快速处理大流量可燃气的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种快速处理大流量可燃气的系统，包括触发点火器、点火装置、安装装置、控制系统；所述安装装置用于将所述点火装置安装固定在可能产生大流量可燃气的氛围内；所述点火装置内部设置有含大量金属粒子的复合固体推进剂药柱，所述触发点火器与所述点火装置相连，所述点火装置上设置有喷嘴，用于喷射出高温的含能金属粒子；所述控制装置通过点火控制保护电路将点火指令安全可靠地传输给所述触发点火器。本实用新型专利技术通过在氢气排放口的外围设置能够瞬间喷射出高温气体的点火装置，从而在可燃气云形成的初期，快速将其燃烧掉，从而避免可燃气的爆轰，具有安全、反应快的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种快速处理大流量可燃气的系统，包括触发点火器、点火装置、安装装置、控制系统；所述安装装置用于将所述点火装置安装固定在可能产生大流量可燃气的氛围内；所述点火装置内部设置有含大量金属粒子的复合固体推进剂药柱，所述触发点火器与所述点火装置相连，所述点火装置上设置有喷嘴，用于喷射出高温的含能金属粒子；所述控制装置通过点火控制保护电路将点火指令安全可靠地传输给所述触发点火器。本技术通过在氢气排放口的外围设置能够瞬间喷射出高温气体的点火装置，从而在可燃气云形成的初期，快速将其燃烧掉，从而避免可.燃气的爆轰，具有安全、反应快的优点。【专利说明】快速处理大流量可燃气的系统
本技术涉及一种快速处理可燃气的系统，尤其涉及一种快速处理大流量可燃气的系统。
技术介绍
通常，低温型运载火箭，在火箭接收点火指令到火箭起飞有7?10秒时间。在接收到总控网点火指令后，液体火箭发动机将会向发射平台周围环境持续排放大量的低温氢气，直到火箭起飞。如果无法可靠快速地处理这些大量排放的氢气，其聚集的氢气团与空气混合，达到可燃气爆轰浓度区间，将有可能产生爆轰，成为火箭发射时的危险源。另外，在火箭发动机出现点火失效的故障模式和进行紧急关机程序时，火箭周围就会环绕着大量的氢气云团，此时，快速处理大流量氢气解决方案的重要性更为突出。 另外，工业生产过程中、日常生活过程中，都存在如天然气、煤气、乙烷、乙炔等燃料聚集造成安全隐患的场合，因此，以上情况都使得当前急需一种能快速地可靠处理可燃气的技术和方法，来解决工业用、民用可燃气在应用中的潜在危险。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种快速的可靠处理大流量低温可燃气的系统，解决大流量可燃气聚集在工业和民用过程中造成的危险。 为达到上述目的,本技术一种快速处理大流量可燃气的系统,包括触发点火器、点火装置、安装装置、控制系统； 所述点火装置内部设置有燃烧室，所述燃烧室内有燃料，在所述燃烧室设置有复合固体推进剂药柱，所述复合固体推进剂药柱内含有大量金属粒子；所述点火装置上设置有喷嘴，用于喷射出高温高压的金属粒子； 所述触发点火器与所述点火装置相连，用于点燃所述燃烧室内燃料； 所述安装装置用于固定所述点火装置； 所述控制系统包括控制电路，用于通过控制电路为所述触发点火器提供强电流，使之点燃点火装置； 所述控制系统通过控制电路与所述触发点火器相连，所述触发点火器固定在所述点火装置一端，与所述燃烧室相连，所述点火装置通过所述安装装置固定在可能产生大流量可燃气的氛围内。 所述触发点火器固定在所述点火装置上，其一端伸入所述燃烧室，另一端通过点火电缆与所述控制系统相连； 所述触发点火器与所述点火电缆通过电连接器相连； 所述触发点火器接收所述控制系统的信号并将电能转化成热能，引燃所述燃烧室内的燃料。 所述点火装置为设置有一个喷嘴的容器，其上还设置有一个插孔，用于连接所述触发点火器，所述点火装置气密性良好； 所述点火装置从外至内分别包括壳体、内绝热层、燃烧室，所述燃烧室内有燃料和复合固体推进剂；所述插孔贯穿所述壳体、内绝热层和燃烧室，所述触发点火器固定在所述插孔中，伸入所述燃烧室。 所述安装装置为固定支架。 所述点火装置的一端呈锥体形，另一端呈圆柱体形，所述插孔设置在圆柱体形一侦牝所述喷嘴设置在椎体形一侧； 所述点火装置的壳体、内绝热层整体呈圆柱体形； 所述点火装置内部沿中心轴线设置有圆柱形的燃烧室。 所述点火装置通过所述安装支架固定在火箭发射台上的火箭箭体支承臂两侧； 所述安装支架用于调整所述点火装置的安装高度和俯仰角； 所述点火装置的喷口所指的方向朝向火箭排氢口并低于所述火箭排氢口 ； 所述点火装置的喷嘴呈锥形，使得喷射出的高温金属粒子有较大的喷射角度；所述点火电缆是一种耐瞬间高温烧蚀的电缆。 