[发明专利]连续式高速风洞降温系统液氮存储装置

权利要求书

1.一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：由液氮储罐和外部管路组成；

所述液氮储罐采用立式真空粉末绝热低温液体贮槽；贮槽由保温材料、内容器、外壳与真空式过滤器组成；液氮储罐的总容积满足连续式高速风洞稳定运行工况下的液氮流量需求，同时满足连续式高速风洞准备过程和过渡过程所需消耗的液氮量；

所述外部管路由组合充灌系统、自增压系统、储罐安全系统、储罐供气系统、仪表监测系统组成；

所述组合充灌系统位于液氮储罐的正面，与液氮储罐连接，用于向贮槽内补充液体；所述自增压系统位于液氮储罐的下部，与液氮储罐连接，用于主管路清洗、预冷和填充；所述储罐安全系统位于液氮储罐左侧90°，与液氮储罐连接，用于确保内容器不因超压而破坏；所述储罐供气系统将液氮储罐与外部的汽化器以及低温泵连接；所述仪表监测系统位于液氮储罐的正面、组合充灌阀的上方，与液氮储罐连接，用于与液氮储罐上的液位对照表配合，实现对储罐内液氮液位的实时监测；

连续式高速风洞稳定运行工况下的液氮流量需求由抵消连续式风洞压缩机对气流做功功率所需的液氮流量确定；抵消连续式风洞压缩机对气流做功功率所需的液氮流量通过连续式风洞流场校测实验数据计算得到；

连续式高速风洞准备过程和过渡过程所需消耗的液氮量包括液氮储罐蒸发的液氮量，挤推气消耗的液氮量，管路清洗、预冷和填充消耗的液氮量、过渡工况所消耗的液氮量。

2.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：所述组合充灌系统包括顶部进液阀、底部进液阀、残液排放阀、放空阀和溢流阀；

顶部进液阀、底部进液阀、残液排放阀、放空阀和溢流阀均分别与液氮储罐连接；所述残液排放阀用于排除外部充装软管中的杂物；所述顶部进液阀和底部进液阀共同充灌液氮总量的75％，剩余25％液氮由底部进液阀单独充灌；所述放空阀用于调节进气压力，使进气压力保持为0.2MPa。

3.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：所述自增压系统包括增压输入阀、调压阀、汽化器、增压输出阀；增压输入阀、调压阀、汽化器、增压输出阀依次连接成回路，增压输入阀和增压输出阀连接液氮储罐；从增压输出阀输出的低温液氮经过汽化器吸热汽化后，生成的氮气回到储罐内使压力升高。

4.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：所述储罐安全系统包括两个安全阀、两组爆破片、安全排放选择阀；其中单个安全阀和一组爆破片串联，并与另一组串联的安全阀和爆破片并联；通过安全排放选择阀选择一套串联的安全阀和爆破片工作，另一套串联的安全阀和爆破片备用；

当储罐压力高于安全阀起跳压力时，安全阀起跳排气。

5.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：所述储罐供气系统包括进气阀、泵进液阀、泵回气阀；进气阀将液氮储罐与外部的汽化器连接，泵进液阀、泵回气阀分别将液氮储罐与低温泵进液、回气口连接。

6.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮存储装置，其特征在于：所述仪表监测系统由液位计、压力表、气相阀、液相阀、平衡阀、气体检验阀组成，压力表通过气相阀连接液氮储罐，液相阀和气体检验阀分别连接液氮储罐，液位计连接在气相阀和液相阀之间，平衡阀连接在液相阀后；用于与液氮储罐上的液位对照表配合，实现对储罐内液氮液位的实时监测。