845, опубл. 24.09.2018, бюл. №27), содержащая криогенную емкость, соединенную последовательно через расходный клапан, топливный насос и первый регулятор расхода с входом первого теплообменника парогенератора, состоящего из входного коллектора, соединенного через параллельные каналы с выходным коллектором, выход которого соединен через отсечной клапан с форсунками камеры сгорания, при этом подвод внешней теплоты к каналам первого теплообменника парогенератора осуществлен от горячих выхлопных газов энергетической установки, при этом выход топливного насоса через второй регулятор расхода соединен с холодным входом второго теплообменника парогенератора, холодный выход которого соединен с первым входом смесителя, при этом выход криогенного топлива из первого теплообменника парогенератора соединен с горячим входом второго теплообменника парогенератора, горячий выход которого соединен со вторым входом смесителя, а его выход соединен с входом в отсечной клапан, при этом первый и второй регуляторы расхода криогенного топлива соединены с блоком управления энергетической установки и на минимальном режиме работы энергетической установки первый регулятор расхода криогенного топлива открыт не более чем на 70%, а второй регулятор расхода криогенного топлива открыт более чем на 30%, а на максимальном режиме работы энергетической установки первый регулятор расхода криогенного топлива открыт более чем на 90%, а второй регулятор расхода криогенного топлива открыт не более чем на 10%, а также на промежуточных между минимальным и максимальным режимами работы энергетической установки первый регулятор расхода криогенного топлива открыт в соответствии с режимом в диапазоне от 60 до 100%, а второй регулятор расхода криогенного топлива открыт соответственно в диапазоне от 40 до 0%, причем со стороны входа криогенного топлива на наружной поверхности канала первого теплообменника парогенератора установлен датчик температуры, соединенный c блоком управления энергетической установки, при этом первым и вторым регуляторами расхода криогенного топлива управляют в зависимости от температуры стенки со стороны входа криогенного топлива на наружной поверхности канала первого теплообменника парогенератора, при этом если температура ниже 273,15 К, то первый регулятор расхода прикрывают, а второй регулятор расхода открывают до тех пор, пока температура не превысит вышеназванное значение.A known cryogenic fuel supply system (patent RU No. 2667845, publ. 24.09.2018, bull. No. 27) containing a cryogenic tank connected in series through a flow valve, a fuel pump and a first flow regulator with the input of the first heat exchanger of the steam generator, consisting of an input manifold, connected through parallel channels to the output manifold, the output of which is connected through a shut-off valve to the nozzles of the combustion chamber, while the external heat is supplied to the channels of the first heat exchanger of the steam generator lap gases of a power plant, the output of the fuel pump through a second flow regulator connected to the cold inlet of the second heat exchanger of the steam generator, the cold output of which is connected to the first inlet of the mixer, while the output of cryogenic fuel from the first heat exchanger of the steam generator is connected to the hot inlet of the second heat exchanger of the steam generator, hot output which is connected to the second input of the mixer, and its output is connected to the inlet to the shut-off valve, while the first and second flow controllers are cryogenic then fuel is connected to the control unit of the power plant and in the minimum mode of operation of the power plant, the first cryogenic fuel flow controller is open by no more than 70%, and the second cryogenic fuel flow controller is open by more than 30%, and in the maximum mode of the power plant operation the first flow controller cryogenic fuel is open by more than 90%, and the second regulator of cryogenic fuel consumption is open by no more than 10%, as well as between the minimum and maximum operating modes of energy installation, the first regulator of cryogenic fuel consumption is open in accordance with the mode in the range from 60 to 100%, and the second regulator of cryogenic fuel consumption is open, respectively, in the range from 40 to 0%, and from the input side of cryogenic fuel on the outer surface of the channel of the first heat exchanger a temperature sensor connected to the control unit of the power plant, while the first and second regulators of cryogenic fuel consumption are controlled depending on the wall temperature from the input yes cryogenic fuel channel on the outer surface of the first heat exchanger steam generator, while if the temperature is below 273.15 K, the first flow regulator cover, and a second flow regulator to open until the temperature exceeds the above meaning.

Недостатки системы, во первых в том, что она имеет два теплообменника-газификатора топлива, что увеличивает габаритно массовые характеристики системы подачи криогенного топлива, во вторых из-за высокой степени подогрева газовой фазы криогенного топлива (выше линии насыщения на 100…250 градусов) теплообменник-газификатор имеет большую площадь теплообмена, что в свою очередь увеличивает его габаритно-массовые характеристики и увеличивает его внешнее гидравлическое сопротивление при его установке в газовом тракте газотурбинного двигателя, а это приводит к газодинамическим потерям в нем и потерям его реактивной тяги.The disadvantages of the system are, firstly, that it has two heat exchanger-gasifier fuel, which increases the overall mass characteristics of the cryogenic fuel supply system, and secondly, due to the high degree of heating of the gas phase of the cryogenic fuel (100 ... 250 degrees above the saturation line) -gasifier has a large heat exchange area, which in turn increases its overall mass characteristics and increases its external hydraulic resistance when installed in the gas path of a gas turbine engine And this leads to a gas-dynamic losses in it and rubbed his jet thrust.

Известна топливная система (авторское свидетельство SU №1009144, 1981 г.) газотурбинного двигателя, содержащая емкость с жидким углеводородным топливом, насос, теплообменник-испаритель, выполненный в виде спирального завихрителя, по оси которого размещен паропровод для подвода испаренного топлива к горелкам двигателя и трубопровод для подвода, не испаренного топлива к форсункам.A known fuel system (copyright certificate SU No. 1009144, 1981) of a gas turbine engine containing a container with liquid hydrocarbon fuel, a pump, a heat exchanger-evaporator, made in the form of a spiral swirler, along the axis of which there is a steam line for supplying evaporated fuel to the engine burners and a pipeline for supplying non-evaporated fuel to nozzles.

