CN111674554A - 一种热回收式民用飞机客舱空气干燥*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,至少由两级干燥和再生***组成,其中每一级干燥和再生***由过滤器、风扇、回热器、电加热器、硅胶转轮组成,其中过滤器的入口与货舱三角区的空气连通,过滤器的出口经过风扇后,其中一路通过硅胶转轮干燥区送入客舱,另一路依次经过回热器的冷端、电加热器、硅胶转轮再生区、回热器的热端后排出舱外。本发明空气干燥***在普通硅胶转轮的基础上进行了改进,在一个转轮上采用两级除湿,可以分别对客舱前段和后段的空气进行干燥,减少了空气分配管路,结构更加紧凑,空间利用率更高;对再生空气的热量进行回收,***能量效率比普通的转轮除湿***更高,可将其运用于民用飞机上。
Description
技术领域
本发明属于民用飞机空气调节领域,具体涉及一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***。
背景技术
现代民用飞机的空调***本身有降低空气湿度功能,但客舱乘客呼吸排出的水汽大约有30克每小时,以典型的A320飞机150座级计算,每小时客舱内将产生4.5kg水汽,如果再考虑乘务人员和厨房产生的水汽,客舱内空气的含湿量是相当大的。湿空气被客舱内饰表面和舱壁绝热层吸收后将增加飞机重量,长期服役后将导致飞机燃油消耗率增加。更严重的,湿空气凝结产生的冷凝水会腐蚀机体结构、损坏电气设备,降低飞机使用寿命。所以,需要对客舱空气进行除湿处理。
空气调节工业中一般将多孔性固体除湿材料(硅胶、活性炭、氯化物等)制作成转轮结构进行除湿。硅胶转轮的除湿机理:转轮干燥区表面的水蒸气分压力远低于湿空气中的水蒸气分压力,湿空气中的水蒸汽在压差的作用下被吸入干燥剂晶体内;干燥区吸湿后进入再生区,而再生热空气中的水蒸气分压力大于转轮再生区,水蒸汽在压差作用下又从干燥剂流向再生空气。
虽然转轮除湿效率高,但因为结构庞大且能量效率低,目前很少有民机上采用干燥***,该***在民机上还不属于必装项。国外专利大部分都聚焦于和民机客舱类似的车辆客舱,比如Cabin Air Desiccant Dehumidifier(舱内空气除湿机),Air-conditioningsystem for cooling and drying air in passenger compartment of vehicle(车辆客厢冷风干燥空调***),而且提出的是整套空调***,着重点并不在除湿。文献《民用飞机客舱干燥***的性能分析》只是重点介绍了基本的硅胶转轮(再生区/除湿区=3)的性能分析,并没有大的创新。
发明内容
本发明的目的是提供一种除湿效率高、热效率高、结构紧凑的热回收式民用飞机客舱空气干燥***。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,至少由两级干燥和再生***组成,其中每一级干燥和再生***由过滤器、风扇、回热器、电加热器、硅胶转轮组成,其中过滤器的入口与货舱三角区的空气连通,过滤器的出口经过风扇后,其中一路通过硅胶转轮干燥区送入客舱,另一路依次经过回热器的冷端、电加热器、硅胶转轮再生区、回热器的热端后排出舱外。所述至少由两级干燥和再生***同时运行。
具体以两级干燥和再生***为例:
其中一级过滤器的入口与货舱三角区的空气连通,一级过滤器的出口经过一级风扇后,其中一路通过硅胶转轮A区(干燥区)送入客舱后段,另一路依次经过一级回热器的冷端、一级电加热器、硅胶转轮B区(再生区)、一级回热器的热端后排出舱外;
二级过滤器的入口与货舱三角区的空气连通,二级过滤器的出口经过二级风扇后,其中一路通过硅胶转轮C区(干燥区)送入客舱前段,另一路依次经过二级回热器的冷端、二级电加热器、硅胶转轮D区(再生区)、二级回热器的热端后排出舱外。
所述硅胶转轮至少有四个面积相同的区域,干燥区和再生区相邻排列,如分为四个区A,B,C,D,所述A,C区为干燥区,B,D区为再生区。
所述硅胶转轮由转轮马达带动旋转,干燥区与再生区不断替换(A→B→C→D→A),构成吸附除湿—加热再生循环。
本发明空气干燥***在普通硅胶转轮的基础上进行了改进,在一个转轮上采用两级除湿,可以分别对客舱前段和后段的空气进行干燥,减少了空气分配管路,结构更加紧凑,空间利用率更高;对再生空气的热量进行回收,***能量效率比普通的转轮除湿***更高,可将其运用于民用飞机上。
附图说明
附图1为本发明热回收式民用飞机客舱空气干燥***的原理图。
图中标号名称:1一级过滤器、2一级风扇、3一级回热器、4一级电加热器、5硅胶转轮、6二级过滤器、7二级风扇、8二级回热器、9二级电加热器、10转轮马达。
具体实施方式
如图1所示,本发明所述的一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,包括一级过滤器1、一级风扇2、一级回热器3、一级电加热器4、硅胶转轮5、二级过滤器6、二级风扇7、二级回热器8、二级电加热器9、转轮马达10。
***的两级干燥和再生***同时运行。
一级风扇2从货舱三角区抽气并通过一级过滤器1滤去杂质,一部分气流进入硅胶转轮A区进行干燥吸湿处理,从转轮A区出来的空气送入客舱后段并分配至顶部,对客舱顶部空气进行干燥;另一部分气流则通过一级回热器3被初步加热后进入一级电加热器4再次加热,热空气送至硅胶转轮B区对转轮进行再生后送入一级回热器3进行废热利用,最终排除舱外。
二级风扇7从货舱三角区抽气并通过二级过滤器6滤去杂质,一部分气流进入硅胶转轮C区进行干燥吸湿处理,从转轮C区出来的空气送入客舱前段并分配至顶部,对客舱顶部空气进行干燥;另一部分气流则通过二级回热器8被初步加热后进入二级电加热器9再次加热,热空气送至硅胶转轮D区对转轮进行再生后送入二级回热器8进行废热利用,最终排除舱外。
硅胶转轮5由转轮马达10带动旋转,干燥区与再生区不断替换(A→B→C→D→A),构成吸附除湿—加热再生循环。转轮的转速由***控制器控制达到最佳干燥效果,***的两个风扇给空气提供动力。
Claims (4)
1.一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,其特征在于:至少由两级干燥和再生***组成,其中每一级干燥和再生***由过滤器、风扇、回热器、电加热器、硅胶转轮组成,其中过滤器的入口与货舱三角区的空气连通,过滤器的出口经过风扇后,其中一路通过硅胶转轮干燥区送入客舱,另一路依次经过回热器的冷端、电加热器、硅胶转轮再生区、回热器的热端后排出舱外。
2.根据权利要求1所述的一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,其特征在于:所述至少由两级干燥和再生***同时运行。
3.根据权利要求1或2所述的一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,其特征在于:所述硅胶转轮至少有四个面积相同的区域,干燥区和再生区相邻排列。
4.根据权利要求3所述的一种热回收式民用飞机客舱空气干燥***,其特征在于:所述硅胶转轮由转轮马达带动旋转,干燥区与再生区不断替换,构成吸附除湿—加热再生循环。
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