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大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統及其工作方法

2024-02-02 10:41:15

專利名稱:大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統及其工作方法
技術領域:
本發明涉及真空科學技術領域,具體來說,是一種可同時兼顧衛星熱真空試驗及發動機羽流試驗,且可為大尺寸雙層熱沉裝置提供液氮製冷的液氮輸送系統及其工作方法。
背景技術:
真空羽流效應試驗系統(多功能羽流試驗平臺)是多用途試驗裝置,主要用於航天姿、軌控發動機羽流試驗研究,同時兼顧衛星等熱真空試驗。由於羽流試驗平臺可進行的試驗種類繁多,試驗中需配有零部件眾多、管路複雜的低溫液氮輸送系統。低溫液氮輸送系統的作用主要是為艙內熱沉提供液氮製冷,使熱沉溫度低於100K 並保持熱沉溫度均勻,用於吸附艙內氣體,保持艙內的真空度和低溫環境,用於模擬真實的太空低溫真空環境。目前,國內還沒有既能進行衛星熱真空試驗又能進行發動機羽流試驗的大型真空環境模擬試驗設備,且傳統的低溫液氮輸送系統只能為單層熱沉裝置提供簡單的低溫液氮製冷,無法同時實現複雜的大尺寸雙層熱沉裝置的液氮製冷。

發明內容
為了解決上述問題,本發明提出一種同時兼顧衛星熱真空試驗及發動機羽流試驗的大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,包括熱沉系統(100)、液氮供應系統000)、過冷器系統(300)、液氮泵系統000)、熱沉入口管路系統(500)、熱沉出口管路系統(600)。熱沉系統(100)包括大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氦熱沉(10 、艙體後部液氦熱沉(10 、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(10 、大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109);大門液氮熱沉(106)、大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)與封頭液氦熱沉(104)、封頭液氮熱沉(109)依次由前至後設置;艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(103) 設置在艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)內部;羽流吸附泵(10 設置在艙體後部液氦熱沉(103)內部,用來吸附羽流氣體。液氮供應系統(200)包括液氮貯槽A 034)、液氮貯槽B (23 以及第一氣動截止閥001)、第二氣動截止閥011)、第一手動截止閥002)、第二手動截止閥012)、第三手動截止閥021)、第四手動截止閥009)、第五手動截止閥019)、第六手動截止閥006)、第七手動截止閥016)、第八手動截止閥008)、第九手動截止閥018)、第十手動截止閥022)、 第十一手動截止閥023)、第十二手動截止閥OM)、第十三手動截止閥025)、第十四手動截止閥0沈)、第十五手動截止閥027)、第十六手動截止閥0觀)、第一遠程壓力表003)、 第二遠程壓力表013)、第三遠程壓力表031)、第一現場壓力表005)、第二現場壓力表 015)、第三現場壓力表032)、第一低溫電磁閥007)、第二低溫電磁閥017)、第一液位計004)、第二液位計014)、第一低溫安全閥0四)、第二低溫安全閥030)、第一汽化器(210)與第二汽化器020)、液氮貯槽A排氣閥(23 與液氮貯槽B排氣閥036)。其中,通過第十五手動截止閥027)、第十六手動截止閥(228)分別為液氮貯槽 A(234)、液氮貯槽B(23 內加注液氮;液氮貯槽A(234)和液氮貯槽B(23!3)間通過第三手動截止閥(221)連通;第三手動截止閥(221)還分別與第一汽化器(210)與第二汽化器 (220)的出口連通;第一汽化器(210)與第二汽化器Q20)的出口端還分別通過管路與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B (23 連通;第一汽化器(210)與第二汽化器Q20)的入口分別通過第四手動截止閥009)、第五手動截止閥(219)與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B (233) 連通;第一低溫電磁閥(207)通過管路與第四手動截止閥(209)並聯;第二低溫電磁閥 (217)通過管路與第五手動截止閥(219)並聯;液氮貯槽A(234)上安裝有第一遠程壓力表 003)、第一現場壓力表005),液氮貯槽B (23 上安裝有第二遠程壓力表(21 和第二現場壓力表015);液氮貯槽A (234)與液氮貯槽B (23 上還分別安裝有第一液位計004)、 第二液位計014);液氮貯槽A (234)與液氮貯槽B (23 分別通過管路連接有第十手動截止閥(22 與第十一手動截止閥023),第十手動截止閥(22 與第十一手動截止閥(223) 間通過三通管路連通;三通管路的自由端通過依次連接第一低溫安全閥(229)、第十二手動截止閥0對)、第十三手動截止閥025)、第二低溫安全閥(230),最終與熱沉入口管路系統(500)相連;第十三手動截止閥(22 通過三通管路與第三遠程壓力表(231)、第三現場壓力表(23 相連;液氮供應系統O00)中管路最低位置處安裝有第十四手動截止閥 (226);第一氣動截止閥O01)與第二氣動截止閥(211)通過管路與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B(23!3)相連,分別為液氮貯槽AQ34)、液氮貯槽B(23!3)的回液閥,用於控制在熱沉系統(100)預冷時流經熱沉系統(100)的多餘液氮經熱沉出口管路系統(600)回收到液氮貯槽A (234)與液氮貯槽B (23 中;液氮貯槽A排氣閥(23 安裝在液氮貯槽A (234)頂部, 用於液氮貯槽A(234)內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉;液氮貯槽B排氣閥(236)安裝在液氮貯槽B(23!3)頂部,用於液氮貯槽B(23 內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉。熱沉入口管路系統包括第十七手動截止閥(501)、第十八手動截止閥(502)、第十九手動截止閥(505)、第二十手動截止閥(506)、第二十一手動截止閥(508)、第二十二手動截止閥(509)、第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥(516)、第二十六手動截止閥(517)、第三低溫安全閥(503)、第四低溫安全閥(507)、 第一氣動調節閥(504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥 (512)、第五氣動調節閥(513);其中,第一氣動調節閥(504)通過管路連接至大門液氦熱沉 (101)入口 ;第二氣動調節閥(510)通過管路連接至艙體前部液氦熱沉(10 入口 ;第三氣動調節閥(511)通過管路連接至艙體後部液氦熱沉(10 入口 ;第四氣動調節閥(512)通過管路連接至封頭液氦熱沉(104)入口 ;第五氣動調節閥(51 通過管路連接至羽流吸附泵(10 入口 ;第二十三手動截止閥(514)所通過管路連接至大門液氮熱沉(106)入口 ; 第二十四手動截止閥(51 所在支路連接至艙體前部液氮熱沉(107)入口 ;第二十五手動截止閥(516)通過管路連接至艙體後部液氮熱沉(108)入口 ;第二十六手動截止閥(517) 通過管路連接至封頭液氮熱沉(109)入口 ;第十七手動截止閥(501)為各個液氦熱沉及羽流吸附泵的總控制閥。第十七手動截止閥(501) —端與液氮供應系統O00)中液氮輸送管路相連,另一端分別連接第十八手動截止閥(502)、第三氣動調節閥(504)、第十九手動截止閥(50 所在的三條支路;其中,第十八手動截止閥(50 通過管路與第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)所在的四條支路入口聯通;第十九手動截止閥(50 分別通過大門液氮熱沉(106)入口管路、艙體前部液氮熱沉(107)入口管路、艙體後部液氮熱沉(108)入口管路以及封頭液氮熱沉(109) 入口管路與第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥 (516)、第二十六手動截止閥(517)相連,由此將大門液氦熱沉(101)入口與各個液氮熱沉入口通過管路聯通;第二十手動截止閥(506)通過管路將艙體前部液氮熱沉(107)入口管路、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氦熱沉(104)入口管路與各個液氮熱沉入口管路聯通;第二十一手動截止閥(508)通過吹除管路連接至第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(51 的入口管路相連;第二十二手動截止閥(509) —端通過管路連接至第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)的入口管路,另一端通過管路直接連接至大氣;第三低溫安全閥(503)安裝在大門液氦熱沉(101)入口管路上,第四低溫安全閥(507)安裝在吹除管路上。 熱沉出口管路系統(600)包括第二十七手動截止閥(60 、第二十八手動截止閥 (606)、第二十九手動截止閥(613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(615)、 第三十二手動截止閥(618)、第三十三手動截止閥(621)、第三十四手動截止閥(622)、第三十五手動截止閥(623)、第三十六手動截止閥(625)、第三十七手動截止閥(6 )、第三十八手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥(630)、第一低溫溫度計(601)、第二低溫溫度計(607)、第三低溫溫度計(608)、第四低溫溫度計(609)、第五低溫溫度計(610)、第六低溫溫度計(611)、第七低溫溫度計(612)、第八低溫溫度計(632)、第五低溫安全閥(605)、 第六低溫安全閥(616)、第七低溫安全閥(617)、第八低溫安全閥(6 )、第九低溫安全閥 (627)、第十低溫安全閥(6 )、第十一低溫安全閥(631)、第四遠程壓力表(603)、第五遠程壓力表(619)、第四現場壓力表(604)、第五現場壓力表(620)與第六氣動調節閥(633);其中,第二十八手動截止閥(606) —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第五低溫安全閥(60 、第二十七手動截止閥(60 、第四遠程壓力表(60 至大門液氦熱沉(101) 出口,形成大門液氦熱沉(101)出口排放管路;第二十七手動截止閥(60 還與第四現場壓力表(604)、第一低溫溫度計(601)相連;第三十三手動截止閥(621) —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第三十二手動截止閥(618)、第七低溫安全閥(617)後,分別連接有六路管路,第一路通過第二低溫溫度計(607)連接至艙體前部液氦熱沉(102)出口 ;第二路通過第三低溫溫度計(608)連接至艙體後部液氦熱沉(103)出口 ;第三路通過第四低溫溫度計(609)連接至封頭液氦熱沉(104)出口 ;第四路通過第二十九手動截止閥 (613)、第五低溫溫度計(610)連接至羽流吸附泵(10 大筒出口 ;第五路通過第三十手動截止閥(614)、第六低溫溫度計(611)連接至羽流吸附泵(105)中筒出口 ;第六路通過第三十一手動截止閥陽15)、第七低溫溫度計(612)連接至羽流吸附泵(105)小筒出口 ;所述三十二手動截止閥(618)與第五遠程壓力表(619)、第五現場壓力表(620)相連;第六氣動調節閥(63 —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第八低溫溫度計(632)、第十一低溫安全閥(631)、第三十九手動截止閥(630)、第十低溫安全閥(6 )、第三十八手動截止閥(6 )、第九低溫安全閥(627)後分別連接有四路管路,四路管路分別連接至大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109);通過第三十四手動截止閥(62 將大門液氦熱沉(101)的出口排放管路、艙體前部液氦熱沉(102)的出口排放管路、艙體後部液氦熱沉(103)的出口排放管路、封頭液氦熱沉(104) 的出口排放管路以及羽流吸附泵(10 的出口排放管路連通;通過第三十五手動截止閥 (623)、第八低溫安全閥(6M)、第三十七手動截止閥(626)將各個液氦熱沉、羽流吸附泵及各個液氮熱沉的出口排放管路連通形成管網系統,具體連接方式為第三十五手動截止閥(62 —端通過管路與羽流吸附泵(10 的出口排放管路連通,另一端通過管路順次連接第八低溫安全閥(6M)、第三十七手動截止閥(626)連接至第三十八手動截止閥(628) 與第十低溫安全閥(629)之間管路上;第八低溫安全閥(624)安裝在第三十五手動截止閥 (623)和第三十七手動截止閥(626)之間的管路上;第三十六手動截止閥(62 —端連接至第三十五手動截止閥(62 與第三十七手動截止閥(626)之間,另一端直通大氣;第六低溫安全閥(616)安裝在第二十一手動截止閥(615)入口管路上;第六氣動調節閥(633)與第十一低溫安全閥(631)間的管路與液氮供應系統(200)中的第一氣動截止閥(201)與第二氣動截止閥(221)相連。