本發(fā)明涉及一種低溫流體溫度調(diào)節(jié)裝置，適用于液體火箭低溫推進(jìn)劑加注系統(tǒng)，以及有介質(zhì)變溫輸送需求的工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)是新研制火箭飛行試驗(yàn)之前最大型的地面試驗(yàn)，需按照真實(shí)測(cè)發(fā)流程進(jìn)行推進(jìn)劑各時(shí)段和各種指標(biāo)的加注。液氧加注過(guò)程包含≤84K溫度指標(biāo)的過(guò)冷氧加注。通常采用液氮與液氧換熱的方法，利用液氮的汽化潛熱來(lái)降低液氧溫度。在動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)過(guò)程中，由于參試模塊多，不同模塊對(duì)過(guò)冷氧加注的溫度需求值在≤84K的溫度區(qū)間內(nèi)各不相同，因此，需要研制一套可以改變過(guò)冷氧溫度的流體輸送裝置。該裝置除了要實(shí)現(xiàn)液氧與液氮換熱、主送流體與過(guò)冷氧的摻混的溫度調(diào)節(jié)基本功能，還要實(shí)現(xiàn)吹除置換、液氮加注、液位監(jiān)測(cè)、防超壓、安全泄放、絕熱等低溫流體應(yīng)用相關(guān)的全部功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題：

(1)可實(shí)現(xiàn)兩種沸點(diǎn)溫度不同的流體換熱，使高沸點(diǎn)流體溫度降低。

(2)在一定溫度范圍內(nèi)具有調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)主送流體溫度的在線監(jiān)測(cè)和無(wú)極調(diào)節(jié)。

(3)應(yīng)滿足冷卻介質(zhì)安全使用的相關(guān)要求，實(shí)現(xiàn)置換、加注、絕熱、壓力監(jiān)測(cè)、液位監(jiān)測(cè)、殘液排放等功能。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

(1)采用板翅式換熱器作為換熱芯，可以實(shí)現(xiàn)兩種介質(zhì)的充分換熱，被冷卻介質(zhì)的換熱芯出口溫度達(dá)到低溫。

(2)采用流量摻混比例在線連續(xù)調(diào)節(jié)方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)換熱芯入口、出口和混合后流體溫度，有針對(duì)性地改變流經(jīng)換熱芯流量和主送流量，實(shí)現(xiàn)兩種溫度流體的定比摻混，進(jìn)而在一定溫度區(qū)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)指定溫度值的輸出。

(3)分別設(shè)置吹除置換管路、加注管路、絕熱層、壓力表、液位計(jì)、排放管路實(shí)現(xiàn)低溫流體的安全使用功能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)通常換熱芯研制難度最大、生產(chǎn)成本最高，在其結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)指標(biāo)一定的情況下，兩種溫度不同的流體進(jìn)行換熱，換熱芯出口溫度為定值。本發(fā)明在無(wú)新增換熱芯設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)了多種流體輸送溫度。相比于更換換熱芯來(lái)獲得多種輸出溫度的方法，本發(fā)明投資低、實(shí)施便捷。

(2)相比于常溫流體流經(jīng)換熱器進(jìn)行輸送的系統(tǒng)，本發(fā)明充分考慮了低溫流體輸送和加注應(yīng)用中，應(yīng)嚴(yán)格注意的防超壓、放漏熱、吹除置換和安全泄放的要求。

附圖說(shuō)明

圖1溫度調(diào)節(jié)裝置總圖。1是調(diào)節(jié)閥、2是調(diào)節(jié)閥、3是閥門(mén)、4是壓力傳感器、5是溫度傳感器、6是絕熱層、7是換熱器、8是液位計(jì)、9是壓力表、10是閥門(mén)、11接頭、12是閥門(mén)、13是閥門(mén)、14是閥門(mén)、15是容器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1所示，容器15用來(lái)承裝冷卻介質(zhì)。加注前通過(guò)閥門(mén)14向容器內(nèi)進(jìn)行吹除，確保容器內(nèi)氣體成分達(dá)到要求。通過(guò)接頭11和閥門(mén)12向容器內(nèi)進(jìn)行冷卻介質(zhì)的加注，加注過(guò)程監(jiān)測(cè)液位計(jì)8，使液面沒(méi)過(guò)換熱芯，使用過(guò)程亦監(jiān)測(cè)液位計(jì)，液位降低需補(bǔ)加。還需監(jiān)測(cè)壓力表9，使容器壓力在允許范圍內(nèi)。如有超壓通過(guò)閥門(mén)10進(jìn)行放氣。

本發(fā)明的工作原理是：流體分兩路，一路不經(jīng)換熱芯直接作為主送流體進(jìn)入調(diào)節(jié)閥2，進(jìn)入混合管路；另一路通過(guò)調(diào)節(jié)閥1經(jīng)換熱芯7流至閥門(mén)3后，進(jìn)入混合管路。在換熱芯前、后及混合管路上均設(shè)置溫度、壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)流體狀態(tài)。根據(jù)流體溫度測(cè)量值與需求值的比較結(jié)果，進(jìn)行調(diào)節(jié)閥開(kāi)度調(diào)節(jié)。在換熱后溫度降低的使用場(chǎng)合，混合后流體溫度低于需求值時(shí)，需調(diào)大調(diào)節(jié)閥2開(kāi)度；混合后流體溫度高于需求值時(shí)，需調(diào)大調(diào)節(jié)閥1開(kāi)度。

本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。