Воздухоосушительная система и способ осушения воздуха - RU2019106542A
Код документа: RU2019106542A
Формула
1. Воздухоосушительная система (200), содержащая:
компрессор (207), соединенный с первым впускным отверстием (201) для воздуха, через которое обеспечена возможность приема влажного воздуха (350);
первую турбину (205), сообщающуюся по текучей среде с компрессором (207) и соединенную с первым выпускным отверстием (203) для воздуха, через которое обеспечена возможность выталкивания сухого воздуха (360); и
вторую турбину (206), соединенную со вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха и приводимую в движение по меньшей мере частично потоком воздуха, вызываемым перепадом давления между вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха;
причем вторая турбина (206) функционально соединена с компрессором (207) и первой турбиной (205) приводным механизмом (211), так что вращение второй турбины (206) приводит во вращение компрессор (207) и первую турбину (205).
2. Воздухоосушительная система (200) по п. 1, также содержащая:
теплообменник (210), имеющий первое впускное отверстие (250) теплообменника, соединенное с выпускным отверстием (251) компрессора (207); и
водоотделитель (209), соединенный с первым выпускным отверстием (252) теплообменника (210) и с впускным отверстием (253) первой турбины (205).
3. Воздухоосушительная система (200) по п. 2, в которой:
выпускное отверстие (255) второй турбины (206) соединено со вторым впускным отверстием (256) теплообменника (210); и
второе выпускное отверстие (257) теплообменника (210) соединено со вторым выпускным отверстием (204) для воздуха.
4. Воздухоосушительная система (200) по п. 3, в которой водоотделитель (209) содержит канал (240, 242) для конденсата, соединенный с выпускным отверстием (255) второй турбины (206) с обеспечением возможности ввода влаги (241) в выпускное отверстие (255) второй турбины (206) по потоку до или после теплообменника (210).
5. Воздухоосушительная система (200) по любому из пп. 1-4, в которой обеспечена возможность приведения в действие первой турбины (205) по меньшей мере частично за счет перепада давления потока воздуха между выпускным отверстием (251) компрессора (207) и первым выпускным отверстием (203) для воздуха.
6. Воздухоосушительная система (200) по любому из пп. 1-4, также содержащая электродвигатель (208), соединенный с приводным механизмом (211).
7. Воздухоосушительная система (200) по любому из пп. 1-4, в которой сухой воздух (360) содержит воздух, имеющий примерно 10 гран или меньше воды на фунт воздуха (1,4 г/кг).
8. Воздухоосушительная система (200) по любому из пп. 1-4, в которой сухой воздух (360) имеет температуру от примерно точки замерзания воды до примерно нуля градусов по Фаренгейту (-18°C).
9. Летательный аппарат (100), содержащий:
корпус (180), образующий область (120) салона, включающую в себя область (130) верхнего полусвода и изолированную область (300), которая расположена по меньшей мере между областью (130) верхнего полусвода и внешней обшивкой (310), соединенной с корпусом (180); и
воздухоосушительную систему (200), соединенную с корпусом (180) и включающую в себя
компрессор (207), соединенный с первым впускным отверстием (201) для воздуха, расположенным с обеспечением возможности приема влажного воздуха (350) из области (130) верхнего полусвода;
первую турбину (205), сообщающуюся по текучей среде с компрессором (207) и соединенную с первым выпускным отверстием (203) для воздуха, через которое обеспечена возможность выталкивания сухого воздуха (360) в одно или более из следующего: область (130) верхнего полусвода и изолированную область (300); и
вторую турбину (206), соединенную со вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха, при этом второе впускное отверстие (202) для воздуха расположено с обеспечением возможности приема воздуха из области (120) салона, а второе выпускное отверстие (204) для воздуха расположено с обеспечением возможности выталкивания воздуха наружу летательного аппарата (100), при этом вторая турбина (206) выполнена с возможностью приведения в движение по меньшей мере частично потоком воздуха, вызываемым перепадом давления между вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха;
причем вторая турбина (206) функционально соединена с компрессором (207) и первой турбиной (205) приводным механизмом (211), так что вращение второй турбины (206) приводит во вращение компрессор (207) и первую турбину (205).
10. Летательный аппарат (100) по п. 9, также содержащий:
теплообменник (210), соединенный с корпусом (180) и имеющий первое впускное отверстие (250) теплообменника, соединенное с выпускным отверстием (251) компрессора (207); и
водоотделитель (209), соединенный с первым выпускным отверстием (252) теплообменника (210) и с впускным отверстием (253) первой турбины (205).
11. Летательный аппарат (100) по п. 10, в котором:
выпускное отверстие (255) второй турбины (206) соединено со вторым впускным отверстием (256) теплообменника (210); и
второе выпускное отверстие (257) теплообменника (210) соединено со вторым выпускным отверстием (204) для воздуха.
12. Летательный аппарат (100) по любому из пп. 9-11, в котором обеспечена возможность приведения в действие первой турбины (205) по меньшей мере частично за счет перепада давления потока воздуха между выпускным отверстием (251) компрессора (207) и первым выпускным отверстием (203) для воздуха.
13. Летательный аппарат (100) по любому из пп. 9-11, также содержащий электродвигатель (208), соединенный с приводным механизмом (211).
14. Летательный аппарат (100) по п. 13, в котором электродвигатель (208) выполнен с возможностью приведения в движение компрессора (207), первой турбины (205) и второй турбины (206), когда перепад давления между вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха недостаточен для приведения в движение второй турбины (206).
15. Способ осушения воздуха, включающий:
прием, через первое впускное отверстие (201) для воздуха, влажного воздуха (350) в компрессор (207);
выталкивание сухого воздуха (360) из первой турбины (205) через первое выпускное отверстие (203) для воздуха, при этом первая турбина (205) сообщается по текучей среде с компрессором (207);
приведение в движение по меньшей мере частично второй турбины (206) потоком воздуха, вызываемым перепадом давления между вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха, при этом второе впускное отверстие (202) для воздуха и второе выпускное отверстие (204) для воздуха соединены со второй турбиной (206); и
приведение, по меньшей мере частично посредством приводного механизма (211), во вращение компрессора (207) и первой турбины (205) вращением второй турбины (206).
16. Способ по п. 15, также включающий:
уменьшение температуры выпуска (281) компрессора из компрессора (207), посредством теплообменника (210), по потоку до первой турбины (205) и
отделение влаги (241) от выпуска (281) компрессора водоотделителем (209) между теплообменником (210) и первой турбиной (205).
17. Способ по п. 16, также включающий слив конденсата из водоотделителя (209) к выпускному отверстию(255) второй турбины (206) с обеспечением возможности ввода влаги (241) в выпускное отверстие (255) второй турбины (206) по потоку до или после теплообменника (210).
18. Способ по любому из пп. 15-17, также включающий приведение в движение первой турбины (205) по меньшей мере частично за счет перепада давления потока воздуха между выпускным отверстием (251) компрессора (207) и первым выпускным отверстием (203) для воздуха.
19. Способ по любому из пп. 15-17, также включающий приведение в движение компрессора (207), первой турбины (205) и второй турбины (206) электродвигателем (208), когда перепад давления между вторым впускным отверстием (202) для воздуха и вторым выпускным отверстием (204) для воздуха недостаточен для приведения в движение второй турбины (206).
20. Способ по любому из пп. 15-17, согласно которому сухой воздух (360) содержит воздух, имеющий примерно 10 гран или меньше воды на фунт воздуха (1,4 г/кг).
