[发明专利]用于深冷系统的一种简单液氦外流程系统输送方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于模拟真空深冷环境所必需的低温外流程液体输送方法。本发 明特别用于模拟大放气量的超高真空深冷环境所必需的液氦外流程液体输送方法。

【背景技术】

为了保证各种航天器能成功地发射，可靠地运行及圆满地完成各种预定的任务及 顺利地返回地面，必须建立地面热真空环境模拟试验设备，而低温液体外流程输送系 统则是地面真空环境模拟试验设备的重要组成部分。

地面真空环境模拟试验的精度和可靠性将直接影响着各种航天器的性能及执行任 务的成败。

目前，国内外的热真空环境模拟试验设备大都采用液氮外流程进行制冷，用以模 拟太空的冷黑环境，但对于要求有大放气量、大抽速的系统，能够模拟的真空度不高， 只能模拟100km以下的环境压力。随着中国航天迅猛的发展，大放气量载人航天的需 要，火箭发动机羽流试验的需求，采用液氮外流程进行制冷已经无法达到要求，这就 要求必须采用液氦外流程进行制冷，其可模拟100km以上的环境压力，更接近于真实 的真空深冷环境。液氦系统可使真空容器内部静态真空度达到10^-6～10^-7Pa，比现有液 氮系统所能达到的静态真空度高出1～2个数量级。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种简单、可靠的用于模拟超高真空深冷环境的液氦外流程 系统输送方法。本发明要解决的问题是，系统采用开式方法提供液氦制冷；系统设备 简单；一次性投资小；试验过程中可以方便地补充液氦或切换液氦罐而不影响试验进 行；液氦系统长时间正常工作时，除补充液氦或切换液氦罐外，可自动运行，无需人 工调节；液氦系统在液氦热沉管路出口处设有安全阀，供管路压力过高时放气用。

用于深冷系统的一种简单液氦外流程系统供应方法，包括第一低温气动阀(1)、 第二低温气动阀(2)、液氦罐(3)、氦气瓶(4)、减压阀(5)、手阀(6)、第一低温 调节阀(7)、第一低温安全阀(8)、第二低温调节阀(9)、第三低温调节阀(10)、第 四低温调节阀(11)、普通气动阀门(12)、温度计(13)、第五低温调节阀(14)、第 二低温安全阀(15)、液氦热沉(16)、快速接头(17)、液氮热沉(18)、真空容器(19)、 真空杜瓦管道。连接液氦外流程系统和地面真空环境模拟试验舱，以使液氦管路与舱 内的热沉管路相通。液氦从舱体下部流进、上部流出。

本发明的用于深冷系统的一种简单液氦外流程系统供应方法具有的优点和积极效 果在于：(1)采用了开式方法提供液氦制冷，成本低，设备简单，使用方便；(2)液 氦系统工作之前，先利用廉价液氮预冷，避免了昂贵液氦的浪费；(3)试验过程中应 可以方便地补充液氦或切换液氦罐而不影响试验进行；(4)液氦系统长时间正常工作 时，除补充液氦或切换液氦罐外，可自动运行，无需人工调节；(5)液氦系统在舱外 设有安全阀，可保证系统运行的安全；(6)设备少，故障检查方便，系统便于维护、 维修；(7)液氮、液氦排放管路公用，使阀门部件数量减少，节约成本；(8)该方法 具有较为广泛的应用范围，通用性强。可以应用于各种用于深冷系统的低温液体外流 程系统的供给。

【附图说明】

图1是开式液氦外流程系统原理图

【具体实施方法】

下面结合附图用实施例来进一步说明本发明。

实施此液氦外流程系统供应方法所用装置主要包括：第一低温气动阀1、第二低 温气动阀2、液氦罐3、氦气瓶4、减压阀5、手阀6、第一低温调节阀7、第一低温安 全阀8、第二低温调节阀9、第三低温调节阀10、第四低温调节阀11、普通气动阀门 12、温度计13、第五低温调节阀14、第二低温安全阀15、液氦热沉16、快速接头17、 液氮热沉18、真空容器19、真空杜瓦管道。试验前检查系统各部件的状态是否良好， 检查完毕后，即可根据相应的工艺流程启动液氦外流程系统向液氦热沉管路供应液氦。