Недостаток данной системы в том, что из-за высокого теплопритока к топливному трубопроводу не испаренного топлива, который подается к форсункам двигателя, возникает двухфазная смесь на входе в форсунки, что влечет к неравномерной подаче топлива и неустойчивой работе двигателя, а также к повышению токсичности отработавших газов из-за отклонения от стехиометрии топливовоздушной смеси.The disadvantage of this system is that, due to the high heat influx to the fuel pipeline of non-evaporated fuel, which is supplied to the engine nozzles, a two-phase mixture occurs at the inlet of the nozzles, which leads to uneven fuel supply and unstable engine operation, as well as to increased exhaust toxicity gases due to deviations from stoichiometry of the air-fuel mixture.

Известна установка (патент Великобритании №1091534, 1977 г.) для разделения углеводородов, в которой используется разделение потока на две фазы - жидкую и паровую с последующим вводом в теплообменник испаритель только части потока, а именно - жидкой фазы, с целью снижения тепловой нагрузки на теплообменник, и в результате - снижение его весогабаритных характеристик.Known installation (UK patent No. 1091534, 1977) for the separation of hydrocarbons, which uses the separation of the stream into two phases - liquid and steam, followed by entering into the heat exchanger evaporator only part of the stream, namely the liquid phase, in order to reduce the heat load on a heat exchanger, and as a result, a decrease in its weight and size characteristics.

Недостаток данной установки заключается в том, что при температуре углеводородов на выходе теплообменника-испарителя равной температуре на линии насыщения возможно присутствие жидкой фазы углеводородов, что приводит к неустойчивой работе топливной системы энергетической установки.The disadvantage of this installation is that at a temperature of hydrocarbons at the outlet of the heat exchanger-evaporator equal to the temperature on the saturation line, the presence of a liquid phase of hydrocarbons is possible, which leads to unstable operation of the fuel system of the power plant.

Задачи изобретения: повышение эффективности работы криогенной топливной системы газотурбинного двигателя за счет повышения устойчивости работы и снижения ее габаритно весовых характеристик.Objectives of the invention: improving the efficiency of the cryogenic fuel system of a gas turbine engine by increasing the stability of the work and reducing its overall weight characteristics.

Поставленные задачи в топливной системе газотурбинного двигателя преимущественно для подачи криогенного топлива, содержащей криогенный топливный бак соединенный последовательно через отсечной клапан, криогенный топливный насос, теплообменник-парогенератор, разделитель жидкой и паровой фаз криогенного топлива, первый регулятор расхода с форсунками в камере сгорания газотурбинного двигателя, решаются тем, что с целью повышения экономичности работы, снижения веса и повышения устойчивой работы криогенной топливной системы газотурбинного двигателя, она дополнительно содержит эжекторный насос, вход активной жидкой фазы которого соединен с выходом криогенного топливного насоса, а его первый пассивный вход соединен с выходом жидкой фазы из разделителя жидкой и паровой фаз криогенного топлива, при этом выход эжекторного насоса соединен с входом теплообменника-парогенератора и тем, что между первым пассивным входом эжекторного насоса и выходом жидкой фазы из разделителя жидкой и паровой фаз криогенного топлива установлен запорный клапан, соединенный с блоком управления и тем, что запорный клапан закрывают при увеличении режима работы газотурбинного двигателя выше 0,4…0,6 номинального, а при снижении режима работы газотурбинного двигателя ниже 0,4…0,6 номинального запорный клапан открывают и тем, что на входе в разделитель жидкой и паровой фаз криогенного топлива установлены датчики температуры и давления, соединенные с блоком управления, при температуре криогенного топлива выше на 3…5 градусов температуры на линии насыщения при давлении меньше или равном критическому значению или выше температуры на линии фазового перехода жидкость-газ при давлении выше критического значения закрывают запорный клапан, а при температуре криогенного топлива меньше температуры, которая на 0,1…2 градусов выше температуры на линии насыщения при давлении меньше или равном критическому значению или выше температуры на линии фазового перехода жидкость-газ при давлении выше критического значения, открывают запорный клапан и тем, что для снижения габаритов и веса криогенного топливного насоса, выход из отсечного клапана дополнительно соединен через второй регулятор расхода со вторым пассивным входом в эжекторный насос, при этом второй регулятор расхода соединен с блоком управления, а также тем, что второй регулятор расхода открывают при закрытом запорном клапане, а перед открытием запорного клапана закрывают второй регулятор расхода.The tasks in the fuel system of a gas turbine engine primarily for supplying a cryogenic fuel containing a cryogenic fuel tank connected in series through a shut-off valve, a cryogenic fuel pump, a heat exchanger-steam generator, a separator of liquid and vapor phases of cryogenic fuel, the first flow regulator with nozzles in the combustion chamber of a gas turbine engine, are solved by the fact that in order to increase the efficiency of work, reduce weight and increase the stable operation of the cryogenic fuel system of gas turbines engine, it additionally contains an ejector pump, the input of the active liquid phase of which is connected to the output of the cryogenic fuel pump, and its first passive input is connected to the output of the liquid phase from the separator of liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, while the output of the ejector pump is connected to the input of the heat exchanger the steam generator and the fact that between the first passive input of the ejector pump and the liquid phase exit from the liquid and vapor phase separator of the cryogenic fuel, a shut-off valve is connected to the control unit I also mean that the shut-off valve is closed when the operating mode of the gas turbine engine is higher than 0.4 ... 0.6 of the nominal, and when the mode of the gas-turbine engine is reduced below 0.4 ... 0.6 of the nominal, the shut-off valve is also opened by the fact that a separator of liquid and vapor phases of cryogenic fuel, temperature and pressure sensors are installed, connected to the control unit, at a temperature of cryogenic fuel higher by 3 ... 5 degrees of temperature on the saturation line at a pressure less than or equal to the critical value or higher than the temperature per liter a liquid-gas phase transition at a pressure above a critical value, close the shut-off valve, and at a cryogenic fuel temperature less than a temperature that is 0.1 ... 2 degrees higher than the temperature on the saturation line at a pressure less than or equal to the critical value or higher than the temperature on the phase transition line liquid-gas at a pressure above a critical value, open the shutoff valve and the fact that to reduce the size and weight of the cryogenic fuel pump, the outlet of the shut-off valve is additionally connected through a second gulyator flow to a second input of a passive ejector pump, the second flow controller connected to the control unit, and in that the second flow regulator open when the stop valve is closed and before the opening of the isolation valve is closed the second flow regulator.

