雙冷源飛機地面節能環保空調系統的製作方法

2023-12-04 19:35:46 2

專利名稱：雙冷源飛機地面節能環保空調系統的製作方法
技術領域：
本發明與航空地面設備有關，尤其與飛機在地面上使用的空調系統 有關。
背景技術：
現在各大機場對地面飛機內部的空氣處理均採用橋掛式、固定式或 移動式空調系統。橋掛式空調系統吊裝在登機橋下，機組和送風軟管隨 登機橋移動而移動。固定式空調系統安裝於登機橋固定立柱旁，移動式 空調系統可移動至飛機停靠位置。1. 橋掛式空調系統及安裝方式存在的缺陷.-a. 因該機組吊掛於登機橋下，受水源限制，不能做成水冷式機組， 只能為強制風冷式空調，不同冷量的機組重量3 5噸，因此要求登機 橋應具有較高的結構強度、承載能力和很好的抗震動性能，必須增加鋼 板厚度，高水平的焊接工藝。b. 機組安裝於活動橋下，要求升降立柱應具有足夠高的液壓驅動才 能使登機橋移動至飛機停靠位置。c. 機組送風軟管收放不方便、磨損大、輸送距離遠、溫升高，佔用 機坪面積，不利於車輛來往經過，存在一定的不安全因素。以上幾點缺陷導致機場建設成本費用增加30萬 60萬元，每年增 加運行費用10萬元/臺，遠遠高於空調投資成本。2. 地面固定式空調系統存在的缺陷a. 同橋掛式機組一樣，也受水源限制，只能為強制風冷式空調，體 積大，安裝在登機橋固定立柱旁邊，佔用機坪較大面積。b. 佔據飛機牽引杆及各種小車的停放位置，機坪更加擁擠，同時也 給往來於登機橋下的各種車輛造成不安全因素，有違機場"安全第一" 的重要警示。c. 地面安裝，送風軟管輸送距離遠，磨損大，溫升高，機組功耗增 加10%，每年運行費用增加IO萬元左右。3.移動式空調系統存在的缺陷 a. 受水源限制，機組為強制風冷式空調，體積大，重量一般在5 8 噸，所選底盤承載能力也較大，增加機組成本。b. 由於機組體積較大，佔用飛機停靠點一定的面積，且會給飛機和 其它供給車輛造成不安全因素。'c. 若機組為自帶發電機組，則會造成機坪噪聲大，發電機組排出的 廢氣造成機場環境汙染，嚴重時影響飛機的正常起降。d. 若機組不自帶發電機組，則需要外接電源，根據飛機停靠位置所 需電纜較長，電纜收放極不方便，且給過往車輛造成一定的阻礙和不安 全因素。e. 機組能耗高，送風軟管較長，溫升5 TC，噪聲大，冷凝水排放 不方便，造成機坪環境汙染。

發明內容
本發明的目的是提供一種節約能源、減少汙染，使用和建設成本低， 不佔用機場面積，使用安全、方便的雙冷源飛機地面節能環保空調系統。 本發明是這樣實現的本發明雙冷源飛機地面節能環保空調系統，由以中央空調提供的冷 水為換熱介質的水冷式第一空氣處理系統和以製冷劑為換熱介質的壓 縮製冷式第二空氣處理系統組成空調系統第一空氣處理系統有通水式 換熱器7經水泵8注入來自侯機樓中央空調冷水與來自侯機樓或廊橋通道的空氣進行熱交換，冷卻後的空1由離心風機6驅動經第二空氣處理 系統的蒸發器、出風罩2、送風軟管'l和地下通道系統送入飛機倉內， 通水式換熱器7換熱後的水直接或經套管式換熱器10排至侯機樓中央 空調貯水系統，第一、二空氣處理系統位於侯機樓內，地下通道系統包 括埋於窒外停機坪的帶保溫層送風管道22,送風管道一端與送風軟管1 相連，送風管道22的另一端與軟管23相連。通水式換熱器7為並聯的兩個，分別位於離心風機6兩側的進風口 外與離心風機出風口外的蒸發器成品字形布置。出風罩2與蒸發器4之間有電加熱器3，通水式換熱器將夕卜界空氣 加熱後，再經蒸發器4和電加熱器加熱經風罩2通過軟管為飛機提供熱 空氣。壓縮機14並聯有高、低壓力控制器12，壓縮機的介質進出兩端各5有一個避震管，通水式換熱器7的進出水管經電磁閥9連通後，進出水 管的混合水一起進入套管式換熱器10。