CN207956080U - 一种绿色惰化燃油箱余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种绿色惰化燃油箱余热利用系统，其原理是将油箱上部气相空间燃油蒸气和空气混合物在催化氧化反应器中进行无焰催化燃烧，产生二氧化碳，没参与反应的氮气和反应产生的二氧化碳作为混合惰气对油箱进行惰化，达到防火防爆的目的。利用气体余热来驱动制冷系统，得到的低温冷却介质，可以用来进一步冷却反应后气体，使水尽可能析出，还可以为控制子系统冷却降温。具有能量利用率高、优化惰化系统性能、惰化时间短、无环境污染等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及防火防爆技术领域，尤其涉及一种绿色惰化燃油箱余热利用系统。
背景技术
机燃油系统起火或爆炸是引起飞机失事的主要原因之一。飞机燃油系统的防火防爆能力，直接关系到飞机生存力和易损性，也关系到飞机的利用率、成本以及人员安全。燃油箱若具有防爆能力，即使中弹或其他原因引起火灾，也不至于机毁人亡，飞机经修复后乃可继续使用，这就相应提高了飞机的利用率和生存力， 降低了飞机的易损性。飞机燃油箱防爆技术的采用还可以增加救生时间，使飞机在燃油箱出现故障的情况下有足够的时间返航。另外，还可以在应急情况下保护飞机。
飞机燃油箱在一定条件下可分为四个不同的层面：最下面为液态燃油层，该层的燃油含有氧气，当压力变化和被晃动时，燃油会释放出氧气；紧靠液态燃油层为富油气体层，它不仅含有大量的油分子，还含有大量氧分子；再上面为含氧 最丰富的燃烧层，该层易燃；最上面为贫油分子层，氧气浓度很淡，不易燃烧。 因此，必须控制燃烧层和富油层的氧气浓度，保证氧气浓度低于9%，使燃油箱始终处于惰化状态。
常见的飞行器油箱惰化技术主要有液氮惰化技术、Halon 1301惰化技术、分子筛技术、膜分离技术等。其中中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化技术（On-Board InertGas Generator System， OBIGGS）是目前最经济、实用的飞机油箱燃爆抑制技术。OBIGGS把来自发动机或环控系统的引气，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，富氧气体排出机外，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。
但是 OBIGGS 技术仍存在很多问题，如分离膜效率低导致飞机代偿损失大、分离膜入口需求压力高导致在很多机型上无法使用（如直升机）、细小的膜丝和渗透孔径逐渐堵塞及气源中臭氧导致膜性能衰减严重、富氮气体填充油箱时导致燃油蒸汽外泄污染环境等。
近年来，国内外一些公司和研究机构还在进行采用催化燃烧方法来消耗油箱气相空间的氧气和可燃蒸汽从而降低油箱可燃风险的方法，称之为“绿色惰化技术”（Green On-Board Inert Gas Generation System， GOBIGGS）。这种新型惰化技术具有几个重要优势：基本无需预热，启动速度快，加之氧气在反应器中被消耗，惰化效率高、时间短；不向外排出燃油蒸汽，绿色环保。但是催化燃烧过程反应温度较高，反应后的混合气体仍含有较多热量，一般冷却剂吸收该部分热量后被排放，大量能量被浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种绿色惰化燃油箱余热利用系统。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种绿色惰化燃油箱余热利用系统，包含油箱、第一火焰抑制器、第一变频风机、第一回热器、电加热器、第一温度传感器、第二火焰抑制器、催化反应器、第三火焰抑制器、第一冷却器、第一水分离器、第二冷却器、第二水分离器、第二温度传感器、第一止回阀、第一电动调节阀、第四火焰抑制器、氧浓度传感器、第二变频风机、第一电动三通调节阀、第二止回阀、第一蒸发器、吸收器、溶液泵、溶液换热器、发生器、第二电动调节阀、第一冷凝器、第一膨胀阀、第三电动调节阀、第二电动三通调节阀和自动控制器；
