Система подачи криогенного топлива в камеру сгорания энергетической установки Советский патент 1993 года по МПК F02K9/44 

со ю

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно, к криогенным топливным системам энергетических установок.

Известен стенд для испытания криогенных насосов, содержащий расходный бак с напорными и всасывающими трубопроводами, газовую емкость, испытуемый насос.

Известна система предохранения расходной емкости от избыточного давления, содержащая расходный бак, подсоединенный к нему всасывающий трубопровод насоса высокого давления, испаритель, установленный в напорном трубопроводе насоса, газовую емкость, соединенную с испарителем посредством газоотводящей линии с регулятором, систему наддува расходного бака, при этом к газовой полости расходного бака подсоединён предохранительный клапан.

Недостатки данной системы в том, что пэры, выброшенные в атмосферу, не используются в энергетической установке, что снижает ее экономичность, при этом происходит загрязнение атмосферы и пары топлива, смешиваясь с воздухом, образуют взрывоопасные смеси, что в свою очередь может привести к пожарам и взрывам.

Целью изобретения является повышение надежности системы при использовании паров криогенного топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в систему введены компрессор с электроприводом, второй теплообменник и обратный клапан, установленные в газоотводящей линии,и блок управления с задатчиком опорного давления, выходы которого соединены с управляющим входом клапана сброса давления и входом электропривода компрессора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемой с иетемы.

Система содержит топливный бак 1 с криогенным топливом, соединенный через подкачивающий насос 2 с насосом 3 высокого давления, выход которого соединен через теплообменник - газификатор 4 и отсечной клапан 5с камерой сгорания энергетической установки, а также вентиль б, клапан сброса давления 7, компрессор с электроприводом 8, обратный клапан 9, теплообменник 10, датчик давления 11 и блок управления 12 с задатчиком опорного давления, при этом выход насоса высокого дав- ления 3 соединен через вентиль 6 с топливным баком 1. Газовая полость топливного бака 1 через клапан сброса давления 7, компрессор 8 и обратный клапан 9 и теплообменник 10 соединена со вторым входом насоса высокого давления 3. Датчик

давления 11 в топливном баке 1 соединен с блоком управления с задатчиком опорного давления 12, который в свою очередь соединен с электроприводом компрессора 8 и

клапаном сброса давления 7, причем вторая

полость 13 теплообменника 10 соединена с

системой подачи криогенного топлива.

Система работает следующим образом.

Криогенное топливо из топливного бака

1с помощью подкачивающих баковых насосов 2 поступает на захолаживание трубопроводов и насоса высокого давления 3 и через вентиль 6 возвращается в топливный бак 1. После захолаживания насоса высоко5 го давления 3 запускают энергетическую установку, при этом перекрывают вентиль 6 и открывают отсечной клапан 5. Газифицированное криогенное топливо поступает в камеру сгорания энергетической установки.

0 После этого по сигналу с датчика давления 11, сравниваемого с контрольным значением давления с задатчика опорного давления в блоке управления 12 подается команда на открытие клапана сброса давления 7 и вклю5 чение компрессора 8. Пары топлива из топливного бака 1 поступают через клапан сброса давления 7 в компрессор 8, где сжимаются и подаются в теплообменник 10, где охлаждаются криогенным топливом и далее

0 на второй вход насоса высокого давления 3, откуда они вместе с жидкой составляющей топлива попадают в теплообменник-газификатор 4 и далее в камеру сгорания энергетической установки. При падении

5 давления в топливном баке 1 ниже контрольного значения с датчика давления 10 поступает сигнал в блок управления 12, откуда подается команда на закрытие клапана сброса давления 7 и выключение электро0 привода компрессора 8.

За счет дожига паров топлива в камере сгорания энергетической установки повышается экономичность, т.к. пары топлива не выбрасываются в атмосферу, при этом за

5 счет дожига паров в камере сгорания двигателя также обеспечивается безопасность транспортного средства, так как не образуется в атмосфере взрыво-пожароопасных смесей паров топлива с воздухом, что улуч0 шает экологию окружающей среды.

За счет соединения выхода компрессора с входом в насос высокого давления необходимы минимальные размеры дополнительного компрессора, так как дэв5 ление на входе в насос высокого давления значительно ниже, чем в камере сгорания энергетической установки, за счет этого также повышена экономичность, так как для привода дополнительного компрессора требуется минимальная мощность привода.

Формула изобретения

Система подачи криогенного .топлива в камеру сгорания энергетической установки, содержащая топливный бак с установленным в кем подкачивающим насосом, насос высокого давления, первый теплообменник- газификатор, отсечной клапан, вентиль, дат- чик давления, установленный в га$оотводящей линии топливного бака, и клапан сброса давления, причем выход на- соЈа высокого давления гидравлически сое- диИен через вентиль с топливным баком, а через первый теплообменник-газификатор соединен с входом отсечного клапана, которого гидравлически связан с ка- мезой сгорания, вход насоса высокого давления гидравлически соединен через подкачивающий насос с топливным баком, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности системы при использовании паров криогенного топлива, она снабжена компрессором, вторым теплообменником и обратным клапаном, установленными в гэзоотводящей линии, и блоком управления с задатчиком опорного давления, при этом первый выход блока управления с задатчиком опорного давления соединен с вторым управляющим входом клапана сброса давления, первый вход которого через газоотводящую линию соединен с топливным баком, выход клапана сброса давления соединен через газоотводящую линию с входом компрессора, выход которого через газоотводящую линию соединен с входом обратного клапана, выход которого соединен с входом второго теплообменника, выход которого гидравлически соединен с входом насоса высокого давления, а второй выход блока управления с задатчиком опорного давления соединен с входом компрессора. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Целью изобретения является повышение надежности системы при использовании паров криогенного топлива. Для этого в систему вводят компрессор с электроприводом 8, второй теплообменник 10 и обратный клапан 9, установленные в газоотводящей линии топливного бака 1. а также блок управления с задатчиком опорного давления 12. вход которого соединен с выходом датчика давления 11, а выходы блока управления 12 подключены к управляющему входу клапана сброса давления 7 и входу электропривода компрессора 8. 1 ил.