所述過冷器系統(300)包括過冷器(316)以及第四十手動截止閥(301)、第四十一手動截止閥(302)、第四十二手動截止閥(305)、第四十三手動截止閥(311)、第四十四手動截止閥(312)、第四十五手動截止閥(314)、第四十六手動截止閥(315)、第九低溫溫度計 (303)、第十低溫溫度計(313)、第七氣動調節閥(304)、第六遠程壓力表(306)、第七遠程壓力表(308)、第六現場壓力表(307)、第七現場壓力表(309)與第三液位計(310);其中,第四十手動截止閥(301)為過冷器系統(300)的進液和補液閥,一端與液氮供應系統(200) 中第一低溫安全閥0 )與第十二手動截止閥(224)間的液氮輸送管路連通,另一端通過管路與過冷器(316)主體內的過冷管道進液端連通;第九低溫溫度計(30 設置在過冷管道入口處;第七氣動調節閥(304) —端通過管路與液氮供應系統O00)中第一低溫安全閥0四)、第十二手動截止閥(224)間的液氮輸送管路連通;第三液位計(310)安裝在過冷器(316)上;第六遠程壓力表(306)與第六現場壓力表(307)通過第四十二手動截止閥 (305)連接至過冷管道出口處;在過冷器(316)主體上安裝有第四十三手動截止閥(311); 在過冷器(316)主體上還安裝有第四十四手動截止閥(312);第四十六手動截止閥(315) 通過管路連接至過冷管道出口處,且第四十六手動截止閥(31 還通過管路連接至液氮泵系統G00)以及熱沉出口管路系統(600)中第十一低溫安全閥(631)與第三十九手動截止閥(630)間管路上;第四十五手動截止閥(314) —端通過管路連接至第四十四手動截止閥(31 與過冷器(316)主體間的管路上,另一端連接至第四十六手動截止閥(315)與熱沉出口管路系統(600)之間的管路上;第十低溫溫度計(31 設置在過冷管道出口處;第四十一手動截止閥(30 —端通過管路與過冷管道入口處連通,另一端通過管路連接至熱沉出口管路系統(600)中第三十九手動截止閥(630)與第十低溫安全閥(6 )間的管路上。液氮泵系統G00)包括精過濾器G01)、液氮泵M407)、液氮泵W418)、第四十七手動截止閥003)、第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥008)、第五十手動截止閥009)、第五十一手動截止閥010)、第五十二手動截止閥013)、第五十三手動截止閥 G17)、第五十四手動截止閥020)、第五十五手動截止閥019)、第十二低溫安全閥002)、 第十三低溫安全閥G16)、第十一低溫溫度計011)、第八遠程壓力表004)、第九遠程壓力表G14)、第八現場壓力表005)、第九現場壓力表015)、低溫流量計012);其中,精過濾器(401)安裝在液氮泵系統(400)入口管路處;精過濾器(401) —端通過管路與過冷器系統(300)中第四十六手動截止閥(31 相連;精過濾器001)另一端安裝有四通管路;第一路通過管路順次連接第四十八手動截止閥(406)、液氮泵A(407)、第四十九手動截止閥 008)、第五十手動截止閥009);第二路通過管路順次連接第五十三手動截止閥017)、液氮泵W418)、第五十五手動截止閥019)、第五十四手動截止閥020);第三路通過管路連接第五十一手動截止閥G10),三路管路通過四通管路並聯至低溫流量計(41 入口處; 第八遠程壓力表(404)及第八現場壓力表(40 安裝在液氮泵AG07)、液氮泵B(418)入口處,由第四十七手動截止閥(40 控制啟停。第九遠程壓力表(414)及第九現場壓力表
(415)安裝在液氮泵AG07)、液氮泵B(418)出口處,由第五十二手動截止閥013)控制啟停;液氮泵AG07)、液氮泵B(418)兩端安裝有第四十八手動截止閥006)、第五十三手動截止閥G17)、第五十手動截止閥009)、第五十四手動截止閥020);第十一低溫溫度計 (411)安裝在液氮泵A(407)與液氮泵W418)的出口管路上;低溫流量計012)位於在液氮泵A(407)與液氮泵B(418)的出口管路上;第十二低溫安全閥002)、第十三低溫安全閥
(416)分別安裝在液氮泵A(407)與液氮泵B(418)入口和出口管路上。通過上述液氮輸送系統進行發動機羽流試驗包括以下幾個步驟步驟一液氮貯槽A (234)液氮加注;打開第十五手動截止閥(227)完成液氮貯槽A(234)的液氮加注,液氮貯槽B(233) 不加注;步驟二 過冷器(316)主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥022)、第七氣動調節閥(304)及第四十三手動截止閥 (311)完成液氮過冷器(316)主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥(304),利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器(316)主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥(304) 並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計(310)的數值,遠程調節第七氣動調節閥 (304)的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氮熱沉預冷;依次打開第四十手動截止閥(301)、第五十一手動截止閥(410)、第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥(516)、第二十六手動截止閥 (517)、第三十八手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥(630)、第六氣動調節閥(633), 使液氮進入到過冷器(316)內部管道中,利用過冷器(316)主體內的液氮為通過過冷器 (316)內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器(316)出口管路進入到液氮泵系統 (400)中,最後進入到液氮輸送系統(500)後,實現對大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109)進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氮熱沉的開式預冷;步驟四各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)預冷;各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷和液氮熱沉預冷同時進行,依次打開第十二手動截止閥0 )、第十七手動截止閥(501)、十八手動截止閥(502)、第一氣動調節閥 (504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)、第三十四手動截止閥(622)、第三十五手動截止閥(623)、第三十七手動截止閥
14(6 ),對大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(103)、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(105)進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的開式預冷;步驟五液氮貯槽A (234)到液氮貯槽B (233)的轉注(倒灌);為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥(633)(無論出口處是否跑液),同時打開液氮貯槽B(233)的第二氣動截止閥011)、 第二手動截止閥012),利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B (23 並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B排氣閥(236)排除,此過程形成由液氮貯槽A(234)到液氮貯槽B(23!3)的液氮轉注(倒灌)過程;步驟六液氮貯槽B (233)到液氮貯槽A (234)的轉注(倒灌);在各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷過程中,當液氮貯槽A(234)液氮消耗完畢,關閉第十手動截止閥022)、第二氣動截止閥011)(第二手動截止閥(21 常開即可),打開第十一手動截止閥023)、第一氣動截止閥001)、第一手動截止閥002),形成由液氮貯槽B (23 到液氮貯槽A (234)的液氮轉注(倒灌)過程;步驟七熱沉系統(100)溫度調節;在各個液氮熱沉、液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷過程中,通過液氮供應量來調節各熱沉的降溫速度,以保證各熱沉與羽流吸附泵(10 溫度均勻,利用第二十三手動截止閥(514)調節大門液氮熱沉(106)溫度,利用第二十四手動截止閥(515)調節艙體前部液氮熱沉(107)溫度,利用第二十五手動截止閥(516)調節艙體後部液氮熱沉(108)溫度,利用第二十六手動截止閥(517)調節封頭液氮熱沉(109)溫度,利用第一氣動調節閥 (504)調節大門液氦熱沉(101)溫度,第二氣動調節閥(510)調節艙體前部液氦熱沉(102) 溫度,利用第三氣動調節閥(511)調節艙體後部液氦熱沉(103)溫度,利用第四氣動調節閥(512)調節封頭液氦熱沉(104)溫度,利用五氣動調節閥(513)、第二十九手動截止閥 (613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(615)調節羽流吸附泵(105)溫度;步驟八各個液氮熱沉的閉式循環;待各個液氮熱沉、各個液氦熱沉以及羽流吸附泵(10 溫度降至液氮溫區77K後, 各個液氮熱沉即可進入閉式循環,首先,打開第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥(408)對液氮泵A(407)通液氮預冷,當第四十九手動截止閥(408)出口處有液氮噴出時(根據經驗預冷約15分鐘即可),關閉第四十九手動截止閥008)、第五十一手動截止閥G10),同時打開第五十手動截止閥009),完成液氮泵A(407)的啟動,其次,逐漸關閉第三十九手動截止閥(630)(開度按70^^50%^%進行或根據實際調節)、同時逐漸打開第四十一手動截止閥(302)(開度按30 %、50 %、100 %進行或根據實際調節),完成各個液氮熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡,進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥(31 供系統管路放氣用;步驟九停止各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的液氮供應;待各個液氮熱沉完全進入閉式循環後,關閉第十七手動截止閥(501)停止對各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的液氮輸送。通過上述液氮輸送系統進行衛星熱真空試驗包括以下幾個步驟步驟一液氮貯槽A (234)液氮加注;
