一种双热沉闭式液氮输送系统及其工作方法

专利名称：一种双热沉闭式液氮输送系统及其工作方法
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)。热沉入口管路系统(500)包括第十手动截止阀(501)、第十一手动截止阀(502)、 第十二手动截止阀(505)、第十三手动截止阀(506)、第十四手动截止阀(508)、第十五手动截止阀(509)、第十六手动截止阀(514)、第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀 (516)、第十九手动截止阀(517)、第三低温安全阀(503)、第四低温安全阀(507)、第一气动调节阀(504)、第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、 第五气动调节阀(513);其中，第一气动调节阀(504)通过管路连接至大门液氦热沉(101) 入口 ；第二气动调节阀(510)通过管路连接至舱体前部液氦热沉(102)入口 ；第三气动调节阀(511)通过管路连接至舱体后部液氦热沉(103)入口 ；第四气动调节阀(512)通过管路连接至封头液氦热沉(104)入口 ；第五气动调节阀(513)通过管路连接至羽流吸附泵(105)入口 ；第十六手动截止阀(514)所通过管路连接至大门液氮热沉(106)入口；第十七手动截止阀(515)所在支路连接至舱体前部液氮热沉(107)入口 ；第十八手动截止阀
(516)通过管路连接至舱体后部液氮热沉(108)入口 ；第十九手动截止阀(517)通过管路连接至封头液氮热沉(109)入口 ；第十手动截止阀(501)为各个液氦热沉及羽流吸附泵的总控制阀，通过第十手动截止阀(501)手动控制液氮输送；第十手动截止阀(501) —端与液氮供应系统(200)中液氮输送管路相连，另一端分别连接第十一手动截止阀(502)、第三气动调节阀(504)、第十二手动截止阀(505)所在的三条支路；其中，第十一手动截止阀(502) 通过管路与第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)所在的四条支路入口联通，作为四条支路液氮输送的总控制阀；第十二手动截止阀(505)分别通过大门液氮热沉(106)入口管路、舱体前部液氮热沉(107)入口管路、舱体后部液氮热沉(108)入口管路以及封头液氮热沉(109)入口管路与第十六手动截止阀(514)、第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀(516)、第十九手动截止阀(517) 相连，由此将大门液氦热沉(101)入口与各个液氮热沉入口通过管路联通；第十三手动截止阀(506)通过管路将舱体前部液氮热沉107入口管路、舱体后部液氮热沉108、封头液氦热沉104入口管路与大门液氮热沉(106)入口管路、舱体前部液氮热沉(107)入口管路、舱体后部液氮热沉(108)入口管路、封头液氮热沉(109)入口管路联通；第十四手动截止阀 (508)通过吹除管路连接至第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)的入口管路相连；第十五手动截止阀(509) —端通过管路连接至第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)的入口管路，另一端通过管路直接连接至大气；第三低温安全阀(503)安装在大门液氦热沉(101)入口管路上，第四低温安全阀(507)安装在吹除管路上。热沉出口管路系统(600)包括第二十手动截止阀￠02)、第二i^一手动截止阀(606)、第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀(615)、第二十五手动截止阀￠18)、第二十六手动截止阀￠21)、第二十七手动截止阀 (622)、第二十八手动截止阀￠23)、第三十手动截止阀￠25)、第三十手动截止阀￠26)、第三十一手动截止阀￠28)、第三十二手动截止阀￠30)、第一低温温度计￠01)、第二低温温度计￠07)、第三低温温度计￠08)、第四低温温度计￠09)、第五低温温度计￠10)、第六低温温度计￠11)、第七低温温度计￠12)、第八低温温度计￠32)、第五低温安全阀￠05)、 第六低温安全阀(616)、第七低温安全阀(617)、第八低温安全阀(624)、第九低温安全阀
(627)、第十低温安全阀(629)、第十一低温安全阀(631)、第三远程压力表(603)、第四远程压力表￠19)、第三现场压力表￠04)、第四现场压力表(620)与第六气动调节阀￠33);其中，第二十一手动截止阀(606) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第五低温安全阀￠05)、第二十手动截止阀￠02)、第三远程压力表(603)至大门液氦热沉(101) 出口，形成大门液氦热沉(101)出口排放管路；第二十手动截止阀(602)还与第三现场压力表￠04)、第一低温温度计(601)相连；第二十六手动截止阀(621) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第二十五手动截止阀￠18)、第七低温安全阀(617)后，分别连接有六路管路，第一路通过第二低温温度计(607)连接至舱体前部液氦热沉(102)出口 ； 第二路通过第三低温温度计(608)连接至舱体后部液氦热沉103出口 ；第三路通过第四低温温度计(609)连接至封头液氦热沉(104)出口 ；第四路通过第二十二手动截止阀￠13)、 第五低温温度计(610)连接至羽流吸附泵105大筒出口 ；第五路通过第二十三手动截止阀 (614)、第六低温温度计(611)连接至羽流吸附泵(105)中筒出口 ；第六路通过第二十四手动截止阀(615)、第七低温温度计(612)连接至羽流吸附泵(105)小筒出口 ；所述二十五手动截止阀￠18)与第四远程压力表￠19)、第四现场压力表(620)相连；第六气动调节阀(633) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第八低温温度计￠32)、第十一低温安全阀￠31)、第三十二手动截止阀￠30)、第十低温安全阀￠29)、第三十一手动截止阀(628)、第九低温安全阀(627)后分别连接有四路管路，四路管路分别连接至大门液氮热沉(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);通过第二十七手动截止阀(622)将大门液氦热沉(101)的出口的排放管路与其余液氦热沉以及羽流吸附泵(105)的出口排放管路连通；通过第二十八手动截止阀￠23)、第八低温安全阀 (624)、第三十手动截止阀(626)将各液氦热沉、羽流吸附泵及各液氮热沉的出口排放管路连通形成管网系统，具体连接方式为第二十八手动截止阀(623) —端通过管路与羽流吸附泵(105)出口排放管路连通，另一端通过管路顺次连接第八低温安全阀￠24)、第三十手动截止阀(626)连接至第三十一手动截止阀￠28)与第十低温安全阀(629)之间管路上， 第二十八手动截止阀(623)、第三十手动截止阀(626)操作时要求同时关闭或同时打开。第八低温安全阀(624)安装在第二十八手动截止阀(623)和第三十手动截止阀(626)之间的管路上；第二十九手动截止阀(625) —端连接至第二十八手动截止阀(623)与第三十手动截止阀(626)之间，另一端直通大气；第六气动调节阀(633)与第十一低温安全阀￠31)间的管路与液氮供应系统(200)中的气动截止阀(201)相连。第六低温安全阀616安装在第二十一手动截止阀615入口管路上。过冷器系统(300)用来对向各个液氮热沉输送的液氮制冷降温，使所输送的液氮中含有的气氮液化，包括过冷器(316)以及第三十三手动截止阀(301)、第三十四手动截止阀(302)、第三十五手动截止阀(305)、第三十六手动截止阀(311)、第三十七手动截止阀(312)、第三十八手动截止阀(314)、第三十九手动截止阀(315)、第九低温温度计(303)、 第十低温温度计(313)、第七气动调节阀(304)、第五远程压力表(306)、第六远程压力表 (308)、第五现场压力表(307)、第六现场压力表(309)与第二液位计(310);其中，第三十三手动截止阀(301)为过冷器系统(300)的进液和补液阀，一端与液氮供应系统(200)中第一低温安全阀(229)、第七手动截止阀(224)间的液氮输送管路连通，另一端通过管路与过冷器(316)主体内的过冷管道进液端连通；第九低温温度计(303)设置在过冷管道入口处； 第七气动调节阀(304) —端通过管路与液氮供应系统(200)中第一低温安全阀(229)与第七手动截止阀(224)间的液氮输送管路连通；第二液位计(310)安装在过冷器(316)上； 第五远程压力表(306)与第五现场压力表(307)通过第三十五手动截止阀(305)连接至过冷管道出口处；在过冷器(316)主体上安装有第三十六手动截止阀(311);在过冷器(316) 主体上还安装有第三十七手动截止阀(312);第三十九手动截止阀(315)通过管路连接至过冷管道出口处，且第三十九手动截止阀(315)还通过管路连接至液氮泵系统(400)以及热沉出口管路系统(600)中第十一低温安全阀(631)与第三十二手动截止阀(630)间管路上；第三十八手动截止阀(314) —端通过管路连接至第三十七手动截止阀(312)与过冷器 (316)主体间的管路上，另一端连接至第三十九手动截止阀(315)与热沉出口管路系统600 之间的管路上；第十低温温度计(313)设置在过冷管道出口处；第三十四手动截止阀(302) 一端通过管路与过冷管道入口处连通，另一端通过管路连接至热沉出口管路系统￠00)中第三十二手动截止阀(630)与第十低温安全阀￠29)间的管路上。