В известных технических решениях признаков сходных с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не обнаружено, следовательно, это решение обладает существенными отличиями. Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию «новизна». В то же время, заявляемое техническое решение применимо в промышленности, в частности в энергетическом машиностроении и криогенных системах и может быть использовано в системах подачи криогенного топлива в наземную или транспортную энергетическую установку, поэтому оно соответствует условию «промышленная применимость».In the known technical solutions, features similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype are not found, therefore, this solution has significant differences. The above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical solution meets the condition of "novelty." At the same time, the claimed technical solution is applicable in industry, in particular in power engineering and cryogenic systems and can be used in cryogenic fuel supply systems in a ground or transport power plant, therefore it meets the condition of “industrial applicability”.

Изобретение поясняется следующими схемами.The invention is illustrated by the following schemes.

На фиг. 1 представлена схема системы подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель, содержащая за теплообменником-парогенератором разделитель жидкой и паровой фаз криогенного топлива и эжекторный насос, установленный между криогенным насосом и входом в теплообменник-парогенератор.In FIG. 1 is a diagram of a system for supplying cryogenic fuel to a gas turbine engine, comprising, behind a heat exchanger-steam generator, a liquid / vapor phase separator for cryogenic fuel and an ejector pump installed between the cryogenic pump and the inlet to the heat exchanger-steam generator.

На фиг. 2 представлена схема системы подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель, содержащая блок управления, соединенный с запорным клапаном между выходом жидкой фазы криогенного топлива из разделителя паровой и жидкой фаз и первым пассивным входом в эжекторный насос.In FIG. 2 is a diagram of a system for supplying cryogenic fuel to a gas turbine engine, comprising a control unit connected to a shutoff valve between the liquid phase exit of the cryogenic fuel from the steam and liquid phase separator and the first passive inlet to the ejector pump.

На фиг. 3 представлена схема системы подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель, содержащая датчик температуры на входе в разделитель паровой и жидкой фаз криогенного топлива.In FIG. 3 is a diagram of a system for supplying cryogenic fuel to a gas turbine engine, comprising a temperature sensor at the inlet of the vapor and liquid cryogenic fuel separator.

На фиг. 4 в координатах температура Т энтропия S показана схема изменения температуры и давления в системе подачи криогенного топлива газотурбинного двигателя.In FIG. 4 in coordinates temperature T entropy S shows a diagram of changes in temperature and pressure in the cryogenic fuel supply system of a gas turbine engine.

На фиг.. 5 представлена схема системы подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель, содержащая второй регулятор расхода, выход которого соединен со вторым пассивным входом в эжекторный насос, при этом второй регулятор расхода соединен с блоком управления.On Fig .. 5 presents a diagram of a system for supplying cryogenic fuel to a gas turbine engine containing a second flow regulator, the output of which is connected to the second passive input to the ejector pump, while the second flow regulator is connected to the control unit.

Система по п. 1 (фиг. 1) формулы содержит криогенный топливный бак 1, последовательно соединенный через отсечной клапан 2, криогенный топливный насос 3, через активный вход 4 эжекторного насоса 5, выход 6 из эжекторного насоса 5, теплообменник-парогенератор 7, через вход 8 в разделитель 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, через выход 10 паровой фазы криогенного топлива из разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, первый регулятор расхода 11 с форсунками 12 в камере сгорания газотурбинного двигателя, при этом выход 13 жидкой фазы криогенного топлива из разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, соединен с первым пассивным входом 14 эжекторного насоса 5.The system according to claim 1 (Fig. 1) of the formula contains a cryogenic fuel tank 1 connected in series through a shut-off valve 2, a cryogenic fuel pump 3, through an active inlet 4 of an ejector pump 5, an outlet 6 from an ejector pump 5, a heat exchanger-steam generator 7, through the input 8 to the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, through the output 10 of the vapor phase of the cryogenic fuel from the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, the first flow regulator 11 with nozzles 12 in the combustion chamber of the gas turbine engine, while the output 13 of the liquid phase cr ogenic fuel from the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, connected to the first passive input 14 of the ejector pump 5.

Система по п. 2 и п. 3 (фиг. 2) формулы дополнительно содержит между первым пассивным входом 14 эжекторного насоса 5 и выходом 13 жидкой фазы криогенного топлива из разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива запорный клапан 15, соединенный с блоком управления 16.The system of claim 2 and claim 3 (FIG. 2) of the formula further comprises, between the first passive inlet 14 of the ejector pump 5 and the outlet 13 of the liquid phase of the cryogenic fuel from the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, a shut-off valve 15 connected to the control unit 16 .

Система по п. 4 (фиг. 3) формулы дополнительно содержит на входе 8 в разделитель 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива датчики температуры 17 и давления 18, соединенные с блоком управления 16.The system according to claim 4 (Fig. 3) of the formula further comprises, at the inlet 8 to the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, temperature sensors 17 and pressure 18 connected to the control unit 16.