所述油箱包含气体入口和气体出口；所述第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀均包含一个入口和两个出口；所述自动控制器包含冷却气体入口、冷却气体出口、电流输入端和电流输出端；
所述油箱的气体出口、第一火焰抑制器、第一变频风机的入口通过管道依次连接；
所述第一变频风机的出口分别和第二止回阀的出口、第一回热器冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一回热器冷侧通道的出口、电加热器、第一温度传感器、第二火焰抑制器、催化反应器、第三火焰抑制器、第一回热器的热侧通道、第一冷却器的热侧通道、第一水分离器、第二冷却器的热侧通道、第二水分离器、第二温度传感器、第一止回阀、第一电动调节阀、第四火焰抑制器、油箱的气体入口通过管道依次连接；
所述第一水分离器、第二水分离器的液态水出口均接废水排放管；
所述氧浓度传感器的探头伸入所述油箱内，用于检测所述油箱内氧气的浓度并将其传递给所述自动控制器；
所述第二止回阀的入口和所述第一电动三通调节阀的一个出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀的入口和所述第二变频风机的出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀的另一个出口、第一蒸发器的热侧通道、第二电动三通调节阀的入口之间通过管道依次相连；
所述第二电动三通调节阀的一个出口通过管道与自动控制器的冷却气体入口连接；
所述自动控制器的冷却气体出口接废气排放管，自动控制器利用冷却气体入口接收到的冷气对自身进行散热后通过冷却气体出口将其排出；
所述第二电动三通调节阀的另一个出口、第二冷却器的冷侧通道、第一冷却器的冷侧通道、发生器的热侧通道、第一冷凝器冷侧通道的入口通过管道依次相连；
所述第一冷凝器冷侧通道的出口接废气排放管；
所述第一冷凝器热侧通道的出口通过管道与第一膨胀阀的入口相连；
所述第一膨胀阀的出口分别和所述第三电动调节阀的出口、第一蒸发器冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一蒸发器冷侧通道的出口、吸收器、溶液泵、溶液换热器的冷侧通道、发生器冷侧通道的入口通过管道顺次连接；
所述发生器冷侧通道的出口分别和所述第二电动调节阀的入口、第三电动调节阀的入口通过管道连接；
所述第二电动调节阀出口通过管道和所述第一冷凝器热侧通道的入口相连；
所述自动控制器的电流输入端分别和所述第一温度传感器、第二温度传感器、氧浓度传感器电气相连；
所述自动控制器的电流输出端分别和所述第一变频风机、电加热器、第二电动调节阀、第一膨胀阀、第三电动调节阀、溶液泵、第一电动三通调节阀、第二变频风机、第二电动三通调节阀、第一电动调节阀电气相连。
本实用新型还公开了另一种绿色惰化燃油箱余热利用系统，包含油箱、第一火焰抑制器、第一变频风机、第一回热器、电加热器、第一温度传感器、第二火焰抑制器、催化反应器、第三火焰抑制器、第一冷却器、第一水分离器、第二冷却器、第二水分离器、第二温度传感器、第一止回阀、第一电动调节阀、第四火焰抑制器、氧浓度传感器、第二变频风机、第一电动三通调节阀、第二止回阀、蓄热器、喷射器、第二冷凝器、循环泵、第二回热器、第二膨胀阀、第二蒸发器、增压器、第二电动三通调节阀和自动控制器；
所述油箱包含气体入口和气体出口；所述第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀均包含一个入口和两个出口；所述喷射器包含两个入口和一个出口；所述自动控制器包含冷却气体入口、冷却气体出口、电流输入端和电流输出端；
所述油箱的气体出口、第一火焰抑制器、第一变频风机的入口通过管道依次连接；
所述第一变频风机的出口分别和第二止回阀的出口、第一回热器冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一回热器冷侧通道的出口、电加热器、第一温度传感器、第二火焰抑制器、催化反应器、第三火焰抑制器、第一回热器的热侧通道、第一冷却器的热侧通道、第一水分离器、第二冷却器的热侧通道、第二水分离器、第二温度传感器、第一止回阀、第一电动调节阀、第四火焰抑制器、油箱的气体入口通过管道依次连接；
