[發明專利]渦噴引射焚燒裝置及焚燒方法

有效

• 申請號: 201110456895.6
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102563667A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 童飛;李平;晉曉偉;柳長安;張玫;張志濤
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所
• 主分類號: F23G7/00
• 分類號: F23G7/00;F02K7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明屬于推進系統地面服務系統領域，涉及一種常規推進劑廢氣廢液處理裝置，具體是一種渦噴引射焚燒裝置，可以對工作后推進系統內腔殘留推進劑進行抽吸和焚燒處理，也可用于推進系統地面加注、吹除過程中產生的推進劑廢氣廢液的無毒化處理。

背景技術

目前推進系統多數使用常規推進劑，主要有肼類燃料和硝基類氧化劑。推進系統地面加注推進劑和清洗維護時，會產生有毒廢液廢氣，污染環境以及產品。

某推進系統采用常規推進劑，經過試車或飛行后，需要對推進系統進行清洗處理，以實現部分重復使用。但接觸過常規推進劑的產品，在放置過程中，殘留推進劑會不斷揮發，形成有毒氣體，或者長期放置后發生化學反應，對產品活動部件、密封部件造成損壞。以四氧化二氮為例，這是一種劇毒、強腐蝕、易揮發的介質，接觸過此類推進劑的產品必須及時處理，否則會對產品造成嚴重腐蝕，對接觸人員也會造成傷害。

殘留推進劑的處理兩步：推進劑的清除和清除后的無毒化處理。推進劑的清除一般采用吹除方法，對于簡單零件，吹除效果較好，但對于包含復雜管路以及有盲腔的推進系統，清楚不干凈，影響推進系統重復使用，且有可能產生有毒氣體，污染環境。而且這種清除方法，耗氣量大，需要氣瓶組、減壓裝置，設備規模龐大。

推進劑無毒化常用處理方法有：中和法和焚燒法。早期推進劑廢氣處理一般采用中和法，這種方法需要大量的中和液，需要較大中和罐或中和池，且兩種推進劑處理設備無法通用。從地面維護情況看，中和法效率低，仍然有部分有毒氣體排出。焚燒法是利用偏二甲肼氧化反應、四氧化二氮加熱分解的特性，使推進劑反應生成無毒產物。我國某火箭發射基地已采用焚燒法處理殘留推進劑廢氣廢液。俄羅斯大量的戰略導彈采用常規推進劑四氧化二氮和偏二甲肼，其推進劑的廢氣處理采用了焚燒方法。焚燒設備的主要組件是渦流燃燒室和鼓風機，處理的基本方法是，在較高的余氣系數和高溫下用空氣中的氧氣將推進劑蒸氣氧化成無毒產物。

綜上所述，目前常規推進劑廢氣廢液處理方法主要存在的問題是：處理效果差，效率較低，設備龐大、系統復雜，沒有同時集成推進劑清除和無毒化處理功能。

發明內容

為解決傳統的吹除方法清除效果較差、中和處理方法效率低的不足，以及焚燒法使用設備種類多的技術問題，本發明提供一種渦噴引射焚燒裝置及焚燒方法，具有設備規模小，處理效率高，可對推進系統殘留的有毒推進劑進行清除和無毒化處理。

本發明的技術解決方案：

渦噴引射焚燒裝置，其特殊之處在于：包括渦噴發動機1、用于抽吸被污染氣體的抽吸組件、供油裝置6以及控制裝置7，所述供油裝置6向渦噴發動機1供油，所述控制裝置7控制渦噴發動機1工作，所述抽吸組件與渦輪發動機連通。

上述抽吸組件包括引射焚燒筒2以及抽吸管路5，

所述引射焚燒筒2的入口與渦噴發動機的出口連接，所述抽吸管路與引射焚燒筒2的入口端連通，所述渦噴發動機1的入口端與被污染氣源連通，所述引射焚燒筒2的出口排空。

上述引射焚燒筒2的出口設置有消音柵3。

上述引射焚燒筒2從入口端至出口端為筒徑逐漸增大。

上抽吸組件為設置在渦噴發動機1的入口端的帶有濾網的前罩4，所述前罩4與被污染氣源連通。

渦噴引射焚燒裝置的焚燒方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1】通過渦噴發動機產生高溫燃氣，作為引射氣源；

2】利用引射氣源產生負壓，將被污染氣體吸入焚燒裝置；

3】利用高溫燃氣提供的燃燒條件焚燒吸入的被污染氣體，并將產物排出。

上述步驟2】具體為：所述抽吸組件包括引射焚燒筒2以及抽吸管路5，

所述引射焚燒筒2的入口與渦噴發動機的出口連接，所述抽吸管路與引射焚燒筒2的入口端連通，所述渦噴發動機1的入口端與被污染氣源連通，所述引射焚燒筒2的出口排空，

利用引射氣源在引射焚燒筒2內形成真空，被污染氣體經過渦噴發動機吸入引射焚燒筒2內，同時步驟1】產生的高溫燃氣流入引射焚燒筒2內，

對應步驟3】具體為：在引射焚燒筒2內，被污染氣體被高溫燃氣焚燒，并將產物通過引射焚燒筒2的出口排空。

上步驟2】具體為：所述抽吸組件為設置在渦噴發動機1的入口端的帶有濾網的前罩4，所述前罩4與被污染氣源連通；

利用渦噴發動機入口產生吸力，被污染氣體通過帶濾網的前罩吸入渦噴發動機；

對應步驟3】為：在渦噴發動機的渦噴燃燒室中燃燒被污染氣體，形成無毒產物排出。