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原文传递一种低温冷冻制氮油箱惰化系统及其工作方法

专利名称：	一种低温冷冻制氮油箱惰化系统及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种低温冷冻制氮油箱惰化系统及其工作方法，属于防火防爆技术领域。本发明的工作方法为从飞机发动机引气经过过滤、换热以及除水装置后被机载制冷装置冷凝为液态空气，液态空气在精馏塔中分离形成富氮液体及富氧液体。其中富氮液体储存后经减压作用可用于飞机油箱惰化，降低油箱可燃性，保护飞机飞行安全；富氧液体经减压后可用于飞机座舱供氧。该油箱惰化系统可将富氮气体进行储存，减少对发动机引气的影响，满足全飞行包线和极端条件下飞机油箱惰化需求，同时可用于座舱失压时供给氧气，保障飞行安全。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京航空航天大学
发明人：	刘卫华;冯诗愚;李超越
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T06:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010010268.9
公开号：	CN111071465A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	王慧颖
分类号：	B64D37/32;B64D13/06;F25J3/04;B;F;B64;F25;B64D;F25J;B64D37;B64D13;F25J3;B64D37/32;B64D13/06;F25J3/04
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种低温冷冻制氮油箱惰化系统，其特征在于，所述的系统包括空气过滤器（1），所述的空气过滤器（1）入口连接飞机发动机引气，所述的空气过滤器（1）出口依次连接第一换热器（2）、第二换热器（3）、第三换热器（4）、水分离器（5）、第四换热器（6）；所述的第二换热器（3）位于精馏塔（9）内部下方；所述的第四换热器（6）后端依次连接有蒸发器（7）、第一截止阀（8），所述的第一截止阀（8）连接于精馏塔（9）；所述的精馏塔（9）分别还设置有富氮液体出口以及富氧液体出口；所述的精馏塔（9）的富氧液体出口依次连接有第二截止阀（10）、富氧液体储罐（11）、第三截止阀（12）、飞机座舱（13）；所述的精馏塔（9）的富氮液体出口依次连接有第四截止阀（103）、富氮液体储罐（102）、第五截止阀（101）；所述的第五截止阀（101）出口与第四换热器（6）热侧通道入口连接；所述的第四换热器（6）热侧通道出口连接飞机油箱（201）的惰气入口，飞机油箱（201）上端还设置通气口与外界环境连通。 2.根据权利要求1所述的一种低温冷冻制氮油箱惰化系统，其特征在于，所述的第一换热器（2）的两个热侧通道分别与空气过滤器（1）、第二热器（3）连接，第一换热器（2）冷侧通道通入冲压空气并排向外界环境。 3.根据权利要求1所述的一种低温冷冻制氮油箱惰化系统，其特征在于，所述的第三换热器（4）的两个热侧通道与第二换热器（3）、水分离器（5）连接，冷侧通道通入冲压空气并排向外界环境。 4.根据权利要求1所述的一种低温冷冻制氮油箱惰化系统，其特征在于，所述的蒸发器（7）的两个热侧通道分别与第四换热器（6）、第一截止阀（8）连接。 5.根据权利要求1所述的一种低温冷冻制氮油箱惰化系统，其特征在于，所述的蒸发器（7）还连接有制冷压缩机（204）、冷凝器（203）、节流阀（202），具体的，所述蒸发器（7）的冷侧通道出口与制冷压缩机（204）入口连接，蒸发器（7）冷侧通道入口与节流阀（202）出口连接；所述的制冷压缩机（204）出口与节流阀（202）入口之间连接有冷凝器（203）。 6.根据权利要求1~5任一所述的一种低温冷冻制氮油箱惰化系统的工作方法，其特征在于，所述的方法如下：飞机发动机引气经过空气过滤器（1）过滤除杂后通过第一换热器（2）进行降温，后进入第二换热器（3），第二换热器（3）位于精馏塔（9）内部下方，进入第二换热器（3）利用冷冻液体换热降温，随后进入第三换热器（4）利用低温冲压空气降温，经过水分离器（5）后空气中的水被分离除去，接着利用第四换热器（6）继续降温；进入蒸发器后由制冷压缩机（204）、蒸发器（7）、节流阀（202）以及冷凝器（203）组成的制冷系统进行低温液化，空气冷冻成液体，进入精馏塔（9）进行精馏；精馏塔（9）中的氮气首先从液态空气中分离出来形成富氮气体，接着在精馏塔（9）内冷凝形成富氮液体，富氮液体进入富氮液体储罐（102），并经过第五截止阀（101）和第四换热器（6）热侧通道后进入飞机油箱（201）气相空间，置换出其中的氧气并排向外界环境；同时精馏塔（9）的富氧液体经第二截止阀（10）储存于富氧液体储罐（11），并经过第三截止阀（12）进入飞机座舱（13）进行供氧。
所属类别：	发明专利