實(shí)施方式涉及燃料蒸氣去除方法和系統(tǒng)，比如用于航空器。

背景技術(shù)：
在燃料罐的情況下，“惰化”可以指使燃料罐中的罐空(ullage)不可燃的方法。聯(lián)邦航空管理局(FederalAviationAdministration)(FAA)在1990和2001之間一系列燃料罐爆炸之后重新考慮航空器燃料罐的安全性。國家運(yùn)輸安全委員會(huì)(NationalTransportSafetyBoard)(NTSB)增加“運(yùn)輸類別航空器中的燃料罐內(nèi)爆炸性混合物”為其1997年“最需要的”運(yùn)輸安全目錄的第一項(xiàng)。一些已知的燃料罐具有含有液態(tài)燃料的區(qū)域和通常含有蒸發(fā)的燃料(即，燃料蒸氣)的罐空區(qū)域。在空氣的存在下，混合物可在罐空中具備燃料空氣比，并且當(dāng)罐空中的燃料空氣比位于某一范圍內(nèi)時(shí)可出現(xiàn)點(diǎn)火?？扇夹韵孪薅x為低于其燃料空氣比太小而無法點(diǎn)火的閾值。類似地，可燃性上限定義為高于其燃料空氣比太大而無法點(diǎn)火的閾值?？扇夹韵孪藓涂扇夹陨舷拗g的燃料空氣比稱為可燃的。在海平面溫度低于100℉處，JetA燃料的罐空燃料空氣比一般位于可燃性下限以下。但是，存在已知的條件可導(dǎo)致超過可燃性下限。一個(gè)例子包括在起飛之后罐罐空壓力的快速降低，比如在燃料罐溫度充分降低之前當(dāng)航空器在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)高海拔時(shí)。FAA規(guī)章要求新的和使用中的運(yùn)輸航空器包括增強(qiáng)航空器燃料罐的安全性的系統(tǒng)。一種已知的系統(tǒng)使用惰性氣體，比如氮?dú)猓越档凸蘅罩械难鯕鉂舛?。這種系統(tǒng)是昂貴的、復(fù)雜的并且增加航空器的重量。另一種已知的系統(tǒng)冷卻罐空混合物以冷凝出燃料蒸氣并且保持燃料罐罐空處于相對低的燃料空氣比，明顯低于可燃性界限。有可能改善用于降低燃料罐可燃性的方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在一種實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除方法包括從交通工具的燃料罐的罐空去除燃料蒸氣，將從罐空去除的燃料蒸氣吸附在交通工具的吸附介質(zhì)上，和當(dāng)在交通工具上時(shí)從吸附介質(zhì)脫附燃料蒸氣。在另一種實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除方法包括使用添加至罐空的空氣從燃料罐的罐空吹掃燃料蒸氣，使用空氣吹掃降低罐空中的燃料空氣比，和使吹掃的燃料蒸氣吸附在吸附介質(zhì)上。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除系統(tǒng)包括具有罐空的燃料罐；吸附系統(tǒng)，其包括與罐空和罐空吹掃系統(tǒng)流體連接的燃料蒸氣吸附介質(zhì)；和控制器。控制器包括可燃性測定系統(tǒng)，并且被配置為在罐空具備可燃性之前通過吹掃系統(tǒng)開始從罐空去除燃料蒸氣至吸附介質(zhì)上。附圖簡述下面參考下列附圖描述一些實(shí)施方式。圖1和2是根據(jù)兩個(gè)實(shí)施方式的燃料蒸氣去除系統(tǒng)的示意圖。圖3-7是進(jìn)一步詳細(xì)顯示的圖2系統(tǒng)的一些組件的示意圖。發(fā)明詳述本文所述的實(shí)施方式可減少從燃料罐排出(discharge)燃料蒸氣。而且，實(shí)施方式可使得燃料罐罐空與點(diǎn)火源不反應(yīng)，即，使其惰化，或換句話說，當(dāng)遇到點(diǎn)火源時(shí)限制火焰的形成。實(shí)施方式可在燃料罐維護(hù)(填充)期間，減少從燃料罐排出燃料蒸氣。在燃料罐填充期間通過燃料罐出口剛剛排出燃料罐的一些燃料蒸氣可被吸附在燃料蒸氣吸附介質(zhì)中，或吸附劑比如活性炭中。實(shí)施方式可通過用預(yù)防性系統(tǒng)降低罐空燃料空氣比而降低燃料罐罐空可燃性?？赏ㄟ^降低罐空燃料空氣比明顯低于可燃性下限(或燃燒閾值)使得可燃的燃料罐罐空與點(diǎn)火源不反應(yīng)(即，惰化)。系統(tǒng)可用外部(環(huán)境)空氣吹掃燃料罐罐空。吹掃的燃料蒸氣可被吸附劑吸附。實(shí)施方式可在機(jī)上(onboard)脫附(或再活化)吸附劑。釋放的燃料蒸氣可：(a)被冷凝成液態(tài)燃料并且返回至燃料罐，或(b)通過管道輸送至推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)用于燃燒/破壞，或(c)排放到機(jī)外(overborad)。實(shí)施方式使用吸附的方法，其可包括將化學(xué)品種類粘附到物質(zhì)比如顆粒的表面。吸附不同于其中物質(zhì)僅僅擴(kuò)散進(jìn)入液體或固體中的吸收?？稍趯?shí)施方式中使用各種吸附材料，比如活性炭。已知活性炭用于吸附燃料蒸氣。當(dāng)燃料罐正在維護(hù)時(shí)實(shí)施方式可使用吸氣泵抽回罐空混合物。