一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作方法

文档序号:32987341发布日期:2023-01-17 22:56阅读:41来源:国知局
一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作方法

1.本发明属于航空系统技术领域,涉及一种油箱惰化系统,尤其涉及一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作方法。


背景技术:

2.随着飞机飞行马赫数的逐渐提高,由于强烈的气动加热,会使飞机表面滞止温度越来越高,导致热负荷大幅度增加。同时这对航空发动机的性能要求也越来越高,而提高发动机的性能需要更高的增压比和涡轮前温度,这使得发动机的热负荷进一步增加。若采用传统的机械制冷系统进行冷却,会不可避免地增加设备重量,带来一定代偿损失,而使用飞机所携带的燃油做为冷源,可有效解决这一问题。但使用飞机所携带的燃油作为冷却剂时,由于吸热使燃油温度不断升高,升温后的燃油易与其中的溶解氧发生氧化反应并生成结焦。
3.结焦会给飞行器带来许多不利的影响,如换热管路管壁结焦会使换热管路壁面热阻增加,导致壁面传热品质恶化同时也影响了燃油的冷却性能;结焦产物脱落后会随着流体流到发动机喷嘴部位堵塞喷嘴,改变喷嘴喷雾形状,进而影响雾化品质,使燃烧室燃烧不充分,燃烧效率降低,使局部受热过高等,严重时可导致发动机停车熄火;结焦还会导致金属管道中渗碳,使发动机的机械性能降低,大大缩短发动机使用寿命。
4.目前,常常通过在燃油中添加一些添加剂来抑制结焦,如供氢剂、金属钝化剂、分散剂以及复合型添加剂。但是,添加剂本身会对燃油和后勤保障系统产生负面影响,这会导致燃油系统维护及其相关成本的增加。


技术实现要素:

5.本发明针对现有技术中所涉及到的问题及缺陷,提出了一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作方法,基于膜过滤器,其中含溶解氧的燃油在膜的一侧流动,惰性气体在膜的另一侧流动;通过膜的氧分压差使得溶解氧从燃油中扩散到膜的另一侧;通过使用惰性气体作为吹扫气体带走析出的氧气,然后流入燃油箱进行冲洗惰化过程。
6.为实现上述目的,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,具有这样的特征:包括第一油箱、膜分离模块和膜过滤器;所述第一油箱内储存有燃油,第一油箱具有燃油出口、气体入口和气体出口;所述膜分离模块具有气体入口、富氮气体出口和富氧气体出口;发动机引气从膜分离模块的气体入口输入膜分离模块,膜分离模块将发动机引气分离为富氮气体和富氧气体,富氮气体和富氧气体分别从富氮气体出口和富氧气体出口排出;所述膜过滤器包括由分离膜分隔的燃油通道和吹扫气通道;第一油箱的燃油出口与膜过滤器的燃油通道的入口连接,第一油箱中的燃油输入膜过滤器的燃油通道;膜分离模块的富氮气体出口与膜过滤器的吹扫气通道的入口连接,膜分离模块产生的富氮气体作为吹扫气体输入膜过滤器的吹扫气通道;燃油通道内燃油中的溶解氧在浓度差的作用下扩散到分离膜另一侧的吹扫气通道,并被吹扫气体带走;膜过滤器的燃油通道的出口与发动机连接,溶
解氧被除去的燃油送至发动机燃烧;膜过滤器的吹扫气通道的出口与第一油箱的气体入口连接,混有氧气的吹扫气体进入第一油箱,对第一油箱中的燃油进行冲洗惰化,多余气体由第一油箱的气体出口排出。
7.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:还包括富氧供给单元;所述富氧供给单元包括引射泵、富氧供给换热器、富氧供给温度传感器、富氧供给压力传感器、富氧供给流量传感器、富氧供给氧浓度传感器、座舱控制阀、座舱、发动机舱控制阀和发动机舱;沿富氧气体的流经方向,所述膜分离模块的富氧气体出口、引射泵、富氧供给换热器的热侧通道、富氧供给温度传感器、富氧供给压力传感器、富氧供给流量传感器和富氧供给氧浓度传感器其一端依次连接;富氧供给氧浓度传感器其二端同时与座舱控制阀其一端和发动机舱控制阀其一端连接,座舱控制阀其二端与座舱连接,发动机舱控制阀其二端与发动机舱连接。