На фиг. 4 в координатах температура Т энтропия S показана схема изменения температуры и давления криогенного топлива от выхода 6 эжекторного насоса 5 через теплообменник-парогенератор 7 до входа 8 в разделитель 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива. При давлении криогенного топлива равном или меньше критического Pкр (температура Ткр) температура криогенного топлива изменяется по линии 20, при этом точка 19 температура криогенного топлива на выходе 6 эжекторного насоса 5 и на входе теплообменника-парогенератора 7. При фазовом переходе по линии 20 под линией насыщения 21 температура Тнас жидкой и паровой фаз криогенного топлива остается постоянной, точка 22 на 3…5 градусов выше линии насыщения 21, а точка 23 на 0,1…2 градуса выше линии насыщения 21. При давлении криогенного топлива выше критического Pкр температура криогенного топлива изменяется по линии 25, при этом точка 24 температура криогенного топлива на выходе 6 эжекторного насоса 5 и на входе теплообменника-парогенератора 7, точка 27 на 3…5 градусов выше температуры Тфп на линии 26 фазового перехода жидкость-газ, а точка 28 на 0,1…2 градуса выше температуры Тфп на линии 26 фазового перехода жидкость-газ.In FIG. 4 in coordinates temperature T entropy S shows a diagram of changes in temperature and pressure of cryogenic fuel from the outlet 6 of the ejector pump 5 through the heat exchanger-steam generator 7 to the input 8 to the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel. When the pressure of the cryogenic fuel is equal to or less than the critical P cr (temperature T cr ), the temperature of the cryogenic fuel changes along line 20, with point 19 the temperature of the cryogenic fuel at the outlet 6 of the ejector pump 5 and at the inlet of the heat exchanger-steam generator 7. During a phase transition along line 20 under the saturation line 21, the temperature T have the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel is constant, the point 22 is 3 ... 5 degrees above the bubble 21 and the point 23 at 0.1 ... 2 degrees above the saturation line 21. When line pressure cryogenic fuel Critical points above whom P cr the temperature of the cryogenic fuel changes along line 25, with point 24 the temperature of the cryogenic fuel at the outlet 6 of the ejector pump 5 and at the inlet of the heat exchanger-steam generator 7, point 27 3 ... 5 degrees higher than the temperature T fp on line 26 of the liquid gas, and point 28 is 0.1 ... 2 degrees above the temperature T fp on line 26 of the liquid-gas phase transition.

Система по п. 5 (фиг. 5) формулы имеет дополнительное соединение выхода из отсечного клапана 2 через второй регулятор расхода 29 со вторым пассивным входом 30 в эжекторный насос 5, при этом второй регулятор расхода 29 соединен с блоком управления 16.The system according to claim 5 (FIG. 5) of the formula has an additional outlet connection from the shut-off valve 2 through the second flow regulator 29 with the second passive input 30 to the ejector pump 5, while the second flow regulator 29 is connected to the control unit 16.

Топливная система по п. 1 формулы работает следующим образом. Газотурбинный двигатель с криогенной топливной системой должен обеспечивать тягу от малого газа при минимальной частоте вращения ротора до максимального (взлетного) режима при максимальной частоте вращения. Теплообменник-парогенератор 7 (фиг. 1) криогенного топлива устанавливают преимущественно в сопле газотурбинного двигателя, при этом он должен быть минимальных габаритов, для снижения гидравлических потерь в газовом тракте газотурбинного двигателя. Уменьшение размеров теплообменника-парогенератора 7, а значит и его площади теплопередающей поверхности, приводит к тому, что на его выходе вместо газовой фазы криогенного топлива присутствует паровая и жидкая фазы криогенного топлива. Но жидкая фаза криогенного топлива, испаряясь в форсунках 12 в камере сгорания, приводит к неустойчивой работе как самой топливной системы в виде пульсаций давления топлива в системе подачи, так и к неустойчивой работе самого газотурбинного двигателя в виде колебаний частоты вращения ротора газотурбинного двигателя. Поэтому необходимо не допускать попадание жидкой фазы криогенного топлива в форсунки 12 камеры сгорания. Криогенное топливо из криогенного топливного бака 1 (фиг. 1) последовательно через отсечной клапан 2, криогенный топливный насос 3, активный вход 4 в эжекторный насос 5, выход 6 из эжекторного насоса 5, теплообменник-парогенератор 7, вход 8 в разделитель 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, выход 10 паровой фазы криогенного топлива из разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, первый регулятор 11 расхода и через форсунки 12 поступает в камеру сгорания газотурбинного двигателя, при этом, с целью повышения экономичности работы, снижения веса и повышения устойчивой работы криогенной топливной системы газотурбинного двигателя, жидкая фаза криогенного топлива из выхода 13 разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива поступает в первый пассивный вход 14. эжекторного насоса 5, где за счет высокого давления жидкой фазы криогенного топлива из криогенного топливного насоса 3, поступившей через активный вход 4, увеличивается давление жидкой фаза криогенного топлива, поступившей из выхода 13 разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, и с выхода 6 из эжекторного насоса 5 она поступает на вход теплообменника-парогенератора 7. За счет разделения жидкой и паровой фаз криогенного топлива в разделителе 9 и за счет повышения давления жидкой фазы криогенного топлива, поступившей с выхода 13 разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива на первый пассивный вход 14, в эжекторном насосе 5 с последующей подачей ее с выхода 6 эжекторного насоса 5 на вход в теплообменник-парогенератор 7, исключена вероятность попадания жидкой фазы криогенного топлива в форсунки 12 газотурбинного двигателя.The fuel system according to claim 1 of the formula works as follows. A gas turbine engine with a cryogenic fuel system should provide traction from small gas at a minimum rotor speed to a maximum (take-off) mode at a maximum speed. The heat exchanger-steam generator 7 (Fig. 1) of the cryogenic fuel is installed mainly in the nozzle of the gas turbine engine, while it should be of the smallest size to reduce hydraulic losses in the gas path of the gas turbine engine. Reducing the size of the heat exchanger-steam generator 7, and hence its heat transfer surface area, leads to the fact that instead of the gas phase of the cryogenic fuel, there is a vapor and liquid phases of the cryogenic fuel at its exit. But the liquid phase of cryogenic fuel, evaporating in nozzles 12 in the combustion chamber, leads to unstable operation of both the fuel system itself in the form of pulsations of the fuel pressure in the supply system and to unstable operation of the gas turbine engine itself in the form of fluctuations in the rotational speed of the rotor of a gas turbine engine. Therefore, it is necessary to prevent the liquid phase of cryogenic fuel from entering the nozzles 12 of the combustion chamber. Cryogenic fuel from the cryogenic fuel tank 1 (Fig. 1) sequentially through the shut-off valve 2, cryogenic fuel pump 3, active inlet 4 to the ejector pump 5, outlet 6 from the ejector pump 5, heat exchanger-steam generator 7, input 8 to the liquid separator 9 and the vapor phase of cryogenic fuel, the output 10 of the vapor phase of cryogenic fuel from the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, the first flow regulator 11 and through the nozzles 12 enters the combustion chamber of the gas turbine engine, while, in order to increase operating efficiency, reduce weight and increase the stable operation of the cryogenic fuel system of a gas turbine engine, the liquid phase of the cryogenic fuel from the output 13 of the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel enters the first passive input 14. of the ejector pump 5, where due to the high pressure of the liquid phase of the cryogenic fuel from the cryogenic fuel pump 3, received through the active input 4, the pressure of the liquid phase of the cryogenic fuel increases, coming from the output 13 of the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, and from the exit 6 of the ejector pump 5, it enters the input of the heat exchanger-steam generator 7. By separating the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel in the separator 9 and by increasing the pressure of the liquid phase of the cryogenic fuel received from the output 13 of the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel to the first passive input 14, in the ejector pump 5 with its subsequent supply from the outlet 6 of the ejector pump 5 to the inlet of the heat exchanger-steam generator 7, the probability of the liquid phase of the cryogenic fuel entering the nozzles 12 of the gas turbine engine is excluded.

