CN107485980A - 一种飞机内燃机纯氧燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
一种飞机内燃机纯氧燃烧装置近几年来，飞机效率高而得到了广泛的应用，燃料燃烧所产生的尾气中含有较多的固体颗粒和氮氧化物等有害成分。不仅对环境产生危害、浪费能源，同时也威胁了人类的健康。本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种飞机纯氧燃烧高效装置。能够利用发动机纯氧燃烧提供高效动力，不会产生氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物，同时提高飞机的性能，节约能源，降低污染，并引起飞行速度革命性的发展，充分利用尾气的余热，经过本发明装置后，在充分利用热量的同时也利用尾气动能来增加压强差分离氧气，使各种液体燃料甚至气体、固体燃料纯氧燃烧为汽车提供动力成为可能，同时杜绝尾气污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞机高效动力及综合利用领域，尤其涉及一种飞机纯氧燃烧高效装置。
背景技术
近几年来，飞机效率高而得到了广泛的应用，燃料燃烧所产生的尾气中含有较多的固体颗粒和氮氧化物等有害成分。目前，通常是将尾气经过简单的净化处理之后直接排放至大气中，大气中的有害气体成分不断增加，不仅对环境产生危害、浪费能源，同时也威胁了人类的健康。目前，对于尾气污染的处理方法主要分为机内处理与机外处理。机内处理主要是对燃料进行处理，使燃料更充分燃烧，机外处理则主要是通过一些技术手段对排放的尾气进行处理。在以往使用某一种技术手段进行处理，对尾气中的有害成分不能彻底清除；同时，处理装置一般未能充分利用余热，在通用性方面程度不高，在处理技术上也有待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种飞机纯氧燃烧高效装置。能够利用发动机纯氧燃烧提供高效动力，不会产生氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物，同时提高飞机的性能，节约能源，降低污染，并引起飞行速度革命性的发展，本发明为了实现上述目标，采用如下的技术方案：一种飞机内燃机纯氧燃烧装置，其特征在于，包括：空气过滤器（1）和空气分离器（2）组成。空气过滤器（1）由进气口格网11，漏斗形状的空气收纳外壳12，所述外壳12连接在圆柱形的外壳体15上，在圆柱形的外壳体15内有：挡尘板13连接在过滤空气的环形圆柱体上，下有底部带小孔的灰尘收集腔16，上有滤过后的空气灰尘出口17；空气分离器（2）由进气口21,引导滤后的空气沿切线方向进入环形的漏斗腔体内部，环形的漏斗腔体外壳22由保温材料组成，内侧是空气分离装置24，其由螺旋的热导合金管道241做骨架构成，其间隔用热导合金连接，形成孔径6-20mm范围的网格，由陶瓷透氧膜242填满网格组成密闭的空气分离装置24，热导合金管道241内径由细渐粗的热导合金制成，其尾气进口243连接在飞机内燃机尾部，以接受部分尾气上，空气分离装置24的内腔下面连接氧气出口管道244，在空气分离装置24和外壳22之间的氧气由氧气出口管道244连接到储氧罐，其进口由单向控制阀，出口有可控泄压阀，以保证燃机刚启动时所需氧气，在飞行过程中富余的氧气也可连接到驾驶室内或作其他用途，热导合金管道241和氧气出口管道244安装同轴反向联动风扇片246，其中，热导合金管道内的风扇单向转动，它能给另外一个风扇提供动力但其他风扇不会给它提供动力，以利用尾气旋转气流来提高空气分离的效率。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明,
图1为本发明空气过滤器的结构示意图；
图2为本发明空气分离器的结构示意图；
图中：（1）—空气过滤器 :11—进气口格网,12—漏斗形状的空气收纳外壳,13—挡尘板,15—外壳体,16—底部带小孔的灰尘收集腔,17—灰尘出口;（2）空气分离器;21—进气口,22—环形的漏斗腔体外壳,24—空气分离装置，241—螺旋的热导合金管道,242—陶瓷透氧膜,243—尾气进口,244—氧气出口管道,246—同轴反向联动风扇片。
优选的，所述的空气分离器（2），其特征在于，所述壳体呈漏斗状，由上至下口径逐渐变小，扩散角在6-80度之间。
优选的，所述的进气口21,，其特征在于，所述切线方向可以有2-12度下倾角。