在設定的環境溫度值以下，第一空氣處理系統工作，在設定的環境 溫度值及其以上，第一、二空氣處理系統均工作。所述軟管23的外露端與彈起裝置24的蓋板下的接頭固定卡25連 接，不送風時，壓下彈起裝置24的蓋板，軟管收縮至豎井26內，送風 時，彈起裝置24的蓋板上提，止退杆29叉開，人工將接頭30與飛機 上的接頭連接，冷凝水排放管道28埋於停機坪地下， 一端與豎井底部 連接， 一端有電磁閥27並與中央空調貯水系統連接。蒸發器一端低壓過濾器20與壓縮機14連接，另一端經膨脹閥21、 第一電磁閥17、手閥16、乾燥過濾器15、儲液器13或/和套管式換熱 器10與壓縮機14連接，或者蒸發器的另一端經膨脹閥21、第二電磁閥 17與壓縮機14連接。本發明適用於機場登機橋可為輕型橋，對承載能力和結構強度要求 不高，不佔用機坪和登機橋的有限空間，節能又環保。本發明有如下特點1. 能耗低，製冷效率高。傳統型強制風冷式空調系統使用R134a制 冷劑時能效比在1. 0左右，使用R22製冷劑時能效比在1. 5 2. 2之間， 能耗高，製冷效率低。而該機組(ADW)能效比可達3.5以上。2. 建設、運行費用低，外形尺寸小、重量輕、節能、環保、噪聲 低。該機組(ADW)安裝時只需兩根水管與候機樓中央空調進、回水系 統連接，安裝簡單，操作方便。與傳統型強制風冷式空調系統相比，相 同製冷量的機組完全可以使用環保型製冷劑R134a代替R22,機組成本 降低35%，外形尺寸減小20%，相同條件下節約運行費用40%。3. 該機組(ADW)可以安裝在候機樓較小的角位處，佔用空間小， 運行時噪聲在60dB(A)左右。因此用戶完全可以用輕型登機橋代替重型 登機橋，投資成本節約30%左右，提高登機橋的安全性。4. 若候機樓中央空調採用蓄冷技術時，可以避開白天電網"峰期" 負荷，利用夜晚電網"谷期"負荷，充分利用政府正實施的峰谷期不同 電價政策。據統計，谷期電價只相當於峰期電價的1/2甚至1/5。這樣 將使用戶節約運行費用50%左右。5. 因該機組安裝在候機樓內，新風來自於候機樓，可有效減小機組負荷，節約能耗20%。6. 地下通道系統(GSS)是與空調機組相連接為飛機提供經過降溫、 除溼、新鮮、舒適的空氣通道，送風管道埋在地下層。該系統的一頭與 ADW連接，另一頭則安置於機坪飛機停靠位置，飛機接頭通過彈起裝置 伸出或縮回地坪，彈起裝置退回後與停機坪完全齊平，保障停機坪使用 暢通無阻。結構示意圖如圖(二)。7. 不佔用停機坪面積，可有效解決停機坪擁擠問題，飛機停靠方便， 無任何不安全因素存在。8. 送風軟管操作方便，收放自如，磨損小。9. 通道保溫性能好，其溫升遠低於露置在空氣中的送風軟管溫升， 節約能耗10%左右。. -.IO.該系統使用年限久，可節約材耗10%左右。雙製冷源飛機地面節能環保空調系統用於大機場，具有以下優點a. 有效節約機場建設和運行費用，充分利用候機樓或廊橋迴風，以 及中央空調冷水，大大降低機組能耗，解決機場電力供應不足問題。每 臺同等冷量機組，使用該系統將節約建設費用50 80萬元，節約運行 費用及材耗15萬元/年。b. 節約已建機場機坪面積，減少機坪擁擠向題，為其它車輛的停放 提供空間。c. 避免了飛機起降時不安全因素的存在，同時提高其它車輛過往的 安全性。d. 操作、維修簡單方便，大大提高工作效率，節約人力資源。e. 減少環境汙染，提高人類健康。因此，雙製冷源飛機地面節能環保空調系統是真正意義上的高效、 節能、環保、方便、快捷的空調系統。


圖1為本發明的空氣處理系統圖。 圖2為本發明的地下通道系統示意圖。' 圖3為彈起裝置結構圖。