Система по п. 2 формулы работает следующим образом. При увеличении режима работы газотурбинного двигателя от малого газа до максимального (взлетного) режима увеличивается коэффициент теплопередачи от горячих газов в сопле двигателя к криогенному топливу в теплообменнике-парогенераторе 7 (фиг. 2) из-за увеличения температуры и скоростей горячего газа в сопле газотурбинного двигателя и скорости криогенного топлива во внутренних каналах теплообменника-парогенератора 7. Т.е. на режимах малого газа из-за низкого значения коэффициента теплопередачи на выходе из теплообменника-парогенератора 7 появляется двухфазная смесь жидкость-пар криогенного топлива, а на высоких режимах близких к номинальному (номинальный режим работы газотурбинного двигателя соответствует 0,8 максимального взлетного режима) на его выходе однофазное газовое криогенное топливо. Между первым пассивным входом 14 (фиг. 2) эжекторного насоса 5 и выходом 13 жидкой фазы из разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива установлен запорный клапан 15, соединенный с блоком управления 16. Для обеспечения устойчивой работы газотурбинного двигателя на режимах с наличием жидкой фазы криогенного топлива на выходе из теплообменника-парогенератора 7, ее отделяют от основного потока криогенного топлива в разделителе 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива и с его выхода 13 направляют ее через запорный клапан 15 на первый пассивный вход 14 эжекторного насоса 5, с выхода 6, которого она поступает на вход теплообменника-парогенератора 7, при этом запорный клапан 15 открыт. При увеличении режима работы газотурбинного двигателя на выходе из теплообменника-парогенератора 7 уменьшается (по условиям, описанным выше), а при дальнейшем увеличении режима работы полностью испаряется жидкая фаза криогенного топлива на выходе из теплообменника-парогенератора 7, при этом закрывают запорный клапан 15 с помощью блока управления 16, т.к. на выходе из теплообменника-парогенератора отсутствует жидкая фаза криогенного топлива. За счет закрытия запорного клапана 15 с помощью блока управления 16 на режимах работы газотурбинного двигателя, на которых полностью испаряется жидкая фаза криогенного топлива на выходе из теплообменника-парогенератора 7, оптимизированы энергетические затраты на подачу криогенного топлива к форсункам 12.The system according to claim 2 of the formula works as follows. With an increase in the operating mode of the gas turbine engine from small gas to the maximum (take-off) mode, the heat transfer coefficient from hot gases in the engine nozzle to cryogenic fuel in the heat exchanger-steam generator 7 (Fig. 2) increases due to an increase in temperature and speeds of hot gas in the nozzle of the gas turbine engine and the speed of cryogenic fuel in the internal channels of the heat exchanger-steam generator 7. Ie at low gas modes, due to the low heat transfer coefficient at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7, a two-phase liquid-vapor mixture of cryogenic fuel appears, and at high modes close to the nominal one (the nominal operating mode of a gas turbine engine corresponds to 0.8 maximum take-off mode) output single-phase gas cryogenic fuel. Between the first passive inlet 14 (Fig. 2) of the ejector pump 5 and the outlet 13 of the liquid phase from the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, a shut-off valve 15 is connected to the control unit 16. To ensure the stable operation of the gas turbine engine in modes with a liquid phase cryogenic fuel at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7, it is separated from the main stream of cryogenic fuel in the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel and from its output 13 direct it through the shut-off valve 15 to the first pass an explicit input 14 of the ejector pump 5, output 6, which is input to the steam generator, the heat exchanger 7, wherein the shut-off valve 15 is opened. With an increase in the operating mode of the gas turbine engine at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7 decreases (under the conditions described above), and with a further increase in the operating mode, the liquid phase of the cryogenic fuel completely evaporates at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7, and the shut-off valve 15 is closed with control unit 16, because at the exit of the heat exchanger-steam generator there is no liquid phase of cryogenic fuel. By closing the shut-off valve 15 using the control unit 16 in the operating modes of the gas turbine engine, in which the liquid phase of the cryogenic fuel is completely evaporated at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7, the energy costs for supplying cryogenic fuel to the nozzles 12 are optimized.

