1、1,機(jī) 載 制 氮,主講教師: 張輝 辦公電話聯(lián)系電話Email: ,2,吸附工藝,變壓吸附原理,吸附劑,吸附作用力,回顧歷史,應(yīng)用推廣,3,制氧制氮緣由,燃油系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機(jī)安全保障的重要環(huán)節(jié)，一旦發(fā)生意外，便有“機(jī)毀人亡”危險(xiǎn)。,4,制氧制氮緣由,目前飛機(jī)油箱缺點(diǎn),當(dāng)起飛升空時(shí)，外界大氣壓降低，燃油中溶解的氧、氮要析出，在油箱上部自由空間積聚。 靜電釋放和電火花都可能引起火災(zāi)或爆炸； 高空雷電； 在飛機(jī)降落過(guò)程中，外界環(huán)境中大氣壓力增加，導(dǎo)致油箱內(nèi)產(chǎn)生過(guò)度負(fù)壓，不利于飛機(jī)動(dòng)力供油。,5,制氧制氮緣由,解決措施1,抑爆泡沫能夠?qū)⑷加拖鋬?nèi)混合

2、氣體的燃燒控制在局部，防止油箱內(nèi)氣體壓力超過(guò)承載限度而造成油箱的毀壞。,但存在增重大、減少載油量、靜電積聚和易于過(guò)早老化等問(wèn)題。,P-3，C-130，F(xiàn)/A-18采用防爆泡沫,6,制氧制氮緣由,F-18大黃峰采用防爆泡沫,7,制氧制氮緣由,C-130大力神采用防爆泡沫,8,制氧制氮緣由,P-3 (Orion) “奧利安”岸基反潛機(jī)采用防爆泡沫,9,制氧制氮緣由,解決措施2,液氮系統(tǒng)通過(guò)液氮瓶充氮對(duì)油箱液面以上自由空間進(jìn)行惰化，達(dá)到防火目的。,但每次起飛時(shí)都要補(bǔ)充低溫液氮，需要空軍基地必須有液氮存儲(chǔ)裝備或生產(chǎn)設(shè)備，后勤保障困難。,10,制氧制氮緣由,C5軍用飛機(jī)曾采用大型液氮儲(chǔ)存系統(tǒng)為油箱充氮。

3、,11,制氧制氮緣由,解決措施3,機(jī)載制氮系統(tǒng)(OBIGGS, Onboard Inert Gas Generating System)不存在飛機(jī)增重、儲(chǔ)油空間減少、后勤保障負(fù)擔(dān)增加等困難，制備的氮?dú)膺€可以用于飛機(jī)其它部位的防火，同時(shí)可以制氧，供飛行機(jī)組人員需要，是一個(gè)非常有發(fā)展前景的飛機(jī)防火抑爆方案。,12,制氧制氮緣由,F-22“猛禽”隱形戰(zhàn)機(jī)采用OBIGGS,13,制氧制氮緣由,直升機(jī),由于其距飛行高度較低，易受到地面和空中的同時(shí)攻擊，被炮火和散彈片擊中的概率遠(yuǎn)大于其它作戰(zhàn)機(jī)種。 油箱的振動(dòng)和燃油的晃動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致油箱耗油過(guò)程中氧氣在油箱上部空間的富集，是潛在的危險(xiǎn)源。,14,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)

4、用,15,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,V-22魚(yú)鷹傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),16,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,V-22 制氧制氮系統(tǒng),17,機(jī)載制氮制氧系統(tǒng),18,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,MH-60K“支努干“運(yùn)輸直升機(jī),AH-1W “超級(jí)眼”鏡蛇武裝直升機(jī),19,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,UH-1N休伊直升機(jī),AH-64阿帕奇直升機(jī),20,機(jī)載制氮系統(tǒng),NC1151Nitrogen Concentration,21,機(jī)載制氮系統(tǒng),NC1151Nitrogen Concentration,22,機(jī)載制氮系統(tǒng),NC1151Nitrogen Concentration,23,機(jī)載制氮系統(tǒng),NC1151Nitrogen Concentration

5、,24,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,Carleton Life Support System 獲得一份為波音C-17生產(chǎn)機(jī)載惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)的定單，這份定單包括12架飛機(jī)上的96件空氣分離模塊。,25,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,機(jī)載惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)采用中空纖維膜技術(shù)濃縮氮?dú)?，將富氮空氣排入飛機(jī)油箱，置換掉易燃爆的空氣與燃油蒸汽混合氣，可以防止因敵人炮火、靜電或其他火源引起的爆炸。新的合同采用OBIGGS II系統(tǒng)，能夠?yàn)橛拖涮峁┱龎?，這樣可以阻止當(dāng)飛機(jī)下降過(guò)程中周圍空氣進(jìn)入油箱，2005年8月進(jìn)行飛行測(cè)試。,26,制氧制氮系統(tǒng)應(yīng)用,27,機(jī)載制氮系統(tǒng),28,機(jī)載制氮系統(tǒng),機(jī)載飛機(jī)油箱惰化系統(tǒng)（the Onboa

6、rd System for Aircraft Fuel Tank Inerting，SAFTI）是由美國(guó)Creare公司設(shè)計(jì)的小型機(jī)載深冷空氣分離裝置，目的是為商用客機(jī)提供大量氮?dú)?液氮)，對(duì)油箱進(jìn)行惰化處理。,29,機(jī)載制氮系統(tǒng),從環(huán)境或機(jī)務(wù)艙引入的空氣經(jīng)入口壓縮機(jī)壓縮后被后冷卻器預(yù)冷； 然后經(jīng)過(guò)分子篩裝置除去空氣中的水和二氧化碳；,30,機(jī)載制氮系統(tǒng),凈化后的壓縮氣體首先經(jīng)過(guò)入口回?zé)崞鞒醪筋A(yù)冷，再經(jīng)過(guò)入口制冷裝置，采用裝有Ne介質(zhì)的逆向布雷頓循環(huán)制冷； 然后進(jìn)入富氮空氣精餾塔，精餾塔產(chǎn)生的富氮液體儲(chǔ)存在杜瓦瓶中，廢氣經(jīng)過(guò)入口回?zé)崞鲹Q熱后吹掃分子篩床層，使分子篩再生，富氮蒸汽經(jīng)入口回?zé)崞鲹Q熱后被充入飛機(jī)油箱，對(duì)油箱實(shí)施惰化保護(hù)。,31,機(jī)載制氮系統(tǒng),由于商用飛機(jī)對(duì)油箱充氮流量遠(yuǎn)小于軍用飛機(jī)，因此，Creare公司設(shè)計(jì)SAFTI系統(tǒng)時(shí)采用了中等規(guī)模大小的杜瓦瓶和小型制冷機(jī)，這樣可以減輕重量和降低設(shè)備成本，當(dāng)油箱需氮量減少時(shí)，液氮充入杜瓦瓶中備用，當(dāng)飛機(jī)處于起飛或滑跑階段時(shí)，杜瓦瓶中的液態(tài)富氮溶液經(jīng)入口冷卻器進(jìn)入精餾塔，汽化后對(duì)油箱充氮保護(hù)。,32,機(jī)載制氮系統(tǒng),機(jī)載氮氧液化系統(tǒng)是專門為C-17戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)（Total Atmospheric Liquefaction of Oxygen and Nitrogen，TAL