抽回的罐空混合物可被引導(dǎo)通過吸附燃料蒸氣的吸附劑并且排出低燃料蒸氣含量的空氣。當(dāng)燃料被加入至燃料罐時(shí)，立即迫使罐空混合物通過燃料罐出口到燃料罐外至環(huán)境中。燃料蒸氣是有臭味的并且排出物的一些組分被認(rèn)為是致癌的。燃料蒸氣被認(rèn)為對人體和環(huán)境有害。為此，汽車和加油站具有燃料蒸氣回收系統(tǒng)。每年航空使用數(shù)十億加侖的燃料，并且在燃料罐維護(hù)期間數(shù)十億立方英尺的罐空混合物排放到外部環(huán)境。實(shí)施方式可使用罐空吹掃用于從罐空去除燃料蒸氣以降低罐空燃料空氣比。預(yù)先吹掃燃料罐可減少燃料罐變得可燃的發(fā)生?？稍谄谕娜剂蠝囟?或燃料空氣比，因?yàn)樗鼈兣c罐空飽和度相關(guān))選擇吹掃過程的開始。當(dāng)燃料溫度(T燃料)等于或高于可燃性下限溫度Tlfl時(shí)燃料罐趨于變得可燃。在該實(shí)施方式中，罐空的吹掃可在低于可燃性下限溫度的燃料溫度(本文稱為T開始)下開始并且可在低于開始溫度T開始的燃料溫度(本文稱為T停止)下停止。這確保不可燃罐空混合物與點(diǎn)火源不反應(yīng)，即惰性的。在燃料罐溫度已經(jīng)高于Tlfl的情況下(即，燃料罐是可燃的)，開始吹掃去除可燃的罐空混合物并且用環(huán)境空氣稀釋罐空，因此逐漸降低罐空可燃性并且使其惰化。如果將燃料罐排氣，可使用燃料罐壓力(P燃料)或環(huán)境壓力(P環(huán)境)確定吹掃開始溫度(T開始)和停止溫度(T停止)。確定T開始和T停止的方法可存在于系統(tǒng)控制器中?？刂破饕部珊虚_始和關(guān)閉燃料罐吹掃功能的邏輯?？墒褂梦鼩獗猛瓿晒蘅沾祾?，所述吸氣泵抽回罐空混合物通過吸附劑并且排出低燃料含量的空氣至機(jī)外。外部空氣可通過燃料罐出口和/或類似功能的其他開口進(jìn)入燃料罐以占據(jù)由抽出的罐空混合物騰出的空間。當(dāng)燃料罐為惰性的時(shí)，可發(fā)生吸附劑的再活化。在高海拔處當(dāng)燃料溫度(T燃料)明顯低于可燃性下限溫度Tlfl時(shí)，燃料罐一般是惰性的。通過比較燃料溫度(T燃料)與相關(guān)的吹掃系統(tǒng)開始溫度(T開始)，系統(tǒng)邏輯首先確認(rèn)罐空是惰性的。在確認(rèn)惰性狀態(tài)后，如果外部空氣壓力(P環(huán)境)低于所選擇的設(shè)計(jì)壓力(Pr)，則再活化系統(tǒng)運(yùn)行。在排氣的燃料罐的情況下，P環(huán)境等于P燃料并且其可用作決定因素。在再活化過程期間，熱空氣可被迫使通過吸附劑以有助于吸附的燃料蒸氣的釋放和去除。在再活化過程期間可周期性地或持續(xù)地檢查罐空可燃性。如果T燃料超過相關(guān)的T開始(即，遇到有益于使罐空成為非惰性的條件)，可暫停再活化過程并且激活吹掃過程。當(dāng)存在再活化過程的條件時(shí)，再活化過程可自動(dòng)重新開始。再活化過程可持續(xù)運(yùn)行直到P環(huán)境或P燃料變得大于Pr。在高海拔(或低壓力)處的脫附作用可使用“變壓脫附”原則。在變壓脫附中，降低吸附劑的絕對壓力有助于脫附和吸附劑工作能力的恢復(fù)。脫附的燃料可通過熱再活化空氣從吸附劑被掃除。來自脫附系統(tǒng)的富含燃料蒸氣的空氣可另外通過管道輸送至：(a)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)(一個(gè)或多個(gè))用于燃燒/破壞，或(b)熱交換器用于冷卻(或許使用外部空氣)，在燃料油霧分離器中分離冷凝的燃料蒸氣，將冷凝的燃料返回燃料罐，并且將低烴含量的空氣排放到機(jī)外，或(c)排出端口用于在飛行期間排放到機(jī)外。實(shí)施方式的益處可包括在燃料罐維護(hù)期間減少燃料蒸氣排出至外部環(huán)境。目前，沒有條例禁止在飛機(jī)燃料罐的維護(hù)期間排放燃料蒸氣。但是，此類條例存在用于汽車站和維修站。就減少燃料蒸氣釋放變得可取而言，前面段落中的選項(xiàng)(a)和(b)可提供做這些的成本有效的方法。同樣地，選項(xiàng)(c)通過將燃料蒸氣分散在高海拔處的寬闊區(qū)域而減少局部釋放。另一益處包括不使用惰性氣體而使燃料罐惰化的方法。燃料罐的吹掃是基于貧燃料空氣混合物不點(diǎn)火的事實(shí)的有效方法。對于從海平面至45,000英尺的海拔，JetA燃料的燃燒的閾值燃料空氣比為約0.03。在海平面約105℉的溫度下，該燃料空氣比可出現(xiàn)在燃料蒸氣飽和的罐空中，在35,000英尺海拔線性降低至約60℉。在該實(shí)施方式中，人們可選擇對應(yīng)于約0.02的飽和燃料空氣比的燃料溫度，以開始罐空吹掃并且提供高的安全性系數(shù)?？纱媸褂眠x擇燃料溫度的另一基礎(chǔ)。0.02的飽和燃料空氣比對應(yīng)于在海平面約85℉的T開始和在35,000英尺的45℉。即使當(dāng)燃料溫度更高或燃料罐被加熱時(shí)，本文的系統(tǒng)和方法可保持燃料罐罐空燃料空氣比明顯低于0.02，并且防止燃料罐變得可燃。在開始吹掃過程時(shí)燃料罐是可燃的情況下，系統(tǒng)可降低罐空可燃性并且使其惰化。