飞机除冰车燃油加热器论文和设计-林海芸

全文摘要

本实用新型涉及航空地面设备技术领域，具体来说是指一种飞机除冰车燃油加热器，包括风机总成、燃烧总成和炉体，炉体上设有烟道、炉体盘管、进水集管和出水集管，设有控制系统，控制系统包括控制单元，炉体前端设有前烟箱总成，后端设有后烟箱总成，前烟箱总成包括风道、固定板、前烟箱和燃烧筒，燃烧总成包括前封板、燃油管、油箱、燃油电磁阀、喷油嘴、油压传感器、稳焰盘、正负点火电极、火焰探测器和火焰探测器固定座，风道上端设有风机总成，风机总成包括风机、风压传感器和马达，后烟箱总成包括后烟箱保温层和后背板，进水集管上设有温度传感器和流量传感器，出水集管设有温度传感器，本实用新型温度控制精度高、加热速度快、安全可靠性好。

主设计要求

1.一种飞机除冰车燃油加热器，包括风机总成、燃烧总成和炉体，所述炉体上端设有烟道，下端两侧分别设有进水集管和出水集管，所述炉体内设有炉体盘管，炉体盘管两端分别与进水集管和出水集管相连接，炉体盘管内设有除冰液，其特征在于：设有控制系统，所述控制系统包括控制单元，所述炉体前端设有前烟箱总成，后端设有后烟箱总成，所述前烟箱总成前端上部设有风机总成，前烟箱总成内设有燃烧总成，所述前烟箱总成包括风道、固定板、前烟箱和燃烧筒，所述前烟箱内间隔设有燃烧筒，所述前烟箱前端设有固定板和风道，所述固定板前端面与风道后端面固定连接，后端面与前烟箱固定连接，所述固定板外围周边与炉体前端面固定连接，所述固定板上间隔设有与燃烧筒相配合的圆孔，所述圆孔的内径与燃烧筒的内径相配合，所述燃烧筒前端面与圆孔周边的固定板固定连接，所述燃烧总成包括前封板、燃油管、油箱、燃油电磁阀、喷油嘴、油压传感器、稳焰盘、正负点火电极、火焰探测器和火焰探测器固定座，所述风道前端设有前封板，前封板周边与风道前端面固定连接，所述前封板上均匀分布有至少三个管孔，所述圆孔的数量与管孔的数量相配合，管孔的中心和圆孔的中心在同一条水平线上，所述前封板上至少设有三个燃油管，前封板上设有观察窗，所述燃油管前端设有燃油电磁阀，后端依次穿过管孔和圆孔设有喷油嘴，所述燃油管前端经燃油电磁阀与油箱相连接，所述燃油管与前封板固定连接，所述喷油嘴上设有油压传感器，所述喷油嘴前端与燃油管固定连接，所述喷油嘴上设有稳焰盘，所述稳焰盘中间与喷油嘴固定连接，所述喷油嘴、稳焰盘和燃烧筒的中心在同一条直线上，所述其中一个喷油嘴的后端两侧设有正负点火电极，所述正负点火电极前端与燃油管固定连接，所述正负点火电极所在的燃油管下端设有火焰探测器，所述火焰探测器位于火焰探测器固定座上，所述火焰探测器固定座后端与火焰探测器固定连接，前端与前封板固定连接，所述燃油电磁阀、油压传感器、正负点火电极和火焰探测器分别与控制单元相连接，所述风道上端设有风机总成，所述风机总成包括风机、风压传感器和马达，所述风机与马达相连接，所述风机出口设有风压传感器，所述风机下端与风道上端相连通，风机下端面周边与风道外壁固定连接，所述风机、马达和风压传感器分别与控制单元相连接，所述后烟箱总成包括后烟箱保温层和后背板，所述后烟箱保温层前端面周边与炉体后端面固定连接，所述后烟箱保温层后端面与后背板固定连接，所述进水集管上设有温度传感器和流量传感器，所述出水集管上设有温度传感器，所述温度传感器和流量传感器分别与控制单元相连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述炉体下端面间隔设有安装固定架，所述安装固定架与炉体外壁固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述前烟箱呈空心阶梯轴状，所述前烟箱前端的口径小于后端的口径。

4.根据权利要求3所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述烟道上设有阻燃防火网。

5.根据权利要求4所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述炉体表面和前烟箱表面上分别设有保温层。

