本实用新型专利技术公开了一种集成化的耗氧式惰化装置，包括壳体以及集成在壳体内的惰化系统，其中：系统结构按照流经气体温度高低分为上下两层进行布置；所述催化反应器和换热器布置于系统上层，催化反应器和换热器的换热气体通道与壳体前侧板和壳体后侧板上的方形栅格区域对应；系统中除了催化反应器和换热器之外的其他部件布置在下层，包括系统入口段、系统出口段、中间连接段和旁通段。所述系统入口段、系统出口段、中间连接段并行布置，与旁通段呈现出三横一纵的布局形式。本实用新型专利技术结构紧凑，空间尺寸小，重量小，能更好地满足装机条件。件。件。
【技术实现步骤摘要】
一种集成化的耗氧式惰化装置
[0001]本技术属于航空
，具体涉及一种集成化的耗氧式惰化装置。
技术介绍
[0002]飞机燃油系统的起火爆炸是导致各类飞机失事的主要原因之一。有数据表明，在越南战争期间，美国空军由于受到地面火力攻击而损失数千架战斗机，其中由于飞机燃油箱起火爆炸导致机毁人亡的比例高达50％；近40年全世界的运输类飞机营运记录表明，近40年来曾发生过16起由于飞机燃油箱爆炸事故，造成了多达530余人的死亡。因此，目前无论是军机还是民机，都必须采取有效措施来阻止燃油箱的燃烧爆炸。
[0003]早期主要通过携带惰性气瓶，向油箱内注入氮气、二氧化碳和哈龙1301等惰性气体，使燃油箱内氧气浓度低于最大安全氧浓度极限值，来保证燃油箱的安全。但这种方法增加了飞机重量，寿命短且维护性极差，难以做到全程惰化。自上世纪70年代后期，通过中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化系统由于其经济高效等优势成为目前应用最为广泛的飞机燃油箱惰化系统。不过从近些年的应用现状来看，该惰化系统仍存在较多问题，例如需要从发动机引气导致飞机代偿损失大、系统入口需求压力较高导致使用场合受到限制、膜丝易堵塞及对臭氧敏感导致膜性能严重衰减、吹扫到外界的燃油蒸气污染环境等等。
[0004]近年来，基于催化氧化来消耗燃油箱上部气相空间的氧气，从而降低燃油箱可燃性的方法得到了广泛研究关注。这种新型惰化系统具有无需从发动机引气、重量轻、无污染等优势。但是目前催化耗氧式惰化装置设计主要还停留在系统架构设计以及空间尺寸较大的地面原理样机试制阶段，满足装机要求的催化耗氧式惰化装置还未见报道。有效载荷重量和空间是飞机性能评价的重要指标，因此可以装机的机载产品往往需要进行减重和集成化设计。但由于催化反应器的工作温度较高(一般为150
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200℃)，系统中存在热路和冷路，且需要额外的冷却系统，对耗氧惰化装置集成化设计提出了较高的空间布置和散热要求。现有催化耗氧式惰化装置空间尺寸和重量大，无法满足装机条件。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种集成化的耗氧式惰化装置，用以克服现有催化耗氧式惰化装置空间尺寸和重量大，无法满足装机条件的问题。
[0006]为了实现上述任务，本技术采用以下技术方案：
[0007]一种集成化的耗氧式惰化装置，包括壳体以及集成在壳体内的惰化系统，其中：
[0008]壳体内部的催化耗氧式惰化系统包括入口连接管，入口火焰抑制器，第一连接管，进气切断阀，第二连接管，抽气风机，第三连接管，催化反应器，第四连接管，超温切断阀，第五连接管，换热器，第六连接管，水分离器，第七连接管，温度隔离阀，第八连接管，出口火焰抑制器，第九连接管，出口连接管，旁通切断阀，氧气浓度
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压力传感器，温度
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氧气浓度
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压力传感器，其中：
[0009]系统结构按照流经气体温度高低分为上下两层进行布置；所述催化反应器和换热
器布置于系统上层，催化反应器和换热器的换热气体通道与壳体前侧板和壳体后侧板上的方形栅格区域对应；
[0010]系统中除了催化反应器和换热器之外的其他部件布置在下层，包括系统入口段、系统出口段、中间连接段和旁通段；
[0011]系统入口段的入口连接管，入口火焰抑制器，第一连接管，进气切断阀，第二连接管，抽气风机为直线排布；其中入口连接管与壳体左侧板连接，其上开有螺纹孔用于连接氧气浓度
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压力传感器；入口火焰抑制器两端分别与入口连接管和第一连接管连接，第一连接管另一端与进气切断阀连接，进气切断阀与催化反应器下方连接；第二连接管是一个三通连接管，入口端与进气切断阀连接，出口端与抽气风机连接，旁通端与旁通切断阀连接；抽气风机另一端出口方向向上，与第三连接管连接，第三连接管另一端与催化反应器连接；
[0012]中间连接段主要负责催化反应器和换热器间气体的流入和流出，包括第四连接管，超温切断阀，第五连接管和第六连接管；C形的第四连接管与催化反应器连接，与超温切断阀的一端连接，将催化反应器出口气体导通到系统下方；超温切断阀另一端通过多段弯曲的第五连接管绕过旁通切断阀与换热器连接；换热器通过多段弯曲的第六连接管将出口气体导通到系统下方；第六连接管在出口端留有螺纹孔，用于安装温度
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氧气浓度
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压力传感器；