8.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:还包括第二油箱;所述第二油箱配有第二油箱控制阀;所述发动机配有发动机控制阀;所述膜过滤器燃油通道的出口通过发动机控制阀与发动机连接,同时膜过滤器燃油通道的出口还通过第二油箱控制阀与第二油箱连接。
9.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:第二油箱设有第二油箱温度传感器、第二油箱压力传感器和第二油箱溶解氧浓度传感器;第二油箱温度传感器和第二油箱压力传感器的探杆伸入第二油箱的气相空间;第二油箱溶解氧浓度传感器的探杆伸入燃油内。
10.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:其中,所述膜分离模块与膜过滤器之间设有富氮换热器;膜分离模块产生的富氮气体先进入富氮换热器的热侧通道,再输入膜过滤器的吹扫通道;所述发动机控制阀与发动机之间设有燃油换热器;经过发动机控制阀的燃油先进入燃油换热器的冷侧通道,再送至发动机燃烧;富氮换热器的冷侧通道与燃油换热器的热侧通道连接,冷却介质在富氮换热器被富氮气体加热后进入燃油换热器预热燃油。
11.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:其中,所述富氮换热器与膜过滤器之间设有富氮气体电动压力调节阀、富氮气体手动压力调节阀、富氮气体温度传感器、富氮气体压力传感器、富氮气体流量传感器和富氮气体氧浓度传感器;富氮换热器热侧通道的出口同时与富氮气体电动压力调节阀其一端和富氮气体手动压力调节阀其一端连接;富氮气体电动压力调节阀其二端和富氮气体手动压力调节阀其二端同时与富氮气体温度传感器其一端连接;沿富氮气体的流经方向,富氮气体温度传感器其二端、富氮气体压力传感器、富氮气体流量传感器、富氮气体氧浓度传感器和膜过滤器吹扫气通道的入口依次连接。
12.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:其中,所述膜过滤器与第一油箱之间依次设有混合气体温度传感器、混合气体压力传感器、混合气体流量传感器、混合气体氧浓度传感器和第一阻火器;第一油箱的气体出口连有第二阻火器,经冲洗惰化后的气体经第二阻火器排出。
13.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:其中,所述第一油箱设有第一油箱温度传感器、第一油箱压力传感器、第一油箱氧浓度传感
器和第一油箱溶解氧浓度传感器;第一油箱温度传感器、第一油箱压力传感器和第一油箱氧浓度传感器的探杆伸入第一油箱的气相空间;第一油箱溶解氧浓度传感器的探杆伸入燃油内;所述第一油箱与膜过滤器之间还设有燃油泵。
14.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:还包括引气调节单元;引气调节单元包括沿发动机引气流经方向依次设置的引气调节第一控制阀、过滤器、干燥机、加热器、湿度调节器、臭氧转换器和引气调节第二控制阀;引气调节单元还包括引气调节电动压力调节阀和引气调节手动压力调节阀;引气调节第二控制阀其一端与臭氧转换器连接,引气调节第二控制阀其二端同时与引气调节电动压力调节阀其一端和引气调节手动压力调节阀其一端连接;引气调节电动压力调节阀其二端和引气调节手动压力调节阀其二端同时与所述膜分离模块连接,经引气调节单元调节后的发动机引气输入膜分离模块。
15.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:还包括引气检测单元;引气检测单元设于所述引气调节单元和膜分离模块之间;引气检测单元包括沿发动机引气流经方向依次设置的引气检测温度传感器、引气检测压力传感器、引气检测流量传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器和颗粒度检测仪;引气检测温度传感器其一端同时与所述引气调节电动压力调节阀其二端和引气调节手动压力调节阀其二端连接,引气检测温度传感器其二端与引气检测压力传感器连接;颗粒度检测仪与膜分离模块连接,经引气检测单元检测后的发动机引气输入膜分离模块。