打開第十五手動截止閥(227)完成液氮貯槽A(234)的液氮加注,液氮貯槽B(233) 不加注;步驟二 過冷器(316)主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥022)、第七氣動調節閥(304)及第四十三手動截止閥 (311)完成液氮過冷器(316)主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥(304),利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器(316)主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥(304) 並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計(310)的數值,遠程調節第七氣動調節閥 (304)的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷;依次打開第四十手動截止閥(301)、第五十一手動截止閥010)、第十九手動截止閥(505)、第二十手動截止閥(506)、第一氣動調節閥(504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)、第三十四手動截止閥(622)、第三十五手動截止閥(623)、第三十七手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥 (630)、第六氣動調節閥(633),使液氮進入到過冷器(316)內部管道中,利用過冷器(316) 主體內的液氮為通過過冷器(316)內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器(316) 出口管路進入到液氮泵系統(400)中,最後進入到液氮輸送系統(500)後,實現對大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氦熱沉(10 、艙體後部液氦熱沉(10 、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(10 進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的開式預冷;步驟四液氮貯槽A (234)到液氮貯槽B (233)的轉注(倒灌)過程;為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥(633)(無論出口處是否跑液),同時打開液氮貯槽B(233)的第二氣動截止閥011)、 第二手動截止閥012),利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B (23 並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B排氣閥(236)排除,此過程形成由液氮貯槽A(234)到液氮貯槽B(23!3)的液氮轉注(倒灌)過程;步驟五液氮貯槽B(23!3)到液氮貯槽A(234)的轉注(倒灌)過程;在各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷過程中,當液氮貯槽A(234)液氮消耗完畢,關閉第十手動截止閥022)、第二氣動截止閥011)(第二手動截止閥(21 常開即可),打開第十一手動截止閥023)、第一氣動截止閥001)、第一手動截止閥002),形成由液氮貯槽B (23 到液氮貯槽A (234)的液氮轉注(倒灌)過程;步驟六各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的溫度調節;各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷預冷過程中通過液氮供應量來調節各個熱沉降溫速度,以保證各液氦熱沉與羽流吸附泵(105)溫度均勻,利用第三氣動調節閥 (504)調節大門液氦熱沉(101)溫度,利用第二氣動調節閥(510)調節艙體前部液氦熱沉 (102)溫度,利用第三氣動調節閥(511)調節艙體後部液氦熱沉(10 溫度,利用第四氣動調節閥(51 調節封頭液氦熱沉104溫度,利用第五氣動調節閥(513)、第二十九手動截止閥(613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(615)調節羽流吸附泵(105)溫度;步驟七各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的閉式循環;
待各個液氦熱沉、羽流吸附泵(10 溫度降至液氮溫區77K後,即可進入閉式循環,首先,打開第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥(408)對液氮泵A(407)通液氮預冷,當第四十九手動截止閥(408)出口處有液氮噴出時(根據經驗預冷約15分鐘即可),關閉第四十九手動截止閥008)、第五十一手動截止閥010),同時打開第五十手動截止閥009),完成液氮泵A(407)的啟動,其次,逐漸關閉第三十九手動截止閥(630)(開度按70^^50%^%進行或根據實際調節)、同時逐漸打開第四十一手動截止閥(302)(開度按30^^50^^100%進行或根據實際調節),完成各個熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡, 進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥(31 供系統管路放氣用。本發明的優點在於1、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統能同時為大尺寸雙層熱沉裝置提供液氮製冷;2、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統能同時滿足衛星熱真空試驗及發動機羽流試驗兩種試驗需求;3、通過本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統進行衛星熱真空試驗時,可為內層液氦熱沉提供液氮預冷至77K並保持恆定,此時外層液氮熱沉可不通液氮預冷(不工作);4、通過本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統進行發動機羽流試驗時,可為內層液氦熱沉提供液氮預冷至80K,可為外層液氮熱沉提供液氮預冷至77K並保持恆定;5、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統中內層液氦熱沉及外層液氮熱沉均可以同時或單獨與低溫液氮輸送系統相連,構成閉式循環系統;6、本發明本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統能滿足試驗要求的最大熱負荷為60kW,可進行高熱負荷試驗;7、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統採用液氮泵增壓式密閉循環,適合長時間運行,可充分保證熱沉溫度的均勻性,減小液氮消耗,降低試驗運行費用;8、在本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統中熱沉預冷時,在液氮進入熱沉系統前,採用讓液氮先進入過冷器後進入熱沉的方式,實現了熱沉及過冷器的同步預冷,避免了傳統的先預冷熱沉再預冷過冷器最後預冷液氮泵的麻煩,節約了整個輸送系統運行時間;9、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統中各熱沉均配有相應的支管路閥門系統,實現單獨供液及調節,保證熱沉溫度的均勻;10、本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統中,液氮貯槽與液氮泵均有兩個,互為備份,當其中一個損壞時不影響系統正常工作。


圖1是本發明提供的大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統的結構示意圖;圖2是本發明的液氮輸送系統在進行發動機羽流試驗時的工作流程圖;圖3是本發明的液氮輸送系統在進行衛星熱真空試驗時的工作流程圖。圖中10(K熱沉系統 20(Η夜氮供應系 300-過冷器系 4D0-液氮泵系統 500-熱^A
口管統統路系統
600-熱沉出口管路101-大門液氦熱102-艙體前部 103-艙體後部液液氦熱系統沉液氦熱沉氦熱沉沉105-羽流吸附泵106-大門液氮熱107-艙體前部 108-艙體後部液液氮熱沉液氮熱沉氮熱沉沉234-液MT槽A 233-液MT^B316-過冷器 4D1-精過濾器泵A418-液EH B 202-第一手動截212-第二手動 221-第三手動截手動截止閥截止閥止閥止閥21^第五手動截止206-第六手動截 216-第七手動 208-第八手動截手動截閥止閥截止閥止閥止閥222-第十手動截223-第十一手動224-第十二手 225-第十三手動 226-第十四手動閥截止閥動截止閥截止閥截止閥227-第十五手動截228-第十六手動501-第十七手 502-第十八手動 505-第十九手動止閥截止閥動截止閥截止閥截止閥506-第二十手動截508-第二 i^一手509-第二十二 514-第二十三手 515-第二十四手止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥516-第二十五手動517-第二十六手602-第二十七 606-第二十八手 613-第二十九手截止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥614-第三十手動截615-第三十一手618-第三十二 621-第三十三手 622-第三十四手止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥623-第三十五手動625-第三十六手6 -第三十七 628-第三十八手第三十九手截止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥301-第四十手動截302-第四十一手305-第四十二 ;311_第四十三手 ;312_第四十四手止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥314-第四十五手動315-第四十六手403-第四十七 406-第四十八手 4D8-第四十九手截止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥第五十手動截41(Κ第五十一手413-第五十二 417-第五十三手 42(Κ第
104-封頭
109-封頭
407-液氮 20^第四
218-HiL五十四手止閥動截止閥手動截止閥動截止閥動截止閥41^第五十五手動22^第一低溫安 230-第二低溫 503-第三低溫安 507-第四低溫安截止閥全閥安全閥全閥全閥605-第五低溫安全616-第六低溫安 617-第七低溫 624-第八低溫安 627-第九低溫安閥全閥安全閥全閥全閥62^第十低溫安全K31-第十一低溫 402-第十二低 416-第十三低溫 504-第一氣動調閥安全閥溫安全閥安全閥節閥51(K第二氣動調節511-第三氣動調 512-第四氣動 513-第五氣動調 633-第六氣動調閥節閥調節閥節閥節閥304-第七氣動調節601-第一低溫溫 607-第二低溫 608-第三低溫溫 609-第四低溫溫閥度計 ■計度計度計6.第五低溫_ 611-第六低溫溫 612-第七低溫 632-第八低溫溫 303-第九低溫溫計度計 ■計度計度計313-第十低溫溫度411-第十一低溫 201-第一氣動 211-第二氣動截 207-第一低溫電計溫度計截止閥止閥磁閥217-第二低溫電磁204-第一液位計 214-第二液位 310-第三液位計 203-第一遠程壓閥計力表213-第二遠程壓力231-第三遠程壓 603-第四遠程 619-第五遠程壓 306-第六遠程壓表力表壓力表力表力表308-第七遠程壓力4D4-第程壓 414-第九遠程 205-第一現場壓 215-現場壓表力表壓力表力表力表232-第三現場壓力604-第四現場壓 620-第五現場 307-第六現場壓 309-第七現場壓表力表壓力表力表力表4D5-第八現場壓力415-第九現場壓 412-低溫流量 235-液氮C A236-液氮 CMB表力表計 排氣閥祠愾閥21F第一汽化器 22(Κ第二汽化器
