[發明專利]一種用于發動機羽流試驗研究的清潔真空系統及其抽真空復壓方法

無效

• 申請號: 201110201127.6
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102359859A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 蔡國飆;凌桂龍;王文龍;李曉娟;黃本誠;張國舟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M15/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 官漢增

1.一種用于發動機羽流試驗研究的清潔真空系統，其特征在于：包括低真空系統、低真 空液氮冷阱系統、高真空系統、高真空液氮冷阱系統、低溫泵液氮供應系統A、低溫泵液氮 供應系統B、空氣復壓系統、氮氣復壓系統、液氦熱沉、液氮熱沉和羽流吸附泵；

低真空系統包括羅茨泵機組A和羅茨泵機組B；羅茨泵機組A包括螺桿泵A、蝶閥A、 電阻規A、電磁閥A、羅茨泵A、蝶閥C和插板閥A；羅茨泵機組B包括螺桿泵B、蝶閥B、 電阻規B、電磁閥B、羅茨泵B、蝶閥D和插板閥B；低真空系統還包括電磁閥C、電阻規C 和插板閥C；螺桿泵A順次通過蝶閥A、電阻規A、電磁閥A、羅茨泵A與插板閥A相連接； 螺桿泵B順次通過蝶閥B、電阻規B、電磁閥B、羅茨泵B與插板閥B相連接；插板閥A、 插板閥B通過三通與低真空液氮冷阱系統的液氮冷阱A的入口相連接，液氮冷阱A出口通過 管道連接插板閥C后與真空容器相連接，在插板閥C與液氮冷阱A的出口之間連接有電阻規； 且在插板閥A、插板閥B與液氮冷阱A的入口之間設置有電磁閥C；羅茨泵A、羅茨泵B均 配有旁路管道，旁路管道上分別安裝有蝶閥C、蝶閥D，在螺桿泵A、螺桿泵B單獨工作時 使氣體不流經羅茨泵A和羅茨泵B；

高真空系統包括低溫泵A、低溫泵B、輔助分子泵A、輔助分子泵B、前級分子泵和旋 片泵；前級分子泵配有旁路管道，旁路管道上安裝有電磁閥I，在旋片泵單獨工作時使氣體不 流經前級分子泵；低溫泵A、低溫泵B啟動前的預抽采用前級分子泵、旋片泵充當預抽泵來 完成；安全閥A設置于低溫泵A與低溫泵液氮供應系統A之間的連接管路上，安全閥B設 置于低溫泵B與低溫泵液氮供應系統B之間的連接管路上，旋片泵通過管道順次通過電磁閥 J、高真空液氮冷阱系統的液氮冷阱B、前級分子泵與插板閥J前端連接，插板閥J后端安裝 有四通管道：第一路管道順次通過插板閥E、低溫泵A、插板閥D與真空容器相連接，形成 低溫泵A抽氣路；第二路管道順次通過電磁閥E、輔助分子泵A、插板閥F與真空容器相連 接，形成輔助分子泵A抽氣路；第三路管道順次通過電磁閥F、輔助分子泵B、插板閥G與 真空容器相連接，形成輔助分子泵B抽氣路；第四路管道順次通過插板閥I、低溫泵B、插 板閥H與真空容器相連接，形成低溫泵B抽氣路；四路抽氣路與插板閥J之間還設置有電磁 閥H；低溫泵A和插板閥D之間設置有冷規A；輔助分子泵A和插板閥F之間設置有冷規B； 輔助分子泵B與插板閥G之間設置有冷規C；低溫泵B和插板閥H之間設置有冷規D，插 板閥J和前級分子泵之間設置有電阻規D，手動放氣閥連接于前級分子泵與高真空液氮冷阱 系統的液氮冷阱B之間；

