一种车载过氧化氢加注系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于火箭发动机输送系统领域，具体来说，是一种用来实现高浓度过氧化 氢输运和供给的车载过氧化氢加注系统。
【背景技术】
[0002] 航天动力系统采用无毒无污染、可贮存推进剂是未来发展的趋势，近年来，研宄的 重点集中在绿色推进剂方面。过氧化氢具有无毒、无污染、高密度、易贮存、高比热、分解产 生大的体积膨胀和热量的优点，是一种理想的绿色推进剂。过氧化氢既可以作为双组元液 体火箭发动机和固液混合火箭发动机的氧化剂，也可以作为单组元推进剂使用，应用前景 广泛。因此，过氧化氢推进技术的研宄正在广泛开展。
[0003] 但过氧化氢在实际使用过程中，易受热、催化分解，产生爆炸危险，尤其是高浓度 过氧化氢，因此过氧化氢的移动加注一直是一个难题。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明提出一种车载过氧化氢加注系统，旨在解决固液火箭发射 时，过氧化氢的移动加注，具备储运、定量加注、抽真空和贮箱内过氧化氢卸放等功能，主要 用于对贮箱实施可靠、准确、快速和安全的定质量加注。本发明适用于加注高浓度过氧化 氢、体积不大于250L的贮箱。
[0005] 本发明车载过氧化氢加注系统，包括储存加注系统、真空系统和应急处理系统。
[0006] 所述储存加注系统包括高压氮气瓶、减压器JY1、减压器JY2、缓冲瓶、过氧化氢储 罐T01、温度计、液位计、流量计、手阀F1、手阀F3、手阀F11、手阀F12。其中，过氧化氢储 罐TOl进料口通过管路连接手阀F12 ;过氧化氢储罐TOl的出料口通过管路依次连接手阀 F3、流量计、手阀F11、贮箱；过氧化氢储罐TOl还通过管路依次连接缓冲瓶、手阀F1、减压器 JY2、减压器JYl与高压氮气瓶。
[0007] 所述应急处理系统包括纯水储罐T02、应急接收罐T03、电磁阀DF1、电磁阀DF2、手 阀F5、手阀F6、手阀F13与手阀F15。其中，纯水储罐T02的进/排水端通过管路连接手阀 F13 ;同时，纯水储罐T02的进/排水端通过管路连接相互并联的电磁阀DF2与手阀F6后， 与过氧化氢储罐TOl连通。纯水储罐T02还通过管路依次连接手阀F2与储存加注系统中 的减压器JYl的进气端；应急接收罐T03的进/排水端通过管路连接手阀F15 ;应急接收罐 T02还通过管路连接相互并联的电磁阀DFl与手阀F5后，与过氧化氢储罐TOl连通。
[0008] 所述真空系统包括真空泵、手阀F9、电磁阀DF3、真空缓冲罐T04、手阀F8、手阀F7、 手阀F4、手阀F14。其中，真空泵通过管路连接相互并联的电磁阀DF3与手阀F9后，与真空 缓冲罐T04相连。真空缓冲罐通过3条管路分别与过氧化氢储罐T01、纯水储罐T02、应急 接收罐T03连通；且3条管路上分别安装有手阀F4、手阀F7与手阀F8。
[0009] 本发明的优点在于：
[0010] 1、本发明车载过氧化氢加注系统，是一种具备储运、定量加注、抽真空和贮箱内过 氧化氢卸放等功能的移动加注平台；
[0011] 2、本发明车载过氧化氢加注系统中，通过应急处理分系统，可以手动或自动处理 过氧化氢因意外引起的分解放热，保证该系统安全可靠的使用；
【附图说明】
[0012] 图1是本发明车载过氧化氢加注系统整体结构示意图。
[0013] 具体实施形式