所述第一水分离器、第二水分离器的液态水出口均接废水排放管；
所述氧浓度传感器的探头伸入所述油箱内，用于检测所述油箱内氧气的浓度并将其传递给所述自动控制器；
所述第二止回阀的入口和所述第一电动三通调节阀的一个出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀的入口和所述第二变频风机的出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀的另一个出口、第二蒸发器的热侧通道、第二电动三通调节阀的入口通过管道依次相连；
所述第二电动三通调节阀的一个出口通过管道与自动控制器的冷却气体入口连接；
所述自动控制器的冷却气体出口接废气排放管，自动控制器利用冷却气体入口接收到的冷气对自身进行散热后通过冷却气体出口将其排出；
所述第二电动三通调节阀的另一个出口、第二冷却器的冷侧通道、第一冷却器的冷侧通道、蓄热器的热侧通道、第二冷凝器冷侧通道的入口通过管道依次相连；
所述第二冷凝器冷侧通道的出口接废气排放管；
所述第二冷凝器热侧通道的出口分别和所述循环泵的入口、第二回热器热侧通道的入口相连；
所述第二回热器热侧通道的出口、第二膨胀阀、所述第二蒸发器的冷侧通道、第二回热器的冷侧通道、增压器、喷射器的一个入口通过管道依次相连；
所述循环泵的出口、蓄热器的冷侧通道、喷射器的另一个入口通过管道依次相连；
所述喷射器的出口和所述第二冷凝器热侧通道的入口通过管道连接；
所述自动控制器的电流输入端分别和所述第一温度传感器、第二温度传感器、氧浓度传感器电气相连；
所述自动控制器的电流输出端分别和所述第一变频风机、电加热器、增压器、第二膨胀阀、循环泵、第一电动三通调节阀、第二变频风机、第二电动三通调节阀、第一电动调节阀电气相连。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本实用新型通过催化燃烧技术将燃油蒸汽转化为二氧化碳，利用二氧化碳和没有参与反应的氮气来冲洗惰化油箱，并利用气体余热来驱动制冷系统。具有能量利用率高、优化惰化系统性能、惰化时间短、无环境污染等优点。
附图说明
图1为本实用新型中采用吸收式制冷的绿色惰化燃油箱余热利用系统的模块示意图。
图2为吸收式制冷子系统的模块示意图。
图3为本实用新型中采用喷射式制冷的绿色惰化燃油箱余热利用系统的模块示意图。
图4为喷射式制冷子系统的模块示意图。
图中，1、油箱，2、第一火焰抑制器，3、第一变频风机，4、第一回热器，5、电加热器，6、第一温度传感器，7、第二火焰抑制器，8、催化反应器，9、第三火焰抑制器，10、第一冷却器，11、第一水分离器，12、第二冷却器，13、第二水分离器，14、第二温度传感器，15、第一止回阀，16、第一电动调节阀，17、第四火焰抑制器，18、氧浓度传感器，19、第二变频风机，20、第一电动三通调节阀，21、第二止回阀，22、第一蒸发器，23、吸收器，24、溶液泵，25、溶液换热器，26、发生器，27、第二电动调节阀，28、第一冷凝器，29、第一膨胀阀，30、第三电动调节阀，31、第二电动三通调节阀，32、自动控制器，33、蓄热器，34、喷射器，35、第二冷凝器，36、循环泵，37、第二回热器，38、第二膨胀阀，39、第二蒸发器，40、增压器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
本实用新型可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本实用新型的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
图1为采用吸收式制冷的绿色惰化燃油箱余热利用系统的模块示意图，油箱1气体出口至第一变频风机3入口之间通过管道连接有第一火焰抑制器2；第一变频风机3出口与第二止回阀21出口通过管道同时与第一回热器4冷侧通道入口相连；所述第一回热器4冷侧通道出口至所述第一回热器4热侧通道入口通过管道连接顺次有电加热器5、第一温度传感器6、第二火焰抑制器7、催化反应器8、第三火焰抑制器9；所述第一回热器4热侧通道出口至所述油箱1入口通过管道顺次连接有第一冷却器10热侧通道、第一水分离器11、第二冷却器12热侧通道、第二水分离器13、第二温度传感器14、第一止回阀15、第一电动调节阀16、第四火焰抑制器17；所述第一水分离器11及所述第二水分离器13液态水出口接废水排放管；氧浓度传感器18通过探头与所述油箱1连接。
