一種運(yùn)載火箭用定流量低溫氫氣配混系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低溫氫氣配混系統(tǒng)，用于氫氧運(yùn)載火箭組合件流量試驗(yàn)，屬于低溫工程試驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氫氧運(yùn)載火箭低溫推進(jìn)劑貯箱的閥門、導(dǎo)管在火箭組裝前需要做真實(shí)介質(zhì)的性能考核試驗(yàn)，在不同流量、不同溫度的低溫氫氣下進(jìn)行開啟壓力、氣密性、振動(dòng)驗(yàn)收等試驗(yàn)。為了滿足低溫氫氣介質(zhì)的要求，需要設(shè)計(jì)一套配混系統(tǒng)獲取試驗(yàn)相應(yīng)要求的低溫氫氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種可以用于提供不同流量、不同溫度的低溫氫氣配混系統(tǒng)，。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:配混系統(tǒng)由進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥、減壓器、小流量手動(dòng)閥門、小流量限流孔板、常溫配混手動(dòng)閥門、大流量氣動(dòng)球閥、大流量限流孔板、液氮換熱器組成。進(jìn)氣氣動(dòng)球閥主要起到在常溫氫氣源與減壓器之間的切斷作用；減壓器主要起到孔板前穩(wěn)定壓力的作用；小流量手動(dòng)閥門起到小流量切換的作用；小流量限流孔板起到小流量穩(wěn)定的作用；大流量手動(dòng)閥門起到大流量切換的作用；大流量限流孔板起到大流量穩(wěn)定的作用；常溫配混手動(dòng)閥門起到分流常溫配混氫氣，為配混氣提供常溫氫氣的作用；液氮換熱器起到預(yù)冷常溫氫氣，為配混氣提供低溫氫氣的作用。
[0005]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn):巧妙的利用減壓器、孔板、常溫配混閥門、低溫?fù)Q熱器等的組合，能提供定不同流量下不同溫度的低溫氫氣，滿足了定流量定溫度、定流量變溫度、變流量變溫度等不同試驗(yàn)的需求。
[0006]本發(fā)明的效果:本系統(tǒng)用在低溫閥門試驗(yàn)臺(tái)上，給試驗(yàn)提供了流量從2g/s-500g/s，溫度在85K-250K之間的低溫氫氣，試驗(yàn)結(jié)果良好。
【附圖說明】
[0007]附圖1為本發(fā)明的原理圖。I為進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥，2為減壓器，3為小流量手動(dòng)閥門，4為小流量限流孔板，5為常溫配混手動(dòng)閥門，6為大流量氣動(dòng)球閥，7為大流量限流孔板，8為液氮換熱器。A為常溫氫氣，B為低溫氫氣，C為小流量通路，D為大流量通路，E為常溫配混通路，F(xiàn)為低溫配混通路。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0009]由附圖所示，本發(fā)明由進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥1、減壓器2、小流量手動(dòng)閥門3、小流量限流孔板4、常溫配混手動(dòng)閥門5、大流量氣動(dòng)球閥6、大流量限流孔板7、液氮換熱器8組成。對(duì)于一個(gè)給定流量和溫度的試驗(yàn)工況，首先通過進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥I給減壓器2供氣；然后通過減壓器給限流孔板前提供一個(gè)穩(wěn)定壓力，當(dāng)限流孔板板前壓力為一定值時(shí)就能保證流量的穩(wěn)定；開啟常溫配混手動(dòng)閥門到一定開度，進(jìn)行定流量氫氣的分流；另外一部分氫氣進(jìn)入液氮換熱器預(yù)冷成為低溫氫氣；分流后的常溫氫氣和液氮換熱器出來的預(yù)冷氫氣混合后成為低溫氫氣，低溫氫氣的溫度通過常溫配混手動(dòng)閥門的開度調(diào)節(jié)。配混后的低溫氫氣進(jìn)入試驗(yàn)件進(jìn)行試驗(yàn)。這樣通過配混就實(shí)現(xiàn)了不同流量不同溫度氫氣的供應(yīng)。
[0010]已知工況1:流量400g/s，溫度150±15K。進(jìn)氣氣動(dòng)球閥I打開，大流量氣動(dòng)球閥6打開，減壓器2保證大流量限流孔板7前壓力為2.55MPa，常溫配混手動(dòng)閥門5打開一半，獲取低溫氫氣流量為400g/s、溫度為150±5K.
