CN101492096B - 飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置。其包括储液箱、储水箱、除冰液加热器、水加热器、两个燃油型燃烧器、两套燃油供给装置、除冰液管路控制系统、水管路控制系统、总出口阀门、喷枪和计算机控制系统。本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置是采用多台加热器来同时加热除冰液和水，然后在出口处充分混合后再对外供液，这样就能够提高加热速度和除冰作业效率。另外，机场工作人员可根据当天的天气情况灵活设置除冰液和水的配比以及出口温度，并利用计算机控制系统来准确地计算出出液量和加热时间，从而有效地保障了机场航班的安全运行和正点起飞，减少区域性的航班延误，因此能够减少由此而引起的飞机飞行安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种民航专用设备，特别是涉及一种飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置。
背景技术
机身结冰/雪/霜已成为冬季影响飞机运行安全的严重隐患，由此将会导致机场航班的延误甚至取消，这一问题在一些大型枢纽机场显得尤为突出。为了确保飞机安全飞行和机场航班的正常、高效运行，在飞机的表面喷洒除冰液等化学物体已成为一种能够清除飞机表面的冰/雪/霜等污染物的有效方法。飞机除冰液是一种高粘度的液体，为了降低冰点，延长除冰后的保持时间，一般需将除冰液和水按照一定的比例混合后使用，混合比例则需要根据飞机表面的结冰程度而定；同时，为了提高除冰效率和效果，使用前需将除冰液和水加热到84℃。过去机场大多采用预热式的飞机除冰液加热与供液方式，此种方式既耗费能源，也不利于提高除冰作业效率。为了提高飞机除冰效率，现在机场普遍使用飞机集中除冰系统，这种除冰模式是在跑道的末端开设专门的除冰区域，并且采用3或4辆飞机除冰车同时对一架飞机进行除冰作业，这样对除冰液的快速加热与供液自动配比提出了严格的要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种除冰液加热迅速，除冰作业效率高的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置。
为了达到上述目的，本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置设置在作为运动平台的除冰车车辆上，其包括储液箱、储水箱、除冰液加热器、水加热器、两个燃油型燃烧器、两套燃油供给装置、除冰液管路控制系统、水管路控制系统、总出口阀门、喷枪和计算机控制系统；所述的储液箱和储水箱分别用于存贮飞机除冰用除冰液和水；除冰液管路控制系统包括多条输液管路、除冰液泵、冷回液阀门和两个小流量热回液阀门；其中多条输液管路连接在储液箱和除冰液加热器以及喷枪之间，用于输送或循环除冰液；除冰液泵安装在位于储液箱出口的输液管路上；冷回液阀门设置于连接在储液箱进口和出口的输液管路上；两个小流量热回液阀门并联设置于连接在除冰液加热器出口和储液箱进口的输液管路上；水管路控制系统包括多条输水管路、水泵、冷回水阀门和两个小流量热回水阀门；其中多条输水管路连接在储水箱和水加热器以及喷枪之间，用于输送或循环水；水泵安装在位于储水箱出口的输水管路上；冷回水阀门设置于连接在储水箱进口和出口的输水管路上；两个小流量热回水阀门并联设置于连接在水加热器出口和储水箱进口的输水管路上；除冰液加热器和水加热器的上方分别设有一个燃油型燃烧器，每个燃油型燃烧器又分别与一套燃油供给装置相连；总出口阀门安装在与喷枪相连的输液管路和输水管路相接处；而计算机控制系统则用于控制上述各装置的运行。
所述的除冰液加热器和水加热器的结构相同，其包括壳体、多层加热盘管、上储液盘、下储液盘、入口、出口及排气烟道；其中壳体呈上下端封闭的圆筒状，并且其上端面中部形成有一个与燃油型燃烧器相连通的开口；多层加热盘管沿壳体的中部内圆周壁盘绕设置，由此在壳体的内部中心部位形成一个圆柱形燃烧室；上储液盘和下储液盘均呈环状，分别设置在壳体的内部上端和下端，并且与加热盘管的两端相连；入口和出口分别贯穿设置在壳体外圆周面上与下储液盘和上储液盘相对应的部位；而排气烟道则贯穿设置在壳体外圆周面上与加热盘管上部相对应的部位，并且与燃烧室相连通。
所述的除冰液泵为柱塞泵。
所述的除冰液管路控制系统还包括一个安装在位于除冰液泵出口处输液管路上的压力脉动补偿器。
所述的除冰液管路控制系统还包括安装在位于除冰液加热器进口、出口输液管路上的多个温度、压力和流量传感器。
所述的水管路控制系统还包括安装在位于水加热器进口、出口输水管路上的多个温度、压力和流量传感器。
本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置是采用多台加热器来同时加热除冰液和水，然后在出口处充分混合后再对外供液，这样就能够提高加热速度和除冰作业效率。另外，机场工作人员可根据当天的天气情况灵活设置除冰液和水的配比和出口温度，并利用计算机控制系统来准确地计算出出液量和加热时间，从而有效地保障了机场航班的安全运行和正点起飞，减少区域性的航班延误，因此能够减少由此而引起的飞机飞行安全事故。