6.根据权利要求5所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述火焰探测器固定座前端设有与燃油管相平行的支撑杆，所述支撑杆后端上部与火焰探测器固定座固定连接，支撑杆前端经蝶形螺钉与前封板固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述相邻燃烧筒之间设有防火密封垫，所述防火密封垫与固定板固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种飞机除冰车燃油加热器，其特征在于：所述前封板与炉体前端面之间设有密封垫。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及航空地面设备技术领域，具体来说是指一种飞机除冰车燃油加热器。

背景技术

飞机在含有过冷水滴的云层中飞行时，机翼、尾翼前缘、发动机等部位会结冰，飞机结冰会破坏飞机的气动外形，阻碍空气流动，增大摩擦力，减小升力，特别是机翼、尾翼的冰层对飞机起升时的安全性影响非常大，可能会造成机毁人亡的严重事故，因此对飞机表面进行有效的除冰至关重要。

目前飞机表面的除冰方式主要采用移动式除冰车对飞机表面喷洒一定压力、一定温度的除冰液，对飞机表面的冰层进行冲击、溶化，但飞机表面的除冰液会在很短的时间内再次结冰，这就要求除冰液加热喷洒温度稳定、加热速度快、载液量多、除冰效率高，现在机场采用的飞机除冰车几乎都是即热型的，边加热边喷洒，由于靠近飞机作业，要求燃油加热器的安全可靠性要高，本申请人在2007年授权公告了一篇名为除冰液加热器，授权公告号为CN2897821Y的实用新型专利，其设有加热器，其特征在于：加热器由上加热器、下加热器两台相对独立的强制循环燃油特载体加热器并联构成，上加热器、下加热器分别由前盘管、后盘管和中部螺旋盘管构成封闭炉膛，中盘管、外盘管组成对流受热面，每台加热器共由三组并联回路构成，前盘管与内盘管串联成一组，后盘管与外盘管串联成一组，中盘管单独成一组，前盘管、内盘管及外盘管采用双管同绕、不同圈数和不同管径组合，加热器排烟从侧面引出，向上经车箱顶部的天窗口排出，排出口加设不锈钢阻火网，使用时，在上加热器的左端前面是燃烧器，与燃烧器相连的是前盘管，上加热器从炉腔内部向外依次为内盘管、中盘管和外盘管，上加热器的右后端为后盘管，在上加热器左前端有烟道，上述专利的缺点是：一是上述专利采用现有技术的燃烧器，一般只有大小两个喷油嘴，喷油压力只有大小两档，两段火的加热功率变化不能满足喷洒流量变化下的喷洒温度稳定，导致作业过程中，除冰液喷洒温度忽冷忽热，除冰作业效率低，作业时间长，飞机表面会出现再次结冰的可能，对飞机飞行安全造成极大隐患；二是现在燃烧器，其风机为铸造外壳，风道外形尺寸大，与之匹配的炉体相应要大，导致加热器体积大、重量大，从而降低了飞机除冰车的载液量；三是专利所述的加热器的外壁直接安装在车辆上，电气件的抗震性差，导致加热器运行可靠差，不适用于飞机除冰车快速除冰的需要。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术不足，提供一种温度控制精度高、加热速度快、安全可靠性好，结构紧凑、适用于移动车载的飞机除冰车燃油加热器。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种飞机除冰车燃油加热器，包括风机总成、燃烧总成和炉体，所述炉体上端设有烟道，下端两侧分别设有进水集管和出水集管，所述炉体内设有炉体盘管，炉体盘管两端分别与进水集管和出水集管相连接，炉体盘管内设有除冰液，其特征在于：设有控制系统，所述控制系统包括控制单元，所述炉体前端设有前烟箱总成，后端设有后烟箱总成，所述前烟箱总成前端上部设有风机总成，前烟箱总成内设有燃烧总成，

所述前烟箱总成包括风道、固定板、前烟箱和燃烧筒，所述前烟箱呈空心阶梯轴状，所述前烟箱内间隔设有燃烧筒，所述前烟箱前端设有固定板和风道，前烟箱后端内嵌入炉体内，所述固定板前端面与风道后端面固定连接，后端面与前烟箱固定连接，所述固定板外围周边与炉体前端面固定连接，所述固定板上间隔设有与燃烧筒相配合的圆孔，所述圆孔的内径与燃烧筒的内径相配合，所述燃烧筒前端面与圆孔周边的固定板固定连接，