液氮泵系统(400)包括精过滤器(401)、液氮泵(407)、第四十手动截止阀(403)、 第四十一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)、第四十三手动截止阀(409)、第四十四手动截止阀(410)、第四十五手动截止阀(413)、第十二低温安全阀(402)、第十三低温安全阀(416)、第十一低温温度计(411)、第七远程压力表(404)、第八远程压力表(414)、 第七现场压力表(405)、第八现场压力表(415)与低温流量计(412);其中，精过滤器(401) 安装在液氮泵系统(400)入口管路处；精过滤器(401) —端通过管路与过冷器系统(300) 中第三十九手动截止阀(315)相连；精过滤器(401)另一端安装有三通管路，一路通过管路顺次连接第四十一手动截止阀(406)、液氮泵(407)、第四十二手动截止阀(408)、第四十三手动截止阀(409)，另一路通过管路连接第四十四手动截止阀(410)，两路管路通过三通管路并联至低温流量计(412)入口处；第七远程压力表(404)及第七现场压力表(405)通过三通与第四十手动截止阀(403)相连后，安装在液氮泵(407)入口处；第八远程压力表 (414)及第八现场压力表(415)安装在液氮泵(407)出口处，通过三通与第四十五手动截止阀(413)相连；第十一低温温度计(411)安装在液氮泵(407)的出口管路上；低温流量计(412)位于液氮泵(407)的出口管路上；第十二低温安全阀(402)、第十三低温安全阀
(416)分别安装在液氮泵(407)入口和出口管路上。基于上述一种双热沉闭式液氮输送系统进行发动机羽流试验操作方法，包括以下几个步骤步骤一液氮贮槽(233)液氮加注；打开第九手动截止阀(228)完成液氮贮槽(233)的液氮加注；步骤二 过冷器(316)主体液氮加注；依次打开第五手动截止阀(223)、第七气动调节阀(304)及第三十六手动截止阀(311)完成液氮过冷器(316)主体的液氮加注；步骤三各个液氮热沉预冷；依次打开第三十三手动截止阀(301)、第四十四手动截止阀(410)、第十六手动截止阀(514)、第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀(516)、第十九手动截止阀(517)、 第三十一手动截止阀￠28)、第三十二手动截止阀￠30)、第六气动调节阀￠33)，使液氮进入到过冷器(316)内部管道中，利用过冷器(316)主体内的液氮为通过过冷器(316)内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器(316)出口管路进入到液氮泵系统(400)中，最后进入到液氮输送系统(500)后，实现对大门液氮热沉(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)进行预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷；各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷和液氮热沉预冷同时进行，依次打开第六手动截止阀(224)、第十手动截止阀(501)、第十一手动截止阀(502)、第一气动调节阀 (504)、第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)、第二十七手动截止阀￠22)、第二十八手动截止阀￠23)、第三十手动截止阀 (626)，对大门液氦热沉(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)进行预冷；步骤五热沉系统(100)温度调节；通过第十六手动截止阀(514)调节大门液氮热沉(106)温度，利用第十七手动截止阀(515)调节舱体前部液氮热沉(107)温度，利用第十八手动截止阀(516)调节舱体后部液氮热沉(108)温度，利用第十九手动截止阀(517)调节封头液氮热沉(109)温度，利用第一气动调节阀(504)调节大门液氦热沉(101)温度，第二气动调节阀(510)调节舱体前部液氦热沉(102)温度，利用第三气动调节阀(511)调节舱体后部液氦热沉(103)温度， 利用第四气动调节阀(512)调节封头液氦热沉(104)温度，利用五气动调节阀(513)、第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀(615)调节羽流吸附泵(105)温度，保证各热沉与羽流吸附泵(105)温度均匀；步骤六各个液氮热沉的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵(105)温度降至液氮温区77K后， 各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四i^一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)对液氮泵(407)通液氮预冷，当第四十二手动截止阀(408)出口处有液氮喷出时，关闭第四十二手动截止阀(408)、第四十四手动截止阀(410)，同时打开第四十三手动截止阀(409)，完成液氮泵(407)的启动，其次，关闭第三十二手动截止阀￠30)，同时逐渐打开第三十四手动截止阀(302)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡；步骤七停止各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的液氮供应；待各个液氮热沉完全进入闭式循环后，关闭第十手动截止阀(501)停止对各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的液氮输送。基于上述一种双热沉闭式液氮输送系统进行卫星热真空试验操作方法，包括以下几个步骤步骤一液氮贮槽(233)液氮加注；打开第九手动截止阀(228)完成液氮贮槽(233)的液氮加注；
步骤二 过冷器(316)主体液氮加注；依次打开第五手动截止阀(223)、第七气动调节阀304及第三十六手动截止阀 (311)完成液氮过冷器(316)主体的液氮加注；步骤三各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷；依次打开第三十三手动截止阀(301)、第四十四手动截止阀(410)、第十二手动截止阀(505)、第十三手动截止阀(506)、第一气动调节阀(504)、第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)、第二十七手动截止阀 (622)、第二十八手动截止阀￠23)、第三十手动截止阀￠26)、第三十二手动截止阀￠30)、 第六气动调节阀(633)，使液氮进入到过冷器(316)内部管道中，利用过冷器(316)主体内的液氮为通过过冷器(316)内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器(316)出口管路进入到液氮泵系统(400)中，最后进入到液氮输送系统(500)后，实现对大门液氦热沉