Система по п. 3 формулы работает следующим образом. Для обеспечения устойчивой работы газотурбинного двигателя на режимах менее 0,4…0,6 номинального с наличием жидкой фазы криогенного топлива на выходе из теплообменника-парогенератора 7 (фиг. 2) жидкую фазу криогенного топлива за теплообменником-парогенератором 7 отделяют от основного потока криогенного топлива в разделителе 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива и с его выхода 13 направляют ее через запорный клапан 15 на первый пассивный вход 14 эжекторного насоса 5, с выхода 6, которого она поступает на вход теплообменника-парогенератора 7, при этом запорный клапан 15 открыт. При увеличении режима работы газотурбинного двигателя выше 0,4…0,6 номинального закрывают запорный клапан 15 с помощью блока управления 16, т.к. на выходе из теплообменника-парогенератора 7 отсутствует жидкая фаза криогенного топлива, по условиям описанным выше. За счет закрытия запорного клапана 15 с помощью блока управления 16 на режимах работы газотурбинного двигателя выше 0,4…0,6 номинального оптимизированы энергетические затраты на подачу криогенного топлива к форсункам 12.The system according to claim 3 of the formula works as follows. To ensure stable operation of the gas turbine engine at less than 0.4 ... 0.6 nominal with the presence of a liquid phase of cryogenic fuel at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7 (Fig. 2), the liquid phase of the cryogenic fuel behind the heat exchanger-steam generator 7 is separated from the main stream of cryogenic fuel in the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel and from its output 13, they direct it through the shutoff valve 15 to the first passive input 14 of the ejector pump 5, from the output 6, which it enters the input of the heat exchanger-steam generator 7 while the shut-off valve 15 is open. When the operating mode of the gas turbine engine is increased above 0.4 ... 0.6 nominal, the shut-off valve 15 is closed using the control unit 16, because at the outlet of the heat exchanger-steam generator 7 there is no liquid phase of cryogenic fuel, under the conditions described above. By closing the shut-off valve 15 using the control unit 16 at operating modes of the gas turbine engine above 0.4 ... 0.6 nominal, the energy costs for supplying cryogenic fuel to the nozzles 12 are optimized.

Система по п. 4 формулы работает следующим образом. На входе 8 (фиг. 3) в разделитель 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива измеряют соответственно температуру и давление криогенного топлива датчиком температуры 17 и датчиком давления 18, соединенных с блоком управления 16. Если давление криогенного топлива меньше или равном критическому значению Pкр (температура Ткр) и при температуре криогенного топлива на 3…5 градусов (температура в точке 22 на линии 20 (фиг. 4)) выше линии насыщения 21 или при давлении криогенного топлива выше критического значения Pкр (температура Ткр) и при температуре криогенного топлива на 3…5 градусов (температура в точке 27 на линии 25 (фиг. 4)) выше линии 26 фазового перехода Тфп жидкость-газ, закрывают запорный клапан 15 по команде от блока управления 16, при этом вся масса криогенного топлива находится в газовой фазе, при этом отсутствуют как паровая, так и жидкая фазы криогенного топлива. Если давление криогенного топлива меньше или равном критическому значению Pкр и при температуре криогенного топлива меньше температуры, которая на 0,1…2 градусов (температура в точке 23 на линии 20 (фиг. 4)) выше температуры на линии насыщения 21 или при давлении криогенного топлива выше критического значения Pкр и при температуре криогенного топлива меньше температуры, которая на 0,1…2 градусов (температура в точке 28 на линии 25 (фиг. 4)) выше температуры на линии 26 фазового перехода Тфп жидкость-газ, открывают запорный клапан 15 по команде от блока управления 16, т.к. возможно присутствие как паровой, так и капелек жидкой фаз криогенного топлива, из-за неполного перемешивания смеси и из-за погрешности измерения температуры криогенного топлива на входе 8 разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива с помощью датчика температуры 17 (погрешность измерения температуры криогенных топлив с помощью промышленных датчиков температуры составляет от 0,1 до 2 градусов).The system according to claim 4 of the formula works as follows. At the input 8 (Fig. 3) into the separator 9 of the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, the temperature and pressure of the cryogenic fuel are measured respectively by a temperature sensor 17 and a pressure sensor 18 connected to the control unit 16. If the pressure of the cryogenic fuel is less than or equal to the critical value P cr ( temperature T cr ) and at a temperature of cryogenic fuel 3 ... 5 degrees (temperature at point 22 on line 20 (Fig. 4)) above the saturation line 21 or at a pressure of cryogenic fuel above a critical value P cr (temperature T cr ) and at a temperature to IOGEN fuel for 3 ... 5 degrees (the temperature at point 27 on line 25 (FIG. 4)) above the line 26, the phase transition T phase transition liquid-gas shut off valve 15 on command from the control unit 16, and the entire mass of the cryogenic fuel is in the gas phase, while there are no vapor or liquid phases of cryogenic fuel. If the pressure of the cryogenic fuel is less than or equal to the critical value P cr and when the temperature of the cryogenic fuel is less than the temperature, which is 0.1 ... 2 degrees (the temperature at point 23 on line 20 (Fig. 4)) is higher than the temperature on saturation line 21 or at pressure cryogenic fuel is higher than the critical value of P cr and at a temperature of cryogenic fuel it is lower than the temperature, which is 0.1 ... 2 degrees (temperature at point 28 on line 25 (Fig. 4)) above the temperature on line 26 of the phase transition T fp liquid-gas, open the shutoff valve 15 on command from the unit control 16, because the presence of both vapor and droplets of the liquid phase of cryogenic fuel is possible due to incomplete mixing of the mixture and due to an error in measuring the temperature of cryogenic fuel at the inlet 8 of the separator 9 of liquid and vapor phases of cryogenic fuel using a temperature sensor 17 (error in measuring the temperature of cryogenic fuels using industrial temperature sensors ranges from 0.1 to 2 degrees).

Система по п. 5 формулы работает следующим образом. Для снижения габаритов и веса криогенного топливного насоса 3 (фиг. 5), часть жидкой фаза криогенного топлива с выхода из отсечного клапана 2 через дополнительное соединение поступает через второй регулятор расхода 29 на второй пассивный вход 30 в эжекторный насос 5, при этом вторым регулятором расхода 29 управляют с помощью блока управления 16. Это позволяет уменьшить проходные сечения, а значит уменьшить габариты и вес криогенного топливного насоса 3.The system according to claim 5 of the formula works as follows. To reduce the size and weight of the cryogenic fuel pump 3 (Fig. 5), part of the liquid phase of the cryogenic fuel from the outlet of the shut-off valve 2 through an additional connection enters through the second flow regulator 29 to the second passive input 30 into the ejector pump 5, while the second flow regulator 29 is controlled by the control unit 16. This allows to reduce the flow area, and therefore reduce the size and weight of the cryogenic fuel pump 3.