图2为吸收式制冷子系统示意图。第二变频风机19出口与第一电动三通调节阀20入口通过管道进行连接；所述第一电动三通调节阀20第一出口通过管道与所述第二止回阀21入口连接；所述第一电动三通调节阀20第二出口至第二电动三通调节阀31入口之间通过管道连接有第一蒸发器22热侧通道；所述第二电动三通调节阀31第一出口通过管道与自动控制器32冷却气体入口连接；所示自动控制器32冷却气体出口接废气排放管；所述第二电动三通调节阀31第二出口至第一冷凝器28冷侧通道入口通过管道顺次连接有所述第二冷却器12冷侧通道、第一冷却器10冷侧通道、发生器26热侧通道；所述第一冷凝器28冷侧通道出口接废气排放管；所述第一冷凝器28热侧通道出口通过管道与第一膨胀阀29入口相连；所述第一膨胀阀29出口与第三电动调节阀30出口通过管道同时与所述第一蒸发器22冷侧通道入口相连；所述第一蒸发器22冷侧通道出口至所述发生器26冷侧通道入口通过管道顺次连接有吸收器23、溶液泵24、溶液换热器25冷侧通道；所述发生器26冷侧通道出口通过管道同时与第二电动调节阀27入口、所述第三电动调节阀30入口连接；所述第二电动调节阀27出口通过管道与所述第一冷凝器28热侧通道入口。
所述第一温度传感器6、第二温度传感器14、氧浓度传感器18通过电缆并联并与自动控制器32电流输入端连接；所述自动控制器32电流输出端通过电缆分别与所述第一变频风机3、电加热器5、第二电动调节阀27、第一膨胀阀29、第三电动调节阀30、溶液泵24、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16的电流输入端连接。
本实施例用于对飞机燃油箱冲洗惰化，具体工作过程如下：
1）冲洗惰化燃油箱过程：开启所述第一变频风机3抽吸所述油箱1上部气相空间的可燃气体，可燃气体由燃油蒸气、氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气及其他微量杂质组成。可燃气体流经所述第一火焰抑制器2，经过所述第一变频风机3后与来自所述第一电动三通调节阀20的补气混合。混合气体通过所述第一回热器4冷侧通道时被反应后的高温气体预热，紧接着在所述电加热器5中升温到催化反应所需温度。高温混合气体顺次流经所述第一温度传感器6、第二火焰抑制器7后进入所述催化反应器8中，在催化剂催化作用下完成无焰催化燃烧反应。反应后的高温高湿气体通过所述第三火焰抑制器9，在所述回热器4热侧通道中对混合气体进行预热。初步冷却的反应后气体在所述第一冷却器10热侧通道中中被二级低温气体第二次冷却，在所述第一水分离器11中析出液态水；紧接着在所述第二冷却器12热侧通道中被一级冷却气体第三次冷却，在所述第二水分离器13中进一步析出液态水。干燥的混合气体顺次流经所述第二温度传感器14、第一止回阀15、第一电动调节阀16、第四火焰抑制器17后被送回所述油箱1上部气相空间，与气相空间中原有气体混合。所述油箱1上部气相空间氧含量降低，二氧化碳及氮气含量比例升高，燃油蒸汽的可燃性降低，达到惰化目的。
2）吸收式制冷过程：所述第二变频风机19抽吸外界空气，一部分外界空气流经所述第二止回阀21后与所述油箱1上部抽吸的可燃气体混合准备参与催化反应。另一部分外界空气流经所述第一蒸发器22热侧通道被低温制冷剂冷却得到一级冷却气体。一级冷却气体在所述第二电动三通调节阀31中分配为两股，一股一级冷却气体对所述自动控制器32进行冷却散热后作为废气排放；另一股一级冷却气体首先流经所述第二冷却器12冷侧通道对反应后气体进行第三次冷却后变为二级冷却气体；二级冷却气体在所述第一冷却器10冷侧通道对反应后气体进行第二次冷却后变为高温气体；高温气体在所述发生器26热侧通道加热制冷剂-吸收剂溶液后变为三级冷却气体；三级冷却气体在所述第一冷凝器28冷侧通道与高温制冷剂换热器后作为废气排放。