進(jìn)一步的益處包括使用或不使用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行而使燃料罐惰化。不能使用已知的用于惰化的氮?dú)庀到y(tǒng)(NGS)，直到高壓空氣是可得的。這可能需要運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)以用于機(jī)載惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)(OBIGGS)。該實(shí)施方式使用NGS需要的動(dòng)力的一小部分。該實(shí)施方式不產(chǎn)生存在窒息的危險(xiǎn)的富氮空氣(NEA)。而且，該實(shí)施方式不產(chǎn)生存在著火危險(xiǎn)的富氧空氣(OEA)。另外，該實(shí)施方式對于供應(yīng)至燃料罐的每立方英尺的NEA不排出1立方英尺的負(fù)載烴的罐空混合物。而是，該實(shí)施方式提供十分安全的方法和系統(tǒng)以惰化料罐。仍進(jìn)一步的益處包括使燃料罐惰化而不用昂貴的組件，比如NGS所使用的那些，例如包括中空纖維膜(HFM)、高效空氣過濾器、臭氧轉(zhuǎn)化器、渦輪壓縮機(jī)、氧傳感器等的空氣分離模塊(ASM)。該實(shí)施方式可能配置具有僅僅一個(gè)移動(dòng)部件，吹風(fēng)機(jī)；一種高可靠性的簡單組件，其可以在原位被容易更換，因此提高系統(tǒng)的實(shí)用性。維護(hù)NGS的復(fù)雜性需要來自最低設(shè)備清單(MinimumEquipmentList)(MEL)要求或允許航空器的性能運(yùn)轉(zhuǎn)必須的最少組件的10-20天緩和期。10-20天緩和期意味著航空器可能用故障NGS運(yùn)行10-20天。這挫敗NGS的目的。仍其他益處包括減少對備件的需要、降低維修費(fèi)用、降低重復(fù)和非重復(fù)成本、以及真正使燃料罐惰化的方法。按照FAA要求設(shè)計(jì)的NGS在所有可預(yù)知的條件下不使燃料罐惰化。NGS設(shè)計(jì)要求(聯(lián)邦法規(guī)法典CFR第14編附錄A，部分25(AppendixNof14CodeofFederalRegulations,parts25))不是基于當(dāng)罐空暴露于點(diǎn)火源時(shí)防止火焰的形成。而是，該設(shè)計(jì)要求基于破壞安裝在與典型的航空器燃料罐不相似的9.0立方英尺測試燃料罐上的100平方英寸箔膜(foildiaphragm)所必須的內(nèi)部壓力(或力)的發(fā)展。盡管其可能在一些環(huán)境下使得燃料罐惰化，用于NGS設(shè)計(jì)的此類設(shè)計(jì)規(guī)格不確保在所有可預(yù)見的操作條件期間使罐空惰化(不可燃)。描述在授權(quán)給Martinov的美國專利號(hào)6,343,465中的另一種已知系統(tǒng)包括從罐空管道輸送燃料煙氣(fume-vapor)至航空器發(fā)動(dòng)機(jī)。相比之下，本文的一些實(shí)施方式不需要運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)或輔助動(dòng)力系統(tǒng)(APU)用于操作。性能(罐空混合物去除速率)可能獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)功率。該實(shí)施方式可用于在發(fā)動(dòng)機(jī)使用地面電源啟動(dòng)之前降低罐空可燃性或使罐空惰化。在一種實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除方法包括從交通工具的燃料罐的罐空去除燃料蒸氣；將從罐空去除的燃料蒸氣吸附在交通工具上的吸附介質(zhì)上；和當(dāng)在交通工具上時(shí)從吸附介質(zhì)脫附燃料蒸氣。通過舉例的方式，該方法可進(jìn)一步包括在從罐空去除燃料蒸氣之前確定罐空正在接近可燃性。交通工具可包括航空器，并且當(dāng)航空器在飛行時(shí)可進(jìn)行燃料蒸氣的脫附。該方法可進(jìn)一步包括當(dāng)航空器在飛行時(shí)將脫附的燃料蒸氣排放到機(jī)外，或在航空器的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒脫附的燃料蒸氣。替代地，該方法可進(jìn)一步包括冷凝脫附的燃料蒸氣并且將冷凝的燃料返回至燃料罐。燃料蒸氣的去除可包括用添加至罐空的空氣吹掃罐空，并且該方法可進(jìn)一步包括使用空氣吹掃降低罐空中的燃料空氣比。降低的燃料空氣比可以低于可燃性界限。添加的空氣可來自航空器的外部或來自機(jī)載來源。添加的空氣可被調(diào)節(jié)。當(dāng)罐空中的燃料空氣比低于可燃性界限時(shí)，可發(fā)生燃料蒸氣的脫附。吸附介質(zhì)可含有活性炭，并且燃料蒸氣的脫附可包括再活化活性炭。吸附介質(zhì)可含有不同于活性炭的物質(zhì)。所以，吸附介質(zhì)可表征為具備適合本文所述目的的吸附性質(zhì)。盡管許多材料可能潛在地吸附燃料蒸氣，但是具有足夠高表面積的那些將是有益的。