具體實施例方式本發明由兩部分組成1.雙冷源飛機地面節能環保空調機組(ADM);2.地下通道系統(GSS)。1.雙冷源飛機地面節能環保空調系統(ADW)是利用機場候機樓中 央空調冷水(一定濃度的乙二醇-水溶液或NaC1-水溶液)通過通水式換 熱器和蒸發器來調節空氣溫度，為飛機提供舒適、新鮮空氣的空調裝置。 該機組由以中央空調提供冷水為換熱介質的多級水冷式空氣處理 系統和以製冷劑為換熱介質的蒸氣壓縮式空氣處理系統組成。兩系統包 括如下部件 _ l一送風軟管；2 —出風罩；3 —加熱器；4、 5 —蒸氣壓縮式蒸發器;5心風機；7—通水式換熱器；8 —水泵；.9一電磁閥；10 —套管式換 ;11、 18 —避震管；12 —高、低壓力控制器；13 —儲液器；14一壓 ;15 —乾燥過濾器；16 —球閥；17—電磁閥；19一視液鏡；20 —過 ;21 —膨脹閥 -工作原理當環境溫度高於30'C以上時，外界空氣在離心風機6的 作用下先經過通水式換熱器7表面第一次降溫、除溼，降溫後的空氣再 經過蒸氣壓縮式蒸發器4、 5第二次降溫，進一步冷卻空氣，最後達到 送風溫度的要求。來自候機樓中央空調冷水被水泵8壓入通水式換熱器 7,與外界空氣進行熱交換後出水溫度升高，進入套管式換熱器10與高溫高壓製冷劑蒸氣進行熱交換，水溫進一步升高，最後由水泵抽出排至候機樓中央空調回水系統中。當外界環境溫度低於3(TC時，外界空氣只 需與通水式換熱器7進行熱交換就能達到機組送風溫度的要求，此時蒸氣壓縮式製冷系統不參與空氣冷卻。從蒸發器出來的低溫低壓製冷劑蒸氣通過吸氣管路，流經過濾器20、壁震管18被吸入壓縮機14,再被壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，高 溫高壓製冷劑通過排氣管道進入套管式換熱器10，放出的熱量被流經其 中的冷水帶走，製冷劑被冷卻成液體，經液體管路、儲液器13、乾燥過 濾器15、球閥16、電磁閥17到達膨脹閥21處，液體製冷劑被節流降 壓成低溫壓的氣液混合物，進入蒸發器4與流經表面的空氣進行熱交換，空氣被冷卻達到送風溫度，製冷劑被加熱氣化，再次通過吸氣管路流經 過小工器20進入壓縮機。再次進入下個循環，這樣周而復始的把空氣 中的熱量轉移中央空調的水中，以實現對飛機提供除溼、新鮮的冷空氣。 l一雙製冷源飛機地面節能環保空調機組(ADW); 28—冷凝水排放管道；22—帶保溫層送風鋼管；23—送風鋼絲軟管；24—彈起裝置；27一電磁閥。§ 幾 §著杉晉熱縮濾8原理當飛機停靠好了，將送風鋼絲軟管23拉出接至飛機進風口，按下彈起裝置24 "啟動"按鈕，安置於侯機樓內的空調系統啟動運動， 機組送出經降溫、除溫的冷空氣通過帶保溫層的送風鋼管22和送風鋼 絲軟管23進入飛機機艙內部，對機艙進行空氣調節處理。送風管道外 表面凝結水流入集水槽內，當水位達到一定高度時，電磁閥27打開， 集水槽內冷凝水通過排放管道28被抽出至中央空調貯水系統中。當機艙內部空氣溫度達到要求後，按下彈起裝置24上"停止"按 鈕，空調系統機組運動，送風結束。待送風軟管內空氣卸壓後，將鋼絲 軟管疊入地下管道內，飛機接頭固定在彈起裝置上，最後壓下彈起裝置， 通過特定鎖緊機構保證彈起裝置24與地面齊平且穩固可靠。
權利要求
