[发明专利]一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统及控制方法

权利要求书

1.一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，包括ECU、甲醇箱、航空发动机、重整装置、富氢混合气阀、扫气用废气阀、高温尾气阀、甲醇流量阀、甲醇喷射流量控制阀、冷凝甲醇回流阀、燃料喷嘴和富氢混合气喷射器，所述航空发动机设有发动机头部和尾喷管，所述重整装置包括重整器、蒸发段和丝网分离段，重整装置用于实现液态甲醇的蒸发、在线重整及甲醇混合物气液分离，重整装置设置有蒸发段进口、甲醇蒸发管进口、扫气用尾气进口、重整燃气出口、气态甲醇出口和液态甲醇出口，高温尾气阀用于控制高温尾气流量，其通过管路连接蒸发段进口和尾喷管，富氢混合气阀用于控制富氢混合气流量，其通过管路连接重整燃气出口和富氢混合气喷射器，富氢混合气喷射器固定在发动机头部上，用于将重整后生成的富氢混合气喷射到发动机头部，甲醇流量阀用于控制液态甲醇的流量，其通过管路连接甲醇蒸发管进口和甲醇箱，扫气用废气阀具体为单向阀，用于将重整器内存留的富氢混合气排出，扫气用废气阀的出口通过管路与扫气用尾气进口连接，扫气用废气阀的进口与尾喷管连接，燃料喷嘴安装在航空发动机上，用于向航空发动机缸内喷射甲醇燃料，甲醇喷射流量控制阀用于控制燃料喷嘴喷射甲醇的流量，其通过管路与甲醇箱和燃料喷嘴连接，冷凝甲醇回流阀用于控制甲醇回流流量，其通过管路与液态甲醇出口和甲醇箱连接，甲醇箱用于存储甲醇，气态甲醇出口通过管路与重整燃气出口连通，所述ECU分别与富氢混合气阀、扫气用废气阀、高温尾气阀、冷凝甲醇回流阀、甲醇流量阀以及甲醇喷射流量控制阀电连接，用于控制各阀门的开闭及开度。

2.如权利要求1所述的一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，所述重整器包括废气进口、废气出口、重整器体、甲醇反应通道和重整产物通道，重整器体包括重整器外壳和废气通道，重整器外壳套设于废气通道外侧，废气通道的两端分别与废气出口和废气进口固定连接，甲醇反应通道为剖面为拱形的管状结构，其螺旋缠绕于废气通道的外表面，甲醇反应通道的拱顶采用选择性透过材料制成，甲醇反应通道的内壁设置有催化剂涂层，甲醇反应通道的拱顶与重整器外壳的内壁固定连接，甲醇反应通道的拱底与废气通道的外表面固定连接，重整器外壳内壁、废气通道外壁与甲醇反应通道外壁之间形成密封的重整产物通道，甲醇反应通道的一端连通有重整甲醇进口，甲醇反应通道的另一端连通有重整甲醇出口，重整产物通道的一端连通有扫气用尾气进口，重整产物通道的另一端连通有重整燃气出口。

3.如权利要求2所述的一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，所述重整器还包括第一热电偶，所述第一热电偶固定在废气进口扩张段上，且第一热电偶的偶丝延伸至废气通道内部，第一热电偶与ECU电连接。

4.如权利要求3所述的一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，所述废气进口包括废气进口法兰和废气进口扩张段，废气进口扩张段为一侧窄口另一侧宽口的筒体，其窄口一侧与废气进口法兰固定连接，其宽口一侧与废气通道固定连接，所述燃气补气管安装在废气进口扩张段上；

所述废气出口包括废气出口法兰和废气出口收缩段，废气出口收缩段为一侧窄口另一侧宽口的筒体，其窄口一侧与废气出口法兰固定连接，其宽口一侧与废气通道固定连接。

5.如权利要求4所述的一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，所述蒸发段包括蒸发段出口、蒸发段进口、甲醇蒸发管和蒸发段管体，蒸发段管体的两端分别与蒸发段出口和蒸发段进口固定连接，蒸发段出口与所述废气进口连通，甲醇蒸发管为剖面为拱形的管状结构，其螺旋缠绕于蒸发段管体的外表面，甲醇蒸发管的拱底与蒸发段管体的外表面固定连接，甲醇蒸发管的两端分别连通有甲醇蒸发管进口和甲醇蒸发管出口，甲醇蒸发管出口与重整甲醇进口连通。

6.如权利要求5所述的一种采用丝网分离机构的机载甲醇在线重整系统，其特征在于，

所述蒸发段出口包括蒸发段出口法兰和蒸发段出口渐缩段，蒸发段出口渐缩段为一侧窄口一侧宽口的筒体，其窄口一侧与蒸发段出口法兰固定连接，其宽口一侧与蒸发段管体固定连接；

所述蒸发段进口包括蒸发段进口法兰和蒸发段进口渐扩段，蒸发段进口渐扩段为一侧窄口一侧宽口的筒体，其窄口一侧与蒸发段进口法兰固定连接，其宽口一侧与蒸发段管体固定连接。