(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)进行预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的温度调节；各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷过程中，通过液氮供应量来调节各个热沉降温速度，通过第一气动调节阀(504)调节大门液氦热沉(101)温度，第二气动调节阀 (510)调节舱体前部液氦热沉(102)温度，利用第三气动调节阀(511)调节舱体后部液氦热沉(103)温度，利用第四气动调节阀(512)调节封头液氦热沉(104)温度，利用五气动调节阀(513)、第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀 (615)调节羽流吸附泵(105)温度，保证各液氦热成与羽流吸附泵(105)温度均匀；步骤五各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵(105)温度降至液氮温区77K后， 各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四i^一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)对液氮泵(407)通液氮预冷，当第四十二手动截止阀(408)出口处有液氮喷出时，关闭第四十二手动截止阀(408)、第四十四手动截止阀(410)，同时打开第四十三手动截止阀(409)，完成液氮泵(407)的启动，其次，关闭第三十二手动截止阀￠30)，同时逐渐打开第三十四手动截止阀(302)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡。本发明的优点在于I、本发明一种双热沉闭式液氮输送系统能同时为双层热沉装置提供液氮制冷；2、本发明一种双热沉闭式液氮输送系统能同时满足卫星热真空试验及发动机羽流试验两种试验需求；3、通过本发明一种双热沉闭式液氮输送系统进行卫星热真空试验时，可为内层液氦热沉提供液氮预冷至77K并保持恒定，此时外层液氮热沉可不通液氮预冷(不工作)；4、通过本发明一种双热沉闭式液氮输送系统进行发动机羽流试验时，可为内层液氦热沉提供液氮预冷至80K，可为外层液氮热沉提供液氮预冷至77K并保持恒定；5、本发明一种双热沉闭式液氮输送系统中内层液氦热沉及外层液氮热沉均可以同时或单独与低温液氮输送系统相连，构成闭式循环系统；6、本发明本发明一种双热沉闭式液氮输送系统能满足试验要求的最大热负荷为 60kW，可进行高热负荷试验；
7、本发明一种双热沉闭式液氮输送系统采用液氮泵增压式密闭循环，适合长时间运行，可充分保证热沉温度的均匀性，减小液氮消耗，降低试验运行费用；8、在本发明一种双热沉闭式液氮输送系统中热沉预冷时，在液氮进入热沉系统前，采用让液氮先进入过冷器后进入热沉的方式，实现了热沉及过冷器的同步预冷，避免了传统的先预冷热沉再预冷过冷器最后预冷液氮泵的麻烦，节约了整个输送系统运行时间；9、本发明一种双热沉闭式液氮输送系统中各热沉均配有相应的支管路阀门系统， 实现单独供液及调节，保证热沉温度的均匀。


图I是本发明提供的一种双热沉闭式液氮输送系统的结构示意图；图2是本发明的液氮输送系统在进行发动机羽流试验时的工作流程图；图3是本发明的液氮输送系统在进行卫星热真空试验时的工作流程图。图中100-热沉系统沉入口管600-热沉出口管头液氦热路系统105-羽流吸附泵头液氮热234-液氮贮槽A 407-液氮泵A418-液氮泵 B 216-第三手动截218-第四手动截八手动截止阀228-第九手动截十三手动止阀508-第十四手动十八手动截止阀517-第十九手动二十二手截止阀
200-液氮供应300-过冷器系统400-液氮泵系统500-热系统路系统101-大门液氦102-舱体前部液103-舱体后部液104-封热沉氦热沉氦热沉沉106-大门液氮107-舱体前部液108-舱体后部液109-封热沉氮热沉氮热沉沉233-液氮贮槽B 316-过冷器 401-精过滤器211-气动截止 212-第一手动截 219-第二二手动截阀止阀止阀止阀223-第五手动224-第六手动截225-第七手动截226-第截止阀止阀止阀止阀501-第十手动502-第^ 手动505-第十二手动506-第截止阀截止阀截止阀截止阀509-第十五手514-第十六手动515-第十七手动516-第动截止阀截止阀截止阀截止阀602-第二十手606-第二 i^一手613-第二十二手614-第动截止阀动截止阀动截止阀动截止
615-第二十四手 ~■十八手动截止阀
阀625-第二十九手二十二手动截止阀
阀302-第三十四手二十八手动截止阀
阀315-第三十九手四十三手动截止阀
阀410-第四十四手三远程压动截止阀619-第四远程压八远程压力表215-第一现场压五现场压力表309-第六现场压二气动调力表511-第三气动调七气动调节阀601-第一低温温五低温温度计611-第六低温温十低温温度计411-第^^一低温
618-第二十五621-第二十六手622-第二十七手623-第手动截止阀动截止阀动截止阀动截止626-第三十手628-第三十一手630-第三十二手301-第动截止阀动截止阀动截止阀动截止305-第三十五311-第二十六手312-第三十七手314-第手动截止阀动截止阀动截止阀动截止403-第四十手406-第四十一手408-第四十二手409-第动截止阀动截止阀动截止阀动截止413-第四十五213-第一远程压231-第二远程压603-第手动截止阀力表力表力表306-第五远程308-第六远程压404-第七远程压414-第压力表力表力表力表232-第二现场604-第三现场压620-第四现场压307-第压力表力表力表力表405-第七现场415-第八现场压504-第一气动调510-第压力表力表节阀节阀512-第四气动513-第五气动调633-第六气动调304-第调节阀节阀节阀节阀607-第二低温608-第三低温温609-第四低温温610-第温度计度计度计度计612-第七低温632-第八低温温303-第九低温温313-第温度计度计度计度计229-第一低温230-第二低温安503-第三低温安507-第
温度计411
安全阀、
全阀
全阀
全阀605-第五低温安616-第六低温617七低温安全 624-第八低温安627第九低温安全全阀安全阀阀全阀阀629-第十低温安631-第^ 低416-第十三低温214-第一液位计310-第二液位计全阀温安全217-低温电磁阀220-汽化贮槽排气阀
安全阀
412-低温流量计211-气动截止阀236-液氮
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的一种双热沉闭式液氮输送系统，如图I所示，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。如图I所示，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。其中，大门液氮热沉106、大门液氦热沉 101、封头液氮热沉109与封头液氦热沉104均为圆弧平板形结构；舱体前部液氮热沉107、 舱体前部液氦热沉102、舱体后部液氮热沉108与舱体后部液氦热沉103均为圆筒形结构。 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。由此在空间结构上，上述所有液氦热沉均位于所有液氮热沉内部，由液氮热沉包裹，构成双层热沉结构。液氮供应系统200用来存储并供给热沉系统100所需液氮，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，液氮贮槽233用来存储液氮，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，第三手动截止阀216通过管路顺次连接低温电磁阀217、第四手动截止阀218形成一路，并与第二手动截止阀219并联；其中，低温电磁阀217用于控制液氮贮槽233向汽化器220输送液氮，可远程自动控制， 操作方便；第三手动截止阀216与第四手动截止阀218常开，当低温电磁阀217损坏时，关闭第三手动截止阀216与第四手动截止阀218，此时拆卸低温电磁阀217维修更换均不影响系统正常工作；第二手动截止阀219作为备份平时常闭不工作，当低温电磁阀217损坏时， 同时关闭第三手动截止阀216、第四手动截止阀218，打开第二手动截止阀219实现液氮贮槽233向汽化器220的液氮输送控制；通过汽化器220将由液氮贮槽233输送来的液氮汽化为气氮，并对汽化后的气氮加压后分别由液氮贮槽233的顶部供给到液氮贮槽233中，由此为液氮贮槽233内液氮加压。所述汽化器220的供气压力在O. 4 O. 6MPa间可调，可通过低温电磁阀B217或第二手动截止阀219开度的大小调节，开度小意味着向汽化器220输送的液氮量小，经过汽化器220后被气化的气氮量同时减小，导致液氮贮槽233的增压压力减小，反向操作则导致液氮贮槽233的增压压力增加。液氮贮槽233顶部安装有第一远程压力表213和第一现场压力表215 ;第一远程压力表213和第一现场压力表215分别实现液氮贮槽233中压力数据的现场测量和远程测量；根据测得的压力的数据，控制低温电磁阀217 或第二手动截止阀219的开度大小。液氮贮槽233上还安装有第一液位计214 ;第一液位计214用于测量液氮贮槽233的液氮液位高低，当液氮液位过低时，及时加注液氮；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 ;第五手动截止阀223用于控制液氮贮槽233的液氮输送；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；第一低温安全阀229、第二低温安全阀230用于防止液氮供应系统管路200 的压力过高，放气、排液用；第七手动截止阀225用于控制流经热沉入口管路系统500的液氮量，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， 第二远程压力表231用于将液氮供应系统管路200的压力值传输到远程计算机中，便于数据存储、处理；第二现场压力表232用于现场读取压力值，便于现场操作。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，用于试验结束后将本发明整个系统管路中残留的液氮及时排出。液氮贮槽233通过管路依次与第一手动截止阀212、气动截止阀211 相连，气动截止阀211为液氮贮槽233的回液阀，与液氮贮槽233相连可远程操作，用于控制在热沉系统100预冷时流经热沉系统100的多余液氮经热沉出口管路系统600回收到液氮贮槽233中，达到节约液氮的目的；第一手动截止阀212为气动截止阀211的备用阀门， 平时常开不工作，当气动截止阀211损坏时，可通过现场操作第一手动截止阀212控制热沉系统100预冷时的液氮回收；液氮贮槽排气阀236安装在液氮贮槽233顶部，用于液氮贮槽 233内的气体释放，需放气时开启，平时关闭。热沉入口管路系统500用来向热沉系统100输送液氮，包括第十手动截止阀501、 第十一手动截止阀502、第十二手动截止阀505、第十三手动截止阀506、第十四手动截止阀 508、第十五手动截止阀509、第十六手动截止阀514、第十七手动截止阀515、第十八手动截止阀516、第十九手动截止阀517、第三低温安全阀503、第四低温安全阀507、第一气动调节阀504、第二气动调节阀510、第三气动调节阀511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀
513。本发明中采用气动调节阀远程调节进入各个液氦热沉及羽流吸附泵的液氮量大小，可实现高精度精调，其中，第一气动调节阀504通过管路连接至大门液氦热沉101入口，用于控制进入大门液氦热沉101的液氮量；第二气动调节阀510通过管路连接至舱体前部液氦热沉102入口，用于控制进入舱体前部液氦热沉102的液氮量；第三气动调节阀511通过管路连接至舱体后部液氦热沉103入口，用于控制进入舱体后部液氦热沉103的液氮量；第四气动调节阀512通过管路连接至封头液氦热沉104入口，用于控制进入封头液氦热沉104的液氮量；第五气动调节阀513通过管路连接至羽流吸附泵105入口，用于控制进入羽流吸附泵105的液氮量。本发明中采用手动截止阀现场调节进入各个液氮热沉的液氮量大小， 各个液氮热沉不需精调，为节约经费，现场粗调即可；其中，第十六手动截止阀514所通过管路连接至大门液氮热沉106入口，用于控制进入大门液氮热沉106的液氮量；第十七手动截止阀515所在支路连接至舱体前部液氮热沉107入口，用于控制进入舱体前部液氮热沉 107的液氮量；第十八手动截止阀516通过管路连接至舱体后部液氮热沉108入口，用于控制进入舱体后部液氮热沉108的液氮量；第十九手动截止阀517通过管路连接至封头液氮热沉109入口，用于控制进入封头液氮热沉109的液氮量；第十手动截止阀501为各个液氦热沉及羽流吸附泵的总控制阀，通过第十手动截止阀501手动控制液氮输送。第十手动截止阀501 —端与液氮供应系统200中液氮输送管路相连，另一端分别连接第十一手动截止阀502、第三气动调节阀504、第十二手动截止阀505所在的三条支路；其中，第i^一手动截止阀502通过管路与第二气动调节阀510、第三气动调节阀511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀513所在的四条支路入口联通，为该四条支路液氮输送的总控制阀；第十二手动截止阀505分别通过大门液氮热沉106入口管路、舱体前部液氮热沉107入口管路、舱体后部液氮热沉108入口管路以及封头液氮热沉109入口管路与第十六手动截止阀514、第十七手动截止阀515、第十八手动截止阀516、第十九手动截止阀517相连，由此将大门液氦热沉101入口与各个液氮热沉入口通过管路联通；第十三手动截止阀506通过管路将除大门液氦热沉101入口管路外的其余液氦热沉入口管路(舱体前部液氮热沉107入口管路、 舱体后部液氮热沉108、封头液氦热沉104入口管路)与各个液氮热沉入口管路(大门液氮热沉106入口管路、舱体前部液氮热沉107入口管路、舱体后部液氮热沉108入口管路、封头液氮热沉109入口管路)联通，由此通过第十二手动截止阀505、第十三手动截止阀506 实现所有液氮热沉与所有液氦热沉间的相互连通供液或单独供液。第十四手动截止阀508 通过吹除管路连接至第二气动调节阀510、第三气动调节阀511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀513的入口管路相连，第十四手动截止阀508可用来连接外部气氮吹除系统，通过外部气氮吹除系统向液氦热沉及羽流吸附泵提供气氮，吹除与各液氦热沉及羽流吸附泵 105相连管路中残留的液氮。第十五手动截止阀509 —端通过管路连接至第二气动调节阀
510、第三气动调节阀511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀513的入口管路，另一端通过管路直接连接至大气，用于各个液氦热沉及羽流吸附泵105相连管路中液氮的排放。第三低温安全阀503安装在大门液氦热沉101入口管路上，第四低温安全阀507安装在吹除管路上，第三低温安全阀503、第四低温安全阀507用于在热沉入口管路系统中管路压力过高时，放气、排液用。热沉出口管路系统600用来将热沉系统100预冷时流经热沉系统100的多余液氮经热沉出口管路系统600回收到液氮贮槽233中，包括第二十手动截止阀602、第二十一手动截止阀606、第二十二手动截止阀613、第二十三手动截止阀614、第二十四手动截止阀615、第二十五手动截止阀618、第二十六手动截止阀621、第二十七手动截止阀622、第二十八手动截止阀623、第二十九手动截止阀625、第三十手动截止阀626、第三十一手动截止阀628、第三十二手动截止阀630、第一低温温度计601、第二低温温度计607、第三低温温度计608、第四低温温度计609、第五低温温度计610、第六低温温度计611、第七低温温度计 612、第八低温温度计632、第五低温安全阀605、第六低温安全阀616、第七低温安全阀617、
18第八低温安全阀624、第九低温安全阀627、第十低温安全阀629、第十一低温安全阀631、第三远程压力表603、第四远程压力表619、第三现场压力表604、第四现场压力表620与第六气动调节阀633。其中，第二十一手动截止阀606 —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第五低温安全阀605、第二十一手动截止阀602、第三远程压力表603至大门液氦热沉101出口，形成大门液氦热沉101出口排放管路；第二十手动截止阀602还与第三现场压力表604、第一低温温度计601相连，第一低温温度计601用于测量大门液氦热沉101 出口处的温度，第三远程压力表603及第三现场压力表604用于测量大门液氦热沉101出口处压力。第二十六手动截止阀621 —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第二十五手动截止阀618、第七低温安全阀617后，分别连接有六路管路，第一路通过第二低温温度计607连接至舱体前部液氦热沉102出口，第二低温温度计607用于测量舱体前部液氦热沉102出口温度；第二路通过第三低温温度计608连接至舱体后部液氦热沉103出口，第三低温温度计608用于测量舱体后部液氦热沉103出口温度；第三路通过第四低温温度计609连接至封头液氦热沉104出口，第四低温温度计609用于测量封头液氦热沉104 出口温度；第四路通过第二十二手动截止阀613、第五低温温度计610连接至羽流吸附泵 105大筒出口，第五低温温度计610用于测量羽流吸附泵105大筒出口温度，第二十二手动截止阀613用于控制通过羽流吸附泵105大筒的液氮流量大小；第五路通过第二十三手动截止阀614、第六低温温度计611连接至羽流吸附泵105中筒出口，第六低温温度计611用于测量羽流吸附泵105中筒出口温度，第二十三手动截止阀614用于控制通过羽流吸附泵 105中筒的液氮流量大小；第六路通过第二十四手动截止阀615、第七低温温度计612连接至羽流吸附泵105小筒出口，第七低温温度计612用于测量羽流吸附泵105小筒出口温度， 第二十四手动截止阀615用于控制通过羽流吸附泵105小筒的液氮流量大小。由此形成除大门液氦热沉106外的其他液氦热沉及羽流吸附泵出口排放管路，所述二十五手动截止阀618与第四远程压力表619、第四现场压力表620相连，第四远程压力表619用于将压力值传输到远程计算机中，便于数据存储、处理，第四现场压力表620用于现场读取压力值， 便于现场操作。第六气动调节阀633用来排出整个系统中的气氮，一端通过管路直通大气， 另一端通过管路顺次连接第八低温温度计632、第十一低温安全阀631、第三十二手动截止阀630、第十低温安全阀629、第三i^一手动截止阀628、第九低温安全阀627后分别连接有四路管路，四路管路分别连接至大门液氮热沉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。通过第二十七手动截止阀622将大门液氦热沉101的出口的排放管路与其余液氦热沉以及羽流吸附泵105的出口排放管路连通。