[发明专利]装有分流器组件的燃烧器燃料控制系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于燃气涡轮发动机燃烧器的燃料控制系统，并且更具体地涉及燃料控制系统中的分流器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机可以包括将燃料输送至燃烧器各个部分的多组喷嘴和相关回路。具体地，燃料控制系统用于将燃料流从一个或多个燃料源分配至燃气涡轮发动机内选定的喷嘴回路。通常，燃料控制系统包括输送指定量的待燃烧总燃料流的计量功能以及用可预测的方式在各条喷嘴回路中分配计量流量的分流器组件。

常规分流器组件可能难以保持向各条喷嘴回路的预定分配，特别是在与发动机从启动到最大功率的发动机工作状态相关联的计量流速和下游喷嘴背压的整个范围上更难保持。这些系统的准确度也经常受限于单元之间的喷嘴背压不可避免的波动和特殊情况下例如喷嘴阻塞引起的喷嘴背压不可避免的波动。分流功能准确度方面的缺点能够导致非最优的燃烧器性能。常规分流器组件另外的缺点是与执行该分流相关联的特别是在高流量条件下的累积压力损失。产生的更大的上游燃料压力增加了发动机主燃料泵上的负荷，这需要从发动机中提取更多的功率以运行该泵并且提高了系统燃料的温度。

因此，希望提供一种装有分流器组件的燃料控制系统，该分流器组件无需建立过高的系统压力即可与流速和压力变化无关地向燃烧器喷嘴提供可靠和准确的燃料分配。而且，本发明其他的期望特征和特性将根据以下结合附图和本发明的该背景技术部分对本发明的详细说明和所附权利要求而变得易于理解。

发明内容

根据示范性实施例，提供了一种分流器组件。该组件包括分流阀和平衡阀。分流阀包括被设置用于接收燃料流的分流腔，分流腔包括第一分流阀端口和第二分流阀端口，分流阀还包括设置在分流腔内的的活塞装置，并且该活塞装置被选择性定位以用于将分流腔内的燃料流分流，从而将第一部分燃料流引入第一分流阀端口并且将第二部分燃料流引入第二分流阀端口。平衡阀被流体地连接至分流阀并且被设置用于接收处于第一压力的第一部分燃料流和处于第二压力的第二部分燃料流。平衡阀包括平衡腔，平衡腔包括第一平衡腔端口和第二平衡腔端口，平衡阀还包括设置在平衡腔内的平衡装置，并且该平衡装置被选择性定位以用于以第三压力将第一部分燃料流引入第一平衡腔端口并且以第四压力将第二部分燃料流引入第二平衡腔端口，从而使第一压力约等于第二压力。

根据示范性实施例，提供了一种用于利用第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴向燃烧器提供燃料的方法。所述方法包括以下步骤：将燃料流供应入分流阀内；在分流阀中将燃料流按预定比例分为第一部分和第二部分，第一部分和第二部分均有压力；将第一部分和第二部分引入平衡阀内；在平衡阀内平衡第一部分和第二部分的压力；将第一部分引至第一喷嘴；以及将第二部分引至第二喷嘴和第三喷嘴中的至少一者。

附图说明

以下结合所附的附图来介绍本公开，其中相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1是根据示范性实施例用于燃气涡轮发动机燃烧器的示范性燃料控制系统的简化方块图；

图2是根据示范性实施例在图1的燃料控制系统中的分流器组件处于第一位置时的示意性截面图；

图3是根据示范性实施例在图1的燃料控制系统中的分流器组件处于第二位置时的示意性截面图；

图4是根据示范性实施例在图1的燃料控制系统中的分流器组件处于第三位置时的示意性截面图；

图5是根据示范性实施例示出了图2-4中分流器组件的加压性能的曲线图。

具体实施方式

以下的详细说明本质上仅仅是示范性的而并不是为了限制本发明或者本发明的应用和用途。如本文中所用，词语“示范性”是指“用作示例、实例或说明”。因此，本文中描述为“示范性”的任何实施例都不必被解读为相对于其它实施例是优选的或有利的。本文中介绍的所有实施例都是示范性实施例，提供给本领域技术人员以使其能够制造或利用本发明而并不是为了限制本发明由权利要求确定的保护范围。而且，也并不意味着应该受到在先前的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中给出的任何明示或隐含的理论的约束。