一种氧氮分离压力提升系统技术方案

本发明专利技术公开了一种氧氮分离压力提升系统，属于机载空气分离制备氧氮分离系统技术，其特征在于：它包括第一压力传感器(1)、氧氮分离器(2)、第一换向阀(3)、第二换向阀(4)、系统控制器(5)、第二压力传感器(6)和压力提升装置(7)，本发明专利技术提出了一种氧氮分离压力提升系统，实现了压力检测控制，提高了产品气输出压力，减小了压力波动，改善了瞬时流量输出能力，适应了在新型飞机上产品气供气压力需求。在新型飞机上产品气供气压力需求。在新型飞机上产品气供气压力需求。

【技术实现步骤摘要】
一种氧氮分离压力提升系统


[0001]本专利技术属于机载空气分离制备氧氮分离系统技术，涉及对一种氧氮分离压力提升系统的改进。

技术介绍

[0002]空气分离制备氧氮设计技术中采用的原理为变压吸附原理分离氧气和氮气，采用硅酸盐分子筛吸附空气中氮气分离出氧气，提供给飞行员呼吸，用于防护救生；采用碳分子筛吸附空气中氧气分离出氮气供给燃油箱，用于飞机防火防爆，吸附原理中不论采用哪种吸附剂，都需要采用一个封闭容器，来储存变压吸附所生成的产品气，由于变压吸附原理生成的气体波动较大，压力不稳定，输出流量不能满足瞬时大流量要求；同时，随着分子筛材料改进，锂分子筛逐步替换了钠分子筛在变压吸附中应用，吸附压力明显降低，在机载空气分离制备氧氮分离系统中，新型发动机提供给变压吸附系统的引气压力低，导致生成的产品气氧气压力也低，不能满足机载人员用氧需求；民用制氧系统中，为了降低系统能耗，提高系统可靠性，也采用低压力的压缩机，同样导致生成的产品气氧气压力偏低，碳分子筛变压吸附分离出氮气在油箱惰化系统中存在类似问题，主要问题是产品气输出压力低，瞬时流量小，压力波动大等。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：提出一种氧氮分离压力提升系统，实现压力检测控制，提高产品气输出压力，减小压力波动，改善瞬时流量输出能力，适应在新型飞机上产品气供气压力需求。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种氧氮分离压力提升系统，其特征在于：它包括第一压力传感器1、氧氮分离器2、第一换向阀3、第二换向阀4、系统控制器5、第二压力传感器6和压力提升装置7；氧氮分离器2的进气端2a、第一换向阀3的进气端3a和第一压力传感器1的感压端并联后通过管路与发动机引气系统出气端连通，第一压力传感器1的信号输出端通过导线与系统控制器5的第一压力传感器信号输入端5a连接，氧氮分离器2的出气端2b通过管路与第二换向阀4的进气端4a连通，氧氮分离器2的信号输出端2c通过导线与控制器5的氧氮分离器信号输入端5b连接，第一换向阀3的第一出气端3b通过管路与压力提升装置7的气动驱动第一进气端7d连通，第一换向阀3的第二出气端3c通过管路与压力提升装置7的气动驱动第二进气端7e连通，第一换向阀3的信号输出端3d通过导线与系统控制器5的第一换向阀信号输入端5d连接，第二换向阀4的高压力气体输出端4b通过管路与压力提升装置7的高压力气体进气端7a连通，压力提升装置7的低压力气体第一进气端7b和压力提升装置7的低压力气体第二进气端7c并联后通过管路与第二换向阀4的低压力气体输出端4c连通，第二换向阀4的信号输出端4d通过导线与控制器5的第二换向阀信号输入端5c连接，第二压力传感器6的感压端通过管路与压力提升装置7的取压端7f连通，第二压力传感器6的信号输出端通过导线与控制器5的第二压力传感器信号输入端5e连接，压力提升装置7浓缩气输出端7g