[0013]系统出口段的水分离器，第七连接管，温度隔离阀，第八连接管，出口火焰抑制器，第九连接管，出口连接管为直线排布，且与系统入口段并行；水分离器的入口与第六连接管连接，其上漏水孔正对着壳体下侧板上出水孔位置；第七连接管为一个三通连接管，入口端与水分离器连接，出口端与温度隔离阀连接，旁通端与旁通切断阀连接；第八连接管一端与温度隔离阀连接，另一端与出口火焰抑制器连接；第九连接管一端与出口火焰抑制器连接，另一端与出口连接管和壳体左侧板连接；
[0014]旁通段包含第二连接管和第七连接管两个三通管，以及旁通切断阀；第二连接管和第七连接管设置所述旁通切断阀。
[0015]进一步地，所述壳体为六块侧板组成的矩形体结构，包括壳体上侧板、壳体前侧板、壳体左侧板、壳体下侧板、壳体后侧板、壳体右侧板；
[0016]壳体上侧板刻有装置型号、品牌信息，壳体前侧板和壳体后侧板对称存在两处方形栅格区域，用于冷空气进入和排出；壳体左侧板刻有冷气方向、系统入口和出口提示，并留有两个圆形孔用于催化耗氧式惰化系统气体流入和流出；壳体下侧板开有出水孔，用于装置排水。
[0017]进一步地，所述系统入口段、系统出口段、中间连接段并行布置，与旁通段呈现出三横一纵的布局形式。
[0018]进一步地，三条并行的横向布局管路为系统入口段、系统出口段、中间连接段，其总宽度不超过催化反应器在该方向上的长度，三条并行的横向布局管路的横向长度为催化反应器和换热器在该方向上的长度之和。
[0019]进一步地，所述催化反应器与壳体上侧板和壳体后侧板连接，换热器与壳体上侧板连接。
[0020]进一步地，所述系统入口和出口置于壳体左侧板同一侧。
[0021]与现有技术相比，本技术具有以下技术特点：
[0022]1.可将燃油箱内易燃易爆的燃油蒸汽和氧气混合物反应生成惰性气体二氧化碳。
[0023]2.系统设置有旁通支路，通过控制旁通支路上切断阀的开关，可使异常状态气体通过旁通支路形成内循环而不经过燃油箱，大大提高系统的安全性。
[0024]3.系统中的产品按照高温气体通过段和低温气体通过段分离原则，进行上下分层布置，有利于系统进行散热，提高工作效率和安全性。
[0025]4.系统出口和入口同侧，方便机上安装和维护。
[0026]5.结构布置紧凑，系统占据空间小，集成化程度高。
附图说明
[0027]图1是本技术的壳体视图一；
[0028]图2是本技术的壳体视图二；
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种集成化的耗氧式惰化装置，其特征在于，包括壳体以及集成在壳体内的惰化系统，其中：壳体内部的催化耗氧式惰化系统包括入口连接管(7)，入口火焰抑制器(8)，第一连接管(9)，进气切断阀(10)，第二连接管(11)，抽气风机(12)，第三连接管(13)，催化反应器(14)，第四连接管(15)，超温切断阀(16)，第五连接管(17)，换热器(18)，第六连接管(19)，水分离器(20)，第七连接管(21)，温度隔离阀(22)，第八连接管(23)，出口火焰抑制器(24)，第九连接管(25)，出口连接管(26)，旁通切断阀(27)，氧气浓度
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压力传感器(28)，温度
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氧气浓度
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压力传感器(29)，其中：系统结构按照流经气体温度高低分为上下两层进行布置；所述催化反应器(14)和换热器(18)布置于系统上层，催化反应器(14)和换热器(18)的换热气体通道与壳体前侧板(2)和壳体后侧板(5)上的方形栅格区域对应；系统中除了催化反应器(14)和换热器(18)之外的其他部件布置在下层，包括系统入口段、系统出口段、中间连接段和旁通段；系统入口段的入口连接管(7)，入口火焰抑制器(8)，第一连接管(9)，进气切断阀(10)，第二连接管(11)，抽气风机(12)为直线排布；其中入口连接管(7)与壳体左侧板(3)连接，其上开有螺纹孔用于连接氧气浓度
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压力传感器(28)；入口火焰抑制器(8)两端分别与入口连接管(7)和第一连接管(9)连接，第一连接管(9)另一端与进气切断阀(10)连接，进气切断阀(10)与催化反应器(14)下方连接；第二连接管(11)是一个三通连接管，入口端与进气切断阀(10)连接，出口端与抽气风机(12)连接，旁通端与旁通切断阀(27)连接；抽气风机(12)另一端出口方向向上，与第三连接管(13)连接，第三连接管(13)另一端与催化反应器(14)连接；中间连接段主要负责催化反应器(14)和换热器(18)间气体的流入和流出，包括第四连接管(15)，超温切断阀(16)，第五连接管(17)和第六连接管(19)；C形的第四连接管(15)与催化反应器(14)连接，与超温切断阀(16)的一端连接，将催化反应器(14)出口气体导通到系统下方；超温切断阀(16)另一端通过多段弯曲的第五连接管(17)绕过旁通切断阀(27)与换热器(18)连接；换热器(18)通过多段弯曲的第六...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜文，王晨臣，陈昂，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：新型
国别省市：
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