低真空液氮冷阱系統包括液氮罐A、液氮供應閥A、管路安全閥A、冷阱進液閥A、液 氮冷阱A、電子液位計A和放空閥A，高真空液氮冷阱系統包括液氮罐B、液氮供應閥B、 管路安全閥B、冷阱進液閥B、液氮冷阱B、電子液位計B和放空閥B；低真空液氮冷阱系 統用于為低真空系統除油；高真空液氮冷阱系統用于為高真空系統除油；電子液位計A、電 子液位計B分別與液氮冷阱A、液氮冷阱B連接；低真空系統的插板閥A、插板閥B通過三 通與低真空液氮冷阱系統的液氮冷阱A的入口相連接，且在插板閥A、插板閥B與低真空液 氮冷阱系統的液氮冷阱A的入口之間設置有電磁閥C；高真空液氮冷阱系統的液氮冷阱B安 裝在前級分子泵與電磁閥J之間；液氮罐A通過管道順次連接液氮供應閥A、冷阱進液閥A、 液氮冷阱A、放空閥A；液氮罐B通過管道順次連接液氮供應閥B、冷阱進液閥B、液氮冷 阱B、放空閥B；

低溫泵液氮供應系統A包括液氮罐C、液氮供應閥C、管路安全閥C、低溫旁路閥A、 低溫電磁閥A、管路安全閥D、氣液分離器進液閥A、氣液分離器A、安全閥C、電子液位 計C、放空閥C、低溫閥A、安全閥D、氣液分離器出液閥A、氣液分離器回液閥A、安全 閥E和低溫閥B；低溫泵液氮供應系統B包括液氮罐D、液氮供應閥D、管路安全閥E、低 溫旁路閥B、低溫電磁閥B、管路安全閥F、氣液分離器進液閥B、氣液分離器B、安全閥F、 電子液位計D、放空閥D、低溫閥C、安全閥G、氣液分離器出液閥B、氣液分離器回液閥B、 安全閥H和低溫閥D；氣液分離器A、氣液分離器B配有電子液位計C、電子液位計D，用 于監控氣液分離器A、氣液分離器B液氮液位，電子液位計C、電子液位計D的另一端分別 與低溫電磁閥A、低溫電磁閥B連接形成閉合回路，低溫泵A、低溫泵B液氮出口管路一端 一直延伸至氣液分離器頂部，液氮罐C通過管道與順次液氮供應閥C、低溫電磁閥A、氣液 分離器進液閥A、氣液分離器A連接，且在低溫電磁閥A和氣液分離器進液閥A之間的管路 上還連接有管路安全閥D；氣液分離器A通過低溫閥B、氣液分離器回液閥A與低溫泵A的 液氮進液口相連接，低溫泵A液口通過低溫閥A、氣液分離器出液閥A與氣液分離器A相連 接，放空閥C通過管路安裝在氣液分離器A頂部，液氮罐D通過管道順次與液氮供應閥D、 低溫電磁閥B、氣液分離器進液閥B、氣液分離器B連接，且在低溫電磁閥B和氣液分離器 進液閥B之間的管路上連接有管路安全閥F；氣液分離器B通過低溫閥D、氣液分離器回液 閥B與低溫泵B的液氮進液口相連接，低溫泵B出液口通過氣液分離器出液閥B、低溫閥C 與氣液分離器B相連接，放空閥D通過管路安裝在氣液分離器B頂部，排氣用；低溫泵A 與氣液分離器回液閥A之間安裝有安全閥A，低溫泵B與氣液分離器回液閥B之間安裝有安 全閥B；

空氣復壓系統包括空氣過濾器、空氣供應電磁閥A、空氣供應電磁閥B、空氣供應電磁 閥C和氮氣接入電磁閥，空氣過濾器一端通過管道直接和大氣接通，另一端通過三通管道分 別并行連接空氣供應電磁閥A、空氣供應電磁閥B、空氣供應電磁閥C，空氣供應電磁閥A、 空氣供應電磁閥B、空氣供應電磁閥C的另一端均最終連接至真空容器；氮氣接入電磁閥的 一端通過管道安裝在空氣供應電磁閥C與真空容器之間，氮氣接入電磁閥的另一端通過管道 與氮氣復壓系統的管路安全閥G連接；

氮氣復壓系統包括氣氮罐、氣氮供應閥和管路安全閥G，用于試驗結束后用于真空容器 的前期復壓；氣氮罐通過氣氮供應閥與空氣復壓系統的氮氣接入電磁閥連接，空氣復壓系統 與氮氣接入電磁閥之間的連接管路上配有安全閥G；

液氦熱沉、液氮熱沉、羽流吸附泵均位于真空容器內部，液氦熱沉位于液氮熱沉內部， 由液氮熱沉保護，羽流吸附泵位于液氦熱沉內部的一側。