[实用新型]一种耗氧型惰化燃油箱余热回收系统

说明书

本实用新型公开了一种耗氧型惰化燃油箱余热回收系统，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。并利用气体余热来驱动制氢系统。将可再生能源甲醇裂解为氢，生成的氢气可用做高能燃料、合成氨的原料、还原剂等。具有能量利用率高、惰化时间短、无环境污染等优点。

技术领域

本实用新型涉及防火防爆技术领域，尤其涉及一种耗氧型惰化燃油箱余热回收系统。

背景技术

无论对于燃油的储存还是运输，防火安全问题一直是人们关注的焦点。消除隐患、防止油箱发生灾难性爆炸是至关重要的。 “燃油蒸汽、氧气、火源”被称为“起火三因素”，燃油在存储或运输过程中，燃油箱内因雷电、静电火花、摩擦火花等特殊风险或失效状态，极易引燃起火三因素而发生灾难性爆炸，造成严重的后果。经研究证明，控制燃油箱内的氧气浓度在一定的安全值之内，可以在燃油箱内产生一个不易燃的环境，从而防止点火源出现引发燃油箱爆炸。

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，保证氧气浓度低于标准值，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、分子筛技术、膜分离技术等，这些技术均可应用于地面油箱惰化。其中中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化技术（On-Board Inert Gas Generator System， OBIGGS）是目前最经济、实用的油箱燃爆抑制技术。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、分离膜入口需求压力高、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，提供一种耗氧型惰化燃油箱余热回收系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种耗氧型惰化燃油箱余热回收系统，包含油箱、第一火焰抑制器、第一变频风机、第一电动三通调节阀、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、冷却器、水分离器、第二温度传感器、电动调节阀、第四火焰抑制器、氧浓度传感器、第二变频风机、第二电动三通调节阀、第一止回阀、第三温度传感器、氢发生器、甲醇箱、第二止回阀、甲醇泵、储氢瓶、压力传感器和自动控制器；

所述油箱包含气体出口和气体入口；所述第一电动三通调节阀包含两个入口和一个出口；所述第二电动三通调节阀包含两个出口和一个入口；所述自动控制器包含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、第一电动三通调节阀的一个入口通过管道依次连接；