[实用新型]一种利用飞行器燃油箱惰化系统中废热发电的装置

说明书

本实用新型公开了一种利用飞行器燃油箱惰化系统中废热发电的装置，属于航空系统技术领域，具体原理为：飞行器燃油箱上部的混合气体被风机抽出，经过温度调节，通入低温等离子体反应器中，其中的碳氢化合物被低温等离子激发、离解、电离最终生成无害的 CO₂ 和 H₂O，干燥后得到的富氮气体流回油箱进行燃油箱惰化。但是反应后的混合气体仍含有较多热量，本实用新型采用温差发电技术回收反应后气体中的热量进行发电，为系统运行提供电量，具有技术高端、节能、无机械设备、适应工况范围宽、结构简单、操作简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及航空系统技术领域，涉及机载油箱氧浓度控制系统中废热回收，特别涉及一种利用飞行器燃油箱惰化系统中废热发电的装置。

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。

飞机燃油箱上部空间充满可燃的油气混合物，其易燃、易爆特点严重威胁着飞机安全，必须采取有效措施以减少其燃、爆发生的概率，并降低其危害程度。在油箱保护系统中，降低油箱上部气相空间氧气浓度可防止油箱起火爆炸，保证乘客和飞机安全。降低燃油箱氧气浓度可采用惰性气体如氮气和二氧化碳等气体进行油箱惰化，使其氧含量降低至可燃极限以下。目前，中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化技术（On-Board Inert GasGenerator System， OBIGGS）是最经济、实用的飞机油箱氧浓度控制技术。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，低温等离子技术在处理废气及垃圾等方面发展迅速，低温等离子体中的高能电子与气体分子或原子发生非弹性碰撞，将能量转化成为基态分子或原子的内能，从而使其发生激发、离解和电离，气体处于活化状态。当电子的能量高于VOCs分子的化学键键能时，分子将发生断裂分解；高能电子激发所产生的O、OH具有很强的氧化性，可以将VOCs分子降解为CO₂ 和 H₂O。反应后的气体经过干燥处理后成为富氮气体，流回油箱进行冲洗惰化来控制油箱气相空间的氧浓度。

但是反应后的混合气体仍含有较多热量，一般情况下，用冷却剂吸收该部分热量后被排放，能量没有被充分利用。

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，提供一种利用飞行器燃油箱惰化系统中废热发电的装置。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种利用飞行器燃油箱惰化系统中废热发电的装置，包含油箱、第一阻火器、风机、预热器、电加热器、第一温度传感器、第一氧浓度传感器、第一碳氢化合物传感器、低温等离子反应器、第二碳氢化合物传感器、第二氧浓度传感器、冷却器、水分离器、第二温度传感器、第一电动调节阀、单向止回阀、第二阻火器、第三氧浓度传感器、第二电动调节阀、第三电动调节阀、第四电动调节阀、温差发电器、第三温度传感器、第四温度传感器、温差发电控制模块、蓄电池组、蓄电池管理模块、辅助电源和自动控制器；

所述油箱包含气体出口和气体入口；所述自动控制器包含电流输入端和电流输出端；

油箱的气体出口、第一阻火器、风机的入口通过管道依次相连；

所述风机的出口分别和所述第二电动调节阀的出口、预热器冷侧通道的入口通过管道相连；