所述燃烧总成包括前封板、燃油管、油箱、燃油电磁阀、喷油嘴、油压传感器、稳焰盘、正负点火电极、火焰探测器和火焰探测器固定座，所述风道前端设有前封板，前封板周边与风道前端面固定连接，所述前封板上均匀分布有至少三个管孔，所述圆孔的数量与管孔的数量相配合，管孔的中心和圆孔的中心在同一条水平线上，所述前封板上至少设有三个燃油管，前封板上设有观察窗，所述燃油管前端设有燃油电磁阀，后端依次穿过管孔和圆孔设有喷油嘴，所述燃油管前端经燃油电磁阀与油箱相连接，所述燃油管与前封板固定连接，所述喷油嘴上设有油压传感器，所述喷油嘴前端与燃油管固定连接，所述喷油嘴上设有稳焰盘，所述稳焰盘中间与喷油嘴固定连接，所述喷油嘴、稳焰盘和燃烧筒的中心在同一条直线上，以利于在点火后，形成饱满的圆柱火焰，火焰长度长，加热效率高，所述其中一个喷油嘴的后端两侧设有正负点火电极，所述正负点火电极前端与燃油管固定连接，所述正负点火电极所在的燃油管下端设有火焰探测器，以利于通过火焰探测器检测点火是否成功，所述火焰探测器位于火焰探测器固定座上，所述火焰探测器固定座后端与火焰探测器固定连接，前端与前封板固定连接，所述燃油电磁阀、油压传感器、正负点火电极和火焰探测器分别与控制单元相连接，

所述风道上端设有风机总成，所述风机总成包括风机、风压传感器和马达，所述风机与马达相连接，所述风机出口设有风压传感器，所述风机下端与风道上端相连通，风机下端面周边与风道外壁固定连接，所述风机、马达和风压传感器分别与控制单元相连接，以利于通过风机为燃烧总成提供空气，风压传感器可以检测风机的风压，

所述后烟箱总成包括后烟箱保温层和后背板，所述后烟箱保温层前端面周边与炉体后端面固定连接，所述后烟箱保温层后端面与后背板固定连接，所述进水集管上设有温度传感器和流量传感器，所述出水集管上设有温度传感器，所述温度传感器和流量传感器分别与控制单元相连接，以利于通过温度传感器检测炉体进水集管和出水集管处除冰液的温度，流量传感器可以检测进口集管处除冰液的流量，将这些信息传递给控制单元，控制单元对采集到的流量和进出口温度进行计算，得出所需的实时加热效率，然后通过控制风压大小、油压大小及喷嘴开启的数量，来保证除冰液出口温度的稳定。

本实用新型所述炉体下端面间隔设有安装固定架，所述安装固定架与炉体外壁固定连接，以利于通过安装固定架与车辆固定连接，拆装方便同时避免了直接将炉体固定在车辆上，可以很好的保护好炉体上各类电器元件，提高了炉体的抗震性，便于移动车辆使用。

本实用新型所述前烟箱呈空心阶梯轴状，所述前烟箱前端的口径小于后端的口径，以利于将前烟箱后端内嵌入炉体内。

本实用新型所述烟道上设有阻燃防火网，以利于通过阻燃防火网及烟道用于排出燃烧后产生的废气并阻止烟气中明火排出。

本实用新型所述炉体表面和前烟箱表面上分别设有保温层，以利于减少燃烧产生的热量散失，确保除冰液在炉体盘管内流动并吸收燃烧产生的热量。

本实用新型所述火焰探测器固定座前端设有与燃油管相平行的支撑杆，所述支撑杆后端上部与火焰探测器固定座固定连接，支撑杆前端经蝶形螺钉与前封板固定连接，以利于更好的支撑火焰探测器固定座。

本实用新型所述相邻燃烧筒之间设有防火密封垫，所述防火密封垫与固定板固定连接，以利于防止风机吹出的风从相邻燃烧筒之间吹过进入炉腔，降低炉腔内的温度。

本实用新型所述前封板与炉体前端面之间设有密封垫，以利于提高炉体的密封性。

本实用新型由于采用上述结构，具有温度控制精度高、加热速度快、安全可靠性好，结构紧凑、适用于移动车载等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的左视图。