通过第二十八手动截止阀623、第八低温安全阀624、第三十手动截止阀626将各液氦热沉、羽流吸附泵及各液氮热沉的出口排放管路连通形成管网系统，具体连接方式为第二十八手动截止阀623 —端通过管路与羽流吸附泵105出口排放管路连通，另一端通过管路顺次连接第八低温安全阀 624、第三十手动截止阀626连接至第三十一手动截止阀628与第十低温安全阀629之间管路上，第二十八手动截止阀623、第三十手动截止阀626操作时要求同时关闭或同时打开。 第八低温安全阀624安装在第二十八手动截止阀623和第三十手动截止阀626之间的管路上，用于当该段管路压力过高时放气。第二十九手动截止阀625 —端连接至第二十八手动截止阀623与第三十手动截止阀626之间，另一端直通大气，用于流体(液体或气体)的排放。第六气动调节阀633与第i^一低温安全阀631间的管路与液氮供应系统200中的气动截止阀201相连，达到液氮贮槽233回收液氮的目的。所述第六低温安全阀616安装在第二十一手动截止阀615入口管路上，用于当该段管路压力过高时放气。过冷器系统300用来对向各个液氮热沉输送的液氮制冷降温，使所输送的液氮中含有的气氮液化，包括过冷器316以及第三十三手动截止阀301、第三十四手动截止阀302、 第三十五手动截止阀305、第三十六手动截止阀311、第三十七手动截止阀312、第三十八手动截止阀314、第三十九手动截止阀315、第九低温温度计303、第十低温温度计313、第七气动调节阀304、第五远程压力表306、第六远程压力表308、第五现场压力表307、第六现场压力表309与第二液位计310。其中，第三十三手动截止阀301为过冷器系统300的进液和补液阀，一端与液氮供应系统200中第一低温安全阀229、第六手动截止阀224间的液氮输送管路连通，另一端通过管路与过冷器316主体内的过冷管道进液端连通，由此使液氮供应系统200中的液氮可进入到冷器系统300中；当热沉系统100预冷时，可通过第三十三手动截止阀301控制过冷管道中的液氮输送；当热沉预冷完毕后过冷器系统300进入闭式循环后，可通过调节第三十三手动截止阀301开度的大小对过冷管道进行补液，保证过冷器系统300中管路内液氮的充足。第九低温温度计303设置在过冷管道入口处，用于测量过冷管道入口温度；第七气动调节阀304 —端通过管路与液氮供应系统200中第一低温安全阀229与第六手动截止阀224间的液氮输送管路连通，用于控制向过冷器316主体内输送液氮。第二液位计310安装在过冷器316上，用来测量过冷器316主体内液氮液位，并可通过第二液位计310测得数值的大小来远程自动调节过冷器316主体液氮液位，保持过冷器 316主体内液位的恒定。第五远程压力表306与第五现场压力表307通过第三十五手动截止阀305连接至过冷管道出口处，第五远程压力表306、第五现场压力表307均用于测量过冷管道入口处的压力，通过第五远程压力表306将测得的压力数值送至上位机实现远程测量；通过第五现场压力表307实现现场直观测量，便于现场人员查看；第三十五手动截止阀 305用于控制压力表的启停；当三十五手动截止阀305打开时，第五远程压力表306及第五现场压力表307工作；当第三十五手动截止阀305关闭时，第五远程压力表306及第五现场压力表307不工作；当第五远程压力表306或第五现场压力表307损坏时可关闭第三十五手动截止阀305进行更换，更换的过程中并不影响过冷器系统300正常运行。同理，第六远程压力表308、第六现场压力表309均用于测量过冷器316主体压力，第六远程压力表309 测得的压力数值送至上位机实现远程测量；第六现场压表309实现现场直观测量，便于现场人员查看；在过冷器316主体顶部位置安装有第三十六手动截止阀311，用于排放因液氮气化所产生的氮气。在过冷器316主体底部位置安装有第三十七手动截止阀312，用于试验结束后过冷器316主体内残余液氮的排放。第三十九手动截止阀315通过管路连接至过冷管道出口处，且第三十九手动截止阀315还通过管路连接至液氮泵系统400以及热沉出口管路系统600中第十一低温安全阀631与第三十二手动截止阀630间管路上；所述第三十九手动截止阀315安装位置高于过冷管道出口，便于过冷器系统300内管路中产生的气氮的排放，过冷器系统300内管路中产生的气氮随热沉出口管路系统600中第六气动调节阀633排出。第三十八手动截止阀314 —端通过管路连接至第三十七手动截止阀312与过冷器316主体间的管路上，另一端连接至第三十九手动截止阀315与热沉出口管路系统 600之间的管路上，用于控制试验结束后过冷器316主体液氮的回收。第十低温温度计313 设置在过冷管道出口处，用于测量过冷管道出口温度。第三十四手动截止阀302 —端通过管路与过冷管道入口处连通，另一端通过管路连接至热沉出口管路系统600中第三十二手动截止阀630与第十低温安全阀629间的管路上，由此在整个输送系统闭式循环时，热沉系统100预冷时流经热沉系统100的多余液氮可进入到过冷器系统300中。液氮泵系统400用来向热沉入口管路系统500输送降温后的液氮，并且实现热沉系统100的闭式循环制冷，并且将经过冷器系统300降温后的液氮输送到热沉入口管路系统500后进入各个液氮热沉。液氮泵系统400包括精过滤器401、液氮泵407、第四十手动截止阀403、第四十一手动截止阀406、第四十二手动截止阀408、第四十三手动截止阀409、 第四十四手动截止阀410、第四十五手动截止阀413、第十二低温安全阀402、第十三低温安全阀416、第十一低温温度计411、第七远程压力表404、第八远程压力表414、第七现场压力表405、第八现场压力表415与低温流量计412。其中，精过滤器401安装在液氮泵系统400 入口管路处，用于过滤杂质，保证流入液氮泵407的液氮清洁，避免由于杂质存在造成液氮泵407的损坏。精过滤器401 —端通过管路与过冷器系统300中第三十九手动截止阀315 相连，由此使经过冷器系统300降温后的液氮可进入到液氮泵系统400中；精过滤器401 另一端安装有三通管路，一路通过管路顺次连接第四十一手动截止阀406、液氮泵407、第四十三手动截止阀409，另一路通过管路连接第四十四手动截止阀410，两路管路通过三通管路并联至低温流量计412入口处。其中，四十四手动截止阀410所在支路为热沉预冷专用管路，热沉预冷时此管路工作。液氮泵407所在管路为系统闭式循环专用管路，当热沉预冷完毕后使用此管路。第四十二手动截止阀408 —端通过管路与液氮泵407出口管路连通，另一端与大气连通，平时关闭，当需要启动液氮泵407时开启，当观察到第四十二手动截止阀 408出口处有液氮持续流出时关闭此阀，同时启动液氮泵407。第七远程压力表404及第七现场压力表405安装在液氮泵407入口处，用于测量液氮泵407入口管路压力，由第四十手动截止阀403控制启停。第八远程压力表414及第八现场压力表415安装在液氮泵407出口处，通过三通与第四十五手动截止阀413相连，均用于测量液氮泵407出口管路压力，由第四十五手动截止阀413控制启停。第十一低温温度计411安装在液氮泵407的出口管路上，用于测量流经液氮泵407的液氮温度；低温流量计412位于液氮泵407的出口管路上， 用于测量流经液氮泵407的液氮流量，可根据实际需要将低温流量计412安装在第十一低温温度计411左侧或右侧。第十二低温安全阀402、第十三低温安全阀416分别安装在液氮泵407入口和出口管路上，用于防止管路压力过高，放气、排液用。在进行发动机羽流试验时，液氮热沉、液氦热沉及羽流吸附泵需同时工作，相应的液氮输送系统工作流程具体为包括以下几个步骤，如图2所示步骤一液氮贮槽233液氮加注；打开第九手动截止阀228完成液氮贮槽233的液氮加注；步骤二 过冷器316主体液氮加注；依次打开第六手动截止阀223、第七气动调节阀304及第三十六手动截止阀311完成液氮过冷器316主体的液氮加注，加注初期微开第七气动调节阀304，利用初期蒸发的冷氮气充分吹除过冷器316主体内的空气，然后全开第七气动调节阀304并快速加注直到指定液位，并根据第二液位计310的数值，远程调节第七气动调节阀304的开度，以保持液位的恒定；步骤三各个液氮热沉预冷；
依次打开第三十三手动截止阀301、第四十四手动截止阀410、第十六手动截止阀