通常，打算用于已知燃料蒸氣吸附應(yīng)用的介質(zhì)為了該目的被評價(jià)其吸附能力。此類介質(zhì)可適合本文的實(shí)施方式。吸附介質(zhì)可在吸附結(jié)束時(shí)脫附開始之前具備第一溫度。燃料蒸氣的脫附可包括使空氣流動(dòng)經(jīng)過介質(zhì)，流過的空氣具備高于第一溫度的第二溫度并且介質(zhì)處在低于14.7磅每平方英寸(psi)的壓力下。在另一種實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除方法包括使用添加至罐空的空氣吹掃來自燃料罐的罐空的燃料蒸氣，使用空氣吹掃降低罐空中的燃料空氣比，和將吹掃的燃料蒸氣吸附至吸附介質(zhì)上。通過舉例的方式，燃料罐和吸附介質(zhì)可在航空器上。降低的燃料空氣比可低于可燃性界限。該方法可進(jìn)一步包括當(dāng)燃料空氣比低于可燃性界限時(shí)，從吸附介質(zhì)脫附燃料蒸氣。吸附介質(zhì)可在吸附結(jié)束時(shí)脫附開始之前具備第一溫度。燃料蒸氣的脫附可包括使空氣流動(dòng)經(jīng)過介質(zhì)，流過的空氣具備高于第一溫度的第二溫度，并且介質(zhì)處在低于14.7psi的壓力下。燃料罐和吸附介質(zhì)可在航空器上。而且，當(dāng)航空器在飛行時(shí)可發(fā)生燃料蒸氣的脫附。此外，流過的空氣可含有環(huán)境空氣和/或消耗的沖壓空氣，當(dāng)航空器在飛行時(shí)其任一個(gè)可能低于14.7psi。然而，如供應(yīng)的流過的空氣可具備14.7psi或更高的壓力，但是當(dāng)流過的空氣膨脹進(jìn)入具有產(chǎn)生的壓降的吸附器(例如，吸附器53)時(shí)仍使得介質(zhì)壓力低于14.7psi。在進(jìn)一步實(shí)施方式中，燃料蒸氣去除系統(tǒng)包括具有罐空的燃料罐；吸附系統(tǒng)，其包括與罐空和罐空吹掃系統(tǒng)流體連接的燃料蒸氣吸附介質(zhì)；和控制器?？刂破靼扇夹源_定系統(tǒng)，并且配置為在罐空具備可燃性之前通過吹掃系統(tǒng)從罐空開始去除燃料蒸氣到吸附介質(zhì)上。通過舉例的方式，系統(tǒng)可進(jìn)一步包括交通工具，其中燃料罐是交通工具的燃料罐并且吸附系統(tǒng)在交通工具上。交通工具可包括航空器。吸附系統(tǒng)可以是吸附和脫附系統(tǒng)。因此，其可進(jìn)一步包括燃料蒸氣脫附系統(tǒng)，控制器被進(jìn)一步配置為通過吹掃系統(tǒng)停止燃料蒸氣去除，并且通過脫附系統(tǒng)當(dāng)罐空不可燃時(shí)開始燃料蒸氣脫附作用。脫附系統(tǒng)可包括空氣吹風(fēng)機(jī)和與吸附介質(zhì)流體連接的空氣加熱器。而且，吹掃系統(tǒng)可包括在燃料罐上的空氣入口和與吸附介質(zhì)流體連接的吸氣泵。可燃性確定系統(tǒng)可包括燃料溫度傳感器、燃料罐壓力傳感器、和處理器，其配置為使用至少燃料溫度和燃料罐壓力確定可燃性。吸附介質(zhì)可包括活性炭。作為更具體的實(shí)施例，圖1中的系統(tǒng)1包括具有罐空的燃料罐100。吸附系統(tǒng)5包括燃料蒸氣吸附介質(zhì)(未顯示)，其通過導(dǎo)管51與燃料罐100的罐空流體連接。吸附系統(tǒng)5也包括與其流體連接的吸附的燃料蒸氣吹掃系統(tǒng)(未顯示)。系統(tǒng)1包括具有可燃性確定系統(tǒng)的控制器3?？刂破?接收指示燃料罐100的狀態(tài)的信號(hào)9并且在燃料罐100的罐空具備可燃性之前開始燃料罐罐空吹掃。通過控制器3發(fā)送信號(hào)7至吸附系統(tǒng)5開始吹掃，其吹掃罐空到吸附介質(zhì)上。作為進(jìn)一步的實(shí)施例，圖2中的系統(tǒng)10可在航空器，比如飛機(jī)上，并且包括：控制和指示面板20(詳見圖3)、系統(tǒng)控制器30(詳見圖4)、本文稱為(ADS)的吸附和脫附系統(tǒng)50(詳見圖5)、本文稱為(FTS)的燃料蒸汽處理系統(tǒng)、和燃料罐100(詳見圖6)。描述了FTS的3個(gè)實(shí)施方式：實(shí)施方式A、70、圖6A(下文為FTSA)；實(shí)施方式B、80、圖6B(下文為FTSB)；和實(shí)施方式C、90、圖6C(下文為FTSC)。為了簡單，實(shí)施方式C與其他FTS實(shí)施方式包括在一起。但是，技術(shù)上而言，實(shí)施方式C不結(jié)合“處理”，因?yàn)閬碜晕狡鞯呢?fù)載燃料蒸氣的排放物在實(shí)施方式C中的脫附過程期間排出到機(jī)外。圖3更詳細(xì)顯示控制和指示面板20。面板包括用于系統(tǒng)選擇的手動(dòng)開關(guān)12。在ON位置處的開關(guān)12提供信號(hào)14至系統(tǒng)控制器30(圖4)以管理ADS50(圖5)和FTS(圖6A或6B或6C)的操作。系統(tǒng)10的操作可完全自動(dòng)化并且不需要操作人員動(dòng)作。當(dāng)ADS未按照設(shè)計(jì)操作時(shí)，面板20接收來自控制器30的信號(hào)34。信號(hào)34可用于建議、警報(bào)或警告。