Система по п. 6 формулы работает следующим образом. Для повышения надежности работы криогенной топливной системы газотурбинного двигателя, в частности гарантированной откачки жидкой фазы криогенного топлива с выхода 13 (фиг. 5) разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, второй регулятор расхода 29 открывают при закрытом запорном клапане 15, а перед открытием запорного клапана 15 закрывают второй регулятор расхода 29. Открытие второго регулятора расхода 29 при закрытом запорном клапане 15 снижает вероятность попадания горячей жидкой фазы криогенного топлива с выхода 13 (фиг. 4) разделителя 9 жидкой и паровой фаз криогенного топлива, имеющей повышенные давление и температуру по сравнению с давлением и температурой жидкой фазы криогенного топлива на входе в криогенный топливный насос 3, на вход последнего. А это, в свою очередь, исключает кавитационные процессы в криогенном топливном насосе 3 при прокачке жидкой фазы криогенного топлива.The system according to claim 6 of the formula works as follows. To improve the reliability of the cryogenic fuel system of a gas turbine engine, in particular, guaranteed pumping of the liquid phase of cryogenic fuel from the exit 13 (Fig. 5) of the liquid and vapor phase separator 9 of the cryogenic fuel, the second flow regulator 29 is opened with the shut-off valve 15 closed, and before the shut-off valve is opened valves 15 close the second flow regulator 29. Opening the second flow regulator 29 with the shut-off valve 15 closed reduces the likelihood of the hot liquid phase of cryogenic fuel entering the exit 13 (Fig. 4) section 9 of Tell liquid and vapor phases cryogenic fuel having a higher pressure and temperature than the pressure and temperature of the liquid phase at the inlet of the cryogenic fuel in a cryogenic fuel pump 3, to the input of the latter. And this, in turn, eliminates cavitation processes in the cryogenic fuel pump 3 when pumping the liquid phase of the cryogenic fuel.

За счет снижения габаритов теплообменника-парогенератора 7, у которого на выходе температура криогенного топлива выше линии насыщения на 3…5 градусов, снижено его внешнее гидравлическое сопротивление в потоке выхлопных газов. За счет исключения возможности попадания жидкой фазы криогенного топлива на вход в форсунки 12 повышена устойчивость работы криогенной топливной системы. За счет снижения температуры газовой фазы криогенного топлива на входе в камеру сгорания снижена температура выхлопных газов на ее выходе, что, в свою очередь, повысило надежность работы газовой турбины газотурбинного двигателя.By reducing the dimensions of the heat exchanger-steam generator 7, in which the temperature of the cryogenic fuel at the outlet is 3 ... 5 degrees above the saturation line, its external hydraulic resistance in the exhaust gas stream is reduced. Due to the exclusion of the possibility of the liquid phase of the cryogenic fuel entering the nozzles 12, the stability of the cryogenic fuel system is increased. By lowering the temperature of the gas phase of the cryogenic fuel at the entrance to the combustion chamber, the temperature of the exhaust gases at its exit is reduced, which, in turn, increased the reliability of the gas turbine of the gas turbine engine.

Таким образом, изобретением усовершенствована система подачи криогенного топлива в газотурбинный двигатель, в которой оптимизированы габариты теплообменника-парогенератора, а также испарение в нем криогенного топлива, исключающее попадание жидкой фазы криогенного топлива на вход форсунок газотурбинного двигателя, а также оптимизированы габариты криогенного топливного насоса.Thus, the invention improves the system for supplying cryogenic fuel to a gas turbine engine, in which the dimensions of the heat exchanger-steam generator are optimized, as well as the evaporation of cryogenic fuel in it, eliminating the liquid phase of the cryogenic fuel entering the nozzles of the gas turbine engine, and the dimensions of the cryogenic fuel pump are optimized.

Claims (6)