514、第十七手动截止阀515、第十八手动截止阀516、第十九手动截止阀517、第三i^一手动截止阀628、第三十二手动截止阀630、第六气动调节阀633，使液氮进入到过冷器316内部管道中，利用过冷器316主体内的液氮为通过过冷器316内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器316出口管路进入到液氮泵系统400中，最后进入到液氮输送系统500后，实现对大门液氮热沉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 进行预冷(从常温到77K的冷却过程)，此过程形成各个液氮热沉的开式预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵105预冷；各个液氦热沉及羽流吸附泵105预冷和液氮热沉预冷同时进行，依次打开第六手动截止阀224、第十手动截止阀501、第i^一手动截止阀502、第一气动调节阀504、第二气动调节阀510、第三气动调节阀511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀513、第二十七手动截止阀622、第二十八手动截止阀623、第三十手动截止阀626，对大门液氦热沉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进行预冷(从常温到77K的冷却过程)，此过程形成各个液氦热沉及羽流吸附泵105的开式预冷；步骤五热沉系统100温度调节；在各个液氮热沉、液氦热沉及羽流吸附泵105预冷过程中，通过液氮供应量来调节各热沉的降温速度，以保证各热沉与羽流吸附泵温度均匀，利用第十六手动截止阀514 调节大门液氮热沉106温度，利用第十七手动截止阀515调节舱体前部液氮热沉107温度， 利用第十八手动截止阀516调节舱体后部液氮热沉108温度，利用第十九手动截止阀517 调节封头液氮热沉109温度，利用第一气动调节阀504调节大门液氦热沉101温度，第二气动调节阀510调节舱体前部液氦热沉102温度，利用第三气动调节阀511调节舱体后部液氦热沉103温度，利用第四气动调节阀512调节封头液氦热沉104温度，利用五气动调节阀 513、第二十二手动截止阀613、第二十三手动截止阀614、第二十四手动截止阀615调节羽流吸附泵105温度；步骤六各个液氮热沉的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵105温度降至液氮温区77K后， 各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四十一手动截止阀406、第四十二手动截止阀408对液氮泵407通液氮预冷，当第四十二手动截止阀408出口处有液氮喷出时(根据经验预冷约15分钟即可)，关闭第四十二手动截止阀408、第四十四手动截止阀410，同时打开第四十三手动截止阀409，完成液氮泵407的启动，其次，逐渐关闭第三十二手动截止阀630(开度按进行或根据实际调节)、同时逐渐打开第三十四手动截止阀 302 (开度按30 %、50 %、100 %进行或根据实际调节)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡，进入闭式循环后微开第三十九手动截止阀315供系统管路放气用；步骤七停止各个液氦热沉及羽流吸附泵105的液氮供应；待各个液氮热沉完全进入闭式循环后，关闭第十手动截止阀501停止对各个液氦热沉及羽流吸附泵105的液氮输送。在进行卫星热真空试验时，各个液氦热沉及羽流吸附泵105同时工作，各个液氮热沉作为防辐射屏不工作，具体为包括以下几个步骤，如图3所示步骤一液氮贮槽A234液氮加注；
打开第九手动截止阀228完成液氮贮槽233的液氮加注；步骤二 过冷器316主体液氮加注；依次打开第五手动截止阀223、第七气动调节阀304及第三十六手动截止阀311完成液氮过冷器316主体的液氮加注，加注初期微开第七气动调节阀304，利用初期蒸发的冷氮气充分吹除过冷器316主体内的空气，然后全开第七气动调节阀304并快速加注直到指定液位，并根据第二液位计310的数值，远程调节第七气动调节阀304的开度，以保持液位的恒定；步骤三各个液氦热沉及羽流吸附泵105预冷；依次打开第三十三手动截止阀301、第四十四手动截止阀410、第十二手动截止阀 505、第十三手动截止阀506、第一气动调节阀504、第二气动调节阀510、第三气动调节阀
511、第四气动调节阀512、第五气动调节阀513、第二十七手动截止阀622、第二十八手动截止阀623、第三十手动截止阀626、第三十二手动截止阀630、第六气动调节阀633，使液氮进入到过冷器316内部管道中，利用过冷器316主体内的液氮为通过过冷器316内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器316出口管路进入到液氮泵系统400中，最后进入到液氮输送系统500后，实现对大门液氦热沉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进行预冷(从常温到77K的冷却过程)，此过程形成各个液氦热沉及羽流吸附泵105的开式预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵105的温度调节；各个液氦热沉及羽流吸附泵105预冷过程中，通过液氮供应量来调节各个热沉降温速度，以保证各液氦热沉与羽流吸附泵105温度均匀；通过第一气动调节阀504调节大门液氦热沉101温度，第二气动调节阀510调节舱体前部液氦热沉102温度，利用第三气动调节阀511调节舱体后部液氦热沉103温度，利用第四气动调节阀512调节封头液氦热沉 104温度，利用五气动调节阀513、第二十二手动截止阀613、第二十三手动截止阀614、第二十四手动截止阀615调节羽流吸附泵105温度。步骤五各个液氦热沉及羽流吸附泵105的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵105温度降至液氮温区77K后， 各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四十一手动截止阀406、第四十二手动截止阀408对液氮泵407通液氮预冷，当第四十二手动截止阀408出口处有液氮喷出时(根据经验预冷约15分钟即可)，关闭第四十二手动截止阀408、第四十四手动截止阀410，同时打开第四十三手动截止阀409，完成液氮泵407的启动，其次，逐渐关闭第三十二手动截止阀630(开度按进行或根据实际调节)、同时逐渐打开第三十四手动截止阀 302 (开度按30%进行或根据实际调节)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡，进入闭式循环后微开第三十九手动截止阀315供系统管路放气用。本发明本发明一种双热沉闭式液氮输送系统能满足试验要求的最大热负荷为 60kW，可进行高热负荷试验。
2权利要求
1.一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于包括热沉系统(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)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)；热沉入口管路系统(500)包括第十手动截止阀(501)、第十一手动截止阀(502)、第十二手动截止阀(505)、第十三手动截止阀(506)、第十四手动截止阀(508)、第十五手动截止阀(509)、第十六手动截止阀(514)、第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀(516)、 第十九手动截止阀(517)、第三低温安全阀(503)、第四低温安全阀(507)、第一气动调节阀(504)、第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513);其中，第一气动调节阀(504)通过管路连接至大门液氦热沉(101)入口 ； 第二气动调节阀(510)通过管路连接至舱体前部液氦热沉(102)入口 ；第三气动调节阀 (511)通过管路连接至舱体后部液氦热沉(103)入口 ；第四气动调节阀(512)通过管路连接至封头液氦热沉(104)入口 ；第五气动调节阀(513)通过管路连接至羽流吸附泵(105) 入口 ；第十六手动截止阀(514)所通过管路连接至大门液氮热沉(106)入口 ；第十七手动截止阀(515)所在支路连接至舱体前部液氮热沉(107)入口 ；第十八手动截止阀(516)通过管路连接至舱体后部液氮热沉(108)入口 ；第十九手动截止阀(517)通过管路连接至封头液氮热沉(109)入口 ；第十手动截止阀(501)为各个液氦热沉及羽流吸附泵的总控制阀，通过第十手动截止阀(501)手动控制液氮输送；第十手动截止阀(501) —端与液氮供应系统(200)中液氮输送管路相连，另一端分别连接第十一手动截止阀(502)、第三气动调节阀(504)、第十二手动截止阀(505)所在的三条支路；其中，第十一手动截止阀(502)通过管路与第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)所在的四条支路入口联通，作为四条支路液氮输送的总控制阀；第十二手动截止阀(505)分别通过大门液氮热沉(106)入口管路、舱体前部液氮热沉(107)入口管路、舱体后部液氮热沉(108)入口管路以及封头液氮热沉(109)入口管路与第十五手动截止阀(514)、 