[0014] 下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0015] 本发明车载过氧化氢加注系统包括储存加注系统、真空系统和应急处理系统。所 述储存加注系统包括高压氮气瓶、减压器JY1、减压器JY2、缓冲瓶、过氧化氢储罐??1、温度 计、液位计、流量计、手阀F1、手阀F3、手阀F11、手阀F12 ;其中，过氧化氢储罐TOl用来盛放 过氧化氢，进料口通过管路连接手阀F12,通过打开手阀F12为过氧化氢储罐TOl内加注过 氧化氢。过氧化氢储罐TOl的出料口通过管路依次连接手阀F3、流量计、手阀F11、|C箱；过 氧化氢储罐TOl还通过管路依次连接缓冲瓶、手阀F1、减压器JY2、减压器JYl与高压氮气 瓶。在为贮箱加注过氧化氢时，对过氧化氢储罐TOl抽真空后，打开手阀Fl与手阀F3,高压 氮气瓶内的高压气体依次经减压器JYl与减压器JY2减压后，进入过氧化氢储罐TOl，并挤 压过氧化氢储罐TOl内过氧化氢，此时，打开手阀F11，即可实现贮箱的过氧化氢加注。所述 流量计用于测量记录贮箱过氧化氢加注量及监控加注速度。过氧化氢储箱上还安装有温度 计与液位计，分别用来测量过氧化氢储罐TOl内过氧化氢的温度与液位。
[0016] 所述应急处理系统包括纯水储罐T02、应急接收罐T03、电磁阀DF1、电磁阀DF2、手 阀F5、手阀F6、手阀F13与手阀F15。其中，纯水储罐T02用来盛放纯水，其进/排水端通 过管路连接手阀F13,通过打开手阀F13,实现纯水储罐T02的加注与泄放。同时，纯水储罐 T02的进/排水端还通过管路连接相互并联的电磁阀DF2与手阀F6后，与过氧化氢储罐连 通。纯水储罐T02还通过管路依次连接手阀F2与储存加注系统中的减压器JYl的进气端。 应急接收罐T03用来盛放添加有稳定剂的纯水，其进/排水端通过管路连接手阀F15,通过 打开手阀F15,实现应急接收罐T03的加注与泄放。应急接收罐T03还通过管路连接相互并 联的电磁阀DFl与手阀F5后，与过氧化氢储罐TOl连通。由此，当过氧化氢储罐TOl内过氧 化氢温度或压力超过限值时，电磁阀DFl与电磁阀DF2自动开启，或者手动开启手阀F5与 手阀F6,同时打开手阀F2,使高压氮气瓶内的高压气体经减压器JYl增压后进入纯水储罐， 并挤压纯水储罐T02内的纯水，将纯水压入过氧化氢储罐T01，对过氧化氢储罐TOl内的过 氧化氢进行稀释（至浓度50 %以下），并将稀释后得过氧化氢压全部挤压入应急接收罐T03 内进一步稀释（至浓度30%以下），进而使车载过氧化氢加注系统达到安全状态。上述手 阀F2的进气端还通过管路连接手阀F10,通过打开FlO来排放系统中剩余氮气。
[0017] 所述真空系统用来为过氧化氢储罐T01、纯水储罐T02、应急接收罐T03进行抽真 空操作，进而实现过氧化氢储罐T01、纯水储罐T02、应急接收罐T03内液体加注。真空系统 包括真空泵、手阀F9、电磁阀DF3、真空缓冲罐T04、手阀F8、手阀F7、手阀F4、手阀F14。其 中，真空泵通过管路连接相互并联的电磁阀DF3与手阀F9后，与真空缓冲罐T04相连。真 空缓冲罐通过3条管路分别与过氧化氢储罐TOl、纯水储罐T02、应急接收罐T03连同。且 3条管路上分别安装有手阀F4、手阀F7与手阀F8。由此，开启真空泵24,打开手阀F9或是 电磁阀DF3,真空系统开始工作，通过真空缓冲罐T04保证抽真空的稳定性，并将贮箱内少 量的过氧化氢卸放到真空缓冲罐。随后，打开手阀F8,实现对应急接收罐T03的抽真空操 作；打开手阀F7,实现对纯水储罐的抽真空操作；打开手阀F4,实现对过氧化氢储罐TOl的 抽真空操作。