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明的大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,如圖1所示,包括熱沉系統100、液氮供應系統200、過冷器系統300、液氮泵系統400、熱沉入口管路系統500、熱沉出口管路系統 600。如圖1所示,熱沉系統100包括大門液氦熱沉101、艙體前部液氦熱沉102、艙體後部液氦熱沉103、封頭液氦熱沉104、羽流吸附泵105、大門液氮熱沉106、艙體前部液氮熱沉107、艙體後部液氮熱沉108、封頭液氮熱沉109。其中,大門液氮熱沉106、大門液氦熱沉 101、封頭液氮熱沉109與封頭液氦熱沉104均為圓弧平板形結構;艙體前部液氮熱沉107、 艙體前部液氦熱沉102、艙體後部液氮熱沉108與艙體後部液氦熱沉103均為圓筒形結構。 大門液氮熱沉106、大門液氦熱沉101、艙體前部液氮熱沉107、艙體後部液氮熱沉108與封頭液氦熱沉104、封頭液氮熱沉109依次由前至後設置。艙體前部液氦熱沉102、艙體後部液氦熱沉103設置在艙體前部液氮熱沉107、艙體後部液氮熱沉108內部。羽流吸附泵105 設置在艙體後部液氦熱沉103內部,用來吸附羽流氣體。由此在空間結構上,上述所有液氦熱沉均位於所有液氮熱沉內部,由液氮熱沉包裹,構成雙層熱沉結構。液氮供應系統200用來存儲並供給熱沉系統100所需液氮,包括液氮貯槽A234、液氮貯槽B233以及第一氣動截止閥201、第二氣動截止閥211、第一手動截止閥202、第二手動截止閥212、第三手動截止閥221、第四手動截止閥209、第五手動截止閥219、第六手動截止閥206、第七手動截止閥216、第八手動截止閥208、第九手動截止閥218、第十手動截止閥 222、第十一手動截止閥223、第十二手動截止閥224、第十三手動截止閥225、第十四手動截止閥226、第十五手動截止閥227、第十六手動截止閥228、第一遠程壓力表203、第二遠程壓力表213、第三遠程壓力表231、第一現場壓力表205、第二現場壓力表215、第三現場壓力表 232、第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217、第一液位計204、第二液位計214、第一低溫安全閥229、第二低溫安全閥230、第一汽化210與第二汽化器220、液氮貯槽A排氣閥235 與液氮貯槽B排氣閥236。其中,液氮貯槽A234、液氮貯槽B233互為備份,可同時供液或單獨供液,通過第十五手動截止閥227、第十六手動截止閥2 分別為液氮貯槽A234、液氮貯槽B233內加注液氮;由於液氮貯槽A234和液氮貯槽B233不是相互獨立的,因此液氮貯槽A234和液氮貯槽B233間通過第三手動截止閥221連通,利用連通器原理保證液氮貯槽 A234和液氮貯槽B233的供液壓力相同,實現液氮供應系統200供液壓力的穩定;第三手動截止閥221還分別與第一汽化器210與第二汽化器220的出口連通,第一汽化器210與第二汽化器220的出口端還分別通過管路與液氮貯槽A234、液氮貯槽B233頂部連通;第一汽化器210與第二汽化器220的入口分別通過第四手動截止閥209、第五手動截止閥219與液氮貯槽A234、液氮貯槽B233連通。第六手動截止閥206通過管路順次連接第一低溫電磁閥 207、第八手動截止閥208形成一路,並與第四手動截止閥209並聯;第七手動截止閥216通過管路順次連接第二低溫電磁閥217、第九手動截止閥218形成一路,並與第五手動截止閥 219並聯;其中,第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217分別用於控制液氮貯槽A234、液氮貯槽B233向第一汽化器210、第二汽化220輸送液氮,可遠程自動控制,操作方便;第六手動截止閥206、第七手動截止閥216以及第八手動截止閥208、第九手動截止閥218常開,當第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217損壞時,第六手動截止閥206、第七手動截止閥 216以及第八手動截止閥208、第九手動截止閥218關閉,此時拆卸第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217維修更換均不影響系統正常工作;第四手動截止閥209、第五手動截止閥 219作為備份平時常閉不工作,當第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217損壞時,同時關閉第六手動截止閥206、第七手動截止閥216、第八手動截止閥208、第九手動截止閥218,打開第四手動截止閥209、第五手動截止閥219實現液氮貯槽A234、液氮貯槽B233向第一汽化器210、第二汽化器220的液氮輸送控制;通過汽化器A210、汽化器B220分別將由液氮貯槽A234與液氮貯槽B233輸送來的液氮汽化為氣氮,並對汽化後的氣氮加壓後分別由液氮貯槽A234與液氮貯槽B233的頂部供給到液氮貯槽A234與液氮貯槽B233中,由此為液氮貯槽A234與液氮貯槽B233內液氮加壓。所述第一汽化器210、第二汽化器220的供氣壓力在0. 4 0. 6MPa間可調,可通過第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥217或第四手動截止閥209、第五手動截止閥219開度的大小調節,開度小意味著向第一汽化器210、第二汽化器220輸送的液氮量小,經過第一汽化器210、第二汽化器220後被氣化的氣氮量同時減小,導致液氮貯槽A234、液氮貯槽B233的增壓壓力減小,反向操作則導致液氮貯槽A234、液氮貯槽B233的增壓壓力增加。液氮貯槽A234頂部安裝有第一遠程壓力表203、第一現場壓力表205,液氮貯槽B233頂部安裝有第二遠程壓力表213和第二現場壓力表215 ;第一遠程壓力表203與第二遠程壓力表213分別實現液氮貯槽A234中壓力數據的現場測量和遠程測量;第二遠程壓力表213和第二現場壓力表215分別實現液氮貯槽B233中壓力數據的現場測量和遠程測量;根據測得的壓力的數據,控制第一低溫電磁閥207、第二低溫電磁閥 217或第四手動截止閥209、第五手動截止閥219的開度大小。液氮貯槽A234與液氮貯槽 B233上還分別安裝有第一液位計204、第二液位計214 ;第一液位計204、第二液位計214分別用於測量液氮貯槽A234、液氮貯槽B233的液氮液位高低,當液氮液位過低時,及時加注液氮;液氮貯槽A234與液氮貯槽B233分別通過管路連接有第十手動截止閥222與第十一手動截止閥223,第十手動截止閥222與第十一手動截止閥223間通過三通管路連通,第十手動截止閥222用於控制液氮貯槽A234的液氮輸送,第十一手動截止閥223用於控制液氮貯槽B233的液氮輸送;三通管路的自由端通過依次連接第一低溫安全閥229、第十二手動截止閥224、第十三手動截止閥225、第二低溫安全閥230,最終與熱沉入口管路系統500 相連;第一低溫安全閥229、第二低溫安全閥230用於防止液氮供應系統管路200的壓力過高,放氣、排液用;第十三手動截止閥225用於控制流經熱沉入口管路系統500的液氮量,第十三手動截止閥225通過三通管路與第三遠程壓力表231、第三現場壓力表232相連,第三遠程壓力表231用於將液氮供應系統管路200的壓力值傳輸到遠程計算機中,便於數據存儲、處理;第三現場壓力表232用於現場讀取壓力值,便於現場操作。液氮供應系統200中管路最低位置處安裝有第十四手動截止閥226,用於試驗結束後將本發明整個系統管路中殘留的液氮及時排出。第一氣動截止閥201與第二氣動截止閥211分別為液氮貯槽A234、 液氮貯槽B233的回液閥,可遠程操作,用於控制在熱沉系統100預冷時流經熱沉系統100 的多餘液氮經熱沉出口管路系統600回收到液氮貯槽A234與液氮貯槽B233中,達到節約液氮的目的;第一手動截止閥202、第二手動截止閥212分別為第一氣動截止閥201、第二氣動截止閥211的備用閥門,平時常開不工作,當第一氣動截止閥201、第二氣動截止閥211損壞時,可通過現場操作第一手動截止閥202、第二手動截止閥212控制熱沉系統100預冷時的液氮回收;液氮貯槽A排氣閥235安裝在液氮貯槽A234頂部,用於液氮貯槽A234內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉;液氮貯槽B排氣閥236安裝在液氮貯槽B233頂部,用於液氮貯槽B233內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉。 熱沉入口管路系統500用來向熱沉系統100輸送液氮,包括第十七手動截止閥 501、第十八手動截止閥502、第十九手動截止閥505、第二十手動截止閥506、第二十一手動截止閥508、第二十二手動截止閥509、第二十三手動截止閥514、第二十四手動截止閥515、 第二十五手動截止閥516、第二十六手動截止閥517、第三低溫安全閥503、第四低溫安全閥 507、第一氣動調節閥504、第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥511、第四氣動調節閥512、 第五氣動調節閥513。本發明中採用氣動調節閥遠程調節進入各個液氦熱沉及羽流吸附泵的液氮量大小,可實現高精度精調,其中,第一氣動調節閥504通過管路連接至大門液氦熱沉101入口,用於控制進入大門液氦熱沉101的液氮量;第二氣動調節閥510通過管路連接至艙體前部液氦熱沉102入口,用於控制進入艙體前部液氦熱沉102的液氮量;第三氣動調節閥511通過管路連接至艙體後部液氦熱沉103入口,用於控制進入艙體後部液氦熱沉103 的液氮量;第四氣動調節閥512通過管路連接至封頭液氦熱沉104入口,用於控制進入封頭液氦熱沉104的液氮量;第五氣動調節閥513通過管路連接至羽流吸附泵105入口,用於控制進入羽流吸附泵105的液氮量。本發明中採用手動截止閥現場調節進入各個液氮熱沉的液氮量大小,各個液氮熱沉不需精調,為節約經費,現場粗調即可;其中,第二十三手動截止閥514所通過管路連接至大門液氮熱沉106入口,用於控制進入大門液氮熱沉106的液氮量;第二十四手動截止閥515所在支路連接至艙體前部液氮熱沉107入口,用於控制進入艙體前部液氮熱沉107的液氮量;第二十五手動截止閥516通過管路連接至艙體後部液氮熱沉108入口,用於控制進入艙體後部液氮熱沉108的液氮量;第二十六手動截止閥517通過管路連接至封頭液氮熱沉109入口,用於控制進入封頭液氮熱沉109的液氮量;第十七手動截止閥501為各個液氦熱沉及羽流吸附泵的總控制閥,通過第十七手動截止閥501手動控制液氮輸送。第十七手動截止閥501 —端與液氮供應系統200中液氮輸送管路相連,另一端分別連接第十八手動截止閥502、第三氣動調節閥504、第十九手動截止閥505所在的三條支路;其中,第十八手動截止閥502通過管路與第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥511、 第四氣動調節閥512、第五氣動調節閥513所在的四條支路入口聯通,為該四條支路液氮輸送的總控制閥;第十九手動截止閥505分別通過大門液氮熱沉106入口管路、艙體前部液氮熱沉107入口管路、艙體後部液氮熱沉108入口管路以及封頭液氮熱沉109入口管路與第二十三手動截止閥514、第二十四手動截止閥515、第二十五手動截止閥516、第二十六手動截止閥517相連,由此將大門液氦熱沉101入口與各個液氮熱沉入口通過管路聯通;第二十手動截止閥506通過管路將除大門液氦熱沉101入口管路外的其餘液氦熱沉入口管路(艙體前部液氮熱沉107入口管路、艙體後部液氮熱沉108、封頭液氦熱沉104入口管路)與各個液氮熱沉入口管路(大門液氮熱沉106入口管路、艙體前部液氮熱沉107入口管路、艙體後部液氮熱沉108入口管路、封頭液氮熱沉109入口管路)聯通,由此通過第十九手動截止閥505、第二十手動截止閥506實現所有液氮熱沉與所有液氦熱沉間的相互連通供液或單獨供液。第二十一手動截止閥508通過吹除管路連接至第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥511、第四氣動調節閥512、第五氣動調節閥513的入口管路相連,第二十一手動截止閥 508可用來連接外部氣氮吹除系統,通過外部氣氮吹除系統向液氦熱沉及羽流吸附泵提供氣氮,吹除與各液氦熱沉及羽流吸附泵105相連管路中殘留的液氮。第二十二手動截止閥 509 一端通過管路連接至第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥511、第四氣動調節閥512、 第五氣動調節閥513的入口管路,另一端通過管路直接連接至大氣,用於各個液氦熱沉及羽流吸附泵105相連管路中液氮的排放。第三低溫安全閥503安裝在大門液氦熱沉101入口管路上,第四低溫安全閥507安裝在吹除管路上,第三低溫安全閥503、第四低溫安全閥 507用於在熱沉入口管路系統中管路壓力過高時,放氣、排液用。 熱沉出口管路系統600用來將熱沉系統100預冷時流經熱沉系統100的多餘液氮經熱沉出口管路系統600回收到液氮貯槽A234與液氮貯槽B233中,包括第二十七手動截止閥602、第二十八手動截止閥606、第二十九手動截止閥613、第三十手動截止閥614、第三十一手動截止閥615、第三十二手動截止閥618、第三十三手動截止閥621、第三十四手動截止閥622、第三十五手動截止閥623、第三十六手動截止閥625、第三十七手動截止閥626、 第三十八手動截止閥628、第三十九手動截止閥630、第一低溫溫度計601、第二低溫溫度計 607、第三低溫溫度計608、第四低溫溫度計609、第五低溫溫度計610、第六低溫溫度計611、 第七低溫溫度計612、第八低溫溫度計632、第五低溫安全閥605、第六低溫安全閥616、第七低溫安全閥617、第八低溫安全閥624、第九低溫安全閥627、第十低溫安全閥629、第十一低溫安全閥631、第四遠程壓力表603、第五遠程壓力表619、第四現場壓力表604、第五現場壓力表620與第六氣動調節閥633。其中,第二十八手動截止閥606 —端通過管路直通大氣, 另一端通過管路順次連接第五低溫安全閥605、第二十七手動截止閥602、第四遠程壓力表 603至大門液氦熱沉101出口,形成大門液氦熱沉101出口排放管路;第二十七手動截止閥 602還與第四現場壓力表604、第一低溫溫度計601相連,第一低溫溫度計601用於測量大門液氦熱沉101出口處的溫度,第四遠程壓力表603及第四現場壓力表604用於測量大門液氦熱沉101出口處壓力。