本發明專利技術涉及一種燃油溫度控制系統，包括：預冷模塊，包括第一冷媒管路、預冷換熱器和第一燃油管路，在第一冷媒管路上流動的冷媒作為冷側流經預冷換熱器，而在第一燃油管路上流動的燃油作為熱側流經預冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到預冷溫度，預冷溫度高于水的冰點溫度；終冷模塊，包括第二冷媒管路、終冷換熱器和第二燃油管路，在第二冷媒管路上流動的冷媒作為冷側流經終冷換熱器，而在第二燃油管路上流動的燃油作為熱側流經終冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到低于預冷溫度的目標溫度。由此，可將燃油分階段地冷卻到目標溫度，實現燃油中含水量精準控制。本發明專利技術還涉及一種燃油制備系統和燃油制備方法。涉及一種燃油制備系統和燃油制備方法。涉及一種燃油制備系統和燃油制備方法。
【技術實現步驟摘要】
燃油溫度控制系統、燃油制備系統及燃油制備方法
[0001]本專利技術涉及燃油系統試驗領域。具體來說，本專利技術涉及一種燃油溫度控制系統、一種包括這種燃油溫度控制系統的燃油制備系統以及一種燃油制備方法。
技術介紹
[0002]近年來，由于燃油系統結冰導致的飛行事故多次出現，已經引起了各方適航審定部門的重視，并對燃油系統適航審定提出了新的適航條款，要求民用飛機必須開展燃油系統結冰試驗，來驗證和說明燃油系統對適航條款的符合性。例如，可參照SAE ARP 1401B、GJB 3577
?
99、MH/T9004
?
2013等飛機燃油系統和部件結冰試驗標準進行結冰試驗。目前，國外僅B787和A350開展了相關試驗，國內相關經驗缺乏。
[0003]特別是，含水量過飽和燃油的冷卻降溫是燃油系統結冰試驗的難點之一，其難點在于試驗溫度低，而低溫狀態下燃油中未溶解的水容易聚集結冰，在進行試驗燃油調制過程中需兼顧燃油中水的狀態、燃油降溫速率及燃油溫控精度等。因此，燃油制冷系統的設計對整個燃油系統結冰試驗的試驗效率、試驗可靠性、能耗等方面有著重要影響。
[0004]目前，國內在燃油低溫試驗方面也取得了一定的成果，其制冷系統設計主要可分為壓縮機制冷以及液氮制冷兩種類型。由于燃油系統結冰試驗所需試驗燃油量大且極端試驗溫度較低，壓縮機制冷存在低溫冷卻性能差、功耗高、噪音大等缺陷。
[0005]相對于壓縮機制冷，以液氮作為冷源，其冷卻能力有明顯提高。目前主要有兩類液氮作為冷源的制冷方式。第一種為液氮直接制冷，例如參見CN205678969U。但這種現有的液氮制冷系統多采用液氮直接通過換熱器與燃油進行換熱，其溫度控制能力較差，容易導致燃油中的水分在換熱器中聚集，導致試驗燃油含水量降低，甚至試驗失敗。第二種為中間介質制循環制冷，能夠有效提高燃油制冷效率及溫度控制精度。例如，CN 205203423U描述了一級換熱器無法將試驗燃油冷卻至目標溫度，需使用二級壓縮氣體再次降溫。這種現有方案對壓縮機制冷功率要求較高，且采用循環制冷方式，降溫過程對燃油中含水量影響很大。
