详情

原文传递一种能量回收式燃油箱惰化系统构型及其工作方法

专利名称：	一种能量回收式燃油箱惰化系统构型及其工作方法
摘要：	本发明公开了一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，属于航空系统技术领域，本发明的系统构型将来自发动机引气，经过温度调节、压力调节、去除臭氧、水分、杂质等污染物后，通入由中空纤维膜构成的空气分离装置内分离成富氧气体和富氮气体，富氧气体送至机舱供司乘人员呼吸用，富氮气体则按不同的流量模式充入燃油箱进行洗涤或冲洗。将流出中空纤维膜的富氮气体先引入涡轮膨胀器，回收一部分能量的同时降低富氮气体的温度，有利于降低油箱的可燃性，另外，利用所回收的能量带动风扇来提高富氧侧的流率，增加分离膜内外压差，提高了分离效率。
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;彭孝天
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：	CN202010010877.4
公开号：	CN111071468A
代理机构：	江苏圣典律师事务所
代理人：	王慧颖
分类号：	B64D37/32;B01D53/22;B64D13/06;B;B64;B01;B64D;B01D;B64D37;B01D53;B64D13;B64D37/32;B01D53/22;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：	1.一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的系统构型包括第一风机（1），所述的第一风机（1）入口通入发动机引气，所述的第一风机（1）出口依次连接有过滤器（2）、干燥机（3）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）；所述的第一控制阀（7）出口分别连接第一电动压力调节阀（8）、第一手动压力调节阀（9）；所述的第一电动压力调节阀（8）、第一手动压力调节阀（9）的出口均连接与第一压力传感器（10）的一端；所述的第一压力传感器（10）的另一端依次连接第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）、空气分离模块（16）；所述的空气分离模块（16）包含气体入口、富氮气体出口、富氧气体出口；空气分离模块（16）的气体入口与颗粒度检测仪（15）连接；空气分离模块（16）的富氮气体出口分别与第二电动压力调节阀（17）、第二手动压力调节阀（18）连接，所述的第二电动压力调节阀（17）、第二手动压力调节阀（18）的出口均连接与第二流量传感器（19）的一端，所述的第二流量传感器（19）的另一端依次连接第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）、涡轮膨胀器（23）、第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、第一阻火器（26）、油箱（27），所述的第一阻火器（26）与油箱（27）的气体入口连接，所述的油箱（27）的气体出口与第二阻火器（28）连接；空气分离模块（16）的富氧气体出口依次连接有第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）、第二风机（35），所述的第二风机（35）另一端连接于涡轮膨胀器（23）；所述的第二风机（35）的富氧气体送至机舱供呼吸使用。 2.根据权利要求1所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的系统构型中的油箱（27）上分别设置有碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31），所述的碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31）均分别通过探杆与油箱（27）连接。 3.根据权利要求2所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的系统构型通过自动控制器（36）控制，具体的，所述的自动控制器（36）包含一个电流输入端和一个电流输出端；所述的自动控制器（36）的电流输入端通过电缆并联连接于第一压力传感器（10）、第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）、第二流量传感器（19）、第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）、第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31）、第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）。 4.根据权利要求3所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的自动控制器（36）的电流输出端通过电缆并联连接于第一风机（1）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）、第二电动压力调节阀（17）。 5.根据权利要求1~4任一所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型的工作方法，其特征在于，所述的方法为：当油箱不处于惰化状态时，开启中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化系统，此时第一风机（1）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）、第二电动压力调节阀（17）打开；发动机引气在第一风机（1）的抽吸作用下，进入系统，先在过滤器（2）、干燥机（3）中进行过滤、干燥处理，然后分别在加热器（4）、湿度调节器（5）中进行调温、调湿，在臭氧转换器（6）中将臭氧除去，流过第一控制阀（7），在第一电动压力调节阀（8）或第一手动压力调节阀（9）中进行压力调节；第一压力传感器（10）、第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）分别测得分离膜前气体的压力、温度、流量、湿度、臭氧浓度、颗粒度的一系列参数并将信号传输到自动控制器（36），自动控制器（36）分别输出反馈信号给加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）；调节后的气体进入空气分离模块（16），产生富氮气体及富氧气体；所述富氮气体在第二电动压力调节阀（17）或第二手动压力调节阀（18）中进行压力调节，依次流过第二流量传感器（19）、第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）后，进入涡轮膨胀器（23）中膨胀降温降压，涡轮膨胀器（23）膨胀时通过轴驱动第二风机（35）叶片转动，降温降压后的富氮气体依次流经第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、第一阻火器（26）后，流入油箱进行冲洗惰化，油箱中多余气体流经第二阻火器28后排至机外；空气分离模块（16）产生的富氧气体在第二风机（35）抽吸作用下，依次流过第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）、第二风机（35）后送至座舱供司乘人员呼吸使用。
所属类别：	发明专利