[发明专利]一种双热沉闭式液氮输送系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于真空科学技术领域，本发明涉及一种为双层热沉装置提供液氮制冷的液氮输送系统，具体是指卫星热真空试验及发动机羽流试验同时兼顾的双热沉闭式液氮输送系统及其工作方法。

背景技术

真空羽流效应试验系统(多功能羽流试验平台)是多用途试验装置，主要用于航天姿、轨控发动机羽流试验研究，同时兼顾卫星等热真空试验。由于羽流试验平台可进行的试验种类繁多，试验中需配有零部件众多、管路复杂的低温液氮输送系统。

低温液氮输送系统的作用主要是为舱内热沉提供液氮制冷，使热沉温度低于100K并保持热沉温度均匀，用于吸附舱内气体，保持舱内的真空度和低温环境，用于模拟真实的太空低温真空环境。

目前，国内还没有既能进行卫星热真空试验又能进行发动机羽流试验的大型真空环境模拟试验设备，且传统的低温液氮输送系统只能为单层热沉装置提供简单的低温液氮制冷，无法同时实现复杂的双层热沉装置的液氮制冷。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种同时兼顾卫星热真空试验及发动机羽流试验的一种双热沉闭式液氮输送系统，包括热沉系统(100)、液氮供应系统(200)、过冷器系统(300)、液氮泵系统(400)、热沉入口管路系统(500)、热沉出口管路系统(600)。

热沉系统(100)包括大门液氦热沉(101)、舱体前部液氦热沉(102)、舱体后部液氦热沉(103)、封头液氦热沉(104)、羽流吸附泵(105)、大门液氮热沉(106)、舱体前部液氮热沉(107)、舱体后部液氮热沉(108)、封头液氮热沉(109)；大门液氮热沉(106)、大门液氦热沉(101)、舱体前部液氮热沉(107)、舱体后部液氮热沉(108)与封头液氦热沉(104)、封头液氮热沉(109)依次由前至后设置；舱体前部液氦热沉(102)、舱体后部液氦热沉(103)设置在舱体前部液氮热沉(107)、舱体后部液氮热沉(108)内部；羽流吸附泵(105)设置在舱体后部液氦热沉(103)内部，用来吸附羽流气体。

液氮供应系统(200)包括液氮贮槽(233)以及气动截止阀(211)、第一手动截止阀(212)、第二手动截止阀(219)、第三手动截止阀(216)、第四手动截止阀(218)、第五手动截止阀(223)、第六手动截止阀(224)、第七手动截止阀(225)、第八手动截止阀(226)、第九手动截止阀(228)、第一远程压力表(213)、第二远程压力表(231)、第一现场压力表(215)、第二现场压力表(232)、低温电磁阀(217)、第一液位计(214)、第一低温安全阀(229)、第二低温安全阀(230)、汽化器(220)、液氮贮槽排气阀(236)；其中，通过第九手动截止阀(228)控制液氮贮槽(233)内液氮加注；汽化器(220)入口通过第二手动截止阀(219)与液氮贮槽(233)底部连通，出口通过管路与液氮贮槽(233)顶部连通，低温电磁阀(217)通过管路与第二手动截止阀(219)并联；液氮贮槽(233)上安装有第一远程压力表(213)和第一现场压力表(215)；液氮贮槽(233)上还安装有第一液位计(214)；液氮贮槽(233)通过管路连接有第五手动截止阀(223)；第五手动截止阀(223)通过管路依次连接第一低温安全阀(229)、第六手动截止阀(224)、第七手动截止阀(225)、第二低温安全阀(230)，最终与热沉入口管路系统(500)相连；第七手动截止阀(225)通过三通管路与第二远程压力表(231)、第二现场压力表(232)相连；液氮供应系统(200)中管路最低位置处安装有第八手动截止阀(226)；液氮贮槽(233)通过管路与气动截止阀(211)相连；液氮贮槽(233)上还安装有液氮贮槽排气阀(236)。