[0006]總的來說，以上兩種方式均采用燃油循環制冷，將配制好的燃油通過制冷設備循環冷卻到目標溫度。但由于低溫燃油在設備中經過多次循環，導致大量水分聚集在循環管路中，燃油含水量明顯降低，且含水量很難精準控制。
[0007]因此，始終存在對能夠具備較好的溫度控制性能、同時能夠保持燃油中的含水量的燃油制備系統的需求，以提高燃油系統結冰試驗效率，降低試驗成本。
技術實現思路
[0008]本專利技術涉及一種燃油溫度控制系統，該燃油溫度控制系統可以包括：預冷模塊，預冷模塊可以包括第一冷媒管路、預冷換熱器和第一燃油管路，其中，在第一冷媒管路上流動的冷媒作為冷側流經預冷換熱器，而在第一燃油管路上流動的燃油作為熱側流經預冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到預冷溫度，預冷溫度高于水的冰點溫度；終冷模塊，終冷模塊可以包括第二冷媒管路、終冷換熱器和第二燃油管路，其中，在第二冷媒管路上流
動的冷媒作為冷側流經終冷換熱器，而在第二燃油管路上流動的燃油作為熱側流經終冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到低于預冷溫度的目標溫度。
[0009]本專利技術的燃油溫度控制系統可以將燃油分階段地冷卻到目標溫度，由此減少燃油中水分積聚在循環管路內的可能性，實現燃油中含水量精準控制，由此提高燃油系統結冰試驗效率。
[0010]在一些實施例中，終冷換熱器可以包括終冷一級換熱器和終冷二級換熱器，終冷模塊還可以包括中間介質換熱管路，中間介質可以經由中間介質換熱管路在終冷一級換熱器和終冷二級換熱器之間循環流經，其中，第二冷媒管路上的冷媒流經終冷一級換熱器，以使得冷媒通過終冷一級換熱器與中間介質實現熱交換，并且其中，具有預冷溫度的燃油流經終冷二級換熱器，以使得中間介質通過終冷二級換熱器與燃油實現熱交換。
[0011]通過兩級終冷，可以降低對制冷功率的要求，并且符合試驗要求，提高制備效率。
[0012]優選地，第一燃油管路能與用于容納燃油的燃油儲罐流體連通，以使得燃油能經由第一燃油管路和燃油儲罐循環流動。通過循環流動可以快速降低燃油的溫度，并且可以將具有預冷溫度的燃油保持在燃油儲罐內，從而為后續終冷做好準備。
[0013]有利地，第一燃油管路可以包括第一燃油低溫管路和第一燃油高溫管路，來自燃油儲罐的燃油可以經由第一燃油高溫管路流向預冷換熱器，經預冷換熱器熱交換的燃油可以經由第一燃油低溫管路流回到燃油儲罐。由此，可以實現燃油在燃油儲罐和預冷換熱器之間的單向循環流動。
[0014]特別是，第二燃油管路的一端可以與用于容納燃油的燃油儲罐流體連通，第二燃油管路的另一端可以與試驗油箱流體連通，以使得來自燃油儲罐的燃油流經終冷換熱器，并且以目標溫度直接流入試驗油箱。
[0015]由此，可以直接將燃油按照需求流量冷卻至目標溫度，避免在零下溫度循環換熱，有效減少水分的損失，實現燃油含水量精準控制，燃油制備成功率大大提高。
[0016]尤其是，預冷溫度可以為2
?
5攝氏度，并且/或者終冷溫度可以為
?
5攝氏度到
?