其可用于點(diǎn)亮吹風(fēng)機(jī)指示器18。面板20可包括或多或少的指示器，例如，可添加燃料溫度和/或可去除吹風(fēng)機(jī)指示器18。而且，面板20可通過硬接線系統(tǒng)10刪除，以便當(dāng)在航空器上電源可用時(shí)，其可被供電。如果使用，面板20可位于飛機(jī)座艙或任何其他適當(dāng)?shù)奈恢?。系統(tǒng)控制器30顯示在圖4中并且包括處理器32，其接收來自發(fā)送P燃料的燃料壓力傳感器P的信號(hào)106和來自發(fā)送T燃料的燃料溫度傳感器T的信號(hào)108。當(dāng)輸油軟管與輸油端口連接時(shí)，控制器30也接收信號(hào)44。下面討論控制器接收和發(fā)送的其他信號(hào)。在從面板20接收信號(hào)14后，微處理器32執(zhí)行許多功能。微處理器32產(chǎn)生ADS50的T開始和T停止溫度。其使用來自圖7中燃料罐壓力傳感器P的燃料罐壓力P燃料信號(hào)106以通過下列兩個(gè)方法之一產(chǎn)生T開始和T停止溫度：(a)使用P燃料從存儲(chǔ)在微處理器32內(nèi)存中的數(shù)據(jù)查詢表確定T開始和T停止，或(b)使用在微處理器中編程的已知算法。表查詢方法可具有更大的好處。存儲(chǔ)在微處理器32中的數(shù)據(jù)可為圖4中圖形顯示的類型?？扇夹韵孪?LFL)溫度Tlfl僅作為一個(gè)實(shí)施例顯示在圖4中。在燃料溫度等于可燃性下限時(shí)，如果允許罐空用燃料蒸氣飽和，則罐空可能變得可燃(非惰性的)。在燃料罐中，當(dāng)燃料溫度高于Tlfl時(shí)，罐空燃料空氣比可變得大于燃燒閾值。對于JetA燃料，從海平面至約45,000英尺燃燒閾值燃料空氣比為約0.03?？扇夹韵孪逌囟葲]有必要存儲(chǔ)在微處理器32的內(nèi)存中?？扇夹韵孪逌囟蕊@示在圖4中僅僅圖形指示T開始溫度在所有的操作狀態(tài)期間低于Tlfl。這確保在燃料空氣比低于燃燒閾值時(shí)開始燃料罐罐空吹掃。Tlfl和T開始之間的差是安全性系數(shù)并且可由系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員選擇。當(dāng)信號(hào)44出現(xiàn)時(shí)微處理器32產(chǎn)生信號(hào)38。信號(hào)44指示燃料維護(hù)軟管與燃料維護(hù)端口105連接(圖7)?？墒褂酶袦y維護(hù)軟管與燃料維護(hù)端口105連接的任何已知方法，包括手動(dòng)on/off開關(guān)。信號(hào)44的出現(xiàn)可用于指示當(dāng)將燃料泵入罐100時(shí)燃料蒸氣將釋放到燃料罐100外面(圖7)。信號(hào)38使得吸附過程在ADS50中開始。信號(hào)38使得關(guān)閉閥56打開并且吹風(fēng)機(jī)57運(yùn)行(圖5)。這使得罐空110中的罐空混合物經(jīng)導(dǎo)管51、止回閥52、吸附器53和關(guān)閉閥56流動(dòng)至吹風(fēng)機(jī)57(圖5)。存在于抽回的罐空混合物中的燃料蒸氣由吸附介質(zhì)54吸附，并且具有極低燃料蒸氣含量的空氣接著通過排出58排放至環(huán)境?？諝馔ㄟ^環(huán)境出口104和空氣入口端口103(圖7)進(jìn)入燃料罐100(以替換未被進(jìn)入燃料罐100的燃料填充的抽回的罐空混合物體積)?？諝馊肟诙丝?03可結(jié)合止回閥以在航空器爬升期間減少罐空混合物通過它們排出。而且，例如，如果環(huán)境出口104單獨(dú)是足夠的，空氣入口端口103可被去除。在信號(hào)44去除后，信號(hào)38停止。這使得閥56關(guān)閉并且吹風(fēng)機(jī)57停止運(yùn)行。微處理器32持續(xù)進(jìn)行T燃料和T開始溫度的比較分析并且當(dāng)T燃料高于T開始時(shí)產(chǎn)生信號(hào)38。信號(hào)38開始ADS50操作。當(dāng)信號(hào)38出現(xiàn)時(shí)，由于信號(hào)44的存在(見上面)或由于T燃料>T開始(見上面)，微處理器32檢查罐空混合物流經(jīng)吸附器53。流動(dòng)驗(yàn)證確認(rèn)吹風(fēng)機(jī)57和吸附器53的期望性能。驗(yàn)證可使用發(fā)送信號(hào)60至控制器30的壓差傳感器59(圖5)進(jìn)行。設(shè)計(jì)閾值DPf內(nèi)的壓差信號(hào)60表示適當(dāng)?shù)拇碉L(fēng)機(jī)/吸附器性能。當(dāng)信號(hào)60在所選擇的閾值DPf之外時(shí)，其產(chǎn)生發(fā)送的信號(hào)34至控制和指示面板20，圖3，以使吹風(fēng)機(jī)指示器18變亮。DPf存儲(chǔ)在微處理器32的內(nèi)存中。微處理器32比較T燃料和T停止溫度并且當(dāng)T燃料等于或小于T停止時(shí)產(chǎn)生信號(hào)36。這種狀態(tài)表示燃料罐溫度(并且因此罐空燃料空氣比)低于期望值并且進(jìn)一步燃料罐罐空的吹掃是不必要的。