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原文传递一种飞机燃油箱惰化系统及其工作方法

专利名称：	一种飞机燃油箱惰化系统及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种飞机燃油箱惰化系统及其工作方法，属于防火防爆技术领域。本发明从飞机发动机引气并经过干燥过滤后进入中空纤维膜空气分离装置制取高浓度富氮气体，将富氮气体通入油箱用来降低油箱氧气浓度，从而防止油箱起火爆炸达到油箱惰化的目的；本发明的系统可实现在飞机爬升阶段进行油箱燃油洗涤除氧惰化，在飞机巡航和下降阶段进行油箱气相空间冲洗除氧惰化，并通过氧浓度传感器实时监测油箱气相空间氧气浓度并将信号传输至控制系统，利用控制系统根据氧气浓度大小调整发动机引气量从而减小发动机引气对其性能的影响。
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：	CN202010010275.9
公开号：	CN111071466A
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;B;B64;B64D;B64D37;B64D13;B64D37/32;B64D13/06
申请人地址：	210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
主权项：	1.一种飞机燃油箱惰化系统，其特征在于，所述的系统中依次连接的组件包括第一电磁阀(1)、干燥过滤器(2)、换热器(3)、水分离器(4)、第二电磁阀(5)、中空纤维膜空气分离组件(6)、三通阀(7)；所述的换热器(3)通过其热侧分别与干燥过滤器(2)和水分离器(4)连接，所述的换热器(3)的冷侧通入冲压空气并排向外界环境；所述的中空纤维膜空气分离组件(6)分别设置两个气体出口，其一富氮气体出口与三通阀(7)入口连接，其二富氧气体出口与飞机座舱连接；所述的三通阀(7)设置两个出口，所述的三通阀(7)第一出口与第三电磁阀(8)入口连接，第二出口依次连接第四电磁阀(201)、燃油引射器(202)气体入口；所述的第三电磁阀(8)出口与飞机油箱(9)富氮气体入口连接；所述的燃油引射器(202)液体入口与飞机油箱(9)底部燃油出口之间连接有燃油泵(203)，所述的燃油引射器(202)气液混合出口与飞机油箱(9)底部连通；所述的飞机油箱(9)上部连接氧浓度传感器(10)。 2.根据权利要求1所述的一种飞机燃油箱惰化系统，其特征在于，所述的第一电磁阀(1)入口连接发动机引气端，或者所述的第一电磁阀(1)入口连接飞机座舱(1001)，所述的飞机座舱(1001)与第一电磁阀(1)入口之间还设置有气体压缩机(1002)。 3.根据权利要求1所述的一种飞机燃油箱惰化系统，其特征在于，所述的系统通过控制系统(101)控制；具体的，所述的控制系统(101)分别与第一电磁阀(1)、第二电磁阀(5)、第三电磁阀(8)、第四电磁阀(201)、氧浓度传感器(10)控制连接。 4.根据权利要求3所述的一种飞机燃油箱惰化系统，其特征在于，所述的第一电磁阀(1)信号输入端通过电缆与控制系统(101)信号输出端连接；所述的第二电磁阀(5)信号输入端与控制系统(101)信号输出端通过电缆连接；所述的第三电磁阀(8)信号输入端与控制系统(101)信号输出端通过电缆连接；所述的第四电磁阀(201)信号输入端与控制系统(101)信号输出端通过电缆连接；所述的氧浓度传感器(10)信号输出端与控制系统信号输入端通过电缆连接。 5.一种如权利要求1所述的一种飞机燃油箱惰化系统的工作方法，其特征在于，所述的第一电磁阀(1)入口连接发动机引气端，其系统的工作方法：飞机发动机的高压引气流经第一电磁阀(1)后利用干燥过滤器(2)除去空气中的杂质和水分，随后进入换热器(3)热侧通道，利用换热器(3)冷侧冲压空气进行降温，冲压空气经过换热器(3)后排放至外界环境，气体经冷却后通过水分离器(4)将空气中的水分去除，经过第二电磁阀(5)后进入中空纤维膜空气分离组件(6)气体入口，空气经过中空纤维膜分离形成富氧气体和富氮气体，富氧气体进入飞机座舱增压供氧，富氮气体流经三通阀(7)； 1)在飞机起飞爬升阶段控制系统(101)将第三电磁阀(8)关闭，第四电磁阀(201)打开，富氮气体只进入燃油引射器(202)与通过燃油泵(203)输送的高压燃油进行混合并由飞机油箱(9)底部输送进油箱，以置换出燃油中溶解的氧气，同时富氮气体进入飞机油箱(9)的气相空间后置换出气相空间氧气，最后排入外界环境，降低油箱内氧气浓度； 2)当飞机处在巡航或下降阶段，控制系统(101)将第三电磁阀(8)打开，第四电磁阀(201)关闭，富氮气体只由第三电磁阀(8)进入飞机油箱(9)气相空间，并将气相空间氧气置换排出至外界环境，降低飞机油箱(9)内的氧气浓度； 3)飞机油箱(9)上部安装的氧浓度传感器(10)实时监测油箱气相空间氧气浓度并将信号传输到控制系统，控制系统通过调整第一电磁阀(1)和第二电磁阀(5)的开度大小调节发动机引气量，从而调节富氮气体流量，在降低飞机油箱(9)氧气浓度的同时可减少发动机引气量。 6.一种如权利要求1所述的一种飞机燃油箱惰化系统的工作方法，其特征在于，所述的第一电磁阀(1)入口连接飞机座舱(1001)，所述的飞机座舱(1001)与第一电磁阀(1)入口之间还设置有气体压缩机(1002)，其系统的工作方法：通过压缩机抽吸座舱内的空气进入第一电磁阀(1)后利用干燥过滤器(2)除去空气中的杂质和水分，随后进入换热器(3)热侧通道，利用换热器(3)冷侧冲压空气进行降温，冲压空气经过换热器(3)后排放至外界环境，气体经冷却后通过水分离器(4)将空气中的水分去除，经过第二电磁阀(5)后进入中空纤维膜空气分离组件(6)气体入口，空气经过中空纤维膜分离形成富氧气体和富氮气体，富氧气体进入飞机座舱增压供氧，富氮气体流经三通阀(7)； 1)在飞机起飞爬升阶段控制系统(101)将第三电磁阀(8)关闭，第四电磁阀(201)打开，富氮气体只进入燃油引射器(202)与通过燃油泵(203)输送的高压燃油进行混合并由飞机油箱(9)底部输送进油箱，以置换出燃油中溶解的氧气，同时富氮气体进入飞机油箱(9)的气相空间后置换出气相空间氧气，最后排入外界环境，降低油箱内氧气浓度； 2)当飞机处在巡航或下降阶段，控制系统(101)将第三电磁阀(8)打开，第四电磁阀(201)关闭，富氮气体只由第三电磁阀(8)进入飞机油箱(9)气相空间，并将气相空间氧气置换排出至外界环境，降低飞机油箱(9)内的氧气浓度； 3)飞机油箱(9)上部安装的氧浓度传感器(10)实时监测油箱气相空间氧气浓度并将信号传输到控制系统，控制系统通过调整第一电磁阀(1)和第二电磁阀(5)的开度大小调节发动机引气量，从而调节富氮气体流量，在降低飞机油箱(9)氧气浓度的同时可减少发动机引气量。
所属类别：	发明专利