第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀(516)、第十九手动截止阀(517)相连，由此将大门液氦热沉(101)入口与各个液氮热沉入口通过管路联通；第十三手动截止阀(506)通过管路将舱体前部液氮热沉107入口管路、舱体后部液氮热沉108、封头液氦热沉104入口管路与大门液氮热沉(106)入口管路、舱体前部液氮热沉(107)入口管路、舱体后部液氮热沉(108)入口管路、封头液氮热沉(109)入口管路联通；第十四手动截止阀(508)通过吹除管路连接至第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)的入口管路相连；第十五手动截止阀(509) —端通过管路连接至第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)的入口管路，另一端通过管路直接连接至大气；第三低温安全阀(503)安装在大门液氦热沉(101)入口管路上，第四低温安全阀(507)安装在吹除管路上；热沉出口管路系统(600)包括第二十手动截止阀￠02)、第二十一手动截止阀￠06)、 第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀￠15)、第二十五手动截止阀￠18)、第二十六手动截止阀￠21)、第二十七手动截止阀￠22)、第二十八手动截止阀￠23)、第二十九手动截止阀￠25)、第三十手动截止阀￠26)、第三十一手动截止阀￠28)、第三十二手动截止阀￠30)、第一低温温度计￠01)、第二低温温度计 (607)、第三低温温度计￠08)、第四低温温度计￠09)、第五低温温度计￠10)、第六低温温度计￠11)、第七低温温度计￠12)、第八低温温度计￠32)、第五低温安全阀￠05)、第六低温安全阀(616)、第七低温安全阀(617)、第八低温安全阀(624)、第九低温安全阀(627)、 第十低温安全阀￠29)、第i^一低温安全阀￠31)、第三远程压力表￠03)、第四远程压力表(619)、第三现场压力表￠04)、第四现场压力表(620)与第六气动调节阀￠33);其中， 第二十一手动截止阀(606) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第五低温安全阀￠05)、第二十手动截止阀￠02)、第三远程压力表(603)至大门液氦热沉(101)出口， 形成大门液氦热沉(101)出口排放管路；第二十手动截止阀(602)还与第三现场压力表 (604)、第一低温温度计(601)相连；第二十六手动截止阀(621) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第二十五手动截止阀￠18)、第七低温安全阀(617)后，分别连接有六路管路，第一路通过第二低温温度计(607)连接至舱体前部液氦热沉(102)出口 ；第二路通过第三低温温度计(608)连接至舱体后部液氦热沉103出口 ；第三路通过第四低温温度计(609)连接至封头液氦热沉(104)出口 ；第四路通过第二十二手动截止阀￠13)、第五低温温度计(610)连接至羽流吸附泵105大筒出口 ；第五路通过第二十三手动截止阀￠14)、 第六低温温度计(611)连接至羽流吸附泵(105)中筒出口 ；第六路通过第二十四手动截止阀(615)、第七低温温度计(612)连接至羽流吸附泵(105)小筒出口 ；所述二十五手动截止阀(618)与第四远程压力表(619)、第四现场压力表(620)相连；第六气动调节阀(633) —端通过管路直通大气，另一端通过管路顺次连接第八低温温度计(632)、第十一低温安全阀 (631)、第三十二手动截止阀￠30)、第十低温安全阀￠29)、第三十一手动截止阀￠28)、第九低温安全阀(627)后分别连接有四路管路，四路管路分别连接至大门液氮热沉(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);通过第二十七手动截止阀(622)将大门液氦热沉(101)的出口的排放管路与其余液氦热沉以及羽流吸附泵(105)的出口排放管路连通；通过第二十八手动截止阀￠23)、第八低温安全阀￠24)、第三十手动截止阀(626)将各液氦热沉、羽流吸附泵及各液氮热沉的出口排放管路连通形成管网系统，具体连接方式为第二十八手动截止阀(623) —端通过管路与羽流吸附泵(105) 出口排放管路连通，另一端通过管路顺次连接第八低温安全阀(624)、第三十手动截止阀(626)连接至第三十一手动截止阀￠28)与第十低温安全阀(629)之间管路上，第二十八手动截止阀(623)、第三十手动截止阀(626)操作时要求同时关闭或同时打开。第八低温安全阀(624)安装在第二十八手动截止阀(623)和第三十手动截止阀(626)之间的管路上；第二十九手动截止阀(625) —端连接至第二十八手动截止阀(623)与第三十手动截止阀(626)之间，另一端直通大气；第六气动调节阀(633)与第十一低温安全阀(631)间的管路与液氮供应系统(200)中的气动截止阀(201)相连；第六低温安全阀(616)安装在第二十一手动截止阀(615)入口管路上；过冷器系统(300)用来对向各个液氮热沉输送的液氮制冷降温，使所输送的液氮中含有的气氮液化，包括过冷器(316)以及第三十三手动截止阀(301)、第三十四手动截止阀(302)、第三十五手动截止阀(305)、第三十六手动截止阀(311)、第三十七手动截止阀 (312)、第三十八手动截止阀(314)、第三十九手动截止阀(315)、第九低温温度计(303)、 第十低温温度计(313)、第七气动调节阀(304)、第五远程压力表(306)、第六远程压力表 (308)、第五现场压力表(307)、第六现场压力表(309)与第二液位计(310);其中，第三十三手动截止阀(301)为过冷器系统(300)的进液和补液阀，一端与液氮供应系统(200)中第一低温安全阀(229)、第六手动截止阀(224)间的液氮输送管路连通，另一端通过管路与过冷器(316)主体内的过冷管道进液端连通；第九低温温度计(303)设置在过冷管道入口处； 第七气动调节阀(304) —端通过管路与液氮供应系统(200)中第一低温安全阀(229)与第六手动截止阀(224)间的液氮输送管路连通；第二液位计(310)安装在过冷器(316)上； 第五远程压力表(306)与第五现场压力表(307)通过第三十五手动截止阀(305)连接至过冷管道出口处；在过冷器(316)主体上安装有第三十六手动截止阀(311);在过冷器(316) 主体上还安装有第三十七手动截止阀(312);第三十九手动截止阀(315)通过管路连接至过冷管道出口处，且第三十九手动截止阀(315)还通过管路连接至液氮泵系统(400)以及热沉出口管路系统(600)中第十一低温安全阀(631)与第三十二手动截止阀(630)间管路上；第三十八手动截止阀(314) —端通过管路连接至第三十七手动截止阀(312)与过冷器 (316)主体间的管路上，另一端连接至第三十九手动截止阀(315)与热沉出口管路系统600 之间的管路上；第十低温温度计(313)设置在过冷管道出口处；第三十四手动截止阀(302) 一端通过管路与过冷管道入口处连通，另一端通过管路连接至热沉出口管路系统￠00)中第三十二手动截止阀(630)与第十低温安全阀￠29)间的管路上；液氮泵系统(400)包括精过滤器(401)、液氮泵(407)、第四十手动截止阀(403)、 第四十一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)、第四十三手动截止阀(409)、第四十四手动截止阀(410)、第四十五手动截止阀(413)、第十二低温安全阀(402)、第十三低温安全阀(416)、第十一低温温度计(411)、第七远程压力表(404)、第八远程压力表(414)、 第七现场压力表(405)、第八现场压力表(415)与低温流量计(412);其中，精过滤器(401) 安装在液氮泵系统(400)入口管路处；精过滤器(401) —端通过管路与过冷器系统(300) 中第四十手动截止阀(315)相连；精过滤器(401)另一端安装有三通管路，一路通过管路顺次连接第四十一手动截止阀(406)、液氮泵(407)、第四十三手动截止阀(409)，另一路通过管路连接第四十四手动截止阀(410)，两路管路通过三通管路并联至低温流量计(412) 入口处；第四十二手动截止阀(408) —端通过管路与液氮泵(407)出口管路连通，另一端与大气连通；第七远程压力表(404)及第七现场压力表(405)通过三通与第四十手动截止阀(403)相连后，安装在液氮泵(407)入口处；第八远程压力表(414)及第八现场压力表(415)安装在液氮泵(407)出口处，通过三通与第四十五手动截止阀(413)相连；第十一低温温度计(411)安装在液氮泵(407)的出口管路上；低温流量计(412)位于液氮泵(407)的出口管路上；第十二低温安全阀(402)、第十三低温安全阀(416)分别安装在液氮泵(407) 入口和出口管路上。
2.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于所述大门液氮热沉(106)、大门液氦热沉(101)、封头液氮热沉(109)与封头液氦热沉(104)均为圆弧平板形结构。
3.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于舱体前部液氮热沉(107)、舱体前部液氦热沉(102)、舱体后部液氮热沉(108)与舱体后部液氦热沉(103)均为圆筒形结构。
4.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于所述低温电磁阀 (217)所在管路上串联有第三手动截止阀(216)、第四手动截止阀(218)，第三手动截止阀 (216)与第四手动截止阀(218)分别位于第二低温电磁阀(217)两端。