如果之前運(yùn)行吸附過程，接著信號(hào)36通過關(guān)閉關(guān)閉閥56和使吹風(fēng)機(jī)57停止而使過程停止，從而沒有罐空混合物流過ADS50。微處理器32產(chǎn)生信號(hào)40并且發(fā)送其至ADS50以當(dāng)滿足脫附系統(tǒng)開始參數(shù)時(shí)開始脫附過程。當(dāng)燃料罐100為惰性(即T燃料≤T開始)并且外部空氣壓力(P環(huán)境)等于或小于所選擇的閾值壓力Pr(Pamb≤Pr)時(shí)，脫附系統(tǒng)開始運(yùn)行。在排氣的燃料罐的情況下，燃料罐壓力P燃料等于環(huán)境壓力P環(huán)境并且其可用于取代P環(huán)境。閾值壓力Pr存儲(chǔ)在微處理器32的內(nèi)存中。脫附開始低于閾值壓力Pr，因?yàn)槲絼┰诘蛪合氯菀酌摳健Ｐ盘?hào)40打開關(guān)閉閥64，為加熱器63供電，并且為圖5中顯示的ADS50的吹風(fēng)機(jī)62的風(fēng)扇供電。加熱器63可以是電動(dòng)的或風(fēng)動(dòng)的(通過閥控制的熱空氣供應(yīng)，未顯示)。吹風(fēng)機(jī)62經(jīng)導(dǎo)管61獲得空氣。空氣可以是環(huán)境空氣或來自另一系統(tǒng)的消耗的空氣，例如來自空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)換熱器(未顯示)的下游的沖壓空氣。空氣為消耗的沖壓空氣可以是有益的，因?yàn)槠渫ǔ１韧獠凯h(huán)境空氣具有更高的溫度。流經(jīng)吸附器53的熱空氣從吸附器介質(zhì)54脫附燃料蒸氣并且富含燃料蒸氣的空氣在導(dǎo)管65中排放至吸附器53外。導(dǎo)管65中的空氣經(jīng)過止回閥66進(jìn)入導(dǎo)管71，其輸送空氣至3個(gè)燃料蒸汽處理系統(tǒng)之一(實(shí)施方式A、70、圖6A(FTSA)；實(shí)施方式B、80、圖6B(FTSB)；和實(shí)施方式C、90、圖6C(FTSC))。圖5顯示加熱器63加熱吹風(fēng)機(jī)62輸送的空氣。如果導(dǎo)管61輸送的空氣具有足夠的溫度用于吸附器介質(zhì)54的脫附，可去除加熱器63。作為一種選擇，可去除加熱器63和吹風(fēng)機(jī)62?？山?jīng)導(dǎo)管61供應(yīng)來自另一系統(tǒng)的壓縮的和高溫的空氣，例如發(fā)動(dòng)機(jī)放氣系統(tǒng)(除了BOEING787之外所有的飛機(jī))或來自座艙調(diào)節(jié)系統(tǒng)(例如，BOEING787)的壓縮機(jī)。因此當(dāng)信號(hào)40打開關(guān)閉閥64時(shí)，空氣自動(dòng)流至吸附器介質(zhì)54。當(dāng)信號(hào)40出現(xiàn)時(shí)，微處理器32檢查空氣流經(jīng)吸附器53。流動(dòng)驗(yàn)證確認(rèn)吹風(fēng)機(jī)62和吸附器53的期望性能。驗(yàn)證可使用發(fā)送信號(hào)60至控制器30的壓差傳感器59(圖5)進(jìn)行。在設(shè)計(jì)閾值DPr之內(nèi)的信號(hào)60指示可接受的吹風(fēng)機(jī)/吸附器性能。當(dāng)信號(hào)60在所選擇的閾值DPr之外時(shí)，其產(chǎn)生發(fā)送至控制和指示面板20的信號(hào)34，圖3，以使吹風(fēng)機(jī)指示器18變亮。DPr存儲(chǔ)在微處理器32的內(nèi)存中。壓力傳感器59和吹風(fēng)機(jī)指示器18可被去除并且使用其他驗(yàn)證方式。當(dāng)外部壓力P環(huán)境增加超過閾值壓力Pr或燃料溫度T燃料增加超過T開始時(shí)，微處理器32自動(dòng)減活脫附過程?？刂破?0通過信號(hào)36、38和40控制吸附和脫附系統(tǒng)(ADS)50的操作，如上面提及該信號(hào)的討論中所描述。從吸附器53排出的負(fù)載燃料蒸氣的空氣流經(jīng)導(dǎo)管71至燃料蒸氣處理系統(tǒng)FTS，比如FTSA、FTSB或FTSC。在FTSA中(圖6A)，導(dǎo)管71輸送負(fù)載燃料蒸氣的空氣以(i)經(jīng)止回閥73和導(dǎo)管72至發(fā)動(dòng)機(jī)#1和(ii)經(jīng)止回閥75和導(dǎo)管74至發(fā)動(dòng)機(jī)#2。負(fù)載燃料蒸氣的空氣可在發(fā)動(dòng)機(jī)#1和#2中通過任何已知的方法燃燒或破壞。圖6A顯示輸送負(fù)載燃料蒸氣的空氣至發(fā)動(dòng)機(jī)#1和#2，但是空氣可以可選地被管道輸送至僅僅一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。在FTSB中(圖6B)，從吸附器53排出的負(fù)載燃料蒸氣的空氣通過導(dǎo)管71輸送至換熱器83。在換熱器中通過經(jīng)導(dǎo)管85輸送至換熱器的環(huán)境空氣冷卻負(fù)載燃料蒸氣的空氣。在FTSB中，由控制器30發(fā)送的信號(hào)40也打開通常關(guān)閉的閥86。這使得環(huán)境空氣流經(jīng)換熱器83。