【技术实现步骤摘要】
一种低温浆体制备和浓度调节装置及其方法
[0001]本专利技术涉及低温浆体制备
,具体涉及一种低温浆体制备和浓度调节装置及其方法。
技术介绍
[0002]低温浆体如氮浆、氧浆、氢浆等,由于其优异的热物性,可用于航天器燃料、超导电缆冷却等领域。对低温浆体的应用来说,需要重点关注其品质特性以及输运特性,其中,浆体中的粒径性状及颗粒浓度是决定两者的关键因素。低温浆体的制备方法主要有喷淋法、抽空法、氦冷却法三种。其中,基于氦冷却法的螺旋推进法的应用范围较广,可实现低温浆体的连续制备,利用液氦与低温液体在换热器中交换热量从而生成固体,再利用螺旋钻将换热器表面的固体层刮去形成颗粒,通过搅拌器与低温液体混合形成浆体;但螺旋推进法产生的固体颗粒形状、产生速率均难以控制,导致形成的浆体浓度难以精确调节,进而影响浆体的传热、流动特性,同时,螺旋推进法所采用的螺旋钻、搅拌器等运动部件产生的额外热量会破坏低温工况并存在故障隐患。
技术实现思路
[0003]有鉴于此,本专利技术提供了一种低温浆体制备和浓度调节装置及其方法,通过使 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,包括:预冷器(2)、载冷剂喷嘴(4)、冷却剂喷嘴(10)、磁性粒子(15)、电磁体(16)和绝热容器(17);其中,低温指小于120K的温度;载冷剂管路(1)为载冷剂低温溶液的流通管路,其首先连通预冷器(2),从预冷器(2)流出后分为三条支路,第一支路与设置在低温浆体制备区上方的载冷剂喷嘴(4)连通,第二支路与低温浆体制备区下方连通,第三支路与低温浆体浓度调节区连通;其中,绝热容器(17)分为上下两部分,上部分为低温浆体制备区,下部分为低温浆体浓度调节区;载冷剂管路(1)第一支路上设有第一低温调节阀(3),第二支路上设有第二低温调节阀(5),第三支路上设有第三低温调节阀(6);冷却剂管路(8)为温度低于载冷剂的冷却剂流通管路,其与设置在低温浆体制备区上方的冷却剂喷嘴(10)连通,且冷却剂管路(8)上设有第五低温调节阀(9);所述低温浆体制备区与低温浆体浓度调节区通过隔板分离,隔板上设有用于连通上下两部分的浆体管道,同时,浆体管道上设有第六低温调节阀(12);所述电磁体(16)布置在低温浆体浓度调节区外壁,通过控制电磁体(16)的通电顺序实现位于低温浆体浓度调节区内部的磁性粒子(15)运动轨迹的调控。2.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,还包括:浓度传感器(14),其设置在低温浆体浓度调节区;所述浓度传感器(14)通过控制信号线(13)与第六低温调节阀(12)连接,根据浓度传感器(14)实时监测的数据能够对第六低温调节阀(12)开度进行反馈控制。3.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述绝热容器(17)的低温浆体制备区上方还设有超压阀(11)及其管路。4.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述绝热容器(17)的低温浆体浓度调节区还设有第四低温调节阀(7)及其管路。5.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述预冷器(2)所需冷量由液态冷却剂或载冷剂与冷却剂的混合气提供,或者对载冷剂进行抽空减压获得。6.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述冷却剂的沸点温度低于载冷剂的沸点温度,所述冷却剂为氧
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氮或氮
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氢或氢
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氦的组合。7.如权利要求1所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述磁性粒子(15)进行外部包覆。8.如权利要求1
‑
7中任意一项所述的低温浆体制备和浓度调节装置,其特征在于,所述载冷剂喷嘴(4)和冷却剂喷嘴(10)相向且向下倾斜设置。9.一种低温浆体制备和浓度调节方法,其特征在于,它使用如权利要求1所述的装置,并假设在低温浆体制备和浓度调节之前所有低温调节阀均处于关闭状态,所述方法包括如下步骤:步骤一:打开第二低温调节阀(5),预冷器(2)运行提供冷量,载冷剂通过载冷剂管路(1)进入预冷...
【专利技术属性】
技术研发人员:张春伟,陈静,李山峰,申娟,杨晓阳,郭嘉翔,赵康,崔皓玉,
申请(专利权)人:北京航天试验技术研究所,
类型:发明
国别省市:
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