[发明专利]一种能量回收式燃油箱惰化系统构型及其工作方法

权利要求书

1.一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的系统构型包括第一风机（1），所述的第一风机（1）入口通入发动机引气，所述的第一风机（1）出口依次连接有过滤器（2）、干燥机（3）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）；所述的第一控制阀（7）出口分别连接第一电动压力调节阀（8）、第一手动压力调节阀（9）；所述的第一电动压力调节阀（8）、第一手动压力调节阀（9）的出口均连接与第一压力传感器（10）的一端；所述的第一压力传感器（10）的另一端依次连接第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）、空气分离模块（16）；所述的空气分离模块（16）包含气体入口、富氮气体出口、富氧气体出口；

空气分离模块（16）的气体入口与颗粒度检测仪（15）连接；

空气分离模块（16）的富氮气体出口分别与第二电动压力调节阀（17）、第二手动压力调节阀（18）连接，所述的第二电动压力调节阀（17）、第二手动压力调节阀（18）的出口均连接与第二流量传感器（19）的一端，所述的第二流量传感器（19）的另一端依次连接第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）、涡轮膨胀器（23）、第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、第一阻火器（26）、油箱（27），所述的第一阻火器（26）与油箱（27）的气体入口连接，所述的油箱（27）的气体出口与第二阻火器（28）连接；

空气分离模块（16）的富氧气体出口依次连接有第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）、第二风机（35），所述的第二风机（35）另一端连接于涡轮膨胀器（23）；所述的第二风机（35）的富氧气体送至机舱供呼吸使用；

所述的系统构型中的油箱（27）上分别设置有碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31），所述的碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31）均分别通过探杆与油箱（27）连接；

所述的系统构型通过自动控制器（36）控制，具体的，所述的自动控制器（36）包含一个电流输入端和一个电流输出端；所述的自动控制器（36）的电流输入端通过电缆并联连接于第一压力传感器（10）、第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）、第二流量传感器（19）、第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）、第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、碳氢化合物浓度传感器（29）、第二氧气浓度传感器（30）、第四温度传感器（31）、第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）。

2.根据权利要求1所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型，其特征在于，所述的自动控制器（36）的电流输出端通过电缆并联连接于第一风机（1）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）、第二电动压力调节阀（17）。

3.根据权利要求1~2任一所述的一种能量回收式燃油箱惰化系统构型的工作方法，其特征在于，所述的方法为：

当油箱不处于惰化状态时，开启中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化系统，此时第一风机（1）、加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）、第二电动压力调节阀（17）打开；

发动机引气在第一风机（1）的抽吸作用下，进入系统，先在过滤器（2）、干燥机（3）中进行过滤、干燥处理，然后分别在加热器（4）、湿度调节器（5）中进行调温、调湿，在臭氧转换器（6）中将臭氧除去，流过第一控制阀（7），在第一电动压力调节阀（8）或第一手动压力调节阀（9）中进行压力调节；

第一压力传感器（10）、第一温度传感器（11）、第一流量传感器（12）、湿度传感器（13）、臭氧浓度传感器（14）、颗粒度检测仪（15）分别测得分离膜前气体的压力、温度、流量、湿度、臭氧浓度、颗粒度的一系列参数并将信号传输到自动控制器（36），自动控制器（36）分别输出反馈信号给加热器（4）、湿度调节器（5）、臭氧转换器（6）、第一控制阀（7）、第一电动压力调节阀（8）；

调节后的气体进入空气分离模块（16），产生富氮气体及富氧气体；所述富氮气体在第二电动压力调节阀（17）或第二手动压力调节阀（18）中进行压力调节，依次流过第二流量传感器（19）、第一氧浓度传感器（20）、第二温度传感器（21）、第二压力传感器（22）后，进入涡轮膨胀器（23）中膨胀降温降压，涡轮膨胀器（23）膨胀时通过轴驱动第二风机（35）叶片转动，降温降压后的富氮气体依次流经第三温度传感器（24）、第三压力传感器（25）、第一阻火器（26）后，流入油箱进行冲洗惰化，油箱中多余气体流经第二阻火器28后排至机外；

空气分离模块（16）产生的富氧气体在第二风机（35）抽吸作用下，依次流过第三氧气浓度传感器（32）、第五温度传感器（33）、第四压力传感器（34）、第二风机（35）后送至座舱供司乘人员呼吸使用。