在吸收式制冷循环中，高压气态制冷剂在所述第一冷凝器28中向三级冷却气体放热被凝结成液态制冷剂后，经所述第一膨胀阀29减压降温进入后进入所述第一蒸发器22；在所述第一蒸发器22内，液体制冷剂被气化为低压气体制冷剂，同时吸取外界空气的热量产生制冷效应，将外界空气冷却得到一级冷却气体。
在所述吸收器23中，用液态吸收剂不断吸收所述第一蒸发器22产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的制冷剂-吸收剂溶液，经所述溶液泵24加压后经所述溶液换热器25冷侧通道进入所述发生器26。在所述发生器26中，该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，与吸收剂分离；然后制冷剂蒸气流经所述第二电动调节阀27进入所述第一冷凝器被液化、节流，或者直接流经所述第三电动调节阀30进入蒸发器；吸收剂（浓溶液）则经过所述溶液换热器25热侧通道与低温的制冷剂-吸收剂溶液换热后返回所述吸收器23再次吸收低压气态制冷剂。
3）系统开启、关闭、控制的过程：
开启过程——所述氧浓度传感器18探测所述油箱1气相空间氧气浓度并将信号传输到所述自动控制器32，当氧气浓度大于给定值时，自动控制器32连通所述第一变频风机3、电加热器5、第二电动调节阀27、第一膨胀阀29、第三电动调节阀30、溶液泵24、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16之间的电路，系统处于工作状态。
关闭过程——所述氧浓度传感器24探测所述油箱1气相空间氧气浓度小于给定值时，自动控制器32断开所述第一变频风机3、电加热器5、第二电动调节阀27、第一膨胀阀29、第三电动调节阀30、溶液泵24、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16之间的电路，系统处于关闭状态。
控制过程——系统处于工作状态时，所述自动控制器32连通所述第一温度传感器6、第二温度传感器14、氧浓度传感器18之间的电路并采集对应数据。根据所述氧浓度传感器18传回的氧浓度数值来控制所述变频风机4的频率、第二变频风机19的频率以及第一电动三通调节阀20的开度。根据所述第一温度传感器6测得的气体温度来控制所述电加热器5的功率。根据所述第二温度传感器14测得的气体温度来控制所述第一电动调节阀16的开关。同时根据所述第二温度传感器14测得的气体温度来控制所述第二电动调节阀27、第一膨胀阀29、第三电动调节阀30的开度以及所述溶液泵24的频率。
图3为采用喷射式制冷的绿色惰化燃油箱余热利用系统的模块示意图。图4为喷射式制冷子系统示意图。结合图3、图4可见，该装置与实施1的差别在于，第二变频风机19出口与第一电动三通调节阀20入口通过管道进行连接；所述第一电动三通调节阀20第一出口通过管道与所述第二止回阀21入口连接；所述第一电动三通调节阀20第二出口至第二电动三通调节阀31入口之间通过管道连接有第二蒸发器39热侧通道；所述第二电动三通调节阀31第一出口通过管道与自动控制器32冷却气体入口连接；所示自动控制器32冷却气体出口接废气排放管；所述第二电动三通调节阀31第二出口至第二冷凝器35冷侧通道入口通过管道顺次连接有所述第二冷却器12冷侧通道、第一冷却器10冷侧通道、蓄热器33热侧通道；所述第二冷凝器35冷侧通道出口接废气排放管；所述第二冷凝器35热侧通道出口通过管道同时与循环泵36入口、第二回热器37热侧通道入口连接；所述第二回热器37热侧通道出口至喷射器34第一入口之间通过管道顺次连接有第二膨胀阀38、所述第二蒸发器39冷侧通道、所述第二回热器37冷侧通道、增压器40；所述喷射器34出口与所述第二冷凝器35热侧通道入口通过管道连接；所述循环泵36出口至所述喷射器34第二入口之间通过管道连接有所述蓄热器33冷侧通道。
所述第一温度传感器6、第二温度传感器14、氧浓度传感器18通过电缆并联并与自动控制器32电流输入端连接；所述自动控制器32电流输出端通过电缆分别与所述第一变频风机3、电加热器5、增压器40、第二膨胀阀38、循环泵36、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16的电流输入端连接。
