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    2017-09-22 0

    超临界氦加温增压系统简介

    为了验证超临界氦加温增压技术在运载火箭上应用的可行性,建立超临界氦加温增压系统试验平台,开展了增压系统试验。通过分析试验过程中超临界氦贮罐压力和温度、增压孔板入口压力、模拟贮箱内压力等参数的变化规律,获得了超临界氦加温增压系统的增压性能。试验中超临界氦加温增压系统工作压力较小,并且系统中的电磁阀与孔板组合能将贮箱压力维持在设计范围内,表明该系统增压性能稳定,是一种安全可靠的液体火箭增压系统。

    超临界氦加温增压系统原理(含原理图)

    当液氦贮瓶加注液氦时,打开充填阀和溢流阀,地面杜瓦瓶中液氦经加注管和充填阀,将加注管路和液氦贮瓶冷却至液氦温度,氦气通过溢流阀排出。然后液氦加注到液氦贮瓶中。加注完毕,关闭充填阀和溢流阀。在外界热流加温下, 液氦贮瓶中压力和温度升高,当压力不小于228.995 kPa(绝压)时成为近临界态氦或超临界态氦。当液氦贮瓶中压力超过某规定值(2.5 MPa)时,依指令打开溢流阀,卸压至某规定值时又关闭。如果液氦贮瓶中压力超过某一更高规定值(3 MPa)时,此时已超过溢流阀标定压力,则安全阀自动打开,保证液氦贮瓶的安全。

    增压系统工作时,通过打开常温氦气瓶增压管路上电动气活门,并经减压器减压至约2 MPa后增压液氦贮瓶。 贮瓶中超临界态氦经供应阀流出,再经冷氦加温器加温至要求值,然后由3个并联的电磁阀和3个孔板、压力传感器组成的流量控制装置给液氧箱增压,计算机根据测量的贮箱压力,进行逻辑运算,给电磁阀发出打开或关闭指令,保证液氧箱压力稳定,并具有系统冗余能力。 

    121.jpg

    (上图为液氧箱超临界氦加温增压系统原理图)

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