[發(fā)明專利]大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610104064.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN105737472A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何超;王紫娟;張磊;李高;劉然;李昂;龔潔;徐靖皓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號(hào): F25D3/10
• 分類號(hào): F25D3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，包括內(nèi)部設(shè)置有若干組熱沉單元(11)的空間環(huán)境模擬器(1)、與若干組熱沉單元對(duì)應(yīng)設(shè)置的若干組單相密閉循環(huán)單元(2)，以及一個(gè)或多個(gè)液氮貯槽(3)，其中，每組熱沉單元又包括多個(gè)并列設(shè)置的熱沉單元(11)，每組單相密閉循環(huán)單元(2)分別包括液氮泵(21)、過冷器(22)、液氮供送管、輸入總管、輸出總管、控制閥門，與一個(gè)或多個(gè)液氮貯槽(3)連通的液氮供送管的一路液氮與過冷器(22)的補(bǔ)液口連通以提供過冷器內(nèi)部的冷卻液氮，另一路液氮經(jīng)過穩(wěn)壓后與過冷器(22)的過冷管出液口一起與輸入總管連通，輸入總管分多個(gè)支路分別與對(duì)應(yīng)一組熱沉單元中的多個(gè)個(gè)熱沉單元的液氮輸入口連通，以供入液氮對(duì)其進(jìn)行冷卻，上述多個(gè)熱沉單元的液氮輸出口輸出的液氮匯入輸出總管并與過冷器(22)的過冷管進(jìn)液口連通，通過過冷器內(nèi)部的液氮再對(duì)過冷管內(nèi)的液氮進(jìn)行冷卻，工作過程中，液氮泵(21)將低溫液氮泵送至每組熱沉單元(11)，通過流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器測(cè)量進(jìn)入熱沉單元(11)的液氮流量、溫度和壓力，并通過控制閥門進(jìn)行開關(guān)控制，若干組單相密閉循環(huán)單元(2)與對(duì)應(yīng)的若干組熱沉單元(3)的配合設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了大型空間環(huán)境模擬器在多工況下的液氮制冷。

2.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，過冷器(22)的頂部設(shè)置放空口，工作過程中過冷器(22)放空常開，以維持腔體內(nèi)的液氮壓力為一個(gè)大氣壓，從而保證腔體內(nèi)的液氮溫度為一個(gè)大氣壓對(duì)應(yīng)的飽和溫度。

3.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，輸入總管輸入的低溫液氮經(jīng)過各個(gè)熱沉單元(11)后通過與空間環(huán)境模擬器內(nèi)的試件進(jìn)行輻射換熱而升高溫度，流出熱沉單元(11)的高溫液氮經(jīng)過輸出總管進(jìn)入過冷器(22)的換熱器(222)中，通過與過冷器(22)內(nèi)的飽和液氮進(jìn)行熱交換來降低溫度，流出換熱器(222)，經(jīng)液氮泵提供循環(huán)動(dòng)力，使液氮在單相密閉循環(huán)單元(2)中循環(huán)，維持熱沉單元(11)溫度低于100K。

4.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，過冷器設(shè)置有壓力表和液位計(jì)以測(cè)量其中的壓力和液位高度。

5.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，輸出總管與過冷器(22)之間的連通管路上設(shè)置有溫度傳感器，以測(cè)量過冷管(22)進(jìn)液口的高溫液氮的溫度。

6.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，換熱器(222)出液口處設(shè)置溫度傳感器以提供再冷卻后液氮的溫度。

7.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，液氮泵(21)的輸入端附近設(shè)置壓力表以測(cè)量液氮泵(21)的進(jìn)口壓力，通過液氮貯槽(3)的壓力表將其壓力維持在0.2MPa～0.3MPa范圍內(nèi)。

8.如權(quán)利要求1所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，多個(gè)支路的管道上也分別設(shè)置控制閥門以控制液氮的流通。

9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的大型空間環(huán)境模擬器多工況液氮制冷系統(tǒng)，其中，液氮泵(21)為變頻液氮泵。