本实施应用于对飞行器油箱进行燃油冲洗惰化，具体工作过程如下：
1）冲洗惰化燃油箱过程：开启所述第一变频风机3抽吸所述油箱1上部气相空间的可燃气体，可燃气体由燃油蒸气、氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气及其他微量杂质组成。可燃气体流经所述第一火焰抑制器2，经过所述第一变频风机3后与来自所述第一电动三通调节阀20的补气混合。混合气体通过所述第一回热器4冷侧通道时被反应后的高温气体预热，紧接着在所述电加热器5中升温到催化反应所需温度。高温混合气体顺次流经所述第一温度传感器6、第二火焰抑制器7后进入所述催化反应器8中，在催化剂催化作用下完成无焰催化燃烧反应。反应后的高温高湿气体通过所述第三火焰抑制器9，在所述回热器4热侧通道中对混合气体进行预热。初步冷却的反应后气体在所述第一冷却器10热侧通道中中被二级低温气体第二次冷却，在所述第一水分离器11中析出液态水；紧接着在所述第二冷却器12热侧通道中被一级冷却气体第三次冷却，在所述第二水分离器13中进一步析出液态水。干燥的混合气体顺次流经所述第二温度传感器14、第一止回阀15、第一电动调节阀16、第四火焰抑制器17后被送回所述油箱1上部气相空间，与气相空间中原有气体混合。所述油箱1上部气相空间氧含量降低，二氧化碳及氮气含量比例升高，燃油蒸汽的可燃性降低，达到惰化目的。
2）喷射式制冷过程：
所述第二变频风机19抽吸外界空气，一部分外界空气流经所述第二止回阀21后与所述油箱1上部抽吸的可燃气体混合准备参与催化反应。另一部分外界空气流经所述第二蒸发器39热侧通道被低温制冷剂冷却得到一级冷却气体。一级冷却气体在所述第二电动三通调节阀31中分配为两路，一部分一级冷却气体对所述自动控制器32进行冷却散热后作为废气排放；另一部分一级冷却气体首先流经所述第二冷却器12冷侧通道对反应后气体进行第三次冷却后变为二级冷却气体；二级冷却气体在所述第一冷却器10冷侧通道对反应后气体进行第二次冷却后变为高温气体；高温气体在所述蓄热器33热侧通道加热制冷剂后变为三级冷却气体；三级冷却气体在所述第二冷凝器35冷侧通道与高温制冷剂换热器后作为废气排放。
在喷射式制冷循环中，制冷剂在所述蓄热器33中吸热气化、增压，产生饱和蒸汽。蒸汽进入喷射器34，经喷嘴高速喷出膨胀，在喷嘴附近产生真空，从而将所述第二蒸发器39中的低压闪蒸蒸汽经过所述第二回热器37、所述增压器40吸入喷射器34。这两股气体在所述喷射器34中混合、升压。喷射器出来的混合气体进入所述第二冷凝器35进行放热、凝结。然后冷凝液分成两股，一股流经所述第二回热器37、经过所述第二膨胀阀降压后进入所述第二蒸发器39，在那里吸热、气化，完成制冷负荷；另一股则通过所述循环泵36升压后，再进入到所述蓄热器33中。
3）系统开启、关闭、控制的过程：
开启过程——所述氧浓度传感器18探测所述油箱1气相空间氧气浓度并将信号传输到所述自动控制器32，当氧气浓度大于给定值时，自动控制器32连通所述第一变频风机3、电加热器5、增压器40、第二膨胀阀38、循环泵36、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16之间的电路，系统处于工作状态。
关闭过程——所述氧浓度传感器24探测所述油箱1气相空间氧气浓度小于给定值时，自动控制器32断开所述第一变频风机3、电加热器5、增压器40、第二膨胀阀38、循环泵36、第一电动三通调节阀20、第二变频风机19、第二电动三通调节阀31、第一电动调节阀16之间的电路，系统处于关闭状态。
控制过程——系统处于工作状态时，所述自动控制器32连通所述第一温度传感器6、第二温度传感器14、氧浓度传感器18之间的电路并采集对应数据。根据所述氧浓度传感器18传回的氧浓度数值来控制所述变频风机4的频率、第二变频风机19的频率以及第一电动三通调节阀20的开度。根据所述第一温度传感器6测得的气体温度来控制所述电加热器5的功率。根据所述第二温度传感器14测得的气体温度来控制所述第一电动调节阀16的开关。同时根据所述第二温度传感器14测得的气体温度来控制所述增压器40的功率、第二膨胀阀38的开度、循环泵36的频率。