分享!超臨界氦加溫增壓系統簡介及其原理(圖)

2017-09-22 0

超臨界氦加溫增壓系統簡介

為了驗證超臨界氦加溫增壓技術在運載火箭上應用的可行性,建立超臨界氦加溫增壓系統試驗平臺,開展了增壓系統試驗。通過分析試驗過程中超臨界氦貯罐壓力和溫度、增壓孔板入口壓力、模擬貯箱內壓力等參數的變化規律,獲得了超臨界氦加溫增壓系統的增壓性能。試驗中超臨界氦加溫增壓系統工作壓力較小,并且系統中的電磁閥與孔板組合能將貯箱壓力維持在設計范圍內,表明該系統增壓性能穩定,是一種安全可靠的液體火箭增壓系統。

超臨界氦加溫增壓系統原理(含原理圖)

當液氦貯瓶加注液氦時,打開充填閥和溢流閥,地面杜瓦瓶中液氦經加注管和充填閥,將加注管路和液氦貯瓶冷卻至液氦溫度,氦氣通過溢流閥排出。然后液氦加注到液氦貯瓶中。加注完畢,關閉充填閥和溢流閥。在外界熱流加溫下, 液氦貯瓶中壓力和溫度升高,當壓力不小于228.995 kPa(絕壓)時成為近臨界態氦或超臨界態氦。當液氦貯瓶中壓力超過某規定值(2.5 MPa)時,依指令打開溢流閥,卸壓至某規定值時又關閉。如果液氦貯瓶中壓力超過某一更高規定值(3 MPa)時,此時已超過溢流閥標定壓力,則安全閥自動打開,保證液氦貯瓶的安全。

增壓系統工作時,通過打開常溫氦氣瓶增壓管路上電動氣活門,并經減壓器減壓至約2 MPa后增壓液氦貯瓶。 貯瓶中超臨界態氦經供應閥流出,再經冷氦加溫器加溫至要求值,然后由3個并聯的電磁閥和3個孔板、壓力傳感器組成的流量控制裝置給液氧箱增壓,計算機根據測量的貯箱壓力,進行邏輯運算,給電磁閥發出打開或關閉指令,保證液氧箱壓力穩定,并具有系統冗余能力。 

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(上圖為液氧箱超臨界氦加溫增壓系統原理圖)

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