某車載式發電機組燃油系統設計

鄧秀波

某車載式發電機組燃油系統設計

鄧秀波

（哈爾濱中航動科燃氣輪機成套制造有限公司，哈爾濱 150000）

針對燃油系統在設計過程中的主要技術難點進行系統的研究和分析，提出解決的途徑和合理的設計方案。對主要元件的選型和性能做了詳細的介紹，并通過對管路流阻的計算，對選型的合理性進行驗證，對燃油系統的設計作出總結。

燃油系統；設計；車載

1　方案確定及工作原理

1.1方案確定

固定式機組燃油箱在機組外部，是高位油箱，粗油濾固定在油箱支架上，燃油靠自身的重力從油箱中流出。車載機組燃油箱由于受空間限制，只能固定在底盤下方，粗油濾移至機組箱體內，在油箱出口設置一個防火閥，設置防火閥的目的是為了防止由于汽車移動造成管路內油液下降，啟動過程中管路內空氣過多，會造成氣塞現象。為了使燃油保持足夠的壓力，需要在粗油濾后加一油泵。

固定機組使用液壓執行機構作為調節燃油的元件，雖然其各項性能指標均達到設計要求，能夠滿足機組正常運行要求，但由于需要輔助液壓系統及相應管路，系統復雜，體積大，重量高，存在管路泄露問題，所需元件的數量較多，增加了系統的維護量。車載機組空間相對較小，因此選用電動調節閥，體積小，重量輕，控制方便靈活。其控制信號為標準信號，更易于電調控制，燃料控制完全由一個閥就可實現，抗外界干擾能力強，維護量小。

1.2工作原理

燃油從油箱中流出，經防火閥、粗油濾、供油泵、細油濾、燃油調節閥、截止閥進入燃氣輪機，燃油調節閥根據燃氣輪機的工作狀態自動調節供油量，把適量的燃油輸至工作噴嘴，經工作噴嘴后呈霧狀噴入燃燒室。

2　主要構件

2.1燃油箱的設計

燃油箱用鋼板焊接而成，并進行防銹處理，用鋼帶固定在底盤下。燃油箱上部安裝有呼吸閥和液位控制器的接座。呼吸閥起著平衡油箱內外氣壓的作用，還是用來加油的注油口，并對注入燃油起過濾作用。油箱底部裝有排污接頭，平時用排污絲堵密封，對油箱進行清洗時可旋開進行放油。

2.2燃油調節閥

燃油調節閥選用電動調節閥，具有體積小、重量輕、操作簡便等特點。它采用機械循環控制和電循環控制兩種方式，機械循環控制是用來開動閥的，電循環控制電器循環是用來比較燃油流量和燃油信號值，假如燃油流量值不等于燃油信號值，將會給測量流量系統一個修正值，使其達到要求的數值，對于燃油控制系統來說是非常迅速和準確的。

2.3燃油過濾器

在電磁閥后設一粗油濾，此油濾的作用是過濾燃油中的大顆粒及分離燃油中的游離水（燃油中含水會影響到機組的啟動點火性能）。在燃油泵前設一個細油濾，目的是濾除燃油中混入的機械雜質和油本身化學變化所產生的膠質，保護燃油泵。油濾設有壓差發訊裝置，當濾芯污染堵塞至進出油口壓差為0.1MPa時，即發出信號，此時應更換濾芯，以達到保護系統安全的目的。

2.4供油泵

供油泵的作用主要是將油箱中的燃油抽出，并使燃油保持一定的壓力。機組選用的供油泵是螺桿泵，它具有噪音低、無污染、啟動迅速、壽命長、應用靈活、適應工況能力強等特點。

2.5防火閥

設置防火閥的目的是控制油路的通斷，確保不再向已停機的燃氣輪機繼續供油和可靠地切斷與燃油箱的聯系。防火閥采用直動式結構，通斷和閉合采用電磁力和彈簧力直接驅動，為常閉式閥門。

2.6管路的選用

整個管路系統主要有連接管和連接接頭組件兩部分組成，各連接管的內徑均與燃氣輪機上的燃油泵、過濾器等接口內徑相同，以減小因管徑的不同而導致流阻損失。各接頭體采用符合國標、航標的標準件，具有互換性好，精度可靠的優點。

3　管路流阻的計算

此燃油系統中油箱位于底盤下方，燃油靠供油泵從油箱吸出，并且油箱離供油泵距離比較遠，流動阻力大，所以需對所選供油泵入口壓力進行驗證。

先計算從油箱出口到供油泵之間的管路流阻。

粗油濾壓力損失約為0.03kgf/cm2，電磁閥壓力損失約為0.04kgf/cm2，由上面的計算結果可以得知，從油箱出口到供油泵前總流阻為0.03+0.04+0.13=0.25kgf/ cm2，所選的供油泵最小入口壓力為-0.7kgf/cm2，能夠滿足要求，選型合理。

4　結語

根據燃機工作參數和元件的選型來看，基本上滿足燃機總體性能的需要。從機組總體布局來看，滿足機組總體布局的要求。整個布局也充分考慮到了維護性的問題，將需要定期維護的整個供油油路都設置在能方便操作的位置，便于維護。整個管路接頭都采用擴口式接頭，同時盡量減少接頭數量，完全可以將液體燃料系統滲漏的可能性降到最低。

［1］潘文全.工程流體力學（第1版）［M］.北京：清華大學出版社，1988.

Design of The Tuel System of A vehicle Generator

DENGXiu-bo
（Harbin ZhonghangDongke Gas Turbines ManufacturingCo.，Harbin，150000，China）

Research and analysis systemfor the main technical difficulties offuel systemin the design process，puts forward the ways and the reasonable design scheme.Selection and performance ofmain componentsare described in detail，and through the calculation of pipeline flowresistance，the rationality of the selection and verification，make a summaryfor the design ofthe fuel oil system.

Fuel system；Design；Vehicle

TD532

A

1674-8646（2015）04-0092-02