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种绿色惰化燃油箱余热利用系统，其特征在于，包含油箱（1）、第一火焰抑制器（2）、第一变频风机（3）、第一回热器（4）、电加热器（5）、第一温度传感器（6）、第二火焰抑制器（7）、催化反应器（8）、第三火焰抑制器（9）、第一冷却器（10）、第一水分离器（11）、第二冷却器（12）、第二水分离器（13）、第二温度传感器（14）、第一止回阀（15）、第一电动调节阀（16）、第四火焰抑制器（17）、氧浓度传感器（18）、第二变频风机（19）、第一电动三通调节阀（20）、第二止回阀（21）、第一蒸发器（22）、吸收器（23）、溶液泵（24）、溶液换热器（25）、发生器（26）、第二电动调节阀（27）、第一冷凝器（28）、第一膨胀阀（29）、第三电动调节阀（30）、第二电动三通调节阀（31）和自动控制器（32）；
所述油箱（1）包含气体入口和气体出口；所述第一电动三通调节阀（20）、第二电动三通调节阀（31）均包含一个入口和两个出口；所述自动控制器（32）包含冷却气体入口、冷却气体出口、电流输入端和电流输出端；
所述油箱（1）的气体出口、第一火焰抑制器（2）、第一变频风机（3）的入口通过管道依次连接；
所述第一变频风机（3）的出口分别和第二止回阀（21）的出口、第一回热器（4）冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一回热器（4）冷侧通道的出口、电加热器（5）、第一温度传感器（6）、第二火焰抑制器（7）、催化反应器（8）、第三火焰抑制器（9）、第一回热器（4）的热侧通道、第一冷却器（10）的热侧通道、第一水分离器（11）、第二冷却器（12）的热侧通道、第二水分离器（13）、第二温度传感器（14）、第一止回阀（15）、第一电动调节阀（16）、第四火焰抑制器（17）、油箱（1）的气体入口通过管道依次连接；
所述第一水分离器（11）、第二水分离器（13）的液态水出口均接废水排放管；
所述氧浓度传感器（18）的探头伸入所述油箱（1）内，用于检测所述油箱（1）内氧气的浓度并将其传递给所述自动控制器（32）；
所述第二止回阀（21）的入口和所述第一电动三通调节阀（20）的一个出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀（20）的入口和所述第二变频风机（19）的出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀（20）的另一个出口、第一蒸发器（22）的热侧通道、第二电动三通调节阀（31）的入口之间通过管道依次相连；
所述第二电动三通调节阀（31）的一个出口通过管道与自动控制器（32）的冷却气体入口连接；
所述自动控制器（32）的冷却气体出口接废气排放管，自动控制器（32）利用冷却气体入口接收到的冷气对自身进行散热后通过冷却气体出口将其排出；
所述第二电动三通调节阀（31）的另一个出口、第二冷却器（12）的冷侧通道、第一冷却器（10）的冷侧通道、发生器（26）的热侧通道、第一冷凝器（28）冷侧通道的入口通过管道依次相连；
所述第一冷凝器（28）冷侧通道的出口接废气排放管；
所述第一冷凝器（28）热侧通道的出口通过管道与第一膨胀阀（29）的入口相连；
所述第一膨胀阀（29）的出口分别和所述第三电动调节阀（30）的出口、第一蒸发器（22）冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一蒸发器（22）冷侧通道的出口、吸收器（23）、溶液泵（24）、溶液换热器（25）的冷侧通道、发生器（26）冷侧通道的入口通过管道顺次连接；
所述发生器（26）冷侧通道的出口分别和所述第二电动调节阀（27）的入口、第三电动调节阀（30）的入口通过管道连接；
所述第二电动调节阀（27）出口通过管道和所述第一冷凝器（28）热侧通道的入口相连；
所述自动控制器（32）的电流输入端分别和所述第一温度传感器（6）、第二温度传感器（14）、氧浓度传感器（18）电气相连；
所述自动控制器（32）的电流输出端分别和所述第一变频风机（3）、电加热器（5）、第二电动调节阀（27）、第一膨胀阀（29）、第三电动调节阀（30）、溶液泵（24）、第一电动三通调节阀（20）、第二变频风机（19）、第二电动三通调节阀（31）、第一电动调节阀（16）电气相连。
