[实用新型]一种模块化分区网状催化剂床结构

说明书

本实用新型涉及单组元推力室催化剂床技术领域，尤其是指一种模块化分区网状催化剂床结构，该模块化分区网状催化剂床结构，包括：床载体，若干分区隔板及网盖；分区隔板位于床载体内部，若干分区隔板形成装填腔，装填腔用于装填催化剂，网盖与床载体的上表面连接，床载体、分区隔板及网盖均为镂空结构。本实用新型通过此催化剂床结构替代传统人工“敲、压、听”的装填方式，以更高质高效的方式装填催化剂，形成模块化的催化剂床，以满足对单组元推力室大批量产的要求，同时此结构也创新性解决数百牛、千牛量级单组元推力室长时间、多次重复起动工作时的稳定性，显著提升了大推力单组元推力室工作可靠性。

技术领域

本实用新型涉及单组元推力室催化剂床技术领域，尤其是指一种模块化分区网状催化剂床结构。

背景技术

单组元液体火箭发动机通过推进剂与催化剂快速催化分解为高温的混合气体，然后高温混合气体经喷管膨胀产生推力。推力室的分解室在起动及工作过程中，内部的颗粒状催化剂承受着高温、高压及局部剧烈的爆炸式分解力热作用，如果催化剂装填不够紧实，催化剂床极易产生松动和空穴，进而导致推力室出现压力峰和压力振荡。因此催化剂的装填质量对推力室的性能及结构可靠性有着非常大的影响。

传统圆柱形腔体装填结构在催化剂装填效率方面和工作稳定性方面存在以下缺点：

效率方面：催化剂粒子多为球形或圆柱型的小型颗粒，装填催化剂时为了保证装填质量，要求催化剂颗粒之间无间隙，连接紧密，这就需要通过工装及外力对催化剂进行夯实，而采用机械方式进行强行挤压易导致催化剂破损，一旦催化剂破损将严重影响发动机的工作性能及寿命，所以传统人工装填催化剂是将推力室放置于特定的工装上使推力室能平置固定于桌面上，然后将隔板放置于推力室后床，将称重后的催化剂一层一层的装填，不断敲击推力室外壁或敲击压实催化剂的工装使催化剂装填紧实，这种装填方法导致只能采用有丰富经验的熟练技术工人逐台进行称重、装填和敲击振实的方法进行装填，才能保证产品质量。

人工装填首先产生的问题就是效率低，由于催化剂易吸湿、氧化的特性对装填环境要求较高，所以效率低导致成本大大增加；其次，人工装填催化剂对装填人员的要求较高，装填人员需要具备丰富的经验来判断装填质量是否达标，这就导致不同人员装填的质量参差不齐。该装填方法生产效率严重依赖工人经验和技术水平，已难以适应商业航天低成本、高效和大批量产品化生产模式。

在稳定性方面：以双层催化剂床结构为例，催化剂床分成前床和后床，传统结构是在前床和后床分别放置不同隔板以达到对催化剂隔离和支撑的作用，由于推力室启动时隔板在恶劣的环境下工作，在试车前后会出现隔板因热变形而歪斜或催化剂的破碎产生空穴，导致推力室工作中出现压力尖峰和推进剂粗糙分解，导致推力室工作稳定性下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模块化分区网状催化剂床结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实施例提供了一种模块化分区网状催化剂床结构，包括：床载体，若干分区隔板及网盖；若干所述分区隔板位于所述床载体内部，若干所述分区隔板形成装填腔，所述装填腔用于装填催化剂，所述网盖与所述床载体的上表面连接，所述床载体、分区隔板及网盖均为镂空结构。

其进一步技术方案为：若干所述分区隔板与床载体为一体成型结构。

其进一步技术方案为：所述镂空结构由若干个镂空孔组合形成。

其进一步技术方案为：所述镂空孔为六边形状或圆形状或菱形状。

其进一步技术方案为：所述镂空孔的孔径小于催化剂颗粒的直径。

其进一步技术方案为：所述床载体为圆柱状。

其进一步技术方案为：若干所述分区隔板呈一周六径分布于所述床载体内部。