输出给飞行员或充填燃油箱用于防火防爆；其中压力提升装置7包括罐体8、活塞9、下活塞密封装置10、活塞杆密封装置11、第一单向活门12、第二单向活门13、上活塞密封装置14、第三单向活门15和第四单向活门16；罐体8是一个具有圆柱体外形的密封容器，在罐体8的下部有下活塞腔，在下活塞腔的下部有下活塞腔第2驱动口8b，下活塞腔第2驱动口8b通过管道连接成为压力提升装置7的气动驱动第二进气端7e，在下活塞腔的上部有下活塞腔第1驱动口8c，下活塞腔第1驱动口8c通过管道连接成为压力提升装置7的气动驱动第一进气端7d；在罐体8的中部有进气腔，该进气腔分为进气外腔8t和进气内腔，进气外腔8t环绕在进气内腔的外面，在进气外腔8t的下部有第2产品气进口8d，第2产品气进口8d通过管道连接成为压力提升装置7的低压力气体第二进气端7c，在进气外腔8t的上部有第1产品气进口8f，第1产品气进口8f通过管道连接成为压力提升装置7的低压力气体第一进气端7b；在罐体8的上部有储气腔8j，在储气腔8j顶上有取压口8k,取压口8k通过管道连接成为压力提升装置7的取压端7f；在储气腔8j左侧上有浓缩气输出口8m，浓缩气输出口8m通过管道连接形成压力提升装置7浓缩气输出端7g；在储气腔8j右侧上有高压力进气口8h,高压力进气口8h通过管道连接形成压力提升装置7的高压力气体进气端7a；活塞9由上活塞9b、活塞杆和下活塞9a连接组成，活塞杆的上端与上活塞9b下端面的中心连接为整体，活塞杆的下端与下活塞9a上端面的中心连接为整体，下活塞9a位于下活塞腔内，下活塞9a将下活塞腔分隔为下活塞上腔8u和下活塞下腔8a两部分，下活塞腔第2驱动口8b与下活塞下腔8a连通，下活塞腔第1驱动口8c与下活塞上腔8u连通，在下活塞9a与下活塞腔的内壁之间有下活塞密封装置10；上活塞9b位于进气内腔内，上活塞9b将进气内腔分隔为进气内上腔8n和进气内下腔8e两部分，在上活塞9b与进气内腔的内壁之间有上活塞密封装置14，在下活塞腔和进气腔之间的隔板上有活塞杆过孔，活塞杆穿过活塞杆过孔并与活塞杆过孔保持间隙配合，在活塞杆与活塞杆过孔之间有活塞杆密封装置11；在进气内下腔8e的下端面上有进气内下腔进气口8w，该进气内下腔进气口8w通过内通路与第2产品气进口8d连通，在进气内下腔进气口8w上安装有第二单向活门13，第二单向活门13的流通方向是进入进气内下腔8e的方向；在进气内下腔8e的下端面上有进气内下腔出气口8v，在进气外腔8t的下端面上有进气外腔进气口8s，进气内下腔出气口8v通过内通路与进气外腔进气口8s连通，在进气内下腔出气口8v上安装有第一单向活门12，第一单向活门12的流通方向是进入进气外腔8t的方向；在进气内上腔8n的上端面上有进气内上腔进气口8g，该进气内上腔进气口8g通过内通路与第1产品气进口8f连通，在进气内上腔进气口8g上安装有第三单向活门15，第三单向活门15的流通方向是进入进气内上腔8n的方向；在进气内上腔8n的上端面上有进气内上腔出气口8p，在进气内上腔出气口8p上安装有第四单向活门16，第四单向活门16的流通方向是进入储气腔8j的方向；在进气外腔8t的上端面上有与储气腔8j连通的进气外腔出气口8r；当下活塞9a位于下活塞腔的上极限位置时，上活塞9b位于进气内腔的上极限位置；当下活塞9a位于下活塞腔的下极限位置时，上活塞9b位于进气内腔的下极限位置。
[0005]本专利技术的优点是：提出了一种氧氮分离压力提升系统，实现了压力检测控制，提高了产品气输出压力，减小了压力波动，改善了瞬时流量输出能力，适应了在新型飞机上产品气供气压力需求。
附图说明
[0006]图1是本专利技术的结构示意图；
[0007]图2是压力提升装置7的结构示意图。