16.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,还可以具有这样的特征:还包括自动控制器;
17.引气检测温度传感器、引气检测压力传感器、引气检测流量传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器和颗粒度检测仪、富氮气体温度传感器、富氮气体压力传感器、富氮气体流量传感器、富氮气体氧浓度传感器、混合气体温度传感器、混合气体压力传感器、混合气体流量传感器、混合气体氧浓度传感器、第一油箱温度传感器、第一油箱压力传感器、第一油箱氧浓度传感器和第一油箱溶解氧浓度传感器、第二油箱温度传感器、第二油箱压力传感器、第二油箱溶解氧浓度传感器、富氧供给温度传感器、富氧供给压力传感器、富氧供给流量传感器、富氧供给氧浓度传感器通过电缆并联并与自动控制器电流输入端连接;
18.自动控制器电流输出端通过电缆分别与引气调节第一控制阀、加热器、湿度调节器、臭氧转换器、引气调节第二控制阀、引气调节电动压力调节阀、富氮气体电动压力调节阀、燃油泵、发动机控制阀、第二油箱控制阀、引射泵、座舱控制阀、发动机舱控制阀的电流输入端连接。即自动控制器接收各传感器、监测仪的检测/监测数据,并根据这些数据控制调节各阀门、泵及设备。
19.本发明还提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统的工作方法,具有这样的特征:监测所述第一油箱的气相氧浓度与溶解氧浓度,当第一油箱气相氧浓度或溶解氧浓度大于规定值时,使发动机引气进入系统,经调温、调湿、去除臭氧及调压后进入所述膜分离模块,产生富氮气体及富氧气体;富氮气体进入所述膜过滤器吹扫气通道进行吹扫,带走析出的氧气;混有氧气的吹扫气体流入第一油箱进行冲洗惰化,第一油箱中的多余气体排至机外;第一油箱的富氧燃油进入所述膜过滤器中,溶解氧在浓度差的作用下扩散到分离膜的另一侧,并被吹扫气体带走;溶解氧被除去的燃油送至发动机燃烧。
20.进一步,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统的工作方法,还可以具有这样的特征:通过第一油箱氧浓度传感器和第一油箱溶解氧浓度传感器分别测得第一油箱的气相氧浓度与溶解氧浓度,当第一油箱气相氧浓度或溶解氧浓度大于规定值时,引气调节第一控制阀、加热器、湿度调节器、臭氧转换器、引气调节第二控制阀、引气调节电动压力调节阀、富氮气体电动压力调节阀、燃油泵、发动机控制阀、引射泵、座舱控制阀、发动机舱控制阀开启;
21.发动机引气流经引气调节第一控制阀后进入系统,先在过滤器、干燥机中进行过滤、干燥处理,然后分别在加热器、湿度调节器中进行调温、调湿,在臭氧转换器中将臭氧除去,流过引气调节第二控制阀,在引气调节电动压力调节阀或引气调节手动压力调节阀中进行压力调节;引气检测温度传感器、引气检测压力传感器、引气检测流量传感器、湿度传感器、臭氧浓度传感器和颗粒度检测仪分别测得膜分离前气体的温度、压力、流量、湿度、臭氧浓度、颗粒度等参数并将信号传输到自动控制器;自动控制器分别输出反馈信号给加热器、湿度调节器、臭氧转换器、引气调节第二控制阀、引气调节电动压力调节阀来控制功率或开度;
22.调节后的气体进入膜分离模块,产生富氮气体及富氧气体;
23.富氮气体先在富氮换热器被冷却降温,然后在富氮气体电动压力调节阀或富氮气体手动压力调节阀中进行压力调节,依次流过富氮气体温度传感器、富氮气体压力传感器、富氮气体流量传感器和富氮气体氧浓度传感器后,进入膜过滤器吹扫气通道进行吹扫,带走析出的氧气;混合气体依次流经混合气体温度传感器、混合气体压力传感器、混合气体流量传感器、混合气体氧浓度传感器和第一阻火器后,流入第一油箱进行冲洗惰化,第一油箱中多余气体流经第二阻火器后排至机外;富氮气体温度传感器、富氮气体压力传感器、富氮气体流量传感器和富氮气体氧浓度传感器和混合气体氧浓度传感器将采集的信号传输到自动控制器,自动控制器通过调节引气调节第一控制阀和富氮气体电动压力调节阀的开度来调节惰化气体的流量、压力;