第三十三手動截止閥621 —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第三十二手動截止閥618、第七低溫安全閥617後,分別連接有六路管路,第一路通過第二低溫溫度計607連接至艙體前部液氦熱沉102出口,第二低溫溫度計607用於測量艙體前部液氦熱沉102出口溫度;第二路通過第三低溫溫度計608連接至艙體後部液氦熱沉103出口,第三低溫溫度計608用於測量艙體後部液氦熱沉103出口溫度;第三路通過第四低溫溫度計609連接至封頭液氦熱沉104出口,第四低溫溫度計609用於測量封頭液氦熱沉104出口溫度;第四路通過第二十九手動截止閥613、第五低溫溫度計610連接至羽流吸附泵105大筒出口,第五低溫溫度計610用於測量羽流吸附泵105大筒出口溫度, 第二十九手動截止閥613用於控制通過羽流吸附泵105大筒的液氮流量大小;第五路通過第三十手動截止閥614、第六低溫溫度計611連接至羽流吸附泵105中筒出口,第六低溫溫度計611用於測量羽流吸附泵105中筒出口溫度,第三十手動截止閥614用於控制通過羽流吸附泵105中筒的液氮流量大小;第六路通過第三十一手動截止閥615、第七低溫溫度計 612連接至羽流吸附泵105小筒出口,第七低溫溫度計612用於測量羽流吸附泵105小筒出口溫度,第三十一手動截止閥615用於控制通過羽流吸附泵105小筒的液氮流量大小。由此形成除大門液氦熱沉106外的其他液氦熱沉及羽流吸附泵出口排放管路,所述三十二手動截止閥618與第五遠程壓力表619、第五現場壓力表620相連,第五遠程壓力表619用於將壓力值傳輸到遠程計算機中,便於數據存儲、處理,第五現場壓力表620用於現場讀取壓力值,便於現場操作。第六氣動調節閥633用來排出整個系統中的氣氮,一端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第八低溫溫度計632、第十一低溫安全閥631、第三十九手動截止閥630、第十低溫安全閥629、第三十八手動截止閥628、第九低溫安全閥627後分別連接有四路管路,四路管路分別連接至大門液氮熱沉106、艙體前部液氮熱沉107、艙體後部液氮熱沉108、封頭液氮熱沉109。通過第三十四手動截止閥622將大門液氦熱沉101的出口的排放管路與其餘液氦熱沉以及羽流吸附泵105的出口排放管路連通。通過第三十五手動截止閥623、第八低溫安全閥624、第三十七手動截止閥6 將各液氦熱沉、羽流吸附泵及各液氮熱沉的出口排放管路連通形成管網系統,具體連接方式為第三十五手動截止閥 623 一端通過管路與羽流吸附泵105出口排放管路連通,另一端通過管路順次連接第八低溫安全閥624、第三十七手動截止閥6 連接至第三十八手動截止閥6 與第十低溫安全閥6 之間管路上,第三十五手動截止閥623、第三十七手動截止閥6 操作時要求同時關閉或同時打開。第八低溫安全閥6M安裝在第三十五手動截止閥623和第三十七手動截止閥6 之間的管路上,用於當該段管路壓力過高時放氣。第三十六手動截止閥625 —端連接至第三十五手動截止閥623與第三十七手動截止閥6 之間,另一端直通大氣,用於流體 (液體或氣體)的排放。第六低溫安全閥616安裝在第二十一手動截止閥615入口管路上, 用於當該段管路壓力過高時放氣。第六氣動調節閥633與第十一低溫安全閥631間的管路與液氮供應系統200中的第一氣動截止閥201與第二氣動截止閥221相連,達到液氮貯槽 A234與液氮貯槽B233回收液氮的目的。 過冷器系統300用來對向各個液氮熱沉輸送的液氮製冷降溫,使所輸送的液氮中含有的氣氮液化,包括過冷器316以及第四十手動截止閥301、第四十一手動截止閥302、第四十二手動截止閥305、第四十三手動截止閥311、第四十四手動截止閥312、第四十五手動截止閥314、第四十六手動截止閥315、第九低溫溫度計303、第十低溫溫度計313、第七氣動調節閥304、第六遠程壓力表306、第七遠程壓力表308、第六現場壓力表307、第七現場壓力表309與第三液位計310。其中,第四十手動截止閥301為過冷器系統300的進液和補液閥,一端與液氮供應系統200中第一低溫安全閥229、第十二手動截止閥224間的液氮輸送管路連通,另一端通過管路與過冷器316主體內的過冷管道進液端連通,由此使液氮供應系統200中的液氮可進入到冷器系統300中;當熱沉系統100預冷時,可通過第四十手動截止閥301控制過冷管道中的液氮輸送;當熱沉預冷完畢後過冷器系統300進入閉式循環後, 可通過調節第四十手動截止閥301開度的大小對過冷管道進行補液,保證過冷器系統300 中管路內液氮的充足。第九低溫溫度計303設置在過冷管道入口處,用於測量過冷管道入口溫度;第七氣動調節閥304 —端通過管路與液氮供應系統200中第一低溫安全閥2 與第十二手動截止閥2M間的液氮輸送管路連通,用於控制向過冷器316主體內輸送液氮。第三液位計310安裝在過冷器316上,用來測量過冷器316主體內液氮液位,並可通過第三液位計310測得數值的大小來遠程自動調節過冷器316主體液氮液位,保持過冷器316主體內液位的恆定。第六遠程壓力表306與第四現場壓力表307通過第四十二手動截止閥305 連接至過冷管道出口處,第六遠程壓力表306、第六現場壓力表307均用於測量過冷管道入口處的壓力,通過第六遠程壓力表306將測得的壓力數值送至上位機實現遠程測量;通過第六現場壓力表307實現現場直觀測量,便於現場人員查看;第四十二手動截止閥305用於控制壓力表的啟停;當第四十二手動截止閥305打開時,第六遠程壓力表306及第六現場壓力表307工作;當第四十二手動截止閥305關閉時,第六遠程壓力表306及第六現場壓力表307不工作;當第六遠程壓力表306或第六現場壓力表307損壞時可關閉第四十二手動截止閥305進行更換,更換的過程中並不影響過冷器系統300正常運行。同理,第七遠程壓力表308、第七現場壓力表309均用於測量過冷器316主體壓力,第七遠程壓力表309測得的壓力數值送至上位機實現遠程測量;第七現場壓表309實現現場直觀測量,便於現場人員查看;在過冷器316主體頂部位置安裝有第四十三手動截止閥311,用於排放因液氮氣化所產生的氮氣。在過冷器316主體底部位置安裝有第四十四手動截止閥312,用於試驗結束後過冷器316主體內殘餘液氮的排放。第四十六手動截止閥315通過管路連接至過冷管道出口處,且第四十六手動截止閥315還通過管路連接至液氮泵系統400以及熱沉出口管路系統600中第十一低溫安全閥631與第三十九手動截止閥630間管路上;所述第四十六手動截止閥315安裝位置高於過冷管道出口,便於過冷器系統300內管路中產生的氣氮的排放, 過冷器系統300內管路中產生的氣氮隨熱沉出口管路系統600中第六氣動調節閥633排出。第四十五手動截止閥314 —端通過管路連接至第四十四手動截止閥312與過冷器316 主體間的管路上,另一端連接至第四十六手動截止閥315與熱沉出口管路系統600之間的管路上,用於控制試驗結束後過冷器316主體液氮的回收。第十低溫溫度計313設置在過冷管道出口處,用於測量過冷管道出口溫度。第四十一手動截止閥302 —端通過管路與過冷管道入口處連通,另一端通過管路連接至熱沉出口管路系統600中第三十九手動截止閥 630與第十低溫安全閥6 間的管路上,由此在整個輸送系統閉式循環時,熱沉系統100預冷時流經熱沉系統100的多餘液氮可進入到過冷器系統300中。 液氮泵系統400用來向熱沉入口管路系統500輸送降溫後的液氮,並且實現熱沉系統100的閉式循環製冷,並且將經過冷器系統300降溫後的液氮輸送到熱沉入口管路系統500後進入各個液氮熱沉。液氮泵系統400包括精過濾器401、液氮泵A407、液氮泵B418、 第四十七手動截止閥403、第四十八手動截止閥406、第四十九手動截止閥408、第五十手動截止閥409、第五十一手動截止閥410、第五十二手動截止閥413、第五十三手動截止閥417、 第五十四手動截止閥420、第五十五手動截止閥419、第十二低溫安全閥402、第十三低溫安全閥416、第十一低溫溫度計411、第八遠程壓力表404、第九遠程壓力表414、第八現場壓力表405、第九現場壓力表415、低溫流量計412。其中,精過濾器401安裝在液氮泵系統400 入口管路處,用於過濾雜質,保證流入液氮泵的液氮清潔,避免由於雜質存在造成液氮泵的損壞。精過濾器401 —端通過管路與過冷器系統300中第四十六手動截止閥315相連,由此使經過冷器系統300降溫後的液氮可進入到液氮泵系統400中;精過濾器401另一端安裝有四通管路,第一路通過管路順次連接第四十八手動截止閥406、液氮泵A407、第五十手動截止閥409,第二路通過管路順次連接第五十三手動截止閥417、液氮泵B418、第五十四手動截止閥420,第三路通過管路連接第五十一手動截止閥410,三路管路通過四通管路並聯至低溫流量計412入口處。其中,五十一手動截止閥410所在支路為熱沉預冷專用管路, 熱沉預冷時此管路工作。液氮泵A407及液氮泵B418所在管路為系統閉式循環專用管路, 當熱沉預冷完畢後使用此管路,該兩路管路互為備份,當液氮泵A407損壞時,啟動液氮泵 B418代替工作,不影響閉式系統正常運行。第八遠程壓力表404及第八現場壓力表405安裝在液氮泵A407、液氮泵B418入口處,用於測量液氮泵A407、液氮泵B418入口管路壓力, 由第四十七手動截止閥403控制啟停。第九遠程壓力表414及第九現場壓力表415安裝在液氮泵A407、液氮泵B418出口處,用於測量液氮泵A407、液氮泵B418出口管路壓力,由第五十二手動截止閥413控制啟停。平時第五十三手動截止閥417、第五十四手動截止閥420 關閉,當液氮泵A407損壞時,關閉第四十八手動截止閥406與第五十手動截止閥409同時開啟第五十三手動截止閥417、第五十四手動截止閥420啟動液氮泵B418代替工作,該設置便於液氮泵A407或液氮泵B418在拆裝維修過程中並不影響閉式系統的正常工作。第四十九手動截止閥408 —端通過管路與液氮泵A407出口管路連通,另一端與大氣連通,平時關閉,當需要啟動液氮泵A407時開啟,當觀察到第四十九手動截止閥408出口處有液氮持續流出時關閉此閥,同時啟動液氮泵A407 ;第五十五手動截止閥419 一端通過管路與液氮泵B418出口管路連通,另一端與大氣連通,平時關閉,當需要啟動液氮泵B407時開啟, 當觀察到第五十五手動截止閥419出口處有液氮持續流出時關閉此閥,同時啟動液氮泵 B418。第—^一低溫溫度計411安裝在液氮泵A407與液氮泵B418的出口管路上,用於測量流經液氮泵A407或液氮泵B418的液氮溫度;低溫流量計412位於液氮泵A407與液氮泵 B418的出口管路上,用於測量流經液氮泵的液氮流量,可根據實際需要將低溫流量計412 安裝在第十一低溫溫度計411左側或右側。第十二低溫安全閥402、第十三低溫安全閥416 分別安裝在液氮泵A407與液氮泵B418入口和出口管路上,用於防止管路壓力過高,放氣、 排液用。在進行發動機羽流試驗時,液氮熱沉、液氦熱沉及羽流吸附泵需同時工作,相應的液氮輸送系統工作流程具體為包括以下幾個步驟,如圖2所示步驟一液氮貯槽A234液氮加注;打開第十五手動截止閥227完成液氮貯槽A234的液氮加注,液氮貯槽B233不加注;步驟二 過冷器316主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥222、第七氣動調節閥304及第四十三手動截止閥311完成液氮過冷器316主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥304,利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器316主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥304並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計310的數值,遠程調節第七氣動調節閥304的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氮熱沉預冷;依次打開第四十手動截止閥301、第五十一手動截止閥410、第二十三手動截止閥514、第二十四手動截止閥515、第二十五手動截止閥516、第二十六手動截止閥517、第三十八手動截止閥628、第三十九手動截止閥630、第六氣動調節閥633,使液氮進入到過冷器316內部管道中,利用過冷器316主體內的液氮為通過過冷器316內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器316出口管路進入到液氮泵系統400中,最後進入到液氮輸送系統500後,實現對大門液氮熱沉106、艙體前部液氮熱沉107、艙體後部液氮熱沉108、封頭液氮熱沉109進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氮熱沉的開式預冷;步驟四各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷;各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷和液氮熱沉預冷同時進行,依次打開第十二手動截止閥224、第十七手動截止閥501、十八手動截止閥502、第一氣動調節閥504、第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥511、第四氣動調節閥512、第五氣動調節閥513、第三十四手動截止閥622、第三十五手動截止閥623、第三十七手動截止閥626,對大門液氦熱沉101、艙體前部液氦熱沉102、艙體後部液氦熱沉103、封頭液氦熱沉104、羽流吸附泵105進行預冷 (從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的開式預冷;步驟五液氮貯槽A234到液氮貯槽B233的轉注(倒灌);為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥633 (無論出口處是否跑液),同時打開液氮貯槽B233的第二氣動截止閥211、第二手動截止閥212,利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B233並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B 排氣閥236排除,此過程形成由液氮貯槽A234到液氮貯槽B233的液氮轉注(倒灌)過程;步驟六液氮貯槽B233到液氮貯槽A234的轉注(倒灌);在各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷過程中,當液氮貯槽A234液氮消耗完畢, 關閉第十手動截止閥222、第二氣動截止閥211(第二手動截止閥212常開即可),打開第十一手動截止閥223、第一氣動截止閥201、第一手動截止閥202,形成由液氮貯槽B233到液氮貯槽A234的液氮轉注(倒灌)過程;步驟七熱沉系統100溫度調節;在各個液氮熱沉、液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷過程中,通過液氮供應量來調節各熱沉的降溫速度,以保證各熱沉與羽流吸附泵105溫度均勻,利用第二十三手動截止閥514調節大門液氮熱沉106溫度,利用第二十四手動截止閥515調節艙體前部液氮熱沉 107溫度,利用第二十五手動截止閥516調節艙體後部液氮熱沉108溫度,利用第二十六手動截止閥517調節封頭液氮熱沉109溫度,利用第一氣動調節閥504調節大門液氦熱沉101 溫度,第二氣動調節閥510調節艙體前部液氦熱沉102溫度,利用第三氣動調節閥511調節艙體後部液氦熱沉103溫度,利用第四氣動調節閥512調節封頭液氦熱沉104溫度,利用五氣動調節閥513、第二十九手動截止閥613、第三十手動截止閥614、第三十一手動截止閥 615調節羽流吸附泵105溫度;步驟八各個液氮熱沉的閉式循環;待各個液氮熱沉、各個液氦熱沉以及羽流吸附泵105溫度降至液氮溫區77K後, 各個液氮熱沉即可進入閉式循環,首先,打開第四十八手動截止閥406、第四十九手動截止閥408對液氮泵A407通液氮預冷,當第四十九手動截止閥408出口處有液氮噴出時(根據經驗預冷約15分鐘即可),關閉第四十九手動截止閥408、第五十一手動截止閥410,同時打開第五十手動截止閥409,完成液氮泵A407的啟動,其次,逐漸關閉第三十九手動截止閥630(開度按70^^50%^%進行或根據實際調節)、同時逐漸打開第四十一手動截止閥 302 (開度按30 %、50 %、100 %進行或根據實際調節),完成各個液氮熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡,進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥315供系統管路放氣用;步驟九停止各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的液氮供應;待各個液氮熱沉完全進入閉式循環後,關閉第十七手動截止閥501停止對各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的液氮輸送。在進行衛星熱真空試驗時,各個液氦熱沉及羽流吸附泵105同時工作,各個液氮熱沉作為防輻射屏不工作,具體為包括以下幾個步驟,如圖3所示步驟一液氮貯槽A234液氮加注;打開第十五手動截止閥227完成液氮貯槽A234的液氮加注,液氮貯槽B233不加注;
步驟二 過冷器316主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥222、第七氣動調節閥304及第四十三手動截止閥311完成液氮過冷器316主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥304,利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器316主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥304並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計310的數值,遠程調節第七氣動調節閥304的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷;依次打開第四十手動截止閥301、第五十一手動截止閥410、第十九手動截止閥 505、第二十手動截止閥506、第一氣動調節閥504、第二氣動調節閥510、第三氣動調節閥 511、第四氣動調節閥512、第五氣動調節閥513、第三十四手動截止閥622、第三十五手動截止閥623、第三十七手動截止閥626、第三十九手動截止閥630、第六氣動調節閥633,使液氮進入到過冷器316內部管道中,利用過冷器316主體內的液氮為通過過冷器316內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器316出口管路進入到液氮泵系統400中,最後進入到液氮輸送系統500後,實現對大門液氦熱沉101、艙體前部液氦熱沉102、艙體後部液氦熱沉 103、封頭液氦熱沉104、羽流吸附泵105進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的開式預冷;步驟四液氮貯槽A234到液氮貯槽B233的轉注(倒灌)過程;為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥633 (無論出口處是否跑液),同時打開液氮貯槽B233的第二氣動截止閥211、第二手動截止閥212,利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B233並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B 排氣閥236排除,此過程形成由液氮貯槽A234到液氮貯槽B233的液氮轉注(倒灌)過程;步驟五液氮貯槽B233到液氮貯槽A234的轉注(倒灌)過程;在各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷過程中,當液氮貯槽A234液氮消耗完畢, 關閉第十手動截止閥222、第二氣動截止閥211(第二手動截止閥212常開即可),打開第十一手動截止閥223、第一氣動截止閥201、第一手動截止閥202,形成由液氮貯槽B233到液氮貯槽A234的液氮轉注(倒灌)過程;步驟六各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的溫度調節;各個液氦熱沉及羽流吸附泵105預冷過程中通過液氮供應量來調節各個熱沉降溫速度,以保證各液氦熱沉與羽流吸附泵105溫度均勻,利用第三氣動調節閥504調節大門液氦熱沉101溫度,利用第二氣動調節閥510調節艙體前部液氦熱沉102溫度,利用第三氣動調節閥511調節艙體後部液氦熱沉103溫度,利用第四氣動調節閥512調節封頭液氦熱沉104溫度,利用第五氣動調節閥513、第二十九手動截止閥613、第三十手動截止閥614、第三十一手動截止閥615調節羽流吸附泵105溫度;步驟七各個液氦熱沉及羽流吸附泵105的閉式循環;待各個液氦熱沉、羽流吸附泵105溫度降至液氮溫區77K後,即可進入閉式循環, 首先,打開第四十八手動截止閥406、第四十九手動截止閥408對液氮泵A407通液氮預冷, 當第四十九手動截止閥408出口處有液氮噴出時(根據經驗預冷約15分鐘即可),關閉第四十九手動截止閥408、第五十一手動截止閥410,同時打開第五十手動截止閥409,完成液氮泵A407的啟動,其次,逐漸關閉第三十九手動截止閥630(開度按70^^501%^1%進行或根據實際調節)、同時逐漸打開第四十一手動截止閥302(開度按30^^50^^100%進行或根據實際調節),完成各個熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡,進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥315供系統管路放氣用。 本發明本發明大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統能滿足試驗要求的最大熱負荷為 60kW,可進行高熱負荷試驗。
權利要求
1.大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於包括熱沉系統(100)、液氮供應系統000)、過冷器系統(300)、液氮泵系統000)、熱沉入口管路系統(500)、熱沉出口管路系統 (600);熱沉系統(100)包括大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(10 、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(10 、大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉 (107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109);大門液氮熱沉(106)、大門液氦熱沉 (101)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)與封頭液氦熱沉(104)、封頭液氮熱沉(109)依次由前至後設置;艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(10 設置在艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)內部;羽流吸附泵(10 設置在艙體後部液氦熱沉(103)內部,用來吸附羽流氣體;液氮供應系統(200)包括液氮貯槽AQ34)、液氮貯槽B(23!3)以及第一氣動截止閥001)、第二氣動截止閥011)、第一手動截止閥002)、第二手動截止閥012)、第三手動截止閥021)、第四手動截止閥009)、第五手動截止閥019)、第六手動截止閥006)、第七手動截止閥016)、第八手動截止閥008)、第九手動截止閥018)、第十手動截止閥022)、 第十一手動截止閥023)、第十二手動截止閥OM)、第十三手動截止閥025)、第十四手動截止閥0沈)、第十五手動截止閥027)、第十六手動截止閥0觀)、第一遠程壓力表003)、 第二遠程壓力表013)、第三遠程壓力表031)、第一現場壓力表005)、第二現場壓力表 015)、第三現場壓力表032)、第一低溫電磁閥007)、第二低溫電磁閥017)、第一液位計004)、第二液位計014)、第一低溫安全閥0四)、第二低溫安全閥030)、第一汽化器 (210)與第二汽化器020)、液氮貯槽A排氣閥(23 與液氮貯槽B排氣閥Q36);其中,通過第十五手動截止閥027)、第十六手動截止閥(228)分別為液氮貯槽 A(234)、液氮貯槽B033)內加注液氮;液氮貯槽A(234)和液氮貯槽B(23!3)間通過第三手動截止閥(221)連通;第三手動截止閥(221)還分別與第一汽化器OlO)與第二汽化器 (220)的出口連通,第一汽化器OlO)與第二汽化器O20)的出口端還分別通過管路與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B (23 連通;第一汽化器(210)與第二汽化器Q20)的入口分別通過第四手動截止閥009)、第五手動截止閥019)與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B (233) 連通;第一低溫電磁閥(207)通過管路與第四手動截止閥(209)並聯;第二低溫電磁閥 (217)通過管路與第五手動截止閥(219)並聯;液氮貯槽A(234)上安裝有第一遠程壓力表 003)、第一現場壓力表005),液氮貯槽B (23 上安裝有第二遠程壓力表(21 和第二現場壓力表015);液氮貯槽A (234)與液氮貯槽B (23 上還分別安裝有第一液位計004)、 第二液位計014);液氮貯槽A (234)與液氮貯槽B (23 分別通過管路連接有第十手動截止閥(22 與第十一手動截止閥023),第十手動截止閥(22 與第十一手動截止閥(223) 間通過三通管路連通;三通管路的自由端通過依次連接第一低溫安全閥(229)、第十二手動截止閥0對)、第十三手動截止閥025)、第二低溫安全閥030),最終與熱沉入口管路系統(500)相連;第十三手動截止閥(22 通過三通管路與第三遠程壓力表031)、第三現場壓力表(23 相連;液氮供應系統O00)中管路最低位置處安裝有第十四手動截止閥 (226);第一氣動截止閥O01)與第二氣動截止閥(211)通過管路與液氮貯槽A034)、液氮貯槽B(23!3)相連,分別為液氮貯槽AQ34)、液氮貯槽B(23!3)的回液閥,用於控制在熱沉系統(100)預冷時流經熱沉系統(100)的多餘液氮經熱沉出口管路系統(600)回收到液氮貯槽A(234)與液氮貯槽B(23!3)中;液氮貯槽A排氣閥(23 安裝在液氮貯槽A(234)頂部,用於液氮貯槽A(234)內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉;液氮貯槽B排氣閥(236)安裝在液氮貯槽B (233)頂部,用於液氮貯槽B 033)內的氣體釋放,需放氣時開啟,平時關閉;熱沉入口管路系統包括第十七手動截止閥(501)、第十八手動截止閥(502)、第十九手動截止閥(505)、第二十手動截止閥(506)、第二十一手動截止閥(508)、第二十二手動截止閥(509)、第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥 (516)、第二十六手動截止閥(517)、第三低溫安全閥(503)、第四低溫安全閥(507)、第一氣動調節閥(504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、 第五氣動調節閥(513);其中,第一氣動調節閥(504)通過管路連接至大門液氦熱沉(101) 入口 ;第二氣動調節閥(510)通過管路連接至艙體前部液氦熱沉(10 入口 ;第三氣動調節閥(511)通過管路連接至艙體後部液氦熱沉(10 入口 ;第四氣動調節閥(51 通過管路連接至封頭液氦熱沉(104)入口 ;第五氣動調節閥(51 通過管路連接至羽流吸附泵 (105)入口 ;第二十三手動截止閥(514)所通過管路連接至大門液氮熱沉(106)入口;第二十四手動截止閥(51 所在支路連接至艙體前部液氮熱沉(107)入口 ;第二十五手動截止閥(516)通過管路連接至艙體後部液氮熱沉(108)入口 ;第二十六手動截止閥(517)通過管路連接至封頭液氮熱沉(109)入口 ;第十七手動截止閥(501)為各個液氦熱沉及羽流吸附泵的總控制閥。第十七手動截止閥(501) —端與液氮供應系統O00)中液氮輸送管路相連,另一端分別連接第十八手動截止閥(502)、第三氣動調節閥(504)、第十九手動截止閥(50 所在的三條支路;其中,第十八手動截止閥(50 通過管路與第二氣動調節閥 (510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(51 所在的四條支路入口聯通;第十九手動截止閥(50 分別通過大門液氮熱沉(106)入口管路、艙體前部液氮熱沉(107)入口管路、艙體後部液氮熱沉(108)入口管路以及封頭液氮熱沉(109) 入口管路與第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥 (516)、第二十六手動截止閥(517)相連,由此將大門液氦熱沉(101)入口與各個液氮熱沉入口通過管路聯通;第二十手動截止閥(506)通過管路將艙體前部液氮熱沉(107)入口管路、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氦熱沉(104)入口管路與各個液氮熱沉入口管路聯通;第二十一手動截止閥(508)通過吹除管路連接至第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(51 的入口管路相連;第二十二手動截止閥(509) —端通過管路連接至第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)的入口管路,另一端通過管路直接連接至大氣;第三低溫安全閥(503)安裝在大門液氦熱沉(101)入口管路上,第四低溫安全閥(507)安裝在吹除管路上;熱沉出口管路系統(600)包括第二十七手動截止閥(602)、第二十八手動截止閥 (606)、第二十九手動截止閥(613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(615)、 第三十二手動截止閥(618)、第三十三手動截止閥(621)、第三十四手動截止閥(622)、第三十五手動截止閥(623)、第三十六手動截止閥(625)、第三十七手動截止閥(6 )、第三十八手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥(630)、第一低溫溫度計(601)、第二低溫溫度計(607)、第三低溫溫度計(608)、第四低溫溫度計(609)、第五低溫溫度計(610)、第六低溫溫度計(611)、第七低溫溫度計(612)、第八低溫溫度計(632)、第五低溫安全閥(605)、第六低溫安全閥(616)、第七低溫安全閥(617)、第八低溫安全閥(6 )、第九低溫安全閥 (627)、第十低溫安全閥(6 )、第十一低溫安全閥(631)、第四遠程壓力表(603)、第五遠程壓力表(619)、第四現場壓力表(604)、第五現場壓力表(620)與第六氣動調節閥(633);其中,第二十八手動截止閥(606) —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第五低溫安全閥(60 、第二十七手動截止閥(60 、第四遠程壓力表(60 至大門液氦熱沉(101) 出口,形成大門液氦熱沉(101)出口排放管路;第二十七手動截止閥(60 還與第四現場壓力表(604)、第一低溫溫度計(601)相連;第三十三手動截止閥(621) —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第三十二手動截止閥(618)、第七低溫安全閥(617)後,分別連接有六路管路,第一路通過第二低溫溫度計(607)連接至艙體前部液氦熱沉(102)出口 ;第二路通過第三低溫溫度計(608)連接至艙體後部液氦熱沉(103)出口 ;第三路通過第四低溫溫度計(609)連接至封頭液氦熱沉(104)出口 ;第四路通過第二十九手動截止閥 (613)、第五低溫溫度計(610)連接至羽流吸附泵(10 大筒出口 ;第五路通過第三十手動截止閥(614)、第六低溫溫度計(611)連接至羽流吸附泵(105)中筒出口 ;第六路通過第三十一手動截止閥(615)、第七低溫溫度計(61 連接至羽流吸附泵(10 小筒出口 ;所述三十二手動截止閥(618)與第五遠程壓力表(619)、第五現場壓力表(620)相連;第六氣動調節閥(63 —端通過管路直通大氣,另一端通過管路順次連接第八低溫溫度計(632)、第十一低溫安全閥(631)、第三十九手動截止閥(630)、第十低溫安全閥(6 )、第三十八手動截止閥(6 )、第九低溫安全閥(627)後分別連接有四路管路,四路管路分別連接至大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109); 通過第三十四手動截止閥(62 將大門液氦熱沉(101)的出口排放管路、艙體前部液氦熱沉(10 的出口排放管路、艙體後部液氦熱沉(10 的出口排放管路、封頭液氦熱沉(104) 的出口排放管路以及羽流吸附泵(10 的出口排放管路連通;通過第三十五手動截止閥 (623)、第八低溫安全閥(6M)、第三十七手動截止閥(626)將各個液氦熱沉、羽流吸附泵及各個液氮熱沉的出口排放管路連通形成管網系統,具體連接方式為第三十五手動截止閥(62 —端通過管路與羽流吸附泵(105)的出口排放管路連通,另一端通過管路順次連接第八低溫安全閥(6M)、第三十七手動截止閥(626)連接至第三十八手動截止閥(628) 與第十低溫安全閥(629)之間管路上;第八低溫安全閥(624)安裝在第三十五手動截止閥 (623)和第三十七手動截止閥(626)之間的管路上;第三十六手動截止閥(62 —端連接至第三十五手動截止閥(62 與第三十七手動截止閥(626)之間,另一端直通大氣;第六低溫安全閥(616)安裝在第二十一手動截止閥(615)入口管路上;第六氣動調節閥(633)與第十一低溫安全閥(631)間的管路與液氮供應系統O00)中的第一氣動截止閥(201)與第二氣動截止閥(221)相連;所述過冷器系統(300)包括過冷器(316)以及第四十手動截止閥(301)、第四十一手動截止閥(302)、第四十二手動截止閥(305)、第四十三手動截止閥(311)、第四十四手動截止閥(312)、第四十五手動截止閥(314)、第四十六手動截止閥(315)、第九低溫溫度計(303)、 第十低溫溫度計(313)、第七氣動調節閥(304)、第六遠程壓力表(306)、第七遠程壓力表 (308)、第六現場壓力表(307)、第七現場壓力表(309)與第三液位計(310);其中,第四十手動截止閥(301)為過冷器系統(300)的進液和補液閥,一端與液氮供應系統O00)中第一低溫安全閥(229)與第十二手動截止閥OM)間的液氮輸送管路連通,另一端通過管路與過冷器(316)主體內的過冷管道進液端連通;第九低溫溫度計(30 設置在過冷管道入口處;第七氣動調節閥(304) —端通過管路與液氮供應系統O00)中第一低溫安全閥0四)、 第十二手動截止閥0 )間的液氮輸送管路連通;第三液位計(310)安裝在過冷器(316) 上;第六遠程壓力表(306)與第四現場壓力表(307)通過第四十二手動截止閥(30 連接至過冷管道出口處;在過冷器(316)主體上安裝有第四十三手動截止閥(311);在過冷器 (316)主體上還安裝有第四十四手動截止閥(312);第四十六手動截止閥(31 通過管路連接至過冷管道出口處,且第四十六手動截止閥(31 還通過管路連接至液氮泵系統(400) 以及熱沉出口管路系統(600)中第十一低溫安全閥(631)與第三十九手動截止閥(630)間管路上;第四十五手動截止閥(314) —端通過管路連接至第四十四手動截止閥(312)與過冷器(316)主體間的管路上,另一端連接至第四十六手動截止閥(31 與熱沉出口管路系統(600)之間的管路上;第十低溫溫度計(31 設置在過冷管道出口處;第四十一手動截止閥(30 —端通過管路與過冷管道入口處連通,另一端通過管路連接至熱沉出口管路系統(600)中第三十九手動截止閥(630)與第十低溫安全閥(6 )間的管路上;液氮泵系統(400)包括精過濾器G01)、液氮泵AG07)、液氮泵W418)、第四十七手動截止閥003)、第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥008)、第五十手動截止閥009)、第五十一手動截止閥010)、第五十二手動截止閥013)、第五十三手動截止閥 G17)、第五十四手動截止閥020)、第五十五手動截止閥019)、第十二低溫安全閥002)、 第十三低溫安全閥G16)、第十一低溫溫度計011)、第八遠程壓力表004)、第九遠程壓力表G14)、第八現場壓力表005)、第九現場壓力表015)、低溫流量計012);其中,精過濾器G01)安裝在液氮泵系統(400)入口管路處;精過濾器(401) —端通過管路與過冷器系統(300)中第四十六手動截止閥(315)相連;精過濾器001)另一端安裝有四通管路; 第一路通過管路順次連接第四十八手動截止閥(406)、液氮泵A(407)、第五十手動截止閥 (409);第二路通過管路順次連接第五十三手動截止閥G17)、液氮泵W418)、第五十四手動截止閥G20);第三路通過管路連接第五十一手動截止閥G10),三路管路通過四通管路並聯至低溫流量計(41 入口處;第四十九手動截止閥408 —端通過管路與液氮泵A407出口管路連通,另一端與大氣連通;第五十五手動截止閥419 一端通過管路與液氮泵B418出口管路連通,另一端與大氣連通;第八遠程壓力表(404)及第八現場壓力表(40 安裝在液氮泵AG07)、液氮泵B(418)入口處,由第四十七手動截止閥(40 控制啟停。第九遠程壓力表(414)及第九現場壓力表G15)安裝在液氮泵AG07)、液氮泵B(4W)出口處,由第五十二手動截止閥(413)控制啟停;液氮泵AG07)、液氮泵B(418)兩端安裝有第四十八手動截止閥006)、第五十三手動截止閥017)、第五十手動截止閥009)、第五十四手動截止閥020);第十一低溫溫度計Gll)安裝在液氮泵A(407)與液氮泵B(418)的出口管路上; 低溫流量計(412)位於在液氮泵A(407)與液氮泵B(418)的出口管路上;第十二低溫安全閥002)、第十三低溫安全閥(416)分別安裝在液氮泵A(407)與液氮泵B(418)入口和出口管路上。
2.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於所述大門液氮熱沉(106)、大門液氦熱沉(101)、封頭液氮熱沉(109)與封頭液氦熱沉(104)均為圓弧平板形結構。
3.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於艙體前部液氮熱沉(107)、艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氮熱沉(108)與艙體後部液氦熱沉(103) 均為圓筒形結構。
4.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於所述第一低溫電磁閥(207)所在管路上串聯有第六手動截止閥(206)與第八手動截止閥008),第六手動截止閥(206)與第八手動截止閥(208)分別位於第一低溫電磁閥(207)兩端。第二低溫電磁閥(217)所在管路上串聯有第七手動截止閥(216)與第九手動截止閥018),第七手動截止閥016)與第九手動截止閥(218)位於第二低溫電磁閥(217)兩端。
