[發明專利]一種旋片式動態水氣分離器

在審

• 申請號: 202210428257.1
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN115006885A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 鄧明君;王柏輝;李英斌;尚文錦;史寶魯;李文新;劉桐宇;董曉永;程玉;王華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63919部隊
• 主分類號: B01D19/00
• 分類號: B01D19/00
• 代理公司: 北京中南長風知識產權代理事務所(普通合伙) 11674
• 代理人: 鄭海

本發明公開了一種旋片式動態水氣分離器，主要采用的技術方案為:底板；第一殼體，其安裝在底板上并與所述底板形成密封氣液分離腔體，第一殼體內設置有第一流體通道；氣液混合物入口，其與第一流體通道連通；動態電機，其安裝在所述第一殼體上，動態電機內設置有與第一流體通道連通的第二流體通道；旋片式葉輪，其設置在氣液分離腔體內并與動態電機連接；氣路排出通道，其與所述氣體排出孔連通；液路排出通道，其與所述液體排出孔連通；液位壓差監測裝置，其安裝在所述底板上，液位壓差監測裝置的高壓端通道連接在氣液分離腔體的最大直徑處，液位壓差監測裝置的低壓端通道連接在氣液分離腔體最小直徑處。

技術領域

本發明涉及航天技術領域，特別是涉及一種旋片式動態水氣分離器。

背景技術

在中長期載人航天飛行過程中，水是寶貴的資源，對水的循環利用可以降低航天器的入軌重量，減少航天器維持飛行所需的補給次數，從而顯著的降低飛行成本，因此水的循環利用就成為長期載人航天飛行中再生式環控生保系統的關鍵技術之一。然而，在微重力條件下，液體和氣體的混合物不會像地面一樣，自然分層，多數情況下以一種氣液兩相流的形式存在。因此，微重力條件下水氣兩相流體的分離技術就成為了在軌循環利用水資源首要解決的關鍵技術之一。目前，實現微重力條件下水氣分離的技術，主要包括了靜態水氣分離技術和動態水氣分離技術，根據其各自的技術特點，被應用于不同的技術領域。

動態水氣分離技術作為微重力條件下，水氣分離的重要技術手段，具有分離處理量大、分離速度較快、適用于各種氣液混合比、耐污染性強、易于主動控制等特點。在中長期載人航天器中，有著廣泛的應用領域。

俄美等航天強國，早在20世紀60年代就開始了動態水氣分離技術的研究，經過十幾年的發展，均研制出具有各自特點的多款成熟產品，特別是按照工作環境水氣體積比，演化出兩類動態水氣分離器：一類是適用于多氣環境的皮托管式動態水氣分離器，另一類是適用于多水環境的旋片式動態水氣分離器。這兩類動態水氣分離器現已在中國天宮空間站中得到實踐使用。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種旋片式動態水氣分離器，主要目的在于解決微重力環境液體和氣體無法自然分層，影響水資源在軌循環利用的問題。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

本發明的實施例提供一種旋片式動態水氣分離器。其包括：

底板；

第一殼體，其安裝在所述底板上并與所述底板形成密封氣液分離腔體，所述第一殼體內設置有第一流體通道；

氣液混合物入口，其與所述第一流體通道連通；

動態電機，其安裝在所述第一殼體上，所述動態電機內設置有與所述第一流體通道連通的第二流體通道；

旋片式葉輪，其設置在所述氣液分離腔體內并與所述動態電機連接，所述旋片式葉輪包括安裝在所述動態電機上的軸套和安裝在所述軸套上的若干個葉片；所述軸套內設置有與所述第二流體通道的一端連通的軸套流體通道，所述軸套的底端設置有氣體排出孔；所述若干個葉片內均設置有分別與所述軸套流體通道和所述第二流體通道的另一端連通的葉片流體通道，若干個所述葉片流體通道之間相互連通，若干個葉片中的一個葉片上設置有與對應的所述葉片流體通道相連通的液體排出孔；

氣路排出通道，其與所述氣體排出孔連通；

液路排出通道，其與所述液體排出孔連通；

液位壓差監測裝置，其安裝在所述底板上，所述液位壓差監測裝置的高壓端通道連接在氣液分離腔體的最大直徑處，所述液位壓差監測裝置的低壓端通道連接在氣液分離腔體最小直徑處。