24.膜分离模块产生的富氧气体在引射泵抽吸作用下,先在富氧供给换热器被冷却降温,然后依次流过富氧供给温度传感器、富氧供给压力传感器、富氧供给流量传感器和富氧供给氧浓度传感器后分成两股;其一股流经座舱控制阀后送至座舱供司乘人员呼吸使用,其二股流经发动机舱控制阀后流入发动机舱作为助燃剂;富氧供给温度传感器、富氧供给压力传感器、富氧供给流量传感器和富氧供给氧浓度传感器将采集的信号传输到自动控制器,自动控制器通过调节引射泵、座舱控制阀、发动机舱控制阀来调节流入座舱、发动机舱的气体流量;
25.第一油箱的富氧燃油在燃油泵的抽吸作用下,进入膜过滤器中,溶解氧在浓度差的作用下扩散到分离膜的另一侧,并被吹扫气体带走;溶解氧被除去的燃油流经发动机控制阀后,在燃油换热器中被预热,然后送至发动机燃烧;当产生的低含氧燃油超过燃烧需要时,开启第二油箱控制阀,将低氧燃油储存于第二油箱中。
26.本发明的有益效果在于:本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作方法,利用膜过滤器将溶解氧与燃油分离,以及利用惰化系统产生的惰化气体作为吹扫气体带走析出的氧气,通过这种方式来除去燃油中的溶解氧,使得结焦反应中没有反应物,从而抑制结焦的形成,同时除去溶解氧后的燃油热稳定性也会大大提高。此外,吹扫气体还继
续通入第一油箱中,进行冲洗惰化,进一步惰化燃油。具体的具有以下有益效果:
27.一、惰化系统与结焦抑制系统耦合,在惰化油箱的同时,去除了燃油中的溶解氧,还提高了燃油热稳定性;
28.二、膜分离惰化系统产生的富养气体用于供司乘人员呼吸或发动机助燃,利用率高;
29.三、分离膜后的高温气体热量被用于燃油燃烧前的预热,能力利用率高。
附图说明
30.图1是油箱惰化与结焦抑制耦合系统及其工作流程示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。
32.如图1所示,本发明提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统,包括第一油箱1、膜分离模块2和膜过滤器3。
33.第一油箱1内储存有燃油,第一油箱1具有燃油出口、气体入口和气体出口。
34.膜分离模块2具有气体入口、富氮气体出口和富氧气体出口。发动机引气从膜分离模块2的气体入口输入膜分离模块2,膜分离模块2将发动机引气分离为富氮气体和富氧气体,富氮气体和富氧气体分别从富氮气体出口和富氧气体出口排出。
35.膜过滤器3包括由分离膜分隔的燃油通道和吹扫气通道。第一油箱1的燃油出口与膜过滤器3的燃油通道的入口连接,第一油箱1中的燃油输入膜过滤器3的燃油通道。膜分离模块2的富氮气体出口与膜过滤器3的吹扫气通道的入口连接,膜分离模块2产生的富氮气体作为吹扫气体输入膜过滤器3的吹扫气通道。燃油通道内燃油中的溶解氧在浓度差的作用下扩散到分离膜另一侧的吹扫气通道,并被吹扫气体(富氮气体)带走。
36.膜过滤器3的燃油通道的出口与发动机连接,溶解氧被除去的燃油送至发动机燃烧。膜过滤器3的吹扫气通道的出口与第一油箱1的气体入口连接,混有氧气的吹扫气体进入第一油箱1,对第一油箱1中的燃油进行冲洗惰化,多余气体由第一油箱1的气体出口排出。
37.系统还包括富氧供给单元。富氧供给单元包括引射泵41、富氧供给换热器42、富氧供给温度传感器431、富氧供给压力传感器432、富氧供给流量传感器433、富氧供给氧浓度传感器434、座舱控制阀441、座舱44、发动机舱控制阀451和发动机舱45。沿富氧气体的流经方向,膜分离模块2的富氧气体出口、引射泵41、富氧供给换热器42的热侧通道、富氧供给温度传感器431、富氧供给压力传感器432、富氧供给流量传感器433和富氧供给氧浓度传感器434其一端依次通过管路连接。富氧供给氧浓度传感器434其二端通过管路同时与座舱控制阀441其一端和发动机舱控制阀451其一端连接,座舱控制阀441其二端通过管路与座舱44连接,发动机舱控制阀451其二端通过管路与发动机舱45连接。即,一部分富氧气体送至座舱供司乘人员呼吸使用,另一部分富氧气体流入发动机舱作为助燃剂。
38.系统还包括第二油箱5。第二油箱5配有第二油箱控制阀51。同时,发动机配有发动机控制阀52。膜过滤器3燃油通道的出口通过发动机控制阀52与发动机连接,同时膜过滤器3燃油通道的出口还通过第二油箱控制阀51与第二油箱5连接。