5.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于所述汽化器220的供气压力在O. 4 O. 6MPa。
6.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于气动截止阀气动截止阀(211)所在管路上串联有第一手动截止阀(212)。
7.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于所述第三十六手动截止阀(311)安装在过冷器(316)主体顶部。
8.如权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统，其特征在于所述第三十七手动截止阀安装在过冷器(316)主体底部。
9.基于权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统的一种发动机羽流试验操作方法，其特征在于包括以下几个步骤步骤一液氮贮槽(233)液氮加注；打开第九手动截止阀(228)完成液氮贮槽(233)的液氮加注；步骤二 过冷器(316)主体液氮加注；依次打开第五手动截止阀(223)、第七气动调节阀(304)及第三十六手动截止阀(311) 完成液氮过冷器(316)主体的液氮加注；步骤三各个液氮热沉预冷；依次打开第三十三手动截止阀(301)、第四十四手动截止阀(410)、第十六手动截止阀(514)、第十七手动截止阀(515)、第十八手动截止阀(516)、第十九手动截止阀(517)、第三十一手动截止阀￠28)、第三十二手动截止阀￠30)、第六气动调节阀￠33)，使液氮进入到过冷器(316)内部管道中，利用过冷器(316)主体内的液氮为通过过冷器(316)内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器(316)出口管路进入到液氮泵系统(400)中，最后进入到液氮输送系统(500)后，实现对大门液氮热沉(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)进行预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷；各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷和液氮热沉预冷同时进行，依次打开第六手动截止阀(224)、第十手动截止阀(501)、第十一手动截止阀(502)、第一气动调节阀(504)、 第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀 (513)、第二十七手动截止阀￠22)、第二十八手动截止阀￠23)、第三十手动截止阀￠26)， 对大门液氦热沉(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)进行预冷;步骤五热沉系统(100)温度调节；通过第十六手动截止阀(514)调节大门液氮热沉(106)温度，利用第十七手动截止阀(515)调节舱体前部液氮热沉(107)温度，利用第十八手动截止阀(516)调节舱体后部液氮热沉(108)温度，利用第十九手动截止阀(517)调节封头液氮热沉(109)温度，利用第一气动调节阀(504)调节大门液氦热沉(101)温度，第二气动调节阀(510)调节舱体前部液氦热沉(102)温度，利用第三气动调节阀(511)调节舱体后部液氦热沉(103)温度，利用第四气动调节阀(512)调节封头液氦热沉(104)温度，利用五气动调节阀(513)、第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀(615)调节羽流吸附泵(105)温度，保证各热沉与羽流吸附泵(105)温度均匀；步骤六各个液氮热沉的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵(105)温度降至液氮温区77K后，各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四i^一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)对液氮泵(407)通液氮预冷，当第四十二手动截止阀(408)出口处有液氮喷出时，关闭第四十二手动截止阀(408)、第四十四手动截止阀(410)，同时打开第四十三手动截止阀(409)，完成液氮泵(407)的启动，其次，关闭第三十二手动截止阀￠30)，同时逐渐打开第三十四手动截止阀(302)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡；步骤七停止各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的液氮供应；待各个液氮热沉完全进入闭式循环后，关闭第十手动截止阀(501)停止对各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的液氮输送。
10.基于权利要求I所述一种双热沉闭式液氮输送系统的一种在进行卫星热真空试验操作方法，其特征在于包括以下几个步骤步骤一液氮贮槽(233)液氮加注；打开第九手动截止阀(228)完成液氮贮槽(233)的液氮加注；步骤二 过冷器(316)主体液氮加注；依次打开第五手动截止阀(223)、第六气动调节阀304及第三十六手动截止阀(311)完成液氮过冷器(316)主体的液氮加注；步骤三各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷；依次打开第三十三手动截止阀(301)、第四十四手动截止阀(410)、第十二手动截止阀(505)、第十三手动截止阀(506)、第一气动调节阀(504)、第二气动调节阀(510)、第三气动调节阀(511)、第四气动调节阀(512)、第五气动调节阀(513)、第二十七手动截止阀￠22)、 第二十八手动截止阀￠23)、第三十手动截止阀￠26)、第三十二手动截止阀￠30)、第六气动调节阀(633)，使液氮进入到过冷器(316)内部管道中，利用过冷器(316)主体内的液氮为通过过冷器(316)内部管道内的液氮降温，降温后的液氮随过冷器(316)出口管路进入到液氮泵系统(400)中，最后进入到液氮输送系统(500)后，实现对大门液氦热沉(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) 进行预冷；步骤四各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的温度调节；各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)预冷过程中，通过液氮供应量来调节各个热沉降温速度，通过第一气动调节阀(504)调节大门液氦热沉(101)温度，第二气动调节阀(510)调节舱体前部液氦热沉(102)温度，利用第三气动调节阀(511)调节舱体后部液氦热沉(103) 温度，利用第四气动调节阀(512)调节封头液氦热沉(104)温度，利用五气动调节阀(513)、 第二十二手动截止阀￠13)、第二十三手动截止阀￠14)、第二十四手动截止阀(615)调节羽流吸附泵(105)温度，保证各液氦热成与羽流吸附泵(105)温度均匀；步骤五各个液氦热沉及羽流吸附泵(105)的闭式循环；待各个液氮热沉、各个液氦热沉以及羽流吸附泵(105)温度降至液氮温区77K后，各个液氮热沉即可进入闭式循环，首先，打开第四i^一手动截止阀(406)、第四十二手动截止阀(408)对液氮泵(407)通液氮预冷，当第四十二手动截止阀(408)出口处有液氮喷出时，关闭第四十二手动截止阀(408)、第四十四手动截止阀(410)，同时打开第四十三手动截止阀(409)，完成液氮泵(407)的启动，其次，关闭第三十二手动截止阀￠30)，同时逐渐打开第三十四手动截止阀(302)，完成各个液氮热沉由开式预冷向闭式循环的过渡。
全文摘要
本发明公开一种双热沉闭式液氮输送系统及其工作方法，包括热沉系统、液氮供应系统、过冷器系统、液氮泵系统、热沉入口管路系统、热沉出口管路系统。液氮供应系统存储并供给热沉系统液氮；热沉入口管路系统向热沉系统输送液氮；热沉出口管路系统将热沉系统流经热沉系统的多余液氮经热沉出口管路系统回收到液氮供应系统；过冷器系统对向各个液氮热沉输送的液氮制冷降温，使所输送的液氮中含有的气氮液化；液氮泵系统向热沉入口管路系统输送降温后的液氮，并且实现热沉系统的闭式循环制冷，且将经过冷器系统降温后的液氮输送到热沉入口管路系统后进入各液氮热沉。本发明的优点为能够同时满足卫星热真空试验及发动机羽流试验两种试验需求。
文档编号F17D1/14GK102606882SQ201210057530
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者凌桂龙, 张建华, 蔡国飙 申请人:北京航空航天大学