[发明专利]综合利用飞机舱室压力的环控与制氮耦合系统及工作方法

权利要求书

1.一种综合利用飞机舱室压力的环控与制氮耦合系统，其特征在于，所述的系统包括发动机（1）、第一换热器（13）、第二换热器（16）、第三换热器（46）；所述的发动机（1）后分别设置第一单向活门（3）、以及高压引气关断活门（4）、风扇空气调节活门（2）来分别控制中压引气、高压引气、发动机风扇提供的引气；

所述的第一单向活门（3）后连接预冷器（5），所述的预冷器（5）包含热侧通道和冷侧通道，所述的第一单向活门（3）与预冷器（5）热侧通道入口管道连接；所述预冷器（5）热测通道出口后依次连接于关断活门（6）、压力调节器（7）、流量控制活门（12）；所述的预冷器（5）冷侧通道连接于风扇空气调节活门（2），发动机风扇提供的引气通过风扇空气调节活门（2）和预冷器（5）冷侧通道入口管道连接；

所述的流量控制活门（12）出口后依次连接第一换热器（13）、第一压气机（14）、第二换热器（16），所述的第一换热器（13）、第二换热器（16）均包含热侧通道和冷侧通道，具体的，所述的流量控制活门（12）出口与第一换热器（13）热侧通道入口管道连接；所述的第一换热器（13）出口与第一压气机（14）入口管道连接；所述的第一压气机（14）出口与第二换热器（16）热侧通道入口管道连接；第一换热器（13）、第二换热器（16）冷侧通道入口和出口均与外界空气连接；

所述的第二换热器（16）的热侧通道出口依次连接第一温度控制活门（17）、回热器（18）、冷凝器（19）、水分离器（20），且连接于第一温度控制活门（17）、回热器（18）、冷凝器（19）的热侧通道；

所述的水分离器（20）的出口经四通阀（21）分为三路；第一路依次与回热器（18）的冷侧通道、第一冷却涡轮（22）、冷凝器（19）的冷侧通道、第三单向活门（23）和混合室（24）管道连接；第二路与第二冷却涡轮（33）、第二温度控制活门（34）、电子设备舱（35）依次通过管道相连；第三路经过滤器（36）、油雾分离器（37）与中空纤维膜分离器（38）管道连接；所述的水分离器（20）还设置液态水出口，所述的液态水出口通过管道喷淋至第三换热器（46）冷侧通道入口；

所述的混合室（24）的出口依次设置最低温度限制器（25），第一温度传感器（26），最高温度限制器（27），第一压力传感器（28）、座舱（29）；所述的座舱（29）的回风通道出口通过再循环空气过滤器（30）、第四单向活门（31）、座舱空气再循环风扇（32）与混合室（24）的回风通道入口管道连接；

所述的中空纤维膜分离器（38）富氧气体出口经第二压气机（45）、第三换热器（46）和混合室（24）管道连接；

所述的中空纤维膜分离器（38）富氮气体出口经第二压力传感器（39）、第二温度传感器（40）、电动阀（41）、第一火焰抑制器（42）和燃油箱（43）管道连接；所述的燃油箱（43）废气出口与第二火焰抑制器（44）管道相连，排出机外；

所述的系统通过自动控制器（47）控制，所述的自动控制器（47）的电流输入端分别和第一温度传感器（26），最低温度限制器（25），最高温度限制器（27），第一压力传感器（28），第二压力传感器（39），第二温度传感器（40），氧浓度传感器（48）电气相连；所述氧浓度传感器（48）的探头伸入所述燃油箱（43）内，用于检测燃油箱（43）内气体的氧浓度，并将其传递给所述自动控制器（47）；所述自动控制器（47）的电流输出端分别和压力调节器（7），四通阀（21），第一温度控制活门（17），第二温度控制活门（34），电动阀（41）电气相连。

2.根据权利要求1所述的一种综合利用飞机舱室压力的环控与制氮耦合系统，其特征在于，所述的压力调节器（7）、流量控制活门（12）之间设置辅助动力装置（8）；所述的辅助动力装置（8）依次经过APU供气关断活门（9）、第二单向活门（10）、隔离活门（11）与流量控制活门（12）管道连接。