39.膜分离模块2的富氮气体出口与膜过滤器3吹扫气通道的入口之间设有富氮换热器21。膜分离模块2产生的富氮气体先进入富氮换热器21的热侧通道,再输入膜过滤器3的吹扫通道。发动机控制阀52与发动机之间设有燃油换热器53。经过发动机控制阀52的燃油先进入燃油换热器53的冷侧通道,再送至发动机燃烧。富氮换热器21的冷侧通道与燃油换热器53的热侧通道连接,冷却介质在富氮换热器21被富氮气体加热后进入燃油换热器53预热燃油。
40.其中,第二油箱5设有第二油箱温度传感器541、第二油箱压力传感器542和第二油箱溶解氧浓度传感器543。第二油箱温度传感器541和第二油箱压力传感器542的探杆伸入第二油箱5的气相空间,第二油箱溶解氧浓度传感器543的探杆伸入燃油内。
41.富氮换热器21热侧通道的出口与膜过滤器3吹扫气通道的入口之间设有富氮气体电动压力调节阀221、富氮气体手动压力调节阀222、富氮气体温度传感器223、富氮气体压力传感器224、富氮气体流量传感器225和富氮气体氧浓度传感器226。富氮换热器21热侧通道的出口通过管路同时与富氮气体电动压力调节阀221其一端和富氮气体手动压力调节阀222其一端连接。富氮气体电动压力调节阀221其二端和富氮气体手动压力调节阀222其二端通过管路同时与富氮气体温度传感器223其一端连接。沿富氮气体的流经方向,富氮气体温度传感器223其二端、富氮气体压力传感器224、富氮气体流量传感器225、富氮气体氧浓度传感器226和膜过滤器3吹扫气通道的入口通过管路依次连接。
42.膜过滤器3吹扫气通道的出口与第一油箱1的气体入口之间依次设有混合气体温度传感器311、混合气体压力传感器312、混合气体流量传感器313、混合气体氧浓度传感器314和第一阻火器111。第一油箱1的气体出口连有第二阻火器112,经冲洗惰化后的气体经第二阻火器112排出。
43.第一油箱1设有第一油箱温度传感器121、第一油箱压力传感器122、第一油箱氧浓度传感器123和第一油箱溶解氧浓度传感器124。第一油箱温度传感器121、第一油箱压力传感器122和第一油箱氧浓度传感器123的探杆伸入第一油箱1的气相空间,第一油箱溶解氧浓度传感器124的探杆伸入燃油内。第一油箱1的燃油出口与膜过滤器3燃油通道的入口之间还设有燃油泵13。
44.系统还包括引气调节单元。引气调节单元包括沿发动机引气流经方向依次设置的引气调节第一控制阀61、过滤器62、干燥机63、加热器64、湿度调节器65、臭氧转换器66和引气调节第二控制阀67。引气调节单元还包括引气调节电动压力调节阀681和引气调节手动压力调节阀682。引气调节第二控制阀67其一端与臭氧转换器66通过管路连接,引气调节第二控制阀67其二端通过管路同时与引气调节电动压力调节阀681其一端和引气调节手动压力调节阀682其一端连接。引气调节电动压力调节阀681其二端和引气调节手动压力调节阀682其二端通过管路同时与膜分离模块2的气体入口连接,经引气调节单元调节后的发动机引气输入膜分离模块2。
45.进一步地,系统还包括引气检测单元。引气检测单元设于引气调节单元和膜分离模块2的气体入口之间,即引气调节电动压力调节阀681其二端和引气调节手动压力调节阀682其二端同时通过引气检测单元与膜分离模块2的气体入口连接。具体的,引气检测单元包括沿发动机引气流经方向依次设置的引气检测温度传感器71、引气检测压力传感器72、引气检测流量传感器73、湿度传感器74、臭氧浓度传感器75和颗粒度检测仪76。引气检测温
度传感器71其一端通过管路同时与引气调节电动压力调节阀681其二端和引气调节手动压力调节阀682其二端连接,引气检测温度传感器71其二端通过管路与引气检测压力传感器72连接。颗粒度检测仪76通过管路与膜分离模块2的气体入口连接,经引气检测单元检测后的发动机引气输入膜分离模块2。
46.系统还包括自动控制器8。
47.引气检测温度传感器71、引气检测压力传感器72、引气检测流量传感器73、湿度传感器74、臭氧浓度传感器75和颗粒度检测仪76、富氮气体温度传感器223、富氮气体压力传感器224、富氮气体流量传感器225、富氮气体氧浓度传感器226、混合气体温度传感器311、混合气体压力传感器312、混合气体流量传感器313、混合气体氧浓度传感器314、第一油箱温度传感器121、第一油箱压力传感器122、第一油箱氧浓度传感器123和第一油箱溶解氧浓度传感器124、第二油箱温度传感器541、第二油箱压力传感器542、第二油箱溶解氧浓度传感器543、富氧供给温度传感器431、富氧供给压力传感器432、富氧供给流量传感器433、富氧供给氧浓度传感器434通过电缆并联并与自动控制器8电流输入端连接。
