[發(fā)明專利]一種深度過冷液氧制備系統(tǒng)及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011050606.8 | 申請日： | 2020-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN112254435B | 公開（公告）日： | 2022-08-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉海飛;黃福友;劉照智;劉忠明;唐強;紀晶晶;王明富;劉佳興 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京航天發(fā)射技術(shù)研究所 |
| 主分類號： | F25J1/00 | 分類號： | F25J1/00;F25J5/00 |
| 代理公司： | 北京天方智力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11719 | 代理人： | 路遠 |
| 地址： | 100076 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 深度 過冷 液氧 制備 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種深度過冷液氧制備系統(tǒng)，其特征在于，包括：
液氧容器，用于存儲過冷液氧和轉(zhuǎn)化的深度過冷液氧；
液氮容器，用于存儲作為換熱冷媒介質(zhì)的標準沸點液氮；
液氧過冷器，用于形成換熱器殼程和管程，利用殼程中的換熱冷媒介質(zhì)對管程中的液氧進行過冷降溫；
引射抽空減壓系統(tǒng)，用于通過引射器獲取換熱冷媒介質(zhì)蒸汽形成換熱冷媒介質(zhì)減壓降溫過程，實現(xiàn)對殼程中的標準沸點的液氮的降溫處理；
液氧容器與液氧過冷器間形成主循環(huán)回路，液氮容器與液氧過冷器形成冷媒介質(zhì)平衡管路，液氧過冷器的殼程通過連通支路與引射抽空減壓系統(tǒng)的引射器引入接口連接；
在液氧容器與液氧過冷器間形成次循環(huán)回路，用于循環(huán)深度過冷液氧形成的過冷液氧；
所述液氧容器包括主液氧出口和液氧入口，所述主液氧出口設(shè)置在所述液氧容器底部，所述液氧入口設(shè)置在所述液氧容器頂部，所述主液氧出口和所述液氧入口分別與所述液氧過冷器的管程兩端通過管路連接形成所述主循環(huán)回路，所述液氮容器包括液氮出口，所述液氮出口與所述液氧過冷器殼程的殼程入口連接形成所述冷媒介質(zhì)平衡管路，所述液氧過冷器殼程的殼程出口與所述引射抽空減壓系統(tǒng)的引射器引入接口間形成減壓連通支路；
所述液氧容器還包括次液氧出口，所述次液氧出口設(shè)置在液氧容器上部，在所述主循環(huán)回路的輸出管路上設(shè)置與所述次液氧出口連接的次循環(huán)管路，利用所述次循環(huán)管路與部分的所述主循環(huán)回路形成所述次循環(huán)回路；
所述主循環(huán)回路的輸出管路上順序設(shè)置低溫截止閥V1、第一壓力傳感器P1、第一溫度傳感器T1、過濾器、液氧泵BP1、流量計Q1、第二壓力傳感器P2和第二溫度傳感器T2，在所述主循環(huán)回路的回收管路上順序設(shè)置第三壓力傳感器P3和第三溫度傳感器T3，在液氧容器頂部設(shè)置安全閥，在所述次循環(huán)管路上設(shè)置低溫截止閥V2，在冷媒介質(zhì)平衡管路上設(shè)置低溫截止閥V3，在所述減壓連通支路上設(shè)置低溫截止閥V5，在低溫截止閥V5與液氧過冷器殼程的殼程出口間的所述減壓連通支路上設(shè)置歧管并在歧管上設(shè)置低溫截止閥V4；
所述引射抽空減壓系統(tǒng)包括引射器，所述引射器采用水作為主流介質(zhì)，對液氧過冷器的殼程氣體進行引射抽空；
所述引射抽空減壓系統(tǒng)包括引射器、水箱和水泵，所述引射器包括介質(zhì)引入端、擴張端和噴射端，介質(zhì)引入端與減壓連通支路連通，擴張端與所述水箱連通，所述水箱與所述噴射端間串聯(lián)所述水泵，水箱上設(shè)置第四溫度傳感器T4，水箱上設(shè)置的輸出管路上設(shè)置截止閥V7，水泵與水箱間的連通管路上設(shè)置截止閥V6，在噴射端與水泵間的連通管路上設(shè)置流量計Q2和第四壓力傳感器P4。
2.一種深度過冷液氧制備方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的深度過冷液氧制備系統(tǒng)，包括：
向液氧過冷器殼程中加注標準沸點液氮形成液氧過冷器的過冷工況；
通過液氧過冷器對液氧進行過冷制備形成過冷液氧；
利用引射抽空減壓系統(tǒng)對液氧過冷器殼程氣相空間中的氮氣進行引射抽空形成液氧過冷器的深度過冷工況；
通過液氧過冷器對過冷液氧進行深度過冷制備形成深度過冷液氧。
3.如權(quán)利要求2所述的深度過冷液氧制備方法，其特征更在于，還包括：
在液氧容器過冷度維持過程中，當液氧容器內(nèi)液氧溫度達到閾值時啟動引射抽空減壓系統(tǒng)進入深度過冷工況，對液氧容器上部液氧進行局部循環(huán)過冷，直至液氧容器內(nèi)的液體溫度滿足閾值要求。
4.如權(quán)利要求2所述的深度過冷液氧制備方法，其特征更在于，將液氧從標準沸點過冷到66K形成深度過冷液氧。
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