[發(fā)明專利]基于膜分離技術(shù)的高純度機(jī)載制氧-制氮系統(tǒng)及工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010010284.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111115581B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉衛(wèi)華;江榮杰;馮詩愚
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: C01B13/02
• 分類號: C01B13/02;C01B21/04;B01D53/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 王慧穎

1.一種基于膜分離技術(shù)的高純度機(jī)載制氧-制氮系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)中設(shè)置有新型中空纖維膜裝置（3），所述的新型中空纖維膜裝置（3）包括中柱（308），以及中柱（308）兩端設(shè)置的第一封頭（302）、第二封頭（311）；所述的第一封頭（302）前端設(shè)置有引氣入口（301）；所述的第二封頭（311）末端設(shè)置有第二引氣出口（306）；

所述的中柱（308）的左端面設(shè)置有第一膜絲固定板（307），所述的第一膜絲固定板（307）的外柱面與中柱（308）的內(nèi)柱面固連，固連處第一膜絲固定板（307）的左端面與中柱（308）的左端面處于同一豎直平面上；

所述的中柱（308）的右端面設(shè)置有第二膜絲固定板（310），所述的第二膜絲固定板（310）的外柱面與中柱（308）的內(nèi)柱面固連，固連處第二膜絲固定板（310）的右端面與中柱（308）的右端面處于同一豎直平面上；

所述的中柱（308）的內(nèi)柱面內(nèi)部還設(shè)置有第三膜絲固定板（304），所述的第三膜絲固定板（304）的外柱面與中柱（308）的內(nèi)柱面固連，固連平面同中柱（308）的左端面所在的豎直平面平行；

所述的第一膜絲固定板（307）、第三膜絲固定板（304）固連處之間設(shè)置有第一引氣出口（303）；所述的第三膜絲固定板（304）、第二膜絲固定板（310）固連處之間設(shè)置有第三引氣出口（309）；所述的第三膜絲固定板（304）固連處位于第一引氣出口（303）和第三引氣出口（309）之間，并在靠近第一引氣出口（303）一側(cè)；

所述的中柱（308）的內(nèi)柱面中填充有膜絲（305），所述的膜絲（305）左右兩端分別由第一膜絲固定板（307）和第二膜絲固定板（310）固連，膜絲（305）中部則由第三膜絲固定板（304）隔離開，阻止膜絲外空氣流動；

所述的膜絲（305）的外柱面與第一膜絲固定板（307）、第二膜絲固定板（310）、第三膜絲固定板（304）上膜絲孔的內(nèi)柱面固連；所述的膜絲（305）的左端面與第一膜絲固定板（307）的左端面處于同一豎直平面上，膜絲（305）的右端面與第二膜絲固定板（310）的右端面處于同一豎直平面上；

所述的新型中空纖維膜裝置（3）前端通過引氣入口（301）連接第一氣體壓縮機(jī)（1），所述的新型中空纖維膜裝置（3）通過第三引氣出口（309）連接第一流量傳感器（2），所述的第一流量傳感器（2）的入口與第三引氣出口（309）通過管道連接；所述的第一流量傳感器（2）的出口排出低純度富氧氣體；

所述的新型中空纖維膜裝置（3）通過第二引氣出口（306）連接第二流量傳感器（4），所述的第二流量傳感器（4）的入口與第二引氣出口（306）通過管道連接，所述的第二流量傳感器（4）后連接燃油箱（5）；所述的第二流量傳感器（4）的出口排出富氮?dú)怏w，通入燃油箱（5）中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于膜分離技術(shù)的高純度機(jī)載制氧-制氮系統(tǒng)，其特征在于，所述的新型中空纖維膜裝置（3）通過第一引氣出口（303）與第一壓力傳感器（6）連接，所述的第一壓力傳感器（6）的入口與新型中空纖維膜裝置（3）的第一引氣出口（303）用管道連接，所述的第一壓力傳感器（6）的出口后依次連接第二氣體壓縮機(jī)（7）、第一溫度傳感器（8）、換熱器（9）、第二溫度傳感器（10）、氧氣瓶（11）、電動調(diào)節(jié)閥（13）、第三流量傳感器（14）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于膜分離技術(shù)的高純度機(jī)載制氧-制氮系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一壓力傳感器（6）的出口和第二氣體壓縮機(jī)（7）的入口用管道連接；所述的第二氣體壓縮機(jī)（7）的出口和第一溫度傳感器（8）的入口用管道連接；所述的第一溫度傳感器（8）的出口和換熱器（9）的熱流入口用管道連接；所述的換熱器（9）的熱流出口和第二溫度傳感器（10）的入口用管道連接；所述的第二溫度傳感器（10）的出口和氧氣瓶（11）的氣體入口用管道連接；所述的氧氣瓶（11）的氣體出口和電動調(diào)節(jié)閥（13）的氣體入口用管道連接；所述的氧氣瓶（11）上還設(shè)置第二壓力傳感器（12）；所述的電動調(diào)節(jié)閥（13）的氣體出口和第三流量傳感器（14）的入口用管道連接；所述第三流量傳感器（14）的出口排出高壓高純度氧氣。