48.自动控制器8电流输出端通过电缆分别与引气调节第一控制阀61、加热器64、湿度调节器65、臭氧转换器66、引气调节第二控制阀67、引气调节电动压力调节阀681、富氮气体电动压力调节阀221、燃油泵13、发动机控制阀52、第二油箱控制阀51、引射泵41、座舱控制阀441、发动机舱控制阀451的电流输入端连接。
49.即自动控制器8接收各传感器、监测仪的检测/监测数据,并根据这些数据控制调节各阀门、泵及设备。
50.本发明还提供一种油箱惰化与结焦抑制耦合系统的工作方法:
51.通过第一油箱氧浓度传感器123和第一油箱溶解氧浓度传感器124分别测得第一油箱1的气相氧浓度与溶解氧浓度,当第一油箱1气相氧浓度或溶解氧浓度大于规定值时,引气调节第一控制阀61、加热器64、湿度调节器65、臭氧转换器66、引气调节第二控制阀67、引气调节电动压力调节阀681、富氮气体电动压力调节阀221、燃油泵13、发动机控制阀52、引射泵41、座舱控制阀441、发动机舱控制阀451开启。
52.发动机引气流经引气调节第一控制阀61后进入系统,先在过滤器62、干燥机63中进行过滤、干燥处理,然后分别在加热器64、湿度调节器65中进行调温、调湿,在臭氧转换器66中将臭氧除去,流过引气调节第二控制阀67,在引气调节电动压力调节阀681或引气调节手动压力调节阀682中进行压力调节。引气检测温度传感器71、引气检测压力传感器72、引气检测流量传感器73、湿度传感器74、臭氧浓度传感器75和颗粒度检测仪76分别测得膜分离前气体的温度、压力、流量、湿度、臭氧浓度、颗粒度等参数并将信号传输到自动控制器8。自动控制器8分别输出反馈信号给加热器64、湿度调节器65、臭氧转换器66、引气调节第二控制阀67、引气调节电动压力调节阀681来控制功率或开度。
53.调节后的气体进入膜分离模块2,产生富氮气体及富氧气体。
54.富氮气体先在富氮换热器21被冷却降温,然后在富氮气体电动压力调节阀221或富氮气体手动压力调节阀222中进行压力调节,依次流过富氮气体温度传感器223、富氮气体压力传感器224、富氮气体流量传感器225和富氮气体氧浓度传感器226后,进入膜过滤器3吹扫气通道进行吹扫,带走析出的氧气。
55.混合气体依次流经混合气体温度传感器311、混合气体压力传感器312、混合气体
流量传感器313、混合气体氧浓度传感器314和第一阻火器111后,流入第一油箱1进行冲洗惰化,第一油箱1中多余气体流经第二阻火器112后排至机外。
56.富氮气体温度传感器223、富氮气体压力传感器224、富氮气体流量传感器225和富氮气体氧浓度传感器226和混合气体氧浓度传感器314将采集的信号传输到自动控制器8,自动控制器8通过调节引气调节第一控制阀61和富氮气体电动压力调节阀221的开度来调节惰化气体的流量、压力。
57.膜分离模块2产生的富氧气体在引射泵41抽吸作用下,先在富氧供给换热器42被冷却降温,然后依次流过富氧供给温度传感器431、富氧供给压力传感器432、富氧供给流量传感器433和富氧供给氧浓度传感器434后分成两股。其一股流经座舱控制阀441后送至座舱44供司乘人员呼吸使用,其二股流经发动机舱控制阀451后流入发动机舱45作为助燃剂。
58.富氧供给温度传感器431、富氧供给压力传感器432、富氧供给流量传感器433和富氧供给氧浓度传感器434将采集的信号传输到自动控制器8,自动控制器8通过调节引射泵41、座舱控制阀441、发动机舱控制阀451来调节流入座舱44、发动机舱45的气体流量。
59.第一油箱1的富氧燃油在燃油泵13的抽吸作用下,进入膜过滤器3中,溶解氧在浓度差的作用下扩散到分离膜的另一侧,并被吹扫气体带走。
60.溶解氧被除去的燃油流经发动机控制阀52后,在燃油换热器53中被预热,然后送至发动机燃烧。当产生的低含氧燃油超过燃烧需要时,开启第二油箱控制阀51,将低氧燃油储存于第二油箱5中。
61.以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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