[發明專利]一種液體甲烷加注系統

有效

• 申請號: 201410113573.5
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103867885B
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 王朝;唐斌運;沈繼斌;曹文慶
• 申請（專利權）人: 西安航天動力試驗技術研究所
• 主分類號: F17C5/02
• 分類號: F17C5/02;F17C13/02;F17C13/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種加注系統，適用于甲烷等易燃易爆燃料的加注系統。

背景技術

通常，甲烷和空氣的混合能形成爆炸性混合氣體，研究得知混合氣體 (體積分數)的爆炸下限為3.6％～6.5％，爆炸上限為13.0％～17.0％。如果存 在火源，極易著火燃燒，甚至爆炸，屬于易燃易爆品。

目前，現在采用的液氧—甲烷為燃料的航空航天發動機在進行液氧— 甲烷燃料加注過程中，系統工作壓力為23MPa，試驗系統極易發生泄漏，故 而試驗危險程度高。液氧甲烷組件試車通過甲烷運輸低溫罐車直接將甲烷 加入甲烷容器，通過對系統管路預冷、充填后進行試車。必須通過可靠的 工藝系統和工藝流程保證系統加注、整個過程管路預冷以及試車后整個系 統殘余甲烷排放的安全性和可靠性以保證高壓組合件試車成功。

發明內容

為了解決背景技術中的問題，現提供一種可靠、安全的液體甲烷加注 系統。

本發明的具體技術方案是：

一種液體甲烷加注系統，其特征在于：包括加注單元、試車前單元、 容器單元、增壓排氣單元以及回收排放單元；

加注單元包括甲烷輸送罐車、第一氮氣氣源、系統加注吹氣閥、系統 加注閥；所述甲烷輸送罐車的出口接系統加注閥進口；系統加注吹氣閥的 一端接第一氮氣氣源，另一端接系統加注閥的出口；

試車前單元包括主管路加注閥、汽蝕管、甲烷主閥、發動機吹氣閥、 第二氮氣氣源以及待加注燃料腔；主管路加注閥和汽蝕管的入口分別接系 統加注閥的出口，汽蝕管的出口接甲烷主閥的入口，發動機吹氣閥的入口 接第二氮氣氣源，發動機吹氣閥的出口分別接甲烷主閥的第一出口和待加 注燃料腔；

容器單元包括容器主管路隔離閥、甲烷容器；容器主管路隔離閥的入 口接主管路加注閥出口，容器主管路隔離閥的出口接甲烷容器入口；

增壓排氣單元包括壓力控制單元、高壓預冷支路、排氣支路；

所述壓力控制單元包括測量腔體、壓力繼電器、壓力表、壓力傳感器； 所述壓力繼電器、壓力表和壓力傳感器均安裝在測量腔體上；所述測量腔 體與甲烷容器連接；

所述排氣支路包括容器放氣閥、容器安全閥；容器放氣閥與容器安全 閥的并聯連接，所述排氣支路一端接甲烷容器的出口，另一端與大氣連通；

所述高壓預冷支路包括依次設置的高壓氣源、容器增壓閥、孔板以及 增壓氣源總隔離閥；增壓氣源總隔離閥的出口接甲烷容器的入口連接；

回收排放單元包括主管路排液閥、高壓預冷排放閥、低壓預冷排放閥 以及緩沖容器；所述主管路排液閥的入口接入至甲烷容器入口之前，主管 路排液閥的出口接緩沖容器入口；高壓預冷排放閥與低壓預冷排放閥的并 聯連接，高壓預冷排放閥與低壓預冷排放閥作為一個整體一端接甲烷主閥 的第二出口，另一端接緩沖容器入口；緩沖容器的出口與大氣連通。

上述加注單元、試車前單元、容器單元、增壓排氣單元以及回收排放 單元中均設置有甲烷濃度實時報警裝置。

上述汽蝕管上并聯有旁通汽蝕管旁通閥。

上述主管路加注閥上并聯有旁通主管路加注旁通閥。

上述主管路排液閥為多個，多個主管路排液閥并聯連接，并且一端與 甲烷容器入口連接，另一端與接入至甲烷容器入口和甲烷主閥之間。

上述系統加注閥采用手動截止閥或者氣動截止閥；所述容器放氣閥為 手動截止閥或者氣動截止閥。

上述系統加注閥采用手動截止閥和電動截止閥串接組合；所述容器放 氣閥采用手動截止閥和電動截止閥串接組合。

上述容器放氣閥采用手動截止閥或者電動截止閥。

上述容器放氣閥采用手動截止閥和電動截止閥串接組合。

上述容器增壓閥并聯設置有多個且每一個容器增壓閥控制壓力大小不 同。

本發明的有益效果是：

1、本發明采用加注單元、試車前單元、容器單元、增壓排氣單元以及 回收排放單元構成的甲烷加注系統，各個單元協調工作，大大提高了甲烷 加注過程的可靠性。

2、本發明在加注單元、試車前單元、容器單元、增壓排氣單元以及回 收排放單元中均安裝甲烷濃度實時報警裝置，極大程度的提高了甲烷加注 過程的安全性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1的A處局部放大示意圖。