[实用新型]一种火箭发动机地面热试车用尾焰处理装置

说明书

本实用新型提供了一种火箭发动机地面热试车用尾焰处理装置，包括壳体和支撑结构，壳体的内表面和外表面喷涂有耐高温层；壳体的内腔固定有一体式冰块，冰块上开设通道，该通道沿壳体的长度方向贯通冰块，3000℃左右的尾焰进入通道降温至100℃左右之后排放出去；支撑结构包括多个支撑架，该支撑架沿壳体的长度方向并行安装在地面或工作台上，每个支撑架均与壳体固定连接。本实用新型在壳体内装入大冰块，然后把壳体安装在支撑结构上，由于大冰块上开设通道，因此尾焰在通道内与冰块剧烈能量交换，冰块吸收尾焰热量，使尾焰降至100℃左右，本实用新型不仅可以减少冷却尾焰所需的耗水量，还可以简化尾焰处理装置，降低尾焰处理成本。

技术领域

本实用新型涉及发动机尾焰处理领域，尤其涉及一种火箭发动机地面热试车用尾焰处理装置。

背景技术

火箭发动机是太空探索和战略武器装备的基础，但其发射与地面试验对生态环境带来的污染问题一直是困扰业界一大难题。固体火箭发动机的主要污染有以下四个方面，3000K-4000K的超高温度尾焰、150分贝-200分贝的音爆噪声、氧化铝固体颗粒粉尘以及盐酸雨雾。前两种污染主要是对发射和地面热试车环境、设备有影响。后两种污染主要是对生态环境造成影响。全球仅地面热试车和各种发射活动，每年排放到大气的氧化铝和盐酸等有害物质就高达千吨万吨，对全球生态环境造严重破坏。

在火箭发射、发动机试车过程中，尾焰温度高达3000℃。大多数发射中心为了保护设备主体、避免发射场地受损，通常使用喷水装置向尾焰喷射大量的水来达到降温的效果。由于喷出30％左右的水直接汽化降温，其余的水利用率较低，因此喷水装置需在2分钟内喷射400吨左右的水方能达到理想的降温效果。

实用新型内容

为了降低耗水量，本实用新型提供了一种火箭发动机地面热试车用尾焰处理装置，在壳体内装入大冰块，大冰块上开设通道，尾焰在通道与冰交换能量后降至100℃左右，本实用新型在壳体的内外表面喷涂耐高温涂层，耐高温涂层对壳体起到保护作用。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种火箭发动机地面热试车用尾焰处理装置，包括壳体和支撑结构，所述壳体的内表面和外表面喷涂有耐高温层；

所述壳体的内腔固定有一体式冰块，所述冰块上开设通道，该通道沿壳体的长度方向贯通冰块，3000℃左右的尾焰进入所述通道降温至100℃左右之后排放出去；

所述支撑结构包括多个支撑架，该支撑架沿壳体的长度方向并行安装在地面或工作台上，每个支撑架均与壳体固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体包括第一壳本体、第二壳本体和第三壳本体，所述第一壳本体的外部尺寸小于第三壳本体的外部尺寸，所述第二壳本体为一端大、另一端小的结构；

所述第一壳本体、第二壳本体和第三壳本体的两端均设有法兰盘，所述第二壳本体小端的法兰盘与第一壳本体的一个法兰盘连接，所述第二壳本体大端的法兰盘与第三壳本体的一个法兰盘连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一壳体由多个第一外壳组装而成，每个第一外壳的两端均设有法兰盘，相邻两个第一外壳、第一外壳和第二壳本体均通过法兰连接；

所述第三壳体由多个第三外壳组装而成，每个第三外壳的两端均设有法兰盘，相邻两个第三外壳、第三外壳和第二壳本体均通过法兰连接；

所述第一外壳和第三外壳均为短粗状结构。

作为本实用新型的进一步改进，相邻的两个法兰盘之间设有密封圈，该密封圈用于防止冰融化成水后从两个法兰盘之间的缝隙渗流；

相邻的两个法兰盘均通过多个螺栓固定连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述密封圈固定在一个法兰盘上，另一个法兰盘与密封圈接触，两个法兰盘通过螺栓紧固时夹紧密封圈。