[發(fā)明專(zhuān)利]一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110488461.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113124320B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉飛;邊東偉;杜永清;牛曉轍;程樹(shù)偉;孫志強(qiáng);吳亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F17D1/04
• 分類(lèi)號(hào): F17D1/04;F17D3/01;F17D5/00;F17C5/04;F17C13/04
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

1.一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，所述低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)包括：低溫容器(1)、低溫管路(2)和預(yù)冷排放管路(3)；

所述低溫容器(1)頂部設(shè)有排氣閥(4)，底部設(shè)有注入孔(5)和輸出閥(6)，輸出閥(6)與低溫管路(2)輸入口相連；所述低溫管路(2)上設(shè)有質(zhì)量流量計(jì)(7)，低溫管路(2)輸出口設(shè)有被試件連接口(10)，低溫管路(2)上連接有預(yù)冷排放管路(3)，預(yù)冷排放管路(3)上靠近輸入口設(shè)有壓力傳感器(8)和溫度傳感器(9)，輸出口設(shè)有預(yù)冷流調(diào)閥(11)；

其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：向低溫容器內(nèi)注入低溫介質(zhì)

打開(kāi)排氣閥(4)，通過(guò)注入孔(5)向低溫容器(1)內(nèi)注入占容器體積90％低溫介質(zhì)后，關(guān)閉排氣閥(4)；

步驟2)：采用高壓小流量模式進(jìn)行前期預(yù)冷

打開(kāi)并調(diào)整輸出閥(6)和預(yù)冷流調(diào)閥(11)，使低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)以高壓小流量模式開(kāi)始工作；

所述高壓小流量模式需同時(shí)滿(mǎn)足以下條件：

A、壓力傳感器(8)檢測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的壓力值大于0.8Mpa，且小于3Mpa；

B、低溫管路(2)的流速小于等于0.1m/s；

C、溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度持續(xù)降低；

步驟3)：第一次模式切換

當(dāng)溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度在-10～-50℃之間，若此時(shí)壓力傳感器(8)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的壓力值小于等于0.8Mpa，則開(kāi)始執(zhí)行步驟4)，否則打開(kāi)并調(diào)整排氣閥(4)，至壓力傳感器(8)監(jiān)測(cè)到的壓力值小于等于0.8Mpa后關(guān)閉排氣閥(4)，然后開(kāi)始執(zhí)行步驟4)；

步驟4)：采用低壓大流量模式進(jìn)行中期預(yù)冷

保持輸出閥(6)開(kāi)度不變，逐漸增大預(yù)冷流調(diào)閥(11)開(kāi)度，使低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)以低壓大流量模式開(kāi)始工作；

所述低壓大流量模式需同時(shí)滿(mǎn)足以下條件：

A、壓力傳感器(8)檢測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的壓力值小于等于0.8Mpa；

B、低溫管路(2)的流速大于0.1m/s；

C、溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度持續(xù)降低；

步驟5)：第二次模式切換

定義預(yù)冷排放管路(3)的溫度下降速度等于0.2℃/min時(shí)的溫度值為預(yù)設(shè)目標(biāo)值；

當(dāng)溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度降低至預(yù)設(shè)目標(biāo)值以上20℃～40℃，開(kāi)始執(zhí)行步驟6)；

步驟6)：采用低壓小流量進(jìn)行后期預(yù)冷

保持輸出閥(6)開(kāi)度不變，逐漸減小預(yù)冷流調(diào)閥(11)開(kāi)度，使低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)以低壓小流量模式開(kāi)始工作；

所述低壓小流量模式需同時(shí)滿(mǎn)足以下條件：

A、壓力傳感器(8)檢測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的壓力值小于等于0.8Mpa；

B、低溫管路(2)的流速小于等于0.1m/s；

C、溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度下降速度持續(xù)減小；

直至溫度傳感器(9)監(jiān)測(cè)到預(yù)冷排放管路(3)的溫度下降速度小于0.2℃/min，預(yù)冷結(jié)束，所述被試件連接口(10)連接被測(cè)試件進(jìn)行測(cè)試，之后保持預(yù)冷流調(diào)閥(11)開(kāi)度不變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，其特征在于：所述低溫管路(2)和預(yù)冷排放管路(3)外表面裹覆有保冷層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，其特征在于：步驟2)、步驟4)和步驟6)中，所述低溫管路(2)的流速由計(jì)算得出，式中m為質(zhì)量流量計(jì)(7)檢測(cè)到的低溫介質(zhì)質(zhì)量流量，ρ為低溫介質(zhì)密度，d為低溫管路(2)內(nèi)徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，其特征在于：所述低溫介質(zhì)是常壓沸點(diǎn)低于-50℃的低溫介質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低溫介質(zhì)管路系統(tǒng)的快速預(yù)冷方法，其特征在于：步驟5)中，所述預(yù)設(shè)目標(biāo)值通過(guò)傳熱學(xué)計(jì)算或調(diào)試方式獲得。