附图说明
图1为本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置构成示意图。
图2为本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置中加热器结构纵向剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的飞机除冰液快速加热和供液自动配比装置设置在作为运动平台的除冰车车辆上，其包括储液箱1、储水箱2、除冰液加热器3、水加热器4、两个燃油型燃烧器5、两套燃油供给装置6、除冰液管路控制系统7、水管路控制系统8、总出口阀门9、喷枪10和计算机控制系统32；所述的储液箱1和储水箱2分别用于存贮飞机除冰用除冰液和水；除冰液管路控制系统7包括多条输液管路11、除冰液泵12、冷回液阀门13和两个小流量热回液阀门14；其中多条输液管路11连接在储液箱1和除冰液加热器3以及喷枪10之间，用于输送或循环除冰液；除冰液泵12安装在位于储液箱1出口的输液管路11上；冷回液阀门13设置于连接在储液箱1进口和出口的输液管路11上；两个小流量热回液阀门14并联设置于连接在除冰液加热器3出口和储液箱1进口的输液管路11上；水管路控制系统8包括多条输水管路15、水泵16、冷回水阀门17和两个小流量热回水阀门18；其中多条输水管路15连接在储水箱2和水加热器4以及喷枪10之间，用于输送或循环水；水泵16安装在位于储水箱2出口的输水管路15上；冷回水阀门17设置于连接在储水箱2进口和出口的输水管路15上；两个小流量热回水阀门18并联设置于连接在水加热器4出口和储水箱2进口的输水管路15上；除冰液加热器3和水加热器4的上方分别设有一个燃油型燃烧器5，每个燃油型燃烧器5又分别与一套燃油供给装置6相连；总出口阀门9安装在与喷枪10相连的输液管路11和输水管路15相接处；而计算机控制系统32则用于控制上述各装置的运行。
如图2所示，所述的除冰液加热器3和水加热器4的结构相同，其包括壳体19、多层加热盘管20、上储液盘21、下储液盘22、入口23、出口24及排气烟道25；其中壳体19呈上下端封闭的圆筒状，并且其上端面中部形成有一个与燃油型燃烧器5相连通的开口；多层加热盘管20沿壳体19的中部内圆周壁盘绕设置，由此在壳体19的内部中心部位形成一个圆柱形燃烧室33；上储液盘21和下储液盘22均呈环状，分别设置在壳体19的内部上端和下端，并且与加热盘管20的两端相连；入口23和出口24分别贯穿设置在壳体19外圆周面上与下储液盘22和上储液盘21相对应的部位；而排气烟道25则贯穿设置在壳体19外圆周面上与加热盘管20上部相对应的部位，并且与燃烧室33相连通。
所述的除冰液加热器3和水加热器4为一种即热式燃油型加热器，其利用燃油型燃烧器5在燃烧室33内燃烧燃油时所产生的热量以热辐射和热传导的方式来加热流经加热盘管20内部的除冰液。上、下储液盘21，22既可以缓解加热盘管20中除冰液的压力脉动，也可保证除冰液在此充分吸收热量。另外，加热盘管20采用金属材料制成，这样既扩大了加热面积，也提高了热量的传递效率。此外，与燃烧室33相连通的排气烟道25可以保证燃烧室33内有充分的空气，从而利于燃油的充分燃烧。
所述的除冰液泵12为柱塞泵。
所述的除冰液管路控制系统7还包括一个安装在位于除冰液泵12出口处输液管路11上的压力脉动补偿器34。
为了保证除冰液的粘度系数，本发明采用柱塞泵作为除冰液加热器3的加压泵源，这样可以避免采用离心泵对除冰液剪切而使其粘度降低的问题。另外，由于柱塞泵工作时的特性，其会在输液管路11中产生液体的低频脉动，这种低频脉动对除冰液加热器3和管路压力都不利，因此本发明在除冰液泵12和除冰液加热器3之间安装了一个压力脉动补偿器34，从而有效地抑制了管路中的压力脉动，结果提高了加热器的效率和加热质量。
所述的除冰液管路控制系统7还包括安装在位于除冰液加热器3进口、出口输液管路11上的多个温度、压力和流量传感器26，27，28。
所述的水管路控制系统8还包括安装在位于水加热器4进口、出口输水管路15上的多个温度、压力和流量传感器29，30，31。
当需要利用本发明提供的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置进行除冰作业时，考虑到除冰液加热器3和水加热器4为一种即热式燃油型加热器，在加热开始时，由于加热器温度的滞后，需先等待一段时间，此时，将除冰液管路控制系统7中的冷回液阀门13关闭，同时开启一个或两个小流量热回液阀门14，利用除冰液泵12将储液箱1中的除冰液输送至除冰液加热器3进行加热，然后经上述小流量热回液阀门14再回到储液箱1中；与此同时，将水管路控制系统8中的冷回水阀门17关闭，同时开启一个或两个小流量热回水阀门18，利用水泵16将储水箱2中的水输送至水加热器4进行加热，然后经上述小流量热回液阀门18再回到储水箱2中，使整个装置处于热循环状态。待除冰液加热器3和水加热器4的温度达到设定值时，打开总出口阀门9，然后关闭小流量热回液阀门14和小流量热回水阀门18。