[0018] 本发明中真空缓冲罐T04还连接一条外设抽真空管路，外设抽真空管路上安装手 阀F14;由此可接入需要抽真空的设备，通过打开手阀F14,进行抽真空操做。
[0019] 本发明中各储罐参数见下表：
[0020] 表1过氧化氢储罐、纯水储罐、应急接收罐与真空缓冲罐的设计参数
[0021]
【主权项】
1. 一种车载过氧化氢加注系统，其特征在于：包括储存加注系统、真空系统和应急处 理系统； 所述储存加注系统包括高压氮气瓶、减压器JY1、减压器JY2、缓冲瓶、过氧化氢储罐 TO 1、温度计、液位计、流量计、手阀Fl、手阀F3、手阀Fl 1、手阀F12 ;其中，过氧化氢储罐TO 1 进料口通过管路连接手阀F12 ;过氧化氢储罐TO 1的出料口通过管路依次连接手阀F3、流量 计、手阀F11、贮箱；过氧化氢储罐TOl还通过管路依次连接缓冲瓶、手阀F1、减压器JY2、减 压器JYl与高压氮气瓶； 所述应急处理系统包括纯水储罐T02、应急接收罐T03、电磁阀DF1、电磁阀DF2、手阀 F5、手阀F6、手阀F13与手阀F15 ;其中，纯水储罐T02的进/排水端通过管路连接手阀F13 ; 同时，纯水储罐T02的进/排水端通过管路连接相互并联的电磁阀DF2与手阀F6后，与过 氧化氢储罐TOl连通；纯水储罐T02还通过管路依次连接手阀F2与储存加注系统中的减压 器JYl的进气端；应急接收罐T03的进/排水端通过管路连接手阀F15 ;应急接收罐T02还 通过管路连接相互并联的电磁阀DFl与手阀F5后，与过氧化氢储罐TOl连通； 所述真空系统包括真空泵、手阀F9、电磁阀DF3、真空缓冲罐T04、手阀F8、手阀F7、手 阀F4、手阀F14 ;其中，真空泵通过管路连接相互并联的电磁阀DF3与手阀F9后，与真空缓 冲罐T04相连；真空缓冲罐通过3条管路分别与过氧化氢储罐TOl、纯水储罐T02、应急接收 罐T03连通；且3条管路上分别安装有手阀F4、手阀F7与手阀F8。2. 如权利要求1所述一种车载过氧化氢加注系统，其特征在于：所述手阀F2的进气端 还通过管路连接手阀FlO。3. 如权利要求1所述一种车载过氧化氢加注系统，其特征在于：所述真空缓冲罐还连 接有外设抽真空管路，外设抽真空管路上安装手阀F14。4. 如权利要求1所述一种车载过氧化氢加注系统，其特征在于：所述过氧化氢储罐、纯 水储罐、应急接收罐与真空缓冲罐的设计参数为：
【专利摘要】本发明公开一种车载过氧化氢加注系统，主要包括储存加注系统、应急处理系统和真空系统。其中，存储加注系统通过氮气增压后挤压，挤压过氧化氢储罐内的过氧化氢为贮箱加注。当过氧化氢储罐内过氧化氢温度或压力超过限值时，应急处理系统中由高压氮气挤压纯水储罐内的纯水，将纯水压入过氧化氢储罐，稀释过氧化氢，同时，将稀释后的过氧化氢全部挤压入应急接收罐内进一步稀释，使系统达到安全状态。真空系统用来实现各个储罐的抽真空操作。本发明解决了固液火箭发射时，过氧化氢的移动加注；具备储运、定量加注、抽真空和贮箱内过氧化氢卸放等功能，主要用于贮箱可靠、准确、快速和安全定量加注，适用于加注高浓度过氧化氢、体积不大于250L的贮箱。
【IPC分类】B67D7/02
【公开号】CN104891410
【申请号】CN201510208551
【发明人】俞南嘉, 孙兴亮, 赵胜, 张源俊, 王鹏飞
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月28日