具体实施方式
[0008]下面对本专利技术做进一步详细说明。参见图1、2，一种氧氮分离压力提升系统，其特征在于：它包括第一压力传感器1、氧氮分离器2、第一换向阀3、第二换向阀4、系统控制器5、第二压力传感器6和压力提升装置7；氧氮分离器2的进气端2a、第一换向阀3的进气端3a和第一压力传感器1的感压端并联后通过管路与发动机引气系统出气端连通，第一压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧氮分离压力提升系统，其特征在于：它包括第一压力传感器(1)、氧氮分离器(2)、第一换向阀(3)、第二换向阀(4)、系统控制器(5)、第二压力传感器(6)和压力提升装置(7)；氧氮分离器(2)的进气端(2a)、第一换向阀(3)的进气端(3a)和第一压力传感器(1)的感压端并联后通过管路与发动机引气系统出气端连通，第一压力传感器(1)的信号输出端通过导线与系统控制器(5)的第一压力传感器信号输入端(5a)连接，氧氮分离器(2)的出气端(2b)通过管路与第二换向阀(4)的进气端(4a)连通，氧氮分离器(2)的信号输出端(2c)通过导线与控制器(5)的氧氮分离器信号输入端(5b)连接，第一换向阀(3)的第一出气端(3b)通过管路与压力提升装置(7)的气动驱动第一进气端(7d)连通，第一换向阀(3)的第二出气端(3c)通过管路与压力提升装置(7)的气动驱动第二进气端(7e)连通，第一换向阀(3)的信号输出端(3d)通过导线与系统控制器(5)的第一换向阀信号输入端(5d)连接，第二换向阀(4)的高压力气体输出端(4b)通过管路与压力提升装置(7)的高压力气体进气端(7a)连通，压力提升装置(7)的低压力气体第一进气端(7b)和压力提升装置(7)的低压力气体第二进气端(7c)并联后通过管路与第二换向阀(4)的低压力气体输出端(4c)连通，第二换向阀(4)的信号输出端(4d)通过导线与控制器(5)的第二换向阀信号输入端(5c)连接，第二压力传感器(6)的感压端通过管路与压力提升装置(7)的取压端(7f)连通，第二压力传感器(6)的信号输出端通过导线与控制器(5)的第二压力传感器信号输入端(5e)连接，压力提升装置(7)浓缩气输出端(7g)输出给飞行员或充填燃油箱用于防火防爆；其中压力提升装置(7)包括罐体(8)、活塞(9)、下活塞密封装置(10)、活塞杆密封装置(11)、第一单向活门(12)、第二单向活门(13)、上活塞密封装置(14)、第三单向活门(15)和第四单向活门(16)；罐体(8)是一个具有圆柱体外形的密封容器，在罐体(8)的下部有下活塞腔，在下活塞腔的下部有下活塞腔第2驱动口(8b)，下活塞腔第2驱动口(8b)通过管道连接成为压力提升装置(7)的气动驱动第二进气端(7e)，在下活塞腔的上部有下活塞腔第1驱动口(8c)，下活塞腔第1驱动口(8c)通过管道连接成为压力提升装置(7)的气动驱动第一进气端(7d)；在罐体(8)的中部有进气腔，该进气腔分为进气外腔(8t)和进气内腔，进气外腔(8t)环绕在进气内腔的外面，在进气外腔(8t)的下部有第2产品气进口(8d)，第2产品气进口(8d)通过管道连接成为压力提升装置(7)的低压力气体第二进气端(7c)，在进气外腔(8t)的上部有第1产品气进口(8f)，第1产品气进口(8f)通过管道连接成为压力提升装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋东升，杨浩文，黄凤珍，陈芬芬，钱斌斌，李辉，刘岳，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：