优选的，所述的陶瓷透氧膜242,，其特征在于，所述陶瓷透氧膜材料按照其传导物质的不同，可以分为两大类——氧离子导体和混合导体。其中，氧离子导体主要传导氧离子而几乎不能传导电子，混合导体则既能传导氧离子也能传导电子，按照氧离子导体的晶体结构对透氧膜材料进行分类，大致可分为三类：萤石型透氧膜、钙钛矿型透氧膜、矾酸矿型透氧膜，在本发明中优选钙钛矿型透氧膜材料和矾酸矿型透氧膜，尤其是SmBa0.5Sr0.5Co2O5(SBSCO)、Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3(BSCF)、La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3(LST)、La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)等具有钙钛矿结构的透氧膜材料。
本发明优势在于充分利用尾气的余热，经过本发明装置后，在充分利用热量的同时也利用尾气动能来增加压强差分离氧气，使各种液体燃料甚至气体、固体燃料纯氧燃烧为汽车提供动力成为可能，同时杜绝尾气污染，本发明技术手段简便易行，充分利用余热及尾气处理，利于环境保护，以上描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种飞机纯氧燃烧高效装置，能够利用发动机纯氧燃烧提供高效动力，不会产生氮氧化物、碳氢化物、一氧化碳、硫氧化物及颗粒污染物，同时提高飞机的性能，节约能源，降低污染，并引起飞行速度革命性的发展，采用如下的技术方案：一种飞机内燃机纯氧燃烧装置，其特征在于，包括：空气过滤器（1）和空气分离器（2）组成；空气过滤器（1）由进气口格网11，漏斗形状的空气收纳外壳12，所述外壳12连接在圆柱形的外壳体15上，在圆柱形的外壳体15内有：挡尘板13连接在过滤空气的环形圆柱体上，下有底部带小孔的灰尘收集腔16，上有滤过后的空气灰尘出口17；空气分离器（2）由进气口21,引导滤后的空气沿切线方向进入环形的漏斗腔体内部，环形的漏斗腔体外壳22由保温材料组成，内侧是空气分离装置24，其由螺旋的热导合金管道241做骨架构成，其间隔用热导合金连接，形成孔径6-20mm范围的网格，由陶瓷透氧膜242填满网格组成密闭的空气分离装置24，热导合金管道241内径由细渐粗的热导合金制成，其尾气进口243连接在飞机内燃机尾部，以接受部分尾气上，空气分离装置24的内腔下面连接氧气出口管道244，在空气分离装置24和外壳22之间的氧气由氧气出口管道244连接到储氧罐，其进口由单向控制阀，出口有可控泄压阀，以保证燃机刚启动时所需氧气，在飞行过程中富余的氧气也可连接到驾驶室内或作其他用途，热导合金管道241和氧气出口管道244安装同轴反向联动风扇片246，其中，热导合金管道内的风扇单向转动，它能给另外一个风扇提供动力但其他风扇不会给它提供动力，以利用尾气旋转气流来提高空气分离的效率。
2.根据权利要求1所述的空气分离器（2），其特征在于，所述壳体呈漏斗状，由上至下口径逐渐变小，扩散角在6-80度之间。
3.根据权利要求1所述的进气口21,，其特征在于，所述切线方向可以有2-12度下倾角。
4.根据权利要求1所述的陶瓷透氧膜242,，其特征在于，所述陶瓷透氧膜材料按照其传导物质的不同，可以分为两大类——氧离子导体和混合导体。
5.其中，氧离子导体主要传导氧离子而几乎不能传导电子，混合导体则既能传导氧离子也能传导电子，按照氧离子导体的晶体结构对透氧膜材料进行分类，大致可分为三类：萤石型透氧膜、钙钛矿型透氧膜、矾酸矿型透氧膜，在本发明中优选钙钛矿型透氧膜材料和矾酸矿型透氧膜，尤其是SmBa0.5Sr0.5Co2O5(SBSCO)、Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3(BSCF)、La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3(LST)、La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3(LSCF)等具有钙钛矿结构的透氧膜材料 。
6.本发明优势在于充分利用尾气的余热，经过本发明装置后，在充分利用热量的同时也利用尾气动能来增加压强差分离氧气，使各种液体燃料甚至气体、固体燃料纯氧燃烧为汽车提供动力成为可能，同时杜绝尾气污染。
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