[發明專利]一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統

在審

• 申請號: 202010320270.6
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111503920A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王磊;上官石;劉柏文;厲彥忠;馬原;謝福壽
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F25B9/12
• 分類號: F25B9/12;F25B49/02;F25D3/10;F25D29/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，包括液氧儲罐(1)，其特征在于：液氧儲罐(1)的頂部增壓口通過背壓調節閥(8)、泄壓閥(7)和高壓氦氣瓶(6)出口連接；液氧儲罐(1)底部出口和液氧泄流閥(2)入口連接，液氧泄流閥(2)出口連接循環泵(3)入口，循環泵(3)出口連接氧-氦換熱器(4)的液氧側入口，氧-氦換熱器(4)的液氧側出口連接回流止回閥(5)入口，回流止回閥(5)出口連接液氧儲罐(1)頂部回流口；

氧-氦換熱器(4)的氦氣側出口連接冷氦壓縮機(13)入口，冷氦壓縮機(13)出口連接液氮浴式換熱器(11)的氦氣側入口，液氮浴式換熱器(11)的氦氣側出口連接氦膨脹機(14)入口，氦膨脹機(14)出口連接氧-氦換熱器(4)氦氣側入口；

液氮浴式換熱器(11)的液氮入口通過第一液位調節閥(10)與液氮儲罐(9)底部出口連接，液氮浴式換熱器(11)的氮氣出口經第一氮氣泄流閥(12)排空。

2.根據權利要求1所述的一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，其特征在于：增加了回冷器(15)，回冷器(15)的第一氦氣入口連接氧-氦換熱器(4)的氦氣側出口，回冷器(15)的第一氦氣出口連接冷氦壓縮機(13)入口，冷氦壓縮機(13)出口連接液氮浴式換熱器(11)的氦氣側入口，液氮浴式換熱器(11)的氦氣側出口連接回冷器(15)的第二氦氣入口，回冷器(15)的第二氦氣出口連接氦膨脹機(14)入口，氦膨脹機(14)出口連接氧-氦換熱器(4)氦氣側入口。

3.根據權利要求1所述的一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，其特征在于：引入液氮浴式過冷器(17)，液氮浴式過冷器(17)的液氧入口連接循環泵(3)出口，液氮浴式過冷器(17)的液氧出口通過第二截止閥(19)和回流止回閥(5)入口連接，回流止回閥(5)入口連接第一截止閥(18)出口，第一截止閥(18)入口和氧-氦換熱器(4)液氧側出口連接，氧-氦換熱器(4)液氧側入口通過旁通閥(16)和循環泵(3)出口連接；液氮浴式過冷器(17)的液氮入口通過第二液位調節閥(20)和液氮儲罐(9)出口連接，液氮浴式過冷器(17)的氮氣出口通過第二氮氣泄流閥(21)排空。

4.一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，采用液氧加注過程實現大過冷度獲取，其特征在于：包括液氧儲罐(1)，液氧儲罐(1)底部增壓出口連接增壓泄流閥(22)入口，增壓泄流閥(22)出口連接空浴式汽化器(23)入口，空浴式汽化器(23)出口經增壓止回閥(24)連接液氧儲罐(1)的頂部增壓口，液氧儲罐(1)底部高于空浴式汽化器(23)頂部，依靠重力實現供液；

液氧儲罐(1)底部出口連接液氧泄流閥(2)入口，液氧泄流閥(2)出口連接氧-氦換熱器(4)的液氧側入口，氧-氦換熱器(4)的液氧側出口連接加注閥(25)入口，加注閥(25)出口連接箭上貯箱(26)底部加注口，箭上貯箱(26)頂部增壓口通過背壓調節閥(8)、泄壓閥(7)和高壓氦氣瓶(6)連接；

氧-氦換熱器(4)的氦氣側出口連接冷氦壓縮機(13)入口，冷氦壓縮機(13)出口連接液氮浴式換熱器(11)的氦氣側入口，液氮浴式換熱器(11)的氦氣側出口連接氦膨脹機(14)入口，氦膨脹機(14)出口連接氧-氦換熱器(4)氦氣側入口；液氮浴式換熱器(11)的液氮入口通過第一液位調節閥(10)與液氮儲罐(9)底部出口相接，液氮浴式換熱器(11)的氮氣出口經第一氮氣泄流閥(12)排空。

5.根據權利要求4所述的一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，其特征在于：在氧-氦換熱器(4)之前增加一個飽和氮浴式過冷器(28)，飽和氮浴式過冷器(28)的液氧側入口連接液氧泄流閥(2)出口，飽和氮浴式過冷器(28)的液氧側出口連接氧-氦換熱器(4)液氧側入口，氧-氦換熱器(4)液氧側出口連接加注閥(25)入口，飽和氮浴式過冷器(28)的液氮側入口通過液氮控制閥(27)與液氮儲罐(9)的底部出口相接，飽和氮浴式過冷器(28)的氮氣出口通過第三氮氣泄流閥(29)排空。

6.根據權利要求1或4所述的一種無負壓的液氧大過冷度獲取系統，其特征在于：所述的液氧儲罐(1)立式或臥式布置，不銹鋼材質，采用真空粉末絕熱或真空多層絕熱，承壓高于1MPa。