CN210391569U - 一种化学式制惰气燃油箱惰化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种化学式制惰气燃油箱惰化装置，属于航空系统科技领域，包括：风机、加热器、碳粉存储罐、除氧器，具体原理为:将飞机燃油箱上部燃油蒸汽混合物通过风机引出，加热后通入装有铁粉与碳粉的除氧器中，氧气与铁粉生成三氧化二铁，接着三氧化二铁被碳粉还原成铁粉生成二氧化碳；在除氧器中等效于消耗碳粉与氧气生成二氧化碳，消耗的碳粉由一装存有碳粉的容器以补充，除氧器出口生成低氧含量的惰气引入油箱，降低油箱上部空间氧含量对其达到惰化效果，具有结构简单、重量轻、造价低等特点。

Description

一种化学式制惰气燃油箱惰化装置

技术领域

本发明涉及航空系统技术领域，尤其涉及一种化学式制惰气燃油箱惰化装置。

背景技术

飞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。

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-BoardInertGas 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，这些先进的惰化技术均由世界军事大国美国率先研制，且对中国实施技术封锁。中国目前有已投入大量资金来研究机载惰化系统，尚未取得重大突破。因此，国内航空市场迫切需要一款安全经济的惰化系统。

发明内容

本发明提供一种化学式制惰气燃油箱惰化装置，能够产生良好的惰化效果，保障油箱安全，并且造价低。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种化学式制惰气燃油箱惰化装置，包括:第一风机、加热器、碳粉存储罐、鼓风机、除氧器、第二风机。

待惰化的油箱有一个进口和一个出口，油箱出口、第一风机、加热器、除氧器的进口依次连接，第一风机将油箱中的气体抽出。

除氧器通过鼓风机连接碳粉存储罐，鼓风机将碳粉存储罐中的碳粉鼓入除氧器。

除氧器中还装有铁粉，除氧器的出口、第二风机、油箱入口依次连接，第二风机将除氧器输出的气体鼓入油箱。

进一步的，第一风机和加热器之间设置电动调节阀。

进一步的，第一风机、电动调节阀、加热器、第二风机、鼓风机连接控制器。

进一步的，控制器还连接氧气浓度传感器，氧气浓度传感器设置在油箱内。

进一步的，所述除氧器内的碳粉的体积大于铁粉。

进一步的，除氧器的入口和出口处均设置过滤器，过滤器内部装有多重滤网，用于防止碳粉及铁粉流进管道中。

本发明的有益效果如下：

本发明将飞机燃油箱上部燃油蒸汽混合物引出，加热后通入装有铁粉与碳粉的除氧器中，氧气与铁粉生成三氧化二铁，接着三氧化二铁被碳粉还原成铁粉生成二氧化碳；在除氧器中等效于消耗碳粉与氧气生成二氧化碳，消耗的碳粉由一装存有碳粉的容器以补充，除氧器出口生成低氧含量的惰气引入油箱，降低油箱上部空间氧含量对其达到惰化效果，并且具有结构简单、重量轻、造价低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是实施例的结构示意图。

其中，1-油箱、2-氧浓度传感器、3-第一风机、4-电动调节阀、5-加热器、6-碳粉存储罐、7-鼓风机、8-第一过滤器、9-除氧器、10-第二过滤器、11-第二风机、12-控制器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供一种化学式制惰气燃油箱惰化装置，如图1所示，包括：

氧浓度传感器2、第一风机3、电动调节阀4、加热器5、碳粉存储罐6、鼓风机7、第一过滤器8、除氧器9、第二过滤器10、第二风机11、控制器12。

氧浓度传感器2的探头伸入待作业的油箱1内，用于测量油箱1内气体的氧浓度，所测得的信号传输给控制器12。

油箱1有一个进口一个出口，油箱1的气体出口、第一风机3、电动调节阀4、加热器5、第一过滤器8、除氧器9的气体进口依次通过管道连接。

油箱1内的气体被第一风机3抽出，通过电动调节阀4进入加热器5，加热后的气体通过第一过滤器8再流入除氧器9。电动调节阀4调整气体的流量，第一过滤器8进一步的过滤气体中的铁粉与碳粉。

