[发明专利]涡喷引射焚烧装置及焚烧方法

说明书

技术领域

本发明属于推进系统地面服务系统领域，涉及一种常规推进剂废气废液处理装置，具体是一种涡喷引射焚烧装置，可以对工作后推进系统内腔残留推进剂进行抽吸和焚烧处理，也可用于推进系统地面加注、吹除过程中产生的推进剂废气废液的无毒化处理。

背景技术

目前推进系统多数使用常规推进剂，主要有肼类燃料和硝基类氧化剂。推进系统地面加注推进剂和清洗维护时，会产生有毒废液废气，污染环境以及产品。

某推进系统采用常规推进剂，经过试车或飞行后，需要对推进系统进行清洗处理，以实现部分重复使用。但接触过常规推进剂的产品，在放置过程中，残留推进剂会不断挥发，形成有毒气体，或者长期放置后发生化学反应，对产品活动部件、密封部件造成损坏。以四氧化二氮为例，这是一种剧毒、强腐蚀、易挥发的介质，接触过此类推进剂的产品必须及时处理，否则会对产品造成严重腐蚀，对接触人员也会造成伤害。

残留推进剂的处理两步：推进剂的清除和清除后的无毒化处理。推进剂的清除一般采用吹除方法，对于简单零件，吹除效果较好，但对于包含复杂管路以及有盲腔的推进系统，清楚不干净，影响推进系统重复使用，且有可能产生有毒气体，污染环境。而且这种清除方法，耗气量大，需要气瓶组、减压装置，设备规模庞大。

推进剂无毒化常用处理方法有：中和法和焚烧法。早期推进剂废气处理一般采用中和法，这种方法需要大量的中和液，需要较大中和罐或中和池，且两种推进剂处理设备无法通用。从地面维护情况看，中和法效率低，仍然有部分有毒气体排出。焚烧法是利用偏二甲肼氧化反应、四氧化二氮加热分解的特性，使推进剂反应生成无毒产物。我国某火箭发射基地已采用焚烧法处理残留推进剂废气废液。俄罗斯大量的战略导弹采用常规推进剂四氧化二氮和偏二甲肼，其推进剂的废气处理采用了焚烧方法。焚烧设备的主要组件是涡流燃烧室和鼓风机，处理的基本方法是，在较高的余气系数和高温下用空气中的氧气将推进剂蒸气氧化成无毒产物。

综上所述，目前常规推进剂废气废液处理方法主要存在的问题是：处理效果差，效率较低，设备庞大、系统复杂，没有同时集成推进剂清除和无毒化处理功能。

发明内容

为解决传统的吹除方法清除效果较差、中和处理方法效率低的不足，以及焚烧法使用设备种类多的技术问题，本发明提供一种涡喷引射焚烧装置及焚烧方法，具有设备规模小，处理效率高，可对推进系统残留的有毒推进剂进行清除和无毒化处理。

本发明的技术解决方案：

涡喷引射焚烧装置，其特殊之处在于：包括涡喷发动机1、用于抽吸被污染气体的抽吸组件、供油装置6以及控制装置7，所述供油装置6向涡喷发动机1供油，所述控制装置7控制涡喷发动机1工作，所述抽吸组件与涡轮发动机连通。

上述抽吸组件包括引射焚烧筒2以及抽吸管路5，

所述引射焚烧筒2的入口与涡喷发动机的出口连接，所述抽吸管路与引射焚烧筒2的入口端连通，所述涡喷发动机1的入口端与被污染气源连通，所述引射焚烧筒2的出口排空。

上述引射焚烧筒2的出口设置有消音栅3。

上述引射焚烧筒2从入口端至出口端为筒径逐渐增大。

上抽吸组件为设置在涡喷发动机1的入口端的带有滤网的前罩4，所述前罩4与被污染气源连通。

涡喷引射焚烧装置的焚烧方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1】通过涡喷发动机产生高温燃气，作为引射气源；

2】利用引射气源产生负压，将被污染气体吸入焚烧装置；

3】利用高温燃气提供的燃烧条件焚烧吸入的被污染气体，并将产物排出。

上述步骤2】具体为：所述抽吸组件包括引射焚烧筒2以及抽吸管路5，

所述引射焚烧筒2的入口与涡喷发动机的出口连接，所述抽吸管路与引射焚烧筒2的入口端连通，所述涡喷发动机1的入口端与被污染气源连通，所述引射焚烧筒2的出口排空，

利用引射气源在引射焚烧筒2内形成真空，被污染气体经过涡喷发动机吸入引射焚烧筒2内，同时步骤1】产生的高温燃气流入引射焚烧筒2内，

对应步骤3】具体为：在引射焚烧筒2内，被污染气体被高温燃气焚烧，并将产物通过引射焚烧筒2的出口排空。

上步骤2】具体为：所述抽吸组件为设置在涡喷发动机1的入口端的带有滤网的前罩4，所述前罩4与被污染气源连通；

利用涡喷发动机入口产生吸力，被污染气体通过带滤网的前罩吸入涡喷发动机；

对应步骤3】为：在涡喷发动机的涡喷燃烧室中燃烧被污染气体，形成无毒产物排出。