一些燃料蒸氣在換熱器83中冷凝，并且通過燃料蒸氣分離器81去除。分離的(或者回收的)燃料經(jīng)導(dǎo)管88返回燃料罐100。導(dǎo)管82排出低燃料蒸氣含量空氣至外部環(huán)境空氣。在FTSC中(圖6C)，從吸附器53排出的負(fù)載燃料蒸氣的空氣通過導(dǎo)管71輸送至排放噴嘴92。在FTSC中，蒸氣排放到機(jī)外?，F(xiàn)有的條例未禁止從燃料罐排出燃料蒸氣至外部環(huán)境空氣。FTSC具有的優(yōu)勢是：當(dāng)?shù)仄矫嬗绊懣赡鼙唤档捅热绠?dāng)航空器在一定海拔時(shí)，允許選擇性排出燃料蒸氣。圖7顯示燃料罐100。其含有燃料液態(tài)燃料102和罐空110?？諝夂腿剂险魵舛呖稍诠蘅?10中并且這種混合物通常稱為罐空混合物。將燃料罐100經(jīng)出口104排氣至外部環(huán)境空氣，這使得外部空氣流入和流出以用環(huán)境壓力平衡燃料罐壓力?？砂ň哂兄够亻y(未顯示)的空氣入口103，使得環(huán)境空氣流入燃料罐。當(dāng)吹風(fēng)機(jī)57運(yùn)行時(shí)這些入口補(bǔ)充空氣流入。燃料罐維護(hù)端口105允許再輸油軟管(未顯示)連接維護(hù)端口105，這使得(自動(dòng)或手動(dòng))產(chǎn)生發(fā)送至系統(tǒng)控制器30的信號(hào)44。燃料罐壓力傳感器P提供P燃料信號(hào)106至系統(tǒng)控制器30。可選地，可去除壓力傳感器P并且可以從空氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供環(huán)境壓力信號(hào)(P環(huán)境)。燃料溫度傳感器T提供T燃料信號(hào)108至系統(tǒng)控制器30。來自罐空110的罐空混合物流出燃料罐100經(jīng)導(dǎo)管51至ADS50。液態(tài)燃料經(jīng)導(dǎo)管88從FTSB流回至燃料罐100(圖6B)。如果使用FTSA或FTSC則不需要導(dǎo)管88。從上面顯而易見系統(tǒng)10可降低燃料罐100中的罐空燃料空氣比。系統(tǒng)10在溫度低于Tlfl時(shí)開始吹掃罐空混合物，從而不使得燃料罐100變得可燃。因此其是預(yù)防性系統(tǒng)。而且，明顯地，系統(tǒng)10可降低罐空燃料空氣比，并且在燃料罐100初始是可燃的(非惰性的)情況下使得燃料罐100惰化?？蓪ι鲜鱿到y(tǒng)做出與本文的實(shí)施方式一致的許多改變/增強(qiáng)。例如，可添加接地帶以減少由于靜電引起的起火的可能?？砂惭b阻火器以在起火的情況下阻止火焰蔓延?？商砑觾?nèi)置檢測設(shè)備以探測組件的故障。當(dāng)電力(船的或地面的)可得并且啟動(dòng)時(shí)，例如通過將手動(dòng)開關(guān)12放在ON位置，可如下操作安裝在航空器中的系統(tǒng)10。對于其他交通工具中的操作可能存在一些不同，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地認(rèn)識(shí)到依賴于本文描述的適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。當(dāng)在地面上在所有環(huán)境溫度下的燃料維護(hù)期間時(shí)，通過信號(hào)44的存在系統(tǒng)10探測燃料維護(hù)操作。當(dāng)輸油軟管與輸油端口連接時(shí)可自動(dòng)產(chǎn)生信號(hào)44或其可以是手動(dòng)信號(hào)。在燃料維護(hù)操作期間，系統(tǒng)吹風(fēng)機(jī)57從罐空110抽回罐空混合物通過吸附器53。吸附器介質(zhì)54保留燃料蒸氣。環(huán)境空氣通過燃料罐出口104和入口端口103——如果提供——進(jìn)入燃料罐100。系統(tǒng)10因此減少機(jī)場污染。當(dāng)在地面上其他時(shí)間(非輸油)時(shí)，包括起飛滑出和在起飛爬升期間，系統(tǒng)10保持備用并且如果由于燃料罐加熱燃料溫度超過T開始自動(dòng)開始操作。吹風(fēng)機(jī)57從罐空110抽回罐空混合物通過吸附器53。吸附器介質(zhì)54保留燃料蒸氣。環(huán)境空氣通過燃料罐出口104和入口端口103——如果提供——進(jìn)入燃料罐100。對于燃料溫度T燃料高于T停止系統(tǒng)10繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)燃料溫度下降低于T停止時(shí)，系統(tǒng)10自動(dòng)停止。由于在起飛爬升期間的燃料罐冷卻燃料溫度可降低至T停止。在巡航期間，系統(tǒng)10操作為如在地面(非輸油)上、滑出和起飛爬升時(shí)所指示的。另外，對于燃料溫度低于T開始和P環(huán)境(或P燃料)低于Pr，系統(tǒng)吹風(fēng)機(jī)62迫使溫?zé)峥諝饨?jīng)過吸附器53。吸附器介質(zhì)54保留的燃料蒸氣釋放至溫?zé)峥諝?。