[发明专利]一种联合耗氧式及分子筛式燃油箱惰化装置

说明书

本发明公开了一种联合耗氧式及分子筛式燃油箱惰化装置，属于航空系统科技领域。能够在兼容耗氧式、分子筛式惰化装置优点的基础上，解决气体预热和可靠性差的问题，提高惰化效率。本发明包括：压缩机、换热器、调压阀、分子筛吸附床、催化反应器、过滤器、除水器。油箱的一个出口连通大气环境，另一个出口连接换热器的冷侧入口，冷侧出口连接催化反应器的进口。换热器的热侧入口通过压缩机通入冲压空气。热侧出口、调压阀、分子筛吸附床依次连接，分子筛吸附床再连接油箱的一个进口，四通旋转阀还连接催化反应器进口，催化反应器的出口连接油箱进口。本发明联合两种惰化技术，提升了惰化效率，可靠性强，并且为飞机供养系统提供氧气。

技术领域

本发明涉及航空系统技术领域，尤其涉及一种联合耗氧式及分子筛式燃油箱惰化装置。

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。

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。

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：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。

但是现有的技术都有缺点，耗氧型惰化系统需要抽取燃油箱上部气体并对其加热，系统需要很大组件来对气体进行预热；分子筛技术制取富氮气体的效率慢，可靠性差，同时需要从发动机引气，飞机代偿损失大。

发明内容

本发明提供一种联合耗氧式及分子筛式燃油箱惰化装置，能够在兼容耗氧式、分子筛式惰化装置优点的基础上，同时解决对气体预热和可靠性差的问题，提高惰化效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种联合耗氧式及分子筛式燃油箱惰化装置，包括：压缩机、换热器、调压阀、分子筛吸附床、催化反应器、过滤器、除水器。

待工作的油箱具有一个进口和两个出口，其中一个出口通过过滤器连通大气环境，另一个出口连接换热器的冷侧入口，冷侧出口连接催化反应器的进口。

换热器的热侧入口通过压缩机通入冲压空气，冲压空气给油箱抽出的气体加热。热侧出口、调压阀、分子筛吸附床依次连接，分子筛吸附床再连接油箱的一个进口，四通旋转阀还连接催化反应器进口，催化反应器的出口连接油箱的另一个进口。

进一步的，四通旋转阀还连接氧气存储瓶。

进一步的，分子筛吸附床的数量为两个，四通旋转阀连接分子筛吸附床的其中一个。

进一步的，分子筛吸附床的内部为沸石。

进一步的，催化反应器为固定床反应器，内部装有催化剂。