5.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於所述第一汽化器 (210)、第二汽化器(220)的供氣壓力在0. 4 0. 6MPa。
6.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於第一氣動截止閥 (201)與第二氣動截止閥(211)所在管路上分別串聯有第一手動截止閥002)、第二手動截止閥(212)。
7.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於所述第四十三手動截止閥(311)安裝在過冷器(316)主體頂部。
8.如權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統,其特徵在於所述第四十四手動截止閥(31 安裝在過冷器(316)主體底部。
9.基於權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統的一種發動機羽流試驗操作方法,其特徵在於包括以下幾個步驟步驟一液氮貯槽A (234)液氮加注;打開第十五手動截止閥(227)完成液氮貯槽A(234)的液氮加注,液氮貯槽B(233)不加注;步驟二 過冷器(316)主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥022)、第七氣動調節閥(304)及第四十三手動截止閥(311) 完成液氮過冷器(316)主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥(304),利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器(316)主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥(304)並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計(310)的數值,遠程調節第七氣動調節閥(304)的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氮熱沉預冷;依次打開第四十手動截止閥(301)、第五十一手動截止閥010)、第二十三手動截止閥(514)、第二十四手動截止閥(515)、第二十五手動截止閥(516)、第二十六手動截止閥 (517)、第三十八手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥(630)、第六氣動調節閥(633), 使液氮進入到過冷器(316)內部管道中,利用過冷器(316)主體內的液氮為通過過冷器 (316)內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器(316)出口管路進入到液氮泵系統 (400)中,最後進入到液氮輸送系統(500)後,實現對大門液氮熱沉(106)、艙體前部液氮熱沉(107)、艙體後部液氮熱沉(108)、封頭液氮熱沉(109)進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氮熱沉的開式預冷;步驟四各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷;各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷和液氮熱沉預冷同時進行,依次打開第十二手動截止閥0 )、第十七手動截止閥(501)、第十八手動截止閥(502)、第一氣動調節閥(504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)、第三十四手動截止閥(622)、第三十五手動截止閥(623)、第三十七手動截止閥 (6 ),對大門液氦熱沉(101)、艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(103)、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(105)進行預冷(從常溫到77K的冷卻過程),此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的開式預冷;步驟五液氮貯槽A (234)到液氮貯槽B (23 的轉注;為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥 (633),同時打開液氮貯槽B(233)的第二氣動截止閥011)、第二手動截止閥012),利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B(23 並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B排氣閥(236)排除,此過程形成由液氮貯槽A(234)到液氮貯槽B(23!3)的液氮轉注過程; 步驟六液氮貯槽B (23 到液氮貯槽A (234)的轉注;在各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷過程中,當液氮貯槽A (234)液氮消耗完畢, 關閉第十手動截止閥022)、第二氣動截止閥011),打開第十一手動截止閥023)、第一氣動截止閥001)、第一手動截止閥002),形成由液氮貯槽B(23!3)到液氮貯槽A(234)的液氮轉注過程;步驟七熱沉系統(100)溫度調節;通過第二十三手動截止閥(514)調節大門液氮熱沉(106)溫度,利用第二十四手動截止閥(515)調節艙體前部液氮熱沉(107)溫度,利用第二十五手動截止閥(516)調節艙體後部液氮熱沉(108)溫度,利用第二十六手動截止閥(517)調節封頭液氮熱沉(109)溫度, 利用第一氣動調節閥(504)調節大門液氦熱沉(101)溫度,第二氣動調節閥(510)調節艙體前部液氦熱沉(102)溫度,利用第三氣動調節閥(511)調節艙體後部液氦熱沉(103)溫度,利用第四氣動調節閥(512)調節封頭液氦熱沉(104)溫度,利用五氣動調節閥(513)、第二十九手動截止閥(613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(61 調節羽流吸附泵(10 溫度,保證各熱沉與羽流吸附泵(10 溫度均勻; 步驟八各個液氮熱沉的閉式循環;待各個液氮熱沉、各個液氦熱沉以及羽流吸附泵(10 溫度降至液氮溫區77K後,各個液氮熱沉即可進入閉式循環,首先,打開第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥(408)對液氮泵A(407)通液氮預冷,當第四十九手動截止閥008)出口處有液氮噴出時,關閉第四十九手動截止閥008)、第五十一手動截止閥010),同時打開第五十手動截止閥009),完成液氮泵A (407)的啟動,其次,關閉第三十九手動截止閥(630),同時打開第四十一手動截止閥(302),完成各個液氮熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡,進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥(315)供系統管路放氣用;步驟九停止各個液氦熱沉及羽流吸附泵(105)的液氮供應; 待各個液氮熱沉完全進入閉式循環後,關閉第十七手動截止閥(501)停止對各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的液氮輸送。
10.基於權利要求1所述大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統的一種在進行衛星熱真空試驗操作方法,其特徵在於包括以下幾個步驟 步驟一液氮貯槽A (234)液氮加注;打開第十五手動截止閥(227)完成液氮貯槽A(234)的液氮加注,液氮貯槽B(233)不加注;步驟二 過冷器(316)主體液氮加注;依次打開第十手動截止閥022)、第七氣動調節閥(304)及第四十三手動截止閥(311) 完成液氮過冷器(316)主體的液氮加注,加注初期微開第七氣動調節閥(304),利用初期蒸發的冷氮氣充分吹除過冷器(316)主體內的空氣,然後全開第七氣動調節閥(304)並快速加注直到指定液位,並根據第三液位計(310)的數值,遠程調節第七氣動調節閥(304)的開度,以保持液位的恆定;步驟三各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷;依次打開第四十手動截止閥(301)、第五十一手動截止閥010)、第十九手動截止閥 (505)、第二十手動截止閥(506)、第一氣動調節閥(504)、第二氣動調節閥(510)、第三氣動調節閥(511)、第四氣動調節閥(512)、第五氣動調節閥(513)、第三十四手動截止閥(622)、 第三十五手動截止閥(623)、第三十七手動截止閥(6 )、第三十九手動截止閥(630)、第六氣動調節閥(633),使液氮進入到過冷器(316)內部管道中,利用過冷器(316)主體內的液氮為通過過冷器(316)內部管道內的液氮降溫,降溫後的液氮隨過冷器(316)出口管路進入到液氮泵系統G00)中,最後進入到液氮輸送系統(500)後,實現對大門液氦熱沉 (101)、艙體前部液氦熱沉(102)、艙體後部液氦熱沉(103)、封頭液氦熱沉(104)、羽流吸附泵(10 進行預冷,此過程形成各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的開式預冷;步驟四液氮貯槽A(234)到液氮貯槽B(23!3)的轉注過程;為節省液氮耗量同時充分利用低溫氮氣冷量,預冷開始時可直接關閉第六氣動調節閥 (633),同時打開液氮貯槽B(233)的第二氣動截止閥011)、第二手動截止閥012),利用低溫氮氣預冷液氮貯槽B(23 並回收多餘液氮,所有氣體均通過氮貯槽B排氣閥(236)排除,此過程形成由液氮貯槽A(234)到液氮貯槽B(23!3)的液氮轉注過程;步驟五液氮貯槽B (23 到液氮貯槽A(234)的轉注過程;在各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 預冷過程中,當液氮貯槽A (234)液氮消耗完畢, 關閉第十手動截止閥022)、第二氣動截止閥011),打開第十一手動截止閥023)、第一氣動截止閥001)、第一手動截止閥002),形成由液氮貯槽B(23!3)到液氮貯槽A(234)的液氮轉注過程;步驟六各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的溫度調節;通過第三氣動調節閥(504)調節大門液氦熱沉(101)溫度,利用第二氣動調節閥(510) 調節艙體前部液氦熱沉(102)溫度,利用第三氣動調節閥(511)調節艙體後部液氦熱沉 (103)溫度,利用第四氣動調節閥(51 調節封頭液氦熱沉104溫度,利用第五氣動調節閥 (513)、第二十九手動截止閥(613)、第三十手動截止閥(614)、第三十一手動截止閥(615) 調節羽流吸附泵(10 溫度,保證各液氦熱成與羽流吸附泵(10 溫度均勻;步驟七各個液氦熱沉及羽流吸附泵(10 的閉式循環;待各個液氦熱沉、羽流吸附泵(10 溫度降至液氮溫區77K後,即可進入閉式循環,首先,打開第四十八手動截止閥006)、第四十九手動截止閥(408)對液氮泵A(407)通液氮預冷,當第四十九手動截止閥G08)出口處有液氮噴出時,關閉第四十九手動截止閥008)、 第五十一手動截止閥G10),同時打開第五十手動截止閥009),完成液氮泵A(407)的啟動,其次,關閉第三十九手動截止閥(630)、同時逐漸打開第四十一手動截止閥(302),完成各個熱沉由開式預冷向閉式循環的過渡,進入閉式循環後微開第四十六手動截止閥(315) 供系統管路放氣用。
全文摘要
本發明公開大尺寸雙熱沉閉式液氮輸送系統及其工作方法,包括熱沉系統、液氮供應系統、過冷器系統、液氮泵系統、熱沉入口管路系統、熱沉出口管路系統。液氮供應系統存儲並供給熱沉系統液氮;熱沉入口管路系統向熱沉系統輸送液氮;熱沉出口管路系統將熱沉系統流經熱沉系統的多餘液氮經熱沉出口管路系統回收到液氮供應系統;過冷器系統對向各個液氮熱沉輸送的液氮製冷降溫,使所輸送的液氮中含有的氣氮液化;液氮泵系統向熱沉入口管路系統輸送降溫後的液氮,並且實現熱沉系統的閉式循環製冷,且將經過冷器系統降溫後的液氮輸送到熱沉入口管路系統後進入各液氮熱沉。本發明的優點為能夠同時滿足衛星熱真空試驗及發動機羽流試驗兩種試驗需求。
文檔編號F17D1/04GK102563350SQ20121005777
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者凌桂龍, 張建華, 蔡國飆 申請人:北京航空航天大學

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