【技术实现步骤摘要】
一种催化燃烧惰化油箱的装置及其方法
本专利技术属于防火防爆
,具体涉及一种催化燃烧惰化油箱的装置及其方法。
技术介绍
油箱由于受到外界点火源的作用,例如闪电、静电、明火、加热等原因,会产生燃烧和爆炸从而导致人员伤亡或财产损失。因此如何有效避免油箱燃烧爆炸的安全问题一直以来受到社会的广泛关注。以飞行器中燃烧爆炸问题为例,如在越南战争中,美国空军由于受到地面火力攻击而损失了数千架飞机。在这些损失中,由于燃油失火导致的损失比例高达50%。机舱安全研究技术小组(CSRTG,CabinSafetyResearchTechnicalGroup)对从1966到2009年全世界3726起民机事故统计结果显示,共有370起事故与油箱燃烧爆炸有关。由此可见,无论对于军机还是民机,都必须采用有效的措施来防止油箱燃爆。飞机油箱的防火抑爆能力不仅关系到飞机的生存能力和易损性,同时也关系到飞机的利用率、成本和乘客的安全。从上世纪50年代起,美国军方就开始了采用氮气、Halon1301(哈龙)气体惰化油箱的研究工作,而采用中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化技术(OBIGGS,On-BoardInertGasGenerationsystem)成为了目前实用和经济的飞机油箱燃爆抑制技术,其在F-15、F-22、F-35、C-17和A400等新型军机上得到了广泛应用。美国联邦航空管理局(FAA,FederalAviationAdministration)也颁发一系列修正案、咨询通报和适航规章,促使波音787、空客380等新型飞机在设计阶段已采用中空纤维膜机载惰化技术,同时,波音737 ...
【技术保护点】
一种催化燃烧惰化油箱的装置,其特征在于,包括油箱(1),所述油箱(1)的气体出口通过管道分别与气泵(2)入口,脱附加热器(8)入口,喷水器(13)气体入口及风机(12)出口连接,所述气泵(2)的出口至第二阻火器(7)之间通过管道顺次连接有第一阻火器(3),电加热器(4),预热器(5)冷侧通道和催化反应器(6),所述第二阻火器(7)出口至第二水分离器(11)气体入口之间通过管道顺次连接有所述预热器(5)热侧通道,所述脱附加热器(8)热侧通道,第一水分离器(9)气体通道和惰气冷却器(10)热侧通道,所述第二水分离器(11)气体出口通过管道分别与第三截止阀(103)入口及第四截止阀(104)入口连接,所述第三截止阀(103)出口通过管道分别与第一截止阀(101)出口及第一吸附器(1001)入口连接,所述第四截止阀(104)出口通过管道分别与第二截止阀(102)出口及第二吸附器(1002)入口连接;所述脱附加热器(8)冷侧出口通过管道分别与所述第一截止阀(101)入口及第二截止阀(102)入口连接;所述惰气冷却器(10)冷侧通道出口与喷水器(13)气体出口连接;所述喷水器(13)液体入口通过管 ...
【技术特征摘要】
1.一种催化燃烧惰化油箱的装置,其特征在于,包括油箱(1),所述油箱(1)的气体出口通过管道分别与气泵(2)入口,脱附加热器(8)入口,喷水器(13)气体入口及风机(12)出口连接,所述气泵(2)的出口至第二阻火器(7)之间通过管道顺次连接有第一阻火器(3),电加热器(4),预热器(5)冷侧通道和催化反应器(6),所述第二阻火器(7)出口至第二水分离器(11)气体入口之间通过管道顺次连接有所述预热器(5)热侧通道,所述脱附加热器(8)热侧通道,第一水分离器(9)气体通道和惰气冷却器(10)热侧通道,所述第二水分离器(11)气体出口通过管道分别与第三截止阀(103)入口及第四截止阀(104)入口连接,所述第三截止阀(103)出口通过管道分别与第一截止阀(101)出口及第一吸附器(1001)入口连接,所述第四截止阀(104)出口通过管道分别与第二截止阀(102)出口及第二吸附器(1002)入口连接;所述脱附加热器(8)冷侧出口通过管道分别与所述第一截止阀(101)入口及第二截止阀(102)入口连接;所述惰气冷却器(10)冷侧通道出口与喷水器(13)气体出口连接;所述喷水器(13)液体入口通过管道分别与所述第一水分离器(9)液体出口及所述第二水分离器(11)液体出口连接;所述第一吸附器(1001)出口通道管道分别与第六截止阀(106)入口及第八截止阀(108)入口连接;所述第二吸附器(1002)出口通道管道分别与第五截止阀(105)入口及第七截止阀(107)入口连接;所述第五截止阀(105)出口及所述第六截止阀(106)出口通过管道与所述油箱(1)气体入口连接;所述惰气冷却器(10)冷侧通道出口、所述第七截止阀(107)出口及所述第八截止阀(108)出口与环境大气连通;一种催化燃烧惰化油箱的方法,采用该装置进行催化燃烧惰化油箱,其包括以下过程:1)催化反应过程:开启所述气泵(2)抽吸所述油箱(1)中上部气相空间的可燃混合气,可燃混合气由燃油蒸汽、氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气及其他微量杂质构成,开启所述风机(12)抽吸来自环境的空气,并与可燃混合气在所述气泵(2)入口处混合后,流经所述气泵(2)、所述第一阻火器(3)、所述电加热器(4)及所述预热器(5)热侧通道升温,升温后的可燃混合气进入所述催化反应器(6)进行催化燃烧反应,将可燃混合气中的燃油蒸汽氧化为二氧化碳和水蒸汽,可燃混合气中燃油蒸汽含量降低,二氧化碳浓度升高,变成高含水量惰化混合气;2)反应产物冷却和除水过程:从所述催化反应器(6)出口流出的高含水量惰化混合气在所述脱附加热器(8)热侧通道中释放热量,将流经所述脱附加热器(8)冷侧通道,并来自于环境的空气加热,释放热量后的高含水量惰化混合气中的部分水蒸气转变为液态水后,变为中含水量惰化混合气;中含水量惰化混合气在所述第一水分离器(9)中将气体和液态水分离后流入所述惰气冷却器(10)热侧通道,由从所述喷水器(13)气体出口流出含液态水和空气的混合物冷却,进一步释放热量、降低温度并将水蒸气转变为液态水后,变为低含水量惰化混合气;所述第一水分离器(9)和所述第二水分离器(11)中分离下来的液态水通过各自液体出口进入所述喷水器(1...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯诗愚,李超越,刘卫华,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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