在可選的實(shí)施方式中(沒有吹風(fēng)機(jī)62和加熱器63)，溫?zé)峥諝鈴牧硪幌到y(tǒng)(發(fā)動(dòng)機(jī)放氣或壓縮的空氣供應(yīng))流經(jīng)吸附器53。由吸附器53保留的燃料蒸氣釋放至空氣流。負(fù)載燃料蒸氣的空氣供應(yīng)至燃料蒸氣處理系統(tǒng)FTSA70、FTSA80或FTSC90。這樣，吸附器介質(zhì)54被再活化重新使用。在降落和滑進(jìn)期間，系統(tǒng)10操作為如在地面(非輸油)上、滑出和起飛爬升時(shí)所指示的。系統(tǒng)10可使用電源用于在吸附過程期間操作吹風(fēng)機(jī)57或在脫附過程期間操作吹風(fēng)機(jī)62和加熱器63。當(dāng)加熱器63是電動(dòng)時(shí)，在脫附期間功率要求可更高。然而，功率要求可明顯低于使用機(jī)載惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)的氮?dú)舛杌到y(tǒng)(NGS)的功率。注意，當(dāng)燃料溫度T燃料高于T停止時(shí)，吸附系統(tǒng)運(yùn)行。因?yàn)橥獠坷淇諝饫鋮s燃料罐，估計(jì)吸附系統(tǒng)將在約25,000英尺以下的熱氣氛中操作?？稍谶_(dá)到較低海拔的較冷的氣氛中進(jìn)行操作。當(dāng)環(huán)境壓力P環(huán)境(或者P燃料)低于閾值壓力Pr時(shí)運(yùn)行脫附過程。系統(tǒng)，比如系統(tǒng)10可使用高可靠性的組件，即吹風(fēng)機(jī)、閥、換熱器、燃料油霧分離器、傳感器和吸附器。吹風(fēng)機(jī)可以是僅有的具有移動(dòng)部件的組件。與NGS相比系統(tǒng)可具有低的故障率以及低的維修要求。而且，與NGS相比系統(tǒng)可具有高可靠性和實(shí)用性。有可能去除并且在線更換故障的組件而不需要MMEL中目前對NGS允許的10天緩和期。與NGS相比重復(fù)和非重復(fù)費(fèi)用可以是極低的。所有的組件可以是現(xiàn)有技術(shù)水平的并且容易以合理的費(fèi)用獲得。重復(fù)費(fèi)用可以是低的，因?yàn)橄到y(tǒng)可能不需要像NGS那樣定期更換組件(例如，過濾器、臭氧轉(zhuǎn)化器、ASM)。系統(tǒng)可基本上比NGS更安全。基于在罐空中12%氧氣的平均體積氧氣濃度設(shè)計(jì)NGS，其可能不使得燃料罐不可燃(惰性)或防止燃燒并且產(chǎn)生燃料罐內(nèi)部壓力。替代地，本文的系統(tǒng)和方法使得燃料罐不可燃(惰化)并且保持其不可燃(惰性)，以及防止燃燒(形成火焰)。根據(jù)本公開的方面提供了燃料蒸氣去除方法，其包括使用添加至罐空中的空氣吹掃來自燃料罐罐空的燃料蒸氣，使用空氣吹掃降低罐空中的燃料空氣比并且將吹掃的燃料蒸氣吸附在吸附介質(zhì)上。有利地燃料罐和吸附介質(zhì)在航空器上，并且降低的燃料空氣比低于可燃性界限。有利地，進(jìn)一步包括當(dāng)燃料空氣比低于可燃性界限時(shí)，從吸附介質(zhì)脫附燃料蒸氣。有利地吸附介質(zhì)在吸附結(jié)束時(shí)脫附開始之前具備第一溫度，并且燃料蒸氣的脫附包括使空氣流動(dòng)經(jīng)過介質(zhì)，流過的空氣具備高于第一溫度的第二溫度，并且介質(zhì)處在低于14.7磅每平方英寸(psi)的壓力下。有利地燃料罐和吸附介質(zhì)在航空器上，當(dāng)航空器在飛行時(shí)發(fā)生燃料蒸氣的脫附，并且流過的空氣含有環(huán)境空氣和/或消耗的沖壓空氣。按照法令，已經(jīng)以或多或少具體關(guān)于結(jié)構(gòu)和方法特征的語言描述了實(shí)施方式。但是，應(yīng)當(dāng)理解，實(shí)施方式不限制于顯示和描述的具體特征。所以，以任何它們的形式要求或落在所附權(quán)利要求適當(dāng)范圍內(nèi)按照等同原則適當(dāng)?shù)亟忉尩淖冃鸵髮?shí)施方式。附圖的參考數(shù)字表1系統(tǒng)64關(guān)閉閥3系統(tǒng)控制器65導(dǎo)管5吸附系統(tǒng)66止回閥7信號(hào)70燃料處理系統(tǒng)(FTS)實(shí)施方式A9信號(hào)71導(dǎo)管10系統(tǒng)72導(dǎo)管12手動(dòng)開關(guān)73止回閥14信號(hào)74導(dǎo)管18吹風(fēng)機(jī)指示器75止回閥20控制和指示面板80FTS實(shí)施方式B30系統(tǒng)控制器81蒸氣分離器32微處理器82導(dǎo)管34信號(hào)83換熱器36信號(hào)85導(dǎo)管38信號(hào)86閥40信號(hào)88導(dǎo)管44信號(hào)90FTS實(shí)施方式C50吸附和脫附系統(tǒng)(ADS)92排放噴嘴51導(dǎo)管100燃料罐52止回閥102燃料53吸附器103入口端口54吸附介質(zhì)104環(huán)境出口56關(guān)閉閥105燃料維護(hù)端口57吹風(fēng)機(jī)106信號(hào)58排出108信號(hào)59壓力傳感器110罐空60信號(hào)61導(dǎo)管62吹風(fēng)機(jī)63加熱器。