[0011]已知工況2:流量300g/s，溫度120K±15K。進(jìn)氣氣動(dòng)球閥I打開，大流量氣動(dòng)球閥6打開，減壓器2保證大流量限流孔板7前壓力為1.90MPa，常溫配混手動(dòng)閥門5打開，獲取低溫氫氣流量為300g/s、溫度為150 ±5K。
[0012]已知工況3:流量4g/s，溫度150±15K。進(jìn)氣氣動(dòng)球閥I打開，小流量手動(dòng)閥門3打開，減壓器2保證小流量限流孔板4前壓力為2.50MPa，常溫配混手動(dòng)閥門5打開，獲取低溫氫氣流量為4g/s、溫度為150±5K。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種運(yùn)載火箭用定流量低溫氫氣配混系統(tǒng)，其特征在于，所述的配混系統(tǒng)由進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥、減壓器、小流量手動(dòng)閥門、小流量限流孔板、常溫配混手動(dòng)閥門、大流量氣動(dòng)球閥、大流量限流孔板、液氮換熱器組成。常溫氫氣從進(jìn)氣氣動(dòng)球閥后進(jìn)入減壓器，然后分成兩路，一路進(jìn)入“小流量手動(dòng)閥門+小流量限流孔板”，一路進(jìn)入“大流量手動(dòng)閥門+大流量限流孔板”，實(shí)現(xiàn)定流量；接著分別進(jìn)入常溫配混手動(dòng)閥門、液氮換熱器，實(shí)現(xiàn)配混氫氣分流以及低溫氫氣制?。蛔詈蟪貧錃夂偷蜏貧錃夤苈穮R合，實(shí)現(xiàn)配混，獲取所需要求的低溫氫氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配混系統(tǒng)，其特征在于，采用減壓器和限流孔板確保氫氣的流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配混系統(tǒng)，其特征在于，采用常溫配混閥門實(shí)現(xiàn)常溫氫氣的分流、液氮換熱器實(shí)現(xiàn)常溫氫氣的預(yù)冷，分流常溫氫氣和預(yù)冷氫氣的調(diào)節(jié)配混保證了低溫氫氣的溫度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種運(yùn)載火箭用定流量低溫氫氣配混系統(tǒng)。所述的配混系統(tǒng)由進(jìn)氣氣動(dòng)主球閥1、減壓器2、小流量手動(dòng)閥門3、小流量限流孔板4、常溫配混手動(dòng)閥門5、大流量氣動(dòng)球閥6、大流量限流孔板7、液氮換熱器8組成。通過減壓器和限流孔板用來保證試驗(yàn)流量的獲取和穩(wěn)定，通過常溫配混手動(dòng)閥門和液氮換熱器實(shí)現(xiàn)常溫氫氣的預(yù)冷和分流，兩股常溫氫氣和預(yù)冷氫氣的配混實(shí)現(xiàn)了低溫氫氣的溫度的獲取和保證。本發(fā)明結(jié)構(gòu)巧妙，并在箭體閥門組合件的流量在2-500g/s，溫度在85-250K的各類型定流量不同溫度試驗(yàn)中得到了成功應(yīng)用。
【IPC分類】G01M13-00
【公開號(hào)】CN104535305
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410723867
【發(fā)明人】梁懷喜, 韓戰(zhàn)秀, 劉康娜, 瞿騫
【申請(qǐng)人】北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日