[發(fā)明專利]機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置及除水方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110914940.1
• 申請(qǐng)日: 2021-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN113413737A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 封勇;龍家;龔偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都康拓興業(yè)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B01D53/26
• 分類號(hào): B01D53/26;B01D53/24;B01D53/30
• 代理公司: 成都華辰智合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51302
• 代理人: 賀鳳

本發(fā)明公開了一種機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置，包括氣水分離器，氣水分離器包括分離器殼體和除水過濾器，分離器殼體的進(jìn)氣口連接有進(jìn)氣管道、出氣口依次與出氣管道和送氣通道相通連接，除水過濾器安裝于分離器殼體內(nèi)，分離器殼體的底部設(shè)有小徑排水孔，分離器殼體的底部還設(shè)有大徑排水孔，第一電磁閥安裝于大徑排水孔內(nèi)，第二電磁閥安裝于出氣管道或送氣通道內(nèi)，第一電磁閥和第二電磁閥分別與控制器對(duì)應(yīng)連接。本發(fā)明能夠在開啟第一電磁閥、關(guān)閉第二電磁閥的情況下快速、高效地排出分離器殼體內(nèi)的液態(tài)水，確保了制氧效率，增加了設(shè)備使用壽命、降低了系統(tǒng)維護(hù)成本、提升了設(shè)備安全性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)載氧氣系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置及除水方法。

背景技術(shù)

機(jī)載氧氣系統(tǒng)是專用于航空設(shè)備如飛機(jī)的供氧系統(tǒng)，一般包括氧氣制造設(shè)備、氧氣調(diào)節(jié)設(shè)備、呼吸設(shè)備等，比如，氧氣濃縮器就是一種將飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣進(jìn)行氧氮分離實(shí)現(xiàn)制氧目的的設(shè)備，一般采用分子篩床作為氧氮分離設(shè)備。

實(shí)際應(yīng)用中，某些環(huán)節(jié)需要將氣體中的水份去除，以滿足設(shè)備使用需求，比如，氧氣濃縮器的壓縮空氣在進(jìn)入分子篩床之前，需要對(duì)其進(jìn)行除水處理，因?yàn)榉肿雍Y床具有吸附液態(tài)水的特性，并且吸水后制氧效率會(huì)急速降低直至失效，因此對(duì)分子篩床進(jìn)氣端的除水性能有非常高的要求，這直接影響到氧氣濃縮器的使用壽命、維護(hù)成本以及飛行安全。

機(jī)載氧氣系統(tǒng)采用的傳統(tǒng)除水裝置為氣水分離器，包括分離器殼體、離心組件和除水過濾器，分離器殼體的上部設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，離心組件和除水過濾器均置于分離器殼體內(nèi)，除水過濾器通過離心組件安裝于分離器殼體內(nèi)并能夠旋轉(zhuǎn)，除水過濾器的下端為進(jìn)氣端、上端為出氣端，空氣從進(jìn)氣口進(jìn)入后向下流動(dòng)通過除水過濾器的進(jìn)氣端進(jìn)入，完成除水過濾后從出氣端和出氣口送出至分子篩床制氧。除水過濾器產(chǎn)生的液態(tài)水匯集在分離器殼體的底部并通過底部的排水孔排出，該排水孔因?yàn)橐紤]防止空氣泄漏量太大降低制氧效率所以其孔徑較小。

上述傳統(tǒng)除水裝置存在如下缺陷：

因?yàn)榕潘卓讖捷^小，在正常工作過程中，僅能除去約70％～90％的液態(tài)水，仍然有少量的液態(tài)水因?yàn)椴荒芗皶r(shí)排出而隨空氣進(jìn)入分子篩床；另外，由于飛機(jī)在停止飛行任務(wù)后，前端較長(zhǎng)管路在逐漸冷卻過程中將產(chǎn)生大量的冷凝水，在下一次飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并開啟氧氣濃縮器時(shí)，大量冷凝水通過管路瞬間進(jìn)入到分離器殼體內(nèi)，因排水孔孔徑較小，不足以快速排出開機(jī)過程中瞬時(shí)進(jìn)入的大量液態(tài)水，造成大量液態(tài)水隨空氣進(jìn)入分子篩床，對(duì)分子篩床的壽命產(chǎn)生極大的影響。但也不能簡(jiǎn)單地直接擴(kuò)大排水孔孔徑，這樣會(huì)使排水耗氣量增加，降低正常工作過程中的制氧壓力和流量，影響產(chǎn)品制氧效率。所以目前的機(jī)載氧氣系統(tǒng)采用的傳統(tǒng)除水裝置不能解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種能夠高效除水且不會(huì)降低制氧效率的機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置及除水方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置，包括氣水分離器，所述氣水分離器包括分離器殼體和除水過濾器，所述分離器殼體的上部設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述進(jìn)氣口連接有進(jìn)氣管道，所述出氣口依次與出氣管道和送氣通道相通連接，所述除水過濾器安裝于所述分離器殼體內(nèi)，所述除水過濾器的下端為進(jìn)氣端、上端為出氣端，所述分離器殼體的底部設(shè)有小徑排水孔，所述機(jī)載氧氣系統(tǒng)的高效氣體除水裝置還包括第一電磁閥、第二電磁閥和控制器，所述分離器殼體的底部還設(shè)有大徑排水孔，所述大徑排水孔的孔徑大于所述小徑排水孔的孔徑，所述大徑排水孔的上端與所述小徑排水孔的上端齊平，所述第一電磁閥安裝于所述大徑排水孔內(nèi)，所述第二電磁閥安裝于所述出氣管道或所述送氣通道內(nèi)，所述第一電磁閥的控制輸入端和所述第二電磁閥的控制輸入端分別與所述控制器的控制輸出端對(duì)應(yīng)連接。

作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的二次排水以實(shí)現(xiàn)更好的除水效果，所述出氣管道為倒“U”形管，所述送氣通道上位于所述第二電磁閥后側(cè)的底部位置設(shè)有二級(jí)排水孔，所述二級(jí)排水孔的孔徑不大于所述小徑排水孔的孔徑。