一种液甲烷加注系统的制作方法

本技术涉及低温推进剂加注，具体涉及一种液甲烷加注系统。

背景技术：

1、随着航天技术的发展，液氧液甲烷低温推进剂已在国内外火箭型号中得到快速应用。作为低温推进剂，液甲烷具有无毒、无污染、生产贮存成本低、热值高等优势，并且甲烷燃烧主要产物是水和二氧化碳，无结焦产物，使火箭发动机可重复性更好，有望成为可回收型火箭中应用最广的推进剂。为了提高火箭甲烷加注质量和显冷量，避免气液两相流对加注系统的影响，最有效的方法是将液甲烷过冷致密化处理。为了防止过冷液甲烷结晶，需要保持液甲烷加注过程中液甲烷和液氮换热保持平衡状态，即加注过程中液甲烷的流量不能变化，从而造成火箭加注流程受限。

2、因此，亟需设计一种能够调节过冷液甲烷加注流量的液甲烷加注系统。

技术实现思路

1、针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提供了一种冷液甲烷加注系统，可以实时调节进箭加注流量，以满足不同工序中火箭对过冷液甲烷进箭流量的需求。

2、本实用新型提供的一种液甲烷加注系统至少包括：通过管路连接的液甲烷加注输送系统、液甲烷进箭系统和液甲烷回流贮存系统；所述液甲烷加注输送系统用于通过管路分别向所述液甲烷进箭系统和所述液甲烷回流贮存系统输送液甲烷；所述液甲烷回流贮存系统被配置为能够通过管路向所述液甲烷进箭系统输送液甲烷。

3、在一个实施例中，所述液甲烷加注系统包括：加注管路、过冷液甲烷输送源单元、以及设置于所述加注管路的第一流量计、第一低温截止阀和第一低温调节阀；所述加注管路一端与所述过冷液甲烷输送源单元连接，另一端分别与所述液甲烷进箭系统和所述液甲烷回流贮存系统连接。

4、在一个实施例中，所述液甲烷进箭系统包括：进箭管路、火箭甲烷贮箱、以及设置于所述进箭管路的第二流量计、第二低温截止阀和第二低温调节阀；所述进箭管路一端与所述火箭贮箱连接，另一端通过所述加注管路与所述过冷液甲烷输送源单元连接。

5、在一个实施例中，所述液甲烷回流贮存系统包括：回流管路、贮存容器、以及设置于所述回流管路的第三低温截止阀和第三低温调节阀；所述回流管路一端与所述贮存容器的底端连接，另一端同时与所述加注管路和所述进箭管路汇合设置。

6、在一个实施例中，液甲烷回流贮存系统还包括：排放管路、以及设置于所述排放管路的第四低温截止阀和第四低温调节阀；所述排放管路一端设置于所述贮存容器的顶端，另一端用于为所述贮存容器泄压。

7、在一个实施例中，所述贮存容器为真空绝热容器。

8、在一个实施例中，所述加注管路靠近所述过冷液甲烷输送源单元的一端设有第一压力监测单元，所述加注管路与所述进箭管路和所述回流管路汇合设置的位置设有第二压力监测单元；所述第一流量计、所述第一低温截止阀和所述第一低温调节阀设置于所述第一压力监测单元和所述第二压力监测单元之间的所述加注管路。

9、在一个实施例中，所述进箭管路在靠近所述火箭甲烷贮箱的一端设有第三压力监测单元；所述第二流量计、所述第二低温调节阀和所述第二低温截止阀设置于所述第三压力监测单元上游的进箭管路。

10、在一个实施例中，所述贮存容器设有第四压力监测单元，用于监测所述贮箱容器的压力。

11、在一个实施例中，本实用新型的液甲烷加注系统设有至少两套液甲烷进箭系统，以适应多级火箭甲烷贮箱加注需求；各所述液甲烷进箭系统通过管路与所述液甲烷加注输送系统连接。

12、本实用新型的液甲烷加注系统，在过冷液甲烷加注过程中可以实时调节进箭加注流量，满足不同工序中火箭对过冷液甲烷进箭流量的需求。还通过设置回流贮存系统，对分流不进箭的液甲烷，以及工序中停止或暂时停止过冷液甲烷进箭加注时流动的过冷液甲烷进行接收贮存，避免了大量液甲烷排放造成的资源浪费，提高了推进剂的利用率，降低了火箭发射成本。

13、在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。

技术特征：

1.一种液甲烷加注系统，其特征在于，至少包括：通过管路连接的液甲烷加注输送系统、液甲烷进箭系统和液甲烷回流贮存系统；

2.根据权利要求1所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述液甲烷加注系统包括：加注管路、过冷液甲烷输送源单元、以及设置于所述加注管路的第一流量计、第一低温截止阀和第一低温调节阀；所述加注管路一端与所述过冷液甲烷输送源单元连接，另一端分别与所述液甲烷进箭系统和所述液甲烷回流贮存系统连接。

3.根据权利要求2所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述液甲烷进箭系统包括：进箭管路、火箭甲烷贮箱、以及设置于所述进箭管路的第二流量计、第二低温截止阀和第二低温调节阀；

4.根据权利要求3所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述液甲烷回流贮存系统包括：回流管路、贮存容器、以及设置于所述回流管路的第三低温截止阀和第三低温调节阀；

5.根据权利要求4所述的液甲烷加注系统，其特征在于，液甲烷回流贮存系统还包括：排放管路、以及设置于所述排放管路的第四低温截止阀和第四低温调节阀；所述排放管路一端设置于所述贮存容器的顶端，另一端用于为所述贮存容器泄压。

6.根据权利要求5所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述贮存容器为真空绝热容器。

7.根据权利要求5所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述加注管路靠近所述过冷液甲烷输送源单元的一端设有第一压力监测单元，所述加注管路与所述进箭管路和所述回流管路汇合设置的位置设有第二压力监测单元；

8.根据权利要求4所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述进箭管路在靠近所述火箭甲烷贮箱的一端设有第三压力监测单元；

9.根据权利要求4所述的液甲烷加注系统，其特征在于，所述贮存容器设有第四压力监测单元，用于监测所述贮箱容器的压力。

10.根据权利要求1所述的液甲烷加注系统，其特征在于，设有至少两套液甲烷进箭系统，以适应多级火箭甲烷贮箱加注需求；各所述液甲烷进箭系统通过管路与所述液甲烷加注输送系统连接。

技术总结
本技术公开了一种液甲烷加注系统，至少包括：通过管路连接的液甲烷加注输送系统、液甲烷进箭系统和液甲烷回流贮存系统；所述液甲烷加注输送系统用于通过管路分别向所述液甲烷进箭系统和所述液甲烷回流贮存系统输送液甲烷；所述液甲烷回流贮存系统被配置为能够通过管路向所述液甲烷进箭系统输送液甲烷。本技术提供的一种冷液甲烷加注系统，可以实时调节进箭加注流量，以满足不同工序中火箭对过冷液甲烷进箭流量的需求。

技术研发人员：王辉,赵玉龙,秦玲玲,郭岳,陈铁胜,王军政,樊魁
受保护的技术使用者：蓝箭航天空间科技股份有限公司
技术研发日：20221213
技术公布日：2024/1/13