具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种双相膜机载氧氮分离系统，其特征在于：它包括电控阀1、过滤器2、稳压器3、热交换器4、加热器5、温度传感器6、双相陶瓷膜组件7、限流器8、氧浓度传感器9、第一单向阀10、第一火焰抑制器11、中央翼油箱12、通气箱13、第二火焰抑制器14、第二单向阀15、增压装置16、储气罐17、压力传感器18、混合比调节器19、面罩20和控制器21；电控阀1的进气端1a通过管路与发动机引气系统出气端连通，电控阀1的出气端1b通过管路与过滤器2的进气端2a连通，过滤器2的出气端2b通过管路与稳压器3的进气端连通，过滤器2的排污口2c通过管路与飞机的排污系统连通，稳压器3的出气端通过管路与热交换器4的引气进气端4a连通，热交换器4的引气出气端4b通过管路与加热器5的进气端5a连通，加热器5的出气端5b和温度传感器6的感温端并联后通过管路与双相陶瓷膜组件7的进气端7a连通，双相陶瓷膜组件7的聚集的富氮气体出气端7b通过管路与限流器8的进气端连通，限流器8的出气端和氧浓度传感器9的取样端并联后通过管路与第一单向阀10的进气端连通，第一单向阀10的出气端通过管路与第一火焰抑制器11的输入端连通，第一火焰抑制器11的输出端通过管路与中央翼油箱12的进气端连通，中央翼油箱12的出气端通过管路与通气箱13的进气端连通，通气箱13的出气端通过管路与第二火焰抑制器14的输出端连通，第二火焰抑制器14的输入端与大气连通；双相陶瓷膜组件7的渗透测氧气出口端7c通过管路与热交换器4的换热气入口端4c连通，热交换器4的换热气出口端4d通过管路与第二单向阀15的进气端连通，第二单向阀15的出气端通过管路与增压装置16的进气端16a连通，增压装置16的出气端16b通过管路与储气罐17的进气端连通，储气罐17的出气端和压力传感器18的感压端并联后通过管路与混合比调节器19的氧气进气端19a连通，混合比调节器19的空气进气端19c通过管路与大气连通，混合比调节器19的混合气出气端19b通过管路与面罩20的进气端连通，面罩20内的气体供带面罩的人员呼吸；电控阀1的控制信号输入端1c通过导线与控制器21的电控阀控制信号输出端21a连接，压力传感器18的信号输出端通过导线与控制器21的压力传感器信号输入端21b连接，增压装置16的控制信号输入端16c通过导线与控制器21的增压装置控制信号输出端21c连接，加热器5的控制信号输入端5c通过导线与控制器21的加热器控制信号输出端21d连接，温度传感器6的信号输出端通过导线与控制器21的温度传感器信号输入端21e连接，氧浓度传感器9的信号输出端通过导线与控制器21的氧浓度传感器信号输入端21f连接。

本发明的工作原理是：发动机引出的气体，从电控阀1的进气端1a输入，当系统工作时，控制器21的电控阀控制信号输出端21a发出指令，电控阀1的控制信号输入端1c接受打开信号，电控阀打开，气体从电控阀1的出气端1b流出，从过滤器2的进气端2a流入，过滤器2用于过滤引气中的水分和杂质，过滤出的水分和杂质物从过滤器2的排污口2c口排出。过滤后的气体从过滤器2的出气端2b通过管路流入稳压器3的进气端，气体经过稳压器3稳压后，从热交换器4的引气进气端4a流入，热交换器4回收双相陶瓷膜组件7的渗透测氧气出口端7c过来进入热交换器4的换热气入口端4c的氧气的热量，被预热的气体从热交换器4的引气出气端4b流出，引气温度升高，从加热器5的进气端5a流入，经加热器加热后，从加热器5的出气端5b流出，温度传感器6测试气体温度，其温度信号发给控制器21，控制器21的温度信号输入端21e接收温度信号后，通过与存储在控制器内的设定温度比较，从控制器21的加热器控制信号输出端21d发出控制信号，从加热器5的控制信号输入端5c输入，控制加热器的加热状态。合适温度、压力的气体从双相陶瓷膜组件7的进气端7a流入，双相陶瓷膜组件在高温750℃～900℃下工作，在混合氧离子-电子传导双相陶瓷膜的一个表面上电离使氧分子成为氧离子，通过膜传导离子，同时，氧离子上多余的电子在氧分压的驱动下向相反迁移，在陶瓷膜的另一表面上把它们还原成氧分子，生成纯氧气体。有害气体的分子和离子不能通过陶瓷膜渗透，从而具有防生化功能。生成的纯氧从双相陶瓷膜组件7的渗透测氧气出口端7c流出；生成的富氮气体富集在富氮气体出气端7b流出，经过限流器8，限流器8的作用是限制流量值。通过限流器8限制流量值，实现输出的双相陶瓷膜组件7分离出来的富氮气体的氧浓度为预计的区间值，通过氧浓度传感器9用于测试富氮气体的氧浓度，显示氧浓度状态，系统通过限流器8的孔径和入口压力来匹配输出的流量值，实现输出气体氧浓度的控制，以满足中央翼油箱12需要的流量和氧浓度要求，第一单向阀10的作用是防止中央翼油箱12内的液态燃油回流到气体上游通道中，污染上游产品部件，尤其注意对氧浓度传感器9的污染，电化学、超声波、氧化锆等原理的氧浓度传感器9受到污染影响测量精度，甚至出现损坏。火焰抑制器11和火焰抑制器14的作用是防止火焰带入中央翼油箱12；从双相陶瓷膜组件7的渗透测氧气出气端7c流出的氧气，氧气纯度高，氧浓度达到99％以上，渗透测出来的纯氧压力低，不能满足供氧压力要求，从热交换器4的换热气入口端4c流入，生成的氧气中热量在热交换器4中与凉的引气交换热量，氧气从热交换器4的换热气出口端4d流出，流入第二单相阀15，第二单向阀15的作用是防止生成的氧气回流，压力降低，从第二单向阀15流出的氧气，进入增压装置16增压，增压装置16的作用是提高生成的纯氧压力，增压的纯氧进入储气罐17，从储气罐17流出的纯氧经过压力传感器18测试，当测试的压力通过导线传送给控制器21，如果测试压力超过了控制器21设定的压力，控制器21的增压装置控制信号输出端21c将信号从增压装置16的控制信号输入端16c传给增压装置16，增压装置16将停止工作，直到压力传感器18测试的压力低于设定压力，增压装置16接受控制开始工作；氧气从混合比调节器19的氧气进气端19a，通过引射方式，从混合比调节器19的空气进气端19c引入大气中空气，在混合比调节器19降压混合，形成富氧气体从混合比调节器19的混合气出气端19b流出，进入面罩20供飞行员呼吸用。

本发明的一个实施例，所采用的电控阀1、过滤器2、稳压器3、热交换器4、加热器5、温度传感器6、、限流器8、氧浓度传感器9、第一单向阀10、、第二单向阀15、储气罐17和压力传感器18都是货架产品。双相陶瓷膜组件7是混合氧离子-电子传导陶瓷膜组件。