1、雙冷源飛機地面節能環保空調系統，其特徵在於由以中央空調提供的冷水為換熱介質的水冷式第一空氣處理系統和以製冷劑為換熱介質的壓縮製冷式第二空氣處理系統組成空調系統第一空氣處理系統有通水式換熱器(7)經水泵(8)注入來自侯機樓中央空調冷水與來自侯機樓或廊橋通道的空氣進行熱交換，冷卻後的空氣由離心風機(6)驅動經第二空氣處理系統的蒸發器、出風罩(2)、送風軟管(1)和地下通道系統送入飛機倉內，通水式換熱器(7)換熱後的水直接或經套管式換熱器(10)排至侯機樓中央空調貯水系統，第一、二空氣處理系統位於侯機樓內，地下通道系統包括埋於室外停機坪的帶保溫層送風管道(22)，送風管道一端與送風軟管(1)相連，送風管道(22)的另一端與軟管(23)相連。
2、 根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於通水式換熱器(7) 為並聯的兩個，分別位於離心風機(6)兩側的進風口外與離心風機出 風口外的蒸發器成品字形布置。
3、 根據權利要求l所述的空調系統，其特徵在於出風罩(2)與蒸 發器(4)之間有電加熱器(3)，通水式換熱器將外界空氣加熱後，再 經蒸發器(4)和電加熱器加熱經風罩(2)通過軟管為飛機提供熱空氣。
4、 根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於壓縮機(14)並 聯有高、低壓力控制器(12)，壓縮機的介質進出兩端各有一個避震管， 通水式換熱器(7)的進出水管經電磁閥(9)連通後，進出水管的混合 水一起進入套管式換熱器ao)。
5、 根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於在設定的環境溫 度值以下，第一空氣處理系統工作，在設定的環境溫度值及其以上，第 一、二空氣處理系統均工作。
6、 根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於所述軟管(23) 的外露端與彈起裝置(24)的蓋板下的接頭固定卡(25)連接，不送風 時，壓下彈起裝置(24)的蓋板，軟管收縮至豎井(26)內，送風時， 彈起裝置(24)的蓋板上提，止退杆(29)叉開，人工將接頭(30)與 飛機上的接頭連接，冷凝水排放管道(28)埋於停機坪地下， 一端與豎井底部連接， 一端有電磁閥(27)並與中央空調貯水系統連接。
7、根據權利要求1所述的空調系統，其特徵在於蒸發器一端低壓 過濾器(20)與壓縮機(14)連接，另一端經膨脹閥(21)、第一電磁 閥(17)、手閥(16)、乾燥過濾器(15)、儲液器(13)或/和套管式換 熱器(10)與壓縮機(14)連接，或者蒸發器的另一端經膨脹閥(21)、 第二電磁閥(17)與壓縮機(14)連接。
全文摘要
本發明為雙冷源飛機地面節能環保空調系統，解決已有飛機地面空調機組耗能高，佔用飛機停機坪，運行成本高的問題。由以中央空調提供的冷水為換熱介質的水冷式第一空氣處理系統和以製冷劑為換熱介質的壓縮製冷式第二空氣處理系統組成空調系統第一空氣處理系統有通水式換熱器(7)經水泵(8)注入來自侯機樓中央空調冷水與來自侯機樓或廊橋通道的空氣進行熱交換，冷卻後的空氣由離心風機(6)驅動經第二空氣處理系統的蒸發器、出風罩(2)、送風軟管(1)和地下通道系統送入飛機倉內，通水式換熱器(7)換熱後的水直接或經套管式換熱器(10)排至侯機樓中央空調貯水系統，第一、二空氣處理系統位於侯機樓內，地下通道系統包括埋於室外停機坪的帶保溫層送風管道(22)，送風管道一端與送風軟管(1)相連，送風管道(22)的另一端與軟管(23)相連。
文檔編號F24F13/02GK101581484SQ20091005957
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年6月12日
發明者民 任, 孫志強 申請人:四川華盛強航空地面設備有限公司