图3是本实用新型风机总成、燃烧总成和前烟箱总成的结构示意图。

图4是本实用新型中燃烧总成的部分结构示意图。

图5是本实用新型中图4的左视图。

图6是本实用新型中图4的A-A视图。

图7是本实用新型中前烟箱总成的结构示意图。

图8是本实用新型中图7的左视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

一种飞机除冰车燃油加热器，包括风机总成1、燃烧总成2和炉体3，所述炉体3上端设有烟道4，下端两侧分别设有进水集管5和出水集管6，所述炉体3内设有炉体盘管7，炉体盘管7两端分别与进水集管5和出水集管6相连接，炉体盘管7内设有除冰液，其特征在于：设有控制系统，所述控制系统包括控制单元，所述炉体3前端设有前烟箱总成8，后端设有后烟箱总成9，所述前烟箱总成8前端上部设有风机总成1，前烟箱总成8内设有燃烧总成2，所述前烟箱总成8包括风道10、固定板11、前烟箱12和燃烧筒13，所述前烟箱12内间隔设有燃烧筒13，所述前烟箱13前端设有固定板11和风道10，前烟箱13后端内嵌入炉体3内，所述固定板11前端面与风道10后端面固定连接，后端面与前烟箱12固定连接，所述固定板11外围周边与炉体3前端面固定连接，所述固定板11上间隔设有与燃烧筒13相配合的圆孔，所述圆孔的内径与燃烧筒13的内径相配合，所述燃烧筒13前端面与圆孔周边的固定板11固定连接，所述燃烧总成2包括前封板14、燃油管15、油箱、燃油电磁阀16、喷油嘴17、油压传感器、稳焰盘18、正负点火电极19、火焰探测器20和火焰探测器固定座21，所述风道10前端设有前封板14，前封板14周边与风道10前端面固定连接，所述前封板14上均匀分布有至少三个管孔，所述圆孔的数量与管孔的数量相配合，管孔的中心和圆孔的中心在同一条水平线上，所述前封板14上至少设有三个燃油管15，前封板14上设有观察窗22，所述燃油管15前端设有燃油电磁阀16，后端依次穿过管孔和圆孔设有喷油嘴17，所述燃油管17前端经燃油电磁阀16与油箱相连接，所述燃油管15与前封板14固定连接，所述喷油嘴17上设有油压传感器，所述喷油嘴17前端与燃油管15固定连接，所述喷油嘴17上设有稳焰盘18，所述稳焰盘18中间与喷油嘴17固定连接，所述喷油嘴17、稳焰盘18和燃烧筒13的中心在同一条直线上，以利于在点火后，形成饱满的圆柱火焰，火焰长度长，加热效率高，所述其中一个喷油嘴17的后端两侧设有正负点火电极19，所述正负点火电极19前端与燃油管15固定连接，所述正负点火电极19所在的燃油管15下端设有火焰探测器20，以利于通过火焰探测器检测点火是否成功，所述火焰探测器20位于火焰探测器固定座21上，所述火焰探测器固定座21后端与火焰探测器20固定连接，前端与前封板14固定连接，所述燃油电磁阀16、油压传感器、正负点火电极19和火焰探测器20分别与控制单元相连接，所述风道10上端设有风机总成1，所述风机总成1包括风机、风压传感器和马达，所述风机与马达相连接，所述风机出口设有风压传感器，所述风机下端与风道10上端相连通，风机下端面周边与风道10外壁固定连接，所述风机、马达和风压传感器分别与控制单元相连接，以利于通过风机为燃烧总成提供空气，风压传感器可以检测风机的风压，所述后烟箱总成9包括后烟箱保温层23和后背板24，所述后烟箱保温层23前端面周边与炉体3后端面固定连接，所述后烟箱保温层23后端面与后背板24固定连接，所述进水集管5上设有温度传感器和流量传感器，所述出水集管6上设有温度传感器，所述温度传感器和流量传感器分别与控制单元相连接，以利于通过温度传感器检测炉体进水集管和出水集管处除冰液的温度，流量传感器可以检测进口集管处除冰液的流量，将这些信息传递给控制单元，控制单元对采集到的流量和进出口集管处的温度进行计算，得出所需的实时加热效率，然后通过控制风压大小、油压大小及喷嘴开启的数量，来保证除冰液出口温度的稳定。

本实用新型所述炉体3下端面间隔设有安装固定架25，所述安装固定架25与炉体3外壁固定连接，以利于通过安装固定架与车辆固定连接，拆装方便同时避免了直接将炉体固定在车辆上，可以很好的保护好炉体上各类电器元件，提高了炉体的抗震性，便于移动车辆使用。