40攝氏度。
[0017]通過將預冷溫度保持在結冰溫度以上，可以避免在預冷過程中在循環管路內發生水和/或冰的聚集，減少水分損失，提高試驗準確度。
[0018]優選的是，第一燃油管路與第二燃油管路可以彼此隔離開設置。通過彼此相對獨立的燃油管路，燃油并不是在預冷模塊和終冷模塊之間循環冷卻，而是分階段地先進行預冷，然后再根據需要獨立進行終冷。例如，在預冷和終冷之間可以包括其它階段或者持續期望的時間段(燃油可以在此過程中保持其預冷溫度或者其它更低的合適溫度)。
[0019]本專利技術還涉及一種燃油制備系統，該燃油制備系統可以包括：如上所述的燃油溫度控制系統；冷源裝置，用于向燃油溫度控制系統提供冷媒；用于容納燃油的燃油儲罐，來自燃油儲罐的燃油能通過預冷模塊冷卻到預冷溫度；收集油箱，經預冷模塊冷卻的燃油能從燃油儲罐通過終冷模塊以目標溫度流入收集油箱。
[0020]通過本專利技術的燃油制備系統，可以獲得精確可控的燃油含水量，從而提高試驗效率，避免過量加水而導致的結果不準確。
[0021]有利地，該燃油制備系統還可以包括加水模塊，加水模塊可以構造成在通過預冷模塊將燃油儲罐內的燃油冷卻到預冷溫度之前將水加入燃油中，以達到在加水過程中維持
燃油溫度的良好效果。
[0022]另外，本專利技術還涉及一種燃油制備方法，該燃油制備方法可以包括：預冷步驟：可以通過預冷模塊將用于容納燃油的燃油儲罐內的燃油冷卻到預冷溫度，預冷溫度高于水的結冰溫度，其中，在預冷模塊中，冷媒作為冷側流經預冷換熱器，而來自燃油儲罐的燃油作為熱側流經預冷換熱器，以產生熱交換；終冷步驟：可以通過終冷模塊將燃油儲罐內的燃油冷卻到低于預冷溫度的目標溫度，其中，在終冷模塊中，冷媒可以作為冷側流經終冷換熱器，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種燃油溫度控制系統，其特征在于，所述燃油溫度控制系統包括：預冷模塊，所述預冷模塊包括第一冷媒管路、預冷換熱器和第一燃油管路，其中，在所述第一冷媒管路上流動的冷媒作為冷側流經所述預冷換熱器，而在所述第一燃油管路上流動的燃油作為熱側流經所述預冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到預冷溫度，所述預冷溫度高于水的冰點溫度；終冷模塊，所述終冷模塊包括第二冷媒管路、終冷換熱器和第二燃油管路，其中，在所述第二冷媒管路上流動的冷媒作為冷側流經所述終冷換熱器，而在所述第二燃油管路上流動的燃油作為熱側流經所述終冷換熱器，以通過產生熱交換來將燃油冷卻到低于所述預冷溫度的目標溫度。2.如權利要求1所述的燃油溫度控制系統，其特征在于，所述終冷換熱器包括終冷一級換熱器和終冷二級換熱器，所述終冷模塊還包括中間介質換熱管路，中間介質經由所述中間介質換熱管路在所述終冷一級換熱器和所述終冷二級換熱器之間循環流經，其中，所述第二冷媒管路上的冷媒流經所述終冷一級換熱器，以使得所述冷媒通過所述終冷一級換熱器與所述中間介質實現熱交換，并且其中，具有所述預冷溫度的燃油流經所述終冷二級換熱器，以使得所述中間介質通過所述終冷二級換熱器與所述燃油實現熱交換。3.如權利要求1所述的燃油溫度控制系統，其特征在于，所述第一燃油管路能與用于容納燃油的燃油儲罐流體連通，以使得燃油能經由所述第一燃油管路和所述燃油儲罐循環流動。4.如權利要求3所述的燃油溫度控制系統，其特征在于，所述第一燃油管路包括第一燃油低溫管路和第一燃油高溫管路，來自所述燃油儲罐的燃油經由所述第一燃油高溫管路流向所述預冷換熱器，經所述預冷換熱器熱交換的燃油經由所述第一燃油低溫管路流回到所述燃油儲罐。5.如權利要求1所述的燃油溫度控制系統，其特征在于，所述第二燃油管路的一端與用于容納燃油的燃油儲罐流體連通，所述第二燃油管路的另一端與試驗油箱流體連通，以使得來自所述燃油儲罐的燃油流經所述終冷換熱器，并且以所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅建軍，段安鵬，陳曦，王金彪，屈元元，
申請(專利權)人：中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。