[实用新型]一种基于催化燃烧技术的可控温的燃油箱惰化装置

说明书

本实用新型公开了一种基于催化燃烧技术的可控温的燃油箱惰化装置，涉及航空系统技术领域，能够控制油箱内以及催化反应出口的温度，并且催化反应均匀。本实用新型的原理为：将油箱上部的气相空间燃油蒸汽和空气混合物分若干部分分别通入催化燃烧反应器。第一部分气体进行预热，在催化剂的作用下燃油蒸汽分解成氧气和水蒸气并释放热量；其余部分的气体前面的气体继续混合反应。反应过程消耗空气中的氧气，反应后的富氮气体流入油箱进行冲洗惰化。本实用新型能够在常温常压下操作，惰化效率高，仅需对一部分气体预热，对气体预热装置要求低，反应装置在惰化过程中温度均匀，对反应器出口温度可控。

技术领域

本实用新型涉及航空系统技术领域，尤其涉及一种基于催化燃烧技术的可控温的燃油箱惰化装置。

背景技术

现代飞机的安全问题一直以来受到社会的广泛关注，而燃油系统燃烧、爆炸是引起飞机失事的主要原因之一。有数据表明， 在越南战争中，美国空军受到地面火力攻击而损失数千架飞机，其中由于飞机油箱起火爆炸导致机毁人亡的比例就高达50%。机舱安全研究技术小组（cabin safety research technical group ,GSRTG）对1966年至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，必须采用有效的措施来防止飞行器油箱燃爆。

飞机燃油箱上部空间充满可燃的油气混合物，其易燃、易爆特点严重威胁着飞机安全，必须采取有效措施以减少其燃、爆发生的概率，并降低其危害程度。在油箱保护系统中，降低油箱上部气相空间氧气浓度可防止油箱起火爆炸，保证乘客和飞机安全。降低燃油箱氧气浓度可采用惰性气体如氮气和二氧化碳等气体进行油箱惰化，使其氧含量降低至可燃极限以下。

近年来，国内外一些公司和研究机构还在进行采用催化燃烧方法来消耗油箱气相空间的氧气和可燃蒸汽从而降低油箱可燃风险的方法，称之为“绿色惰化技术”（Green On-Board Inert Gas Generation System， GOBIGGS）。这种新型惰化技术具有几个重要优势：启动速度快，加之氧气在反应器中被消耗，惰化效率高、时间短；不向外排出燃油蒸汽，绿色环保。

但是现有的耗氧型惰化系统存在预热量大，并且催化反应器温度不均匀，出口温度难以控制的缺点。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于催化燃烧技术的可控温的燃油箱惰化装置，能够控制油箱内以及催化反应出口的温度，并且催化反应均匀。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于催化燃烧技术的可控温的燃油箱惰化装置，包括：氧浓度传感器、输出风机、电动调节阀、加热器、温度传感器、反应器、催化床、输入风机、水分离器、控制器。

氧浓度传感器安装在待作业的油箱上部空间内，检测油箱上部氧浓度。油箱具有输入口和输出口，油箱的输出口连接输出风机，输出风机连接若干个电动调节阀，电动调节阀分别连接设置在反应器中若干催化床间的空隙，催化床对燃油蒸汽进行分解，消耗氧气。最靠近反应器出口处的催化床内还设置温度传感器，反应器出口连接输入风机，输入风机的另一端连接水分离器，水分离器再通过一个电动调节阀连接油箱的输入口。

所有的电动调节阀和温度传感器均连接控制器，控制器监测温度传感器采集到的温度数据，从而做出判断，关断电动调节阀。

进一步的，反应器入口前设置加热器，加热后的气体输入催化床，加速催化反应。

进一步的，每个催化床内均设置温度传感器，从而监测每一个催化床的反应温度，对催化反应有更精准的控制。

进一步的，与水分离器连接的电动调节阀还连接止回阀，止回阀另一端连接油箱的输入口。

进一步的，油箱的输入口和输出口均设置阻火器。

本实用新型的有益效果是：