一种运载火箭用定流量低温氢气配混系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低温氢气配混系统，用于氢氧运载火箭组合件流量试验，属于低温工程试验应用领域。
【背景技术】
[0002]氢氧运载火箭低温推进剂贮箱的阀门、导管在火箭组装前需要做真实介质的性能考核试验，在不同流量、不同温度的低温氢气下进行开启压力、气密性、振动验收等试验。为了满足低温氢气介质的要求，需要设计一套配混系统获取试验相应要求的低温氢气。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种可以用于提供不同流量、不同温度的低温氢气配混系统，。
[0004]本发明是这样实现的:配混系统由进气气动主球阀、减压器、小流量手动阀门、小流量限流孔板、常温配混手动阀门、大流量气动球阀、大流量限流孔板、液氮换热器组成。进气气动球阀主要起到在常温氢气源与减压器之间的切断作用；减压器主要起到孔板前稳定压力的作用；小流量手动阀门起到小流量切换的作用；小流量限流孔板起到小流量稳定的作用；大流量手动阀门起到大流量切换的作用；大流量限流孔板起到大流量稳定的作用；常温配混手动阀门起到分流常温配混氢气，为配混气提供常温氢气的作用；液氮换热器起到预冷常温氢气，为配混气提供低温氢气的作用。
[0005]本发明的突出优点:巧妙的利用减压器、孔板、常温配混阀门、低温换热器等的组合，能提供定不同流量下不同温度的低温氢气，满足了定流量定温度、定流量变温度、变流量变温度等不同试验的需求。
[0006]本发明的效果:本系统用在低温阀门试验台上，给试验提供了流量从2g/s-500g/s，温度在85K-250K之间的低温氢气，试验结果良好。
【附图说明】
[0007]附图1为本发明的原理图。I为进气气动主球阀，2为减压器，3为小流量手动阀门，4为小流量限流孔板，5为常温配混手动阀门，6为大流量气动球阀，7为大流量限流孔板，8为液氮换热器。A为常温氢气，B为低温氢气，C为小流量通路，D为大流量通路，E为常温配混通路，F为低温配混通路。
【具体实施方式】
[0008]下面结合【附图说明】和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
[0009]由附图所示，本发明由进气气动主球阀1、减压器2、小流量手动阀门3、小流量限流孔板4、常温配混手动阀门5、大流量气动球阀6、大流量限流孔板7、液氮换热器8组成。对于一个给定流量和温度的试验工况，首先通过进气气动主球阀I给减压器2供气；然后通过减压器给限流孔板前提供一个稳定压力，当限流孔板板前压力为一定值时就能保证流量的稳定；开启常温配混手动阀门到一定开度，进行定流量氢气的分流；另外一部分氢气进入液氮换热器预冷成为低温氢气；分流后的常温氢气和液氮换热器出来的预冷氢气混合后成为低温氢气，低温氢气的温度通过常温配混手动阀门的开度调节。配混后的低温氢气进入试验件进行试验。这样通过配混就实现了不同流量不同温度氢气的供应。
[0010]已知工况1:流量400g/s，温度150±15K。进气气动球阀I打开，大流量气动球阀6打开，减压器2保证大流量限流孔板7前压力为2.55MPa，常温配混手动阀门5打开一半，获取低温氢气流量为400g/s、温度为150±5K.
[0011]已知工况2:流量300g/s，温度120K±15K。进气气动球阀I打开，大流量气动球阀6打开，减压器2保证大流量限流孔板7前压力为1.90MPa，常温配混手动阀门5打开，获取低温氢气流量为300g/s、温度为150 ±5K。
[0012]已知工况3:流量4g/s，温度150±15K。进气气动球阀I打开，小流量手动阀门3打开，减压器2保证小流量限流孔板4前压力为2.50MPa，常温配混手动阀门5打开，获取低温氢气流量为4g/s、温度为150±5K。
【主权项】
1.一种运载火箭用定流量低温氢气配混系统，其特征在于，所述的配混系统由进气气动主球阀、减压器、小流量手动阀门、小流量限流孔板、常温配混手动阀门、大流量气动球阀、大流量限流孔板、液氮换热器组成。常温氢气从进气气动球阀后进入减压器，然后分成两路，一路进入“小流量手动阀门+小流量限流孔板”，一路进入“大流量手动阀门+大流量限流孔板”，实现定流量；接着分别进入常温配混手动阀门、液氮换热器，实现配混氢气分流以及低温氢气制取；最后常温氢气和低温氢气管路汇合，实现配混，获取所需要求的低温氢气。
2.根据权利要求1所述的配混系统，其特征在于，采用减压器和限流孔板确保氢气的流量。
3.根据权利要求1所述的配混系统，其特征在于，采用常温配混阀门实现常温氢气的分流、液氮换热器实现常温氢气的预冷，分流常温氢气和预冷氢气的调节配混保证了低温氢气的温度。
【专利摘要】本发明公开了一种运载火箭用定流量低温氢气配混系统。所述的配混系统由进气气动主球阀1、减压器2、小流量手动阀门3、小流量限流孔板4、常温配混手动阀门5、大流量气动球阀6、大流量限流孔板7、液氮换热器8组成。通过减压器和限流孔板用来保证试验流量的获取和稳定，通过常温配混手动阀门和液氮换热器实现常温氢气的预冷和分流，两股常温氢气和预冷氢气的配混实现了低温氢气的温度的获取和保证。本发明结构巧妙，并在箭体阀门组合件的流量在2-500g/s，温度在85-250K的各类型定流量不同温度试验中得到了成功应用。
【IPC分类】G01M13-00
【公开号】CN104535305
【申请号】CN201410723867
【发明人】梁怀喜, 韩战秀, 刘康娜, 瞿骞
【申请人】北京航天试验技术研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月4日