所述控制系统包括开关量输出电路、保护电路、检测电路； 所述开关量输出电路用于控制所述触发点火器的电路通断，为点火器供电； 所述开关量输出电路包括两个PLC控制器，分别为第一 PLC控制器和第二 PLC控制器，所述第一 PLC控制器和第二 PLC控制器为冗余设计，所述第一 PLC控制器与第二 PLC控制器的相应I/O接口分别连接和控制单个或多个所述触发点火装置的控制开关；所述第一 PLC控制器与第二 PLC控制器的相应I/O接口分别连接所述检测电路和保护电路； 所述检测电路包括保护电阻，检测器； 所述检测电路中设置有至少三个检测点，分别设置在所述保护电阻两端以及点火器公共端； 所述保护电路包括PLC输入模块、继电器和光电耦合器，所述光电耦合器输出端与所述PLC控制器的相应I/O接口相连。 本技术一种快速处理大流量可燃气的系统还包括传感模块，所述传感模块与所述控制模块相连； 所述传感模块为传感器，为可燃气浓度传感器或光电传感器； 所述传感器设置在可燃气氛围中； 所述的传感器用于探测可燃气，并将信号传输给控制系统。 本技术提供的系统组成简单、响应快速、可靠性高，全自动远程控制，能保障易产生大流量可燃气的环境的安全性。本技术的技术应用范围广泛，可用于氢氧发动机的运载火箭系统中，包括载人登月和空间站用的大型低温型运载火箭，也可以通过在可燃气排放或泄漏口设置上述的传感模块，将报警信号作为全系统工作信号的输入指令，从而可以应用在存在可燃气聚集，造成安全隐患的工业工程或民用场所中，具有效率高、响应快、适用性强的优点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本实施例的快速处理大流量可燃气的系统的结构框图。 图2为本实施例的氢燃点火装置结构示意图。 图3为本实施例的点火装置的竖直方向布置图。 图4为本实施例的点火装置工作时，喷出高温高压金属粒子的模拟覆盖区域的俯视图。 图5为本实施例的控制电路的开关量输出电路示意图。 图6为本实施例的控制电路的保护电路与检测电路示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细描述: 参考图1所示，本实施例的氢气处理系统包括控制系统1、触发点火器2、点火装置 3、安装装置4和传感模块。 点火装置3内部设置有复合固体推进剂，用于在受热情况下喷射出大量高温高压的金属粒子，以点燃大流量可燃气云。 触发点火器2与点火装置3相连，用于点燃点火装置2内的燃料。 安装装置4用于将点火装置3固定安装在可燃气氛围中。 控制系统I包括控制电路，用于通过控制电路为触发点火器2提供强电流，使之点燃点火装置3内的复合固体推进剂； 控制系统I通过控制电路与触发点火器2相连，触发点火器2固定在点火装置3一端并与燃烧室相连，点火装置2通过安装装置4固定在可能产生大流量可燃气的氛围内。 本实施例的中的传感装置，用于检测可燃气。 工作过程中，控制系统接收传感模块的信号或者可燃气排放信号等，并通过点火电缆为触发点火器提供强电流使之末端产生电火花，引燃点火装置内的复合固体推进剂，其燃烧时会产生大量高温高压的气体，将大量金属粒子喷出，从而为外界可燃气云提供能量使之燃烧。 点火装置3为设置有一个喷嘴的容器，其气密性良好。 参考图2，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速处理大流量可燃气的系统，其特征在于，包括控制系统(1)、触发点火器(2)、点火装置(3)、安装装置(4)； 所述点火装置(3)内部设置有燃烧室(34)，所述燃烧室(34)内有燃料，在所述燃烧室(34)内设填装有复合固体推进剂药柱(35)，所述复合固体推进剂药柱(35)内含有大量金属粒子；所述点火装置(3)上设置有喷口(36)，用于喷射出高温高压的金属粒子； 所述触发点火器(2)与所述点火装置(3)相连，用于点燃所述燃烧室内燃料； 所述安装装置(4)用于固定所述点火装置(3)； 所述控制系统(1)包括控制电路，用于通过控制电路为所述触发点火器(2)提供强电流，使之点燃点火装置(3)； 所述控制系统(1)通过控制电路与所述触发点火器(2)相连，所述触发点火器(2)固定在所述点火装置(3)一端，与所述燃烧室(34)相连，所述点火装置(2)通过所述安装装置(4)固定在可能产生大流量可燃气的氛围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠明，赵立乔，沈福东，许学雷，王立，丁大江，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11