本实用新型所述前烟箱12呈空心阶梯轴状，所述前烟箱12前端的口径小于后端的口径，以利于将前烟箱后端内嵌入炉体内。

本实用新型所述烟道4上设有阻燃防火网26，以利于通过阻燃防火网及烟道用于排出燃烧后产生的废气并阻止烟气中明火排出。

本实用新型所述炉体3表面和前烟箱12表面上分别设有保温层，以利于减少燃烧产生的热量散失，确保除冰液在炉体盘管内流动并吸收燃烧产生的热量。

本实用新型所述火焰探测器固定座21前端设有与燃油管15相平行的支撑杆27，所述支撑杆27后端上部与火焰探测器固定座21固定连接，支撑杆27前端经蝶形螺钉28与前封板14固定连接，以利于更好的支撑火焰探测器固定座。

本实用新型所述相邻燃烧筒13之间设有防火密封垫29，所述防火密封垫29与固定板11固定连接，以利于防止风机吹出的风从相邻燃烧筒之间吹过进入炉腔，降低炉腔内的温度。

本实用新型所述前封板14与炉体3前端面之间设有密封垫30，以利于提高炉体的密封性。

如附图，本实施例中设置四个喷油嘴，喷油嘴的数量决定管孔、圆孔和燃烧筒的数量，故相应地分别设置有四个管孔、四个圆孔和四个燃烧筒，喷油嘴、管孔、圆孔和燃烧筒一一对应，本实施例中的前后关系是按照附图1的前后关系来描述的，燃烧总成包括四个喷油嘴，四个喷油嘴与四个燃油管固定连接，四个燃油管间隔固定在前封板上，每个喷油嘴上设有一个稳焰盘，稳焰盘固定在喷油嘴的前端，其中一个燃油管上固定有正负点火电极，点火电极的正负极之间的距离以及正负点火电极与喷油嘴后端端面之间的距离均按照现有安全规定的要求进行安装，以保证点火的可靠性，本实用新型中通过风机总成提供燃烧所需的空气，燃烧总成提供燃烧所需的燃油，前烟箱用于风机总成和燃烧总成提供的空气和燃油在前烟箱内充分混合并点火燃烧，风道使得风机总成形成的压力风由旋转通道进入前烟箱，燃烧总成的喷油嘴、稳焰盘和燃烧筒同心并且间隙均匀，可以形成饱满的圆柱火焰，火焰长度长，加热效率高，炉体盘管用于一定压力的除冰液在炉体盘管内流动并充分吸收燃烧产生的热量，阻燃防火网和烟道使得燃烧产生的烟气经炉体前端到炉体后端在上升往回经炉体前端上部的烟道排出，阻燃防火网可以防止烟气中明火排出，炉体上的保温层可以减少燃烧产生的热量散失，本实用新型通过控制系统来实现对除冰液出口温度的控制，控制系统可以安装在炉体上，也可以组成一个单独控制单元件置于炉体一侧，或者是与车体驾驶室的车载控制系统相连接，这样操作人员在驾驶室内即可控制调节，控制系统包括控制单元，控制单元可为现有技术中常见的PLC控制单元，使用时，本实用新型通过安装固定架固定车体上，进水集管与装有除冰液的容器相连，通过进水集管向炉体盘管内供除冰液，燃油管与油箱、油泵相连，装有除冰液的容器、油箱、油泵均固定在车体上，通过控制单元启动风机总成和燃烧总成，火焰探测器检测点火是否成功，如不成功，控制单元将关闭燃油电磁阀，切断供油，继续运行风机总成，向前烟箱内供风，进行油气吹扫，防止再次点火是出现爆燃，待吹扫干净后，启动风机总成和燃烧总成，通过火焰探测器检测点火是否成功，点火成功后，通过温度传感器检测进出口集管除冰液的温度以及进口集管处除冰液的流量，控制单元对采集到的流量和进出口集管处的温度进行计算，得出所需的实时加热效率，然后通过控制风压大小、油压大小及喷嘴开启的数量，来保证除冰液出口温度的稳定，本实用新型相比现有技术，一是燃烧总成可以根据需求设置多个喷油嘴，喷油嘴的喷油压力可根据需求调节，可以保证除冰液出口温度的稳定；二是本实用新型中风机安装在风道上端，风道通过前烟箱与炉体相连接，炉体大小不受风机和风道尺寸的影响，可以根据飞机除冰车的载液量进行确定；三是本实用新型通过安装固定架与车体连接，本实用新型不直接与车体连接，拆装方便同时避免了直接将炉体固定在车辆上，可以很好的保护好炉体上各类电器元件，提高了炉体的抗震性，便于移动车辆使用。

本实用新型由于采用上述结构，具有温度控制精度高、加热速度快、安全可靠性好，结构紧凑、适用于移动车载等优点。

设计图

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