2.一种绿色惰化燃油箱余热利用系统，其特征在于，包含油箱（1）、第一火焰抑制器（2）、第一变频风机（3）、第一回热器（4）、电加热器（5）、第一温度传感器（6）、第二火焰抑制器（7）、催化反应器（8）、第三火焰抑制器（9）、第一冷却器（10）、第一水分离器（11）、第二冷却器（12）、第二水分离器（13）、第二温度传感器（14）、第一止回阀（15）、第一电动调节阀（16）、第四火焰抑制器（17）、氧浓度传感器（18）、第二变频风机（19）、第一电动三通调节阀（20）、第二止回阀（21）、蓄热器（33）、喷射器（34）、第二冷凝器（35）、循环泵（36）、第二回热器（37）、第二膨胀阀（38）、第二蒸发器（39）、增压器（40）、第二电动三通调节阀（31）和自动控制器（32）；
所述油箱（1）包含气体入口和气体出口；所述第一电动三通调节阀（20）、第二电动三通调节阀（31）均包含一个入口和两个出口；所述喷射器（34）包含两个入口和一个出口；所述自动控制器（32）包含冷却气体入口、冷却气体出口、电流输入端和电流输出端；
所述油箱（1）的气体出口、第一火焰抑制器（2）、第一变频风机（3）的入口通过管道依次连接；
所述第一变频风机（3）的出口分别和第二止回阀（21）的出口、第一回热器（4）冷侧通道的入口通过管道相连；
所述第一回热器（4）冷侧通道的出口、电加热器（5）、第一温度传感器（6）、第二火焰抑制器（7）、催化反应器（8）、第三火焰抑制器（9）、第一回热器（4）的热侧通道、第一冷却器（10）的热侧通道、第一水分离器（11）、第二冷却器（12）的热侧通道、第二水分离器（13）、第二温度传感器（14）、第一止回阀（15）、第一电动调节阀（16）、第四火焰抑制器（17）、油箱（1）的气体入口通过管道依次连接；
所述第一水分离器（11）、第二水分离器（13）的液态水出口均接废水排放管；
所述氧浓度传感器（18）的探头伸入所述油箱（1）内，用于检测所述油箱（1）内氧气的浓度并将其传递给所述自动控制器（32）；
所述第二止回阀（21）的入口和所述第一电动三通调节阀（20）的一个出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀（20）的入口和所述第二变频风机（19）的出口通过管道相连；
所述第一电动三通调节阀（20）的另一个出口、第二蒸发器（39）的热侧通道、第二电动三通调节阀（31）的入口通过管道依次相连；
所述第二电动三通调节阀（31）的一个出口通过管道与自动控制器（32）的冷却气体入口连接；
所述自动控制器（32）的冷却气体出口接废气排放管，自动控制器（32）利用冷却气体入口接收到的冷气对自身进行散热后通过冷却气体出口将其排出；
所述第二电动三通调节阀（31）的另一个出口、第二冷却器（12）的冷侧通道、第一冷却器（10）的冷侧通道、蓄热器（33）的热侧通道、第二冷凝器（35）冷侧通道的入口通过管道依次相连；
所述第二冷凝器（35）冷侧通道的出口接废气排放管；
所述第二冷凝器（35）热侧通道的出口分别和所述循环泵（36）的入口、第二回热器（37）热侧通道的入口相连；
所述第二回热器（37）热侧通道的出口、第二膨胀阀（38）、所述第二蒸发器（39）的冷侧通道、第二回热器（37）的冷侧通道、增压器（40）、喷射器（34）的一个入口通过管道依次相连；
所述循环泵（36）的出口、蓄热器（33）的冷侧通道、喷射器（34）的另一个入口通过管道依次相连；
所述喷射器（34）的出口和所述第二冷凝器（35）热侧通道的入口通过管道连接；
所述自动控制器（32）的电流输入端分别和所述第一温度传感器（6）、第二温度传感器（14）、氧浓度传感器（18）电气相连；
所述自动控制器（32）的电流输出端分别和所述第一变频风机（3）、电加热器（5）、增压器（40）、第二膨胀阀（38）、循环泵（36）、第一电动三通调节阀（20）、第二变频风机（19）、第二电动三通调节阀（31）、第一电动调节阀（16）电气相连。
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