当机场工作人员根据当时的天气情况设置好除冰液和水的配比以及出口温度后，计算机控制系统32将根据流量传感器28，31分别测量出的除冰液和水的流量分别计算出各自的出液时间，这时工作人员就可以利用喷枪10进行除冰作业。在除冰作业过程中，储液箱1中的除冰液是由除冰液泵12经输液管路11、压力脉动补偿器19输送给除冰液加热器3进行加热；储水箱2中的水是由水泵16输送给水加热器4进行加热，然后上述经过加热的除冰液和水混合后经总出口阀门9提供给喷枪10。待到达设定的出液时间后，先关闭除冰液加热器3和水加热器4，打开一个或两个小流量热回液阀门14和小流量热回水阀门18，然后关闭总出口阀门9，延时一段时间后打开冷回液阀门13和冷回水阀门17，关闭上述小流量热回液阀门14和小流量热回水阀门18，使整个装置处于冷循环状态，以维持除冰液加热器3和水加热器4的温度，为下一次作业做好准备。同时计算机控制系统32自动记录当前的出液量、配比和出液温度等参数，并绘制出液温度曲线和打印历史数据等。
Claims (6)
1.一种飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置设置在作为运动平台的除冰车车辆上，其包括储液箱(1)、储水箱(2)、除冰液加热器(3)、水加热器(4)、两个燃油型燃烧器(5)、两套燃油供给装置(6)、除冰液管路控制系统(7)、水管路控制系统(8)、总出口阀门(9)、喷枪(10)和计算机控制系统(32)；所述的储液箱(1)和储水箱(2)分别用于存贮飞机除冰用除冰液和水；除冰液管路控制系统(7)包括多条输液管路(11)、除冰液泵(12)、冷回液阀门(13)和两个小流量热回液阀门(14)；其中多条输液管路(11)连接在储液箱(1)和除冰液加热器(3)以及喷枪(10)之间，用于输送或循环除冰液；除冰液泵(12)安装在位于储液箱(1)出口的输液管路(11)上；冷回液阀门(13)设置于连接在储液箱(1)进口和出口的输液管路(11)上；两个小流量热回液阀门(14)并联设置于连接在除冰液加热器(3)出口和储液箱(1)进口的输液管路(11)上；水管路控制系统(8)包括多条输水管路(15)、水泵(16)、冷回水阀门(17)和两个小流量热回水阀门(18)；其中多条输水管路(15)连接在储水箱(2)和水加热器(4)以及喷枪(10)之间，用于输送或循环水；水泵(16)安装在位于储水箱(2)出口的输水管路(15)上；冷回水阀门(17)设置于连接在储水箱(2)进口和出口的输水管路(15)上；两个小流量热回水阀门(18)并联设置于连接在水加热器(4)出口和储水箱(2)进口的输水管路(15)上；除冰液加热器(3)和水加热器(4)的上方分别设有一个燃油型燃烧器(5)，每个燃油型燃烧器(5)又分别与一套燃油供给装置(6)相连；总出口阀门(9)安装在与喷枪(10)相连的输液管路(11)和输水管路(15)相接处；而计算机控制系统(32)则用于控制上述各装置的运行。
2.根据权利要求1所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的除冰液加热器(3)和水加热器(4)的结构相同，其包括壳体(19)、多层加热盘管(20)、上储液盘(21)、下储液盘(22)、入口(23)、出口(24)及排气烟道(25)；其中壳体(19)呈上下端封闭的圆筒状，并且其上端面中部形成有一个与燃油型燃烧器(5)相连通的开口；多层加热盘管(20)沿壳体(19)的中部内圆周壁盘绕设置，由此在壳体(19)的内部中心部位形成一个圆柱形燃烧室(33)；上储液盘(21)和下储液盘(22)均呈环状，分别设置在壳体(19)的内部上端和下端，并且与加热盘管(20)的两端相连；入口(23)和出口(24)分别贯穿设置在壳体(19)外圆周面上与下储液盘(22)和上储液盘(21)相对应的部位；而排气烟道(25)则贯穿设置在壳体(19)外圆周面上与加热盘管(20)上部相对应的部位，并且与燃烧室(33)相连通。
3.根据权利要求1所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的除冰液泵(12)为柱塞泵。
4.根据权利要求1所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的除冰液管路控制系统(7)还包括一个安装在位于除冰液泵(12)出口处输液管路(11)上的压力脉动补偿器(34)。
5.根据权利要求1所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的除冰液管路控制系统(7)还包括安装在位于除冰液加热器(3)进口、出口处的输液管路(11)上的多个温度、压力和流量传感器(26，27，28)。
6.根据权利要求1所述的飞机除冰液快速加热与供液自动配比装置，其特征在于：所述的水管路控制系统(8)还包括安装在位于水加热器(4)进口、出口处的输水管路(15)上的多个温度、压力和流量传感器(29，30，31)。
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