除氧器9有一个气体进口、一个气体出口和一个固体进口,除氧器9内有铁粉和碳粉的混合物。碳粉存储罐6、鼓风机7、除氧器9的固体进口依次通过管道连接，鼓风机7将碳粉存储罐6中的碳粉鼓入除氧器9。

除氧器9的气体出口、第二过滤器10、第二风机11、油箱1的进口依次通过管道连接。除氧器9流出的气体经过第二过滤器10滤除铁粉与碳粉，再被第二风机11鼓入油箱1。

油箱1内还设置氧浓度传感器2，氧浓度传感器2、第一风机3、电动调节阀4、加热器5、鼓风机7、第二风机11均与控制器12电气相连接，控制器12控制上述器件的开关，并采集传感器的检测数据。

本实施例的工作过程如下：

制惰气及惰化过程

油箱1在第一风机3的吸引作用下，由电动调节阀4调节，由加热器5加热后进入除氧器9；在除氧器9内碳粉与氧气被消耗并生成二氧化碳，碳粉由鼓风机7从碳粉储存罐6中补充进除氧器9中；除氧器9生成的低氧含量的惰气又经第二风机11的抽引回流进油箱1中，油箱1内上部空间氧气含量被降低，达到惰化目的。

数据采集及控制过程

氧浓度传感器2的探头伸入油箱1上部空间内，所测得的氧气浓度数据传输给控制器12；当氧气浓度值高于设定值时，控制器12控制第一风机3、电动调节阀4、加热器5、鼓风机7、第二风机11进行惰化工作；当氧气浓度低于设定值时，停止工作。

其中，控制器采用V80-C航空专用PLC模块、氧浓度传感器采用TY-3500-C 氧化锆氧浓度传感器、电动调节阀采用HJS-63A电动调节活门。控制器的数据采集、控制开关功能均为本领域的公知常识，本领域技术人员无需付出创造性劳动即可实现。

本发明的有益效果如下：

本发明将飞机燃油箱上部燃油蒸汽混合物引出，加热后通入装有铁粉与碳粉的除氧器中，氧气与铁粉生成三氧化二铁，接着三氧化二铁被碳粉还原成铁粉生成二氧化碳；在除氧器中等效于消耗碳粉与氧气生成二氧化碳，消耗的碳粉由一装存有碳粉的容器以补充，除氧器出口生成低氧含量的惰气引入油箱，降低油箱上部空间氧含量对其达到惰化效果。本发明提供了一种新型油箱惰化装置，具有结构简单、重量轻、造价低等特点。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，包括:第一风机（3）、加热器（5）、碳粉存储罐（6）、鼓风机（7）、除氧器（9）、第二风机（11）；

待惰化的油箱（1）有一个进口和一个出口，油箱（1）出口、第一风机（3）、加热器（5）、除氧器（9）的进口依次连接，第一风机（3）将油箱（1）中的气体抽出；

除氧器（9）通过鼓风机（7）连接碳粉存储罐（6），鼓风机（7）将碳粉存储罐（6）中的碳粉鼓入除氧器（9）；

除氧器（9）中还装有铁粉，除氧器（9）的出口、第二风机（11）、油箱（1）入口依次连接，第二风机（11）将除氧器（9）输出的气体鼓入油箱（1）。

2.根据权利要求1所述的化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，第一风机（3）和加热器（5）之间设置电动调节阀（4）。

3.根据权利要求2所述的化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，第一风机（3）、电动调节阀（4）、加热器（5）、第二风机（11）、鼓风机（7）连接控制器（12）。

4.根据权利要求2所述的化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，控制器（12）还连接氧气浓度传感器，氧气浓度传感器设置在油箱（1）内。

5.根据权利要求1所述的化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，所述除氧器内的碳粉的体积大于铁粉。

6.根据权利要求1所述的化学式制惰气燃油箱惰化装置，其特征在于，除氧器（9）的入口和出口处均设置过滤器，过滤器内部装有多重滤网。

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