1. Топливная система газотурбинного двигателя преимущественно для подачи криогенного топлива, содержащая криогенный топливный бак соединенный последовательно через отсечной клапан, криогенный топливный насос, теплообменник-парогенератор, разделитель жидкой и паровой фаз криогенного топлива, первый регулятор расхода с форсунками в камере сгорания газотурбинного двигателя, отличающаяся тем, что с целью повышения экономичности работы, снижения веса и повышения устойчивой работы криогенной топливной системы газотурбинного двигателя она дополнительно содержит эжекторный насос, вход активной жидкой фазы которого соединен с выходом криогенного топливного насоса, а его первый пассивный вход соединен с выходом жидкой фазы из разделителя жидкой и паровой фаз криогенного топлива, при этом выход эжекторного насоса соединен с входом теплообменника-парогенератора.1. The fuel system of a gas turbine engine primarily for supplying cryogenic fuel, comprising a cryogenic fuel tank connected in series through a shut-off valve, a cryogenic fuel pump, a heat exchanger-steam generator, a liquid and vapor phase separator of cryogenic fuel, a first flow regulator with nozzles in the combustion chamber of a gas turbine engine, characterized the fact that in order to increase the efficiency of work, reduce weight and increase the stable operation of the cryogenic fuel system of a gas turbine engine, additionally contains an ejector pump, the input of the active liquid phase of which is connected to the output of the cryogenic fuel pump, and its first passive input is connected to the output of the liquid phase from the separator of liquid and vapor phases of the cryogenic fuel, while the output of the ejector pump is connected to the input of the heat exchanger-steam generator. 2. Топливная система газотурбинного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что между первым пассивным входом эжекторного насоса и выходом жидкой фазы из разделителя жидкой и паровой фаз криогенного топлива установлен запорный клапан, соединенный с блоком управления.2. The fuel system of a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that a shut-off valve connected to the control unit is installed between the first passive inlet of the ejector pump and the outlet of the liquid phase from the liquid and vapor phases of the cryogenic fuel. 3. Топливная система газотурбинного двигателя по п. 2, отличающаяся тем, что запорный клапан закрывают при увеличении режима работы газотурбинного двигателя выше 0,4…0,6 номинального, а при снижении режима работы газотурбинного двигателя ниже 0,4…0,6 номинального запорный клапан открывают.3. The fuel system of a gas turbine engine according to claim 2, characterized in that the shutoff valve is closed when the operating mode of the gas turbine engine is higher than 0.4 ... 0.6 nominal, and when the operating mode of the gas turbine engine decreases below 0.4 ... 0.6 nominal shut-off valve open. 4. Топливная система газотурбинного двигателя по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что на входе в разделитель жидкой и паровой фаз криогенного топлива установлены датчики температуры и давления, соединенные с блоком управления, при температуре криогенного топлива выше на 3…5 градусов температуры на линии насыщения при давлении меньше или равном критическому значению или выше температуры на линии фазового перехода жидкость-газ при давлении выше критического значения закрывают запорный клапан, а при температуре криогенного топлива меньше температуры, которая на 0,1…2 градусов выше температуры на линии насыщения при давлении меньше или равном критическому значению или выше температуры на линии фазового перехода жидкость-газ при давлении выше критического значения открывают запорный клапан.4. The fuel system of a gas turbine engine according to claim 2 or 3, characterized in that at the inlet to the liquid and vapor phase separator of the cryogenic fuel, temperature and pressure sensors are installed connected to the control unit, at a cryogenic fuel temperature 3 ... 5 degrees higher than saturation lines at a pressure less than or equal to a critical value or higher than the temperature on the liquid-gas phase transition line at a pressure above a critical value close the shut-off valve, and at a temperature of cryogenic fuel the rate is lower a temperature that is 0.1 ... 2 degrees higher than the temperature on the saturation line at a pressure less than or equal to the critical value or higher than the temperature on the liquid-gas phase transition line at a pressure above the critical value, open the shutoff valve. 5. Топливная система газотурбинного двигателя по п. 2, или 3, или 4, отличающаяся тем, что для снижения габаритов и веса криогенного топливного насоса, выход из отсечного клапана дополнительно соединен через второй регулятор расхода со вторым пассивным входом в эжекторный насос, при этом второй регулятор расхода соединен с блоком управления.5. The fuel system of a gas turbine engine according to claim 2, 3, or 4, characterized in that to reduce the size and weight of the cryogenic fuel pump, the outlet from the shut-off valve is additionally connected through a second flow regulator to a second passive inlet to the ejector pump, a second flow controller is connected to the control unit. 6. Топливная система газотурбинного двигателя по п. 5, отличающаяся тем, что второй регулятор расхода открывают при закрытом запорном клапане, а перед открытием запорного клапана закрывают второй регулятор расхода.6. The fuel system of a gas turbine engine according to claim 5, characterized in that the second flow regulator is opened with the shut-off valve closed, and before the shut-off valve is opened, the second flow regulator is closed.
RU2019115431A 2019-05-20 2019-05-20 Fuel system of gas turbine engine RU2702454C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115431A RU2702454C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fuel system of gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115431A RU2702454C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fuel system of gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702454C1 true RU2702454C1 (en) 2019-10-08

Family

ID=68171037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115431A RU2702454C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fuel system of gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702454C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772515C1 (en) * 2021-10-04 2022-05-23 Владимир Александрович Шишков Method for starting gas turbine engine on cryogenic fuel
GB2619718A (en) * 2022-06-13 2023-12-20 Airbus Operations Ltd Aircraft system, aircraft fuel system and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1795139A1 (en) * 1991-05-05 1993-02-15 Samarskij Motornyj Z System for feeding cryogenic fuel to combustion chamber of power-generating unit
WO2002090750A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-14 Was Diesel Now Gas Pty Ltd Fuel delivery system
RU2667845C1 (en) * 2017-08-30 2018-09-24 Владимир Александрович Шишков Cryogenic fuel supply system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1795139A1 (en) * 1991-05-05 1993-02-15 Samarskij Motornyj Z System for feeding cryogenic fuel to combustion chamber of power-generating unit
WO2002090750A1 (en) * 2001-05-03 2002-11-14 Was Diesel Now Gas Pty Ltd Fuel delivery system
RU2667845C1 (en) * 2017-08-30 2018-09-24 Владимир Александрович Шишков Cryogenic fuel supply system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2772515C1 (en) * 2021-10-04 2022-05-23 Владимир Александрович Шишков Method for starting gas turbine engine on cryogenic fuel
GB2619718A (en) * 2022-06-13 2023-12-20 Airbus Operations Ltd Aircraft system, aircraft fuel system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100681094B1 (en) Natural gas supply apparatus
US10094339B2 (en) Direct exhaust gas recirculation system
KR101195641B1 (en) Fuel Gas Supply System for LNG carrier using duel fuel diesel electric propulsion engine
JP4564376B2 (en) LNG power generation plant and its operation method
US8453453B2 (en) Heat pump
US6035643A (en) Ambient temperature sensitive heat engine cycle
RU2667845C1 (en) Cryogenic fuel supply system
US20110023491A1 (en) System and method for supplying fuel to a gas turbine
CN101265859B (en) Gas supply system for a drive
US10100728B2 (en) Method for operating a gas turbine power plant with flue gas recirculation
KR20020055442A (en) Control system and method for gas turbine inlet-air water-saturation and supersaturation system
US9347376B2 (en) Liquified fuel backup fuel supply for a gas turbine
RU2702454C1 (en) Fuel system of gas turbine engine
JPH10332090A (en) Treatment method of liquefied gas cooled at low temperature
RU2272964C2 (en) Method and device for fuel supply to combustion chamber
RU2746082C1 (en) Gas turbine engine regulation system
CA1246947A (en) Liquified petroleum gas carburetor
KR102086437B1 (en) Apparatus for reducing yellow gas for thermal power plant
CN110805926B (en) Double-channel support plate injector suitable for gas-liquid two-phase injection
JPH0933005A (en) Water feeding device for waste heat recovery boiler
RU2691863C1 (en) Method for regasification of liquid and apparatus for regasification of liquid
CN112983686B (en) LNG (liquefied Natural gas) supply system of dual-fuel engine and LNG ship
RU2705347C1 (en) Cryogenic product supply system operation method
RU2292471C1 (en) Method of and system for fuel delivery into gas-turbine engine (versions)
RU2811851C1 (en) Method for supplying and mixing ammonia with air before supplying it to cylinders of diesel engine and device for its implementation