某车载式发电机组燃油系统设计

邓秀波

某车载式发电机组燃油系统设计

邓秀波

（哈尔滨中航动科燃气轮机成套制造有限公司，哈尔滨 150000）

针对燃油系统在设计过程中的主要技术难点进行系统的研究和分析，提出解决的途径和合理的设计方案。对主要元件的选型和性能做了详细的介绍，并通过对管路流阻的计算，对选型的合理性进行验证，对燃油系统的设计作出总结。

燃油系统；设计；车载

1　方案确定及工作原理

1.1方案确定

固定式机组燃油箱在机组外部，是高位油箱，粗油滤固定在油箱支架上，燃油靠自身的重力从油箱中流出。车载机组燃油箱由于受空间限制，只能固定在底盘下方，粗油滤移至机组箱体内，在油箱出口设置一个防火阀，设置防火阀的目的是为了防止由于汽车移动造成管路内油液下降，启动过程中管路内空气过多，会造成气塞现象。为了使燃油保持足够的压力，需要在粗油滤后加一油泵。

固定机组使用液压执行机构作为调节燃油的元件，虽然其各项性能指标均达到设计要求，能够满足机组正常运行要求，但由于需要辅助液压系统及相应管路，系统复杂，体积大，重量高，存在管路泄露问题，所需元件的数量较多，增加了系统的维护量。车载机组空间相对较小，因此选用电动调节阀，体积小，重量轻，控制方便灵活。其控制信号为标准信号，更易于电调控制，燃料控制完全由一个阀就可实现，抗外界干扰能力强，维护量小。

1.2工作原理

燃油从油箱中流出，经防火阀、粗油滤、供油泵、细油滤、燃油调节阀、截止阀进入燃气轮机，燃油调节阀根据燃气轮机的工作状态自动调节供油量，把适量的燃油输至工作喷嘴，经工作喷嘴后呈雾状喷入燃烧室。

2　主要构件

2.1燃油箱的设计

燃油箱用钢板焊接而成，并进行防锈处理，用钢带固定在底盘下。燃油箱上部安装有呼吸阀和液位控制器的接座。呼吸阀起着平衡油箱内外气压的作用，还是用来加油的注油口，并对注入燃油起过滤作用。油箱底部装有排污接头，平时用排污丝堵密封，对油箱进行清洗时可旋开进行放油。

2.2燃油调节阀

燃油调节阀选用电动调节阀，具有体积小、重量轻、操作简便等特点。它采用机械循环控制和电循环控制两种方式，机械循环控制是用来开动阀的，电循环控制电器循环是用来比较燃油流量和燃油信号值，假如燃油流量值不等于燃油信号值，将会给测量流量系统一个修正值，使其达到要求的数值，对于燃油控制系统来说是非常迅速和准确的。

2.3燃油过滤器

在电磁阀后设一粗油滤，此油滤的作用是过滤燃油中的大颗粒及分离燃油中的游离水（燃油中含水会影响到机组的启动点火性能）。在燃油泵前设一个细油滤，目的是滤除燃油中混入的机械杂质和油本身化学变化所产生的胶质，保护燃油泵。油滤设有压差发讯装置，当滤芯污染堵塞至进出油口压差为0.1MPa时，即发出信号，此时应更换滤芯，以达到保护系统安全的目的。

2.4供油泵

供油泵的作用主要是将油箱中的燃油抽出，并使燃油保持一定的压力。机组选用的供油泵是螺杆泵，它具有噪音低、无污染、启动迅速、寿命长、应用灵活、适应工况能力强等特点。

2.5防火阀

设置防火阀的目的是控制油路的通断，确保不再向已停机的燃气轮机继续供油和可靠地切断与燃油箱的联系。防火阀采用直动式结构，通断和闭合采用电磁力和弹簧力直接驱动，为常闭式阀门。

2.6管路的选用

整个管路系统主要有连接管和连接接头组件两部分组成，各连接管的内径均与燃气轮机上的燃油泵、过滤器等接口内径相同，以减小因管径的不同而导致流阻损失。各接头体采用符合国标、航标的标准件，具有互换性好，精度可靠的优点。

3　管路流阻的计算

此燃油系统中油箱位于底盘下方，燃油靠供油泵从油箱吸出，并且油箱离供油泵距离比较远，流动阻力大，所以需对所选供油泵入口压力进行验证。

先计算从油箱出口到供油泵之间的管路流阻。

粗油滤压力损失约为0.03kgf/cm2，电磁阀压力损失约为0.04kgf/cm2，由上面的计算结果可以得知，从油箱出口到供油泵前总流阻为0.03+0.04+0.13=0.25kgf/ cm2，所选的供油泵最小入口压力为-0.7kgf/cm2，能够满足要求，选型合理。

4　结语

根据燃机工作参数和元件的选型来看，基本上满足燃机总体性能的需要。从机组总体布局来看，满足机组总体布局的要求。整个布局也充分考虑到了维护性的问题，将需要定期维护的整个供油油路都设置在能方便操作的位置，便于维护。整个管路接头都采用扩口式接头，同时尽量减少接头数量，完全可以将液体燃料系统渗漏的可能性降到最低。

［1］潘文全.工程流体力学（第1版）［M］.北京：清华大学出版社，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