【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体增压和冷却的，具体地，涉及流量冷氦增压试验方法及系统。
技术介绍
1、随着航天火箭技术的发展，液氧醚油作为清洁燃料而被运载火箭采用，氦气作为一种安全的惰性气体用来作为管路驱动介质。在火箭发射过程中，需要往装满液氧(沸点-183℃)的箱体中充入氦气使液氧排出而进入火箭发动机，低温氦气阀门在其中起到至关重要的作用，其工作性能关系到运载火箭发射的成败。
2、因此，在运载火箭的低温氦气阀门研制试验过程中，为严格保证阀门的工作性能，试验系统需要模拟阀门在运载火箭上的大流量低温氦气的真实工况。然而，现有的氦气试验系统并未考虑火箭上的大流量低温高压氦气工况，不能模拟阀门在运载火箭上的真实工况。因此，本领域需设计一套大流量冷氦增压试验系统装置，满足阀门研制过程中的模拟运载火箭大流量低温高压氦气工况需求。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在运载火箭阀门研制过程中的大流量低温高压氦气试验系统缺失的问题。因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种流量冷氦增压试验方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种流量冷氦增压试验方法，所述方法包括如下步骤：
3、步骤s1：氦气通过进气口进入增压配气系统内进行增压后储存在集气瓶组内，直到集气瓶组压力到达40mpa后停止增压，关闭集气瓶组入口；
4、步骤s2：打开集气瓶组出口，集气瓶组的高压氦气通过液氮换热
5、步骤s3：集气瓶组压力低于36.5mpa时关闭集气瓶组出口，打开集气瓶组入口重新增压至40mpa；
6、步骤s4：测控系统在过程中采集信号并控制整套系统。
7、优选地，所述步骤s1中的氦气的温度为25℃，压强为5-15mpa。
8、优选地，所述步骤s2中输出的氦气为50g/s，-193℃，36.5～40mpa。
9、优选地，所述步骤s2中的液氮换热器采用-196℃的液氮作为冷却介质。
10、优选地，所述进气口和出气口设置有温度传感器和压力传感器，实时监测氦气的温度和压力；
11、所述增压配气系统设置在一个柜式箱体内；所述增压配气系统内设置有两个并联的增压泵和一个真空泵；所述增压配气系统设置有12个2.6l不锈钢储气瓶组成的集气瓶组，所述集气瓶组压力到达40mpa时停止增压，试验时压力低于36.5mpa时重新开始增压至40mpa；所述增压配气系统设有低压管路部分和高压管路部分，所述低压管路部分使用双卡套接头，所述高压管路部分使用卡圈螺套式接头进行密封；
12、所述液氮换热器设置有换热管组，所述换热管组采用多根无缝钢管盘制而成，多根所述钢管通过焊接方式进行连接；所述液氮换热器设有外筒和内筒，所述外筒和内筒之间为真空绝热层，所述真空绝热层的厚度为100mm，所述真空绝热层内的绝热材料为珠光砂。
13、本专利技术还提供一种流量冷氦增压试验系统，所述系统包括如下模块：
14、模块m1：氦气通过进气口进入增压配气系统内进行增压后储存在集气瓶组内，直到集气瓶组压力到达40mpa后停止增压，关闭集气瓶组入口；
15、模块m2：打开集气瓶组出口，集气瓶组的高压氦气通过液氮换热器冷却后通过出气口输出；
16、模块m3：集气瓶组压力低于36.5mpa时关闭集气瓶组出口，打开集气瓶组入口重新增压至40mpa；
17、模块m4：测控系统在过程中采集信号并控制整套系统。
18、优选地，所述模块m1中的氦气的温度为25℃，压强为5-15mpa。
19、优选地，所述模块m2中输出的氦气为50g/s，-193℃，36.5～40mpa。
20、优选地，所述模块m2中的液氮换热器采用-196℃的液氮作为冷却介质。
21、优选地，所述进气口和出气口设置有温度传感器和压力传感器，实时监测氦气的温度和压力；
22、所述增压配气系统设置在一个柜式箱体内；所述增压配气系统内设置有两个并联的增压泵和一个真空泵；所述增压配气系统设置有12个2.6l不锈钢储气瓶组成的集气瓶组，所述集气瓶组压力到达40mpa时停止增压，试验时压力低于36.5mpa时重新开始增压至40mpa；所述增压配气系统设有低压管路部分和高压管路部分，所述低压管路部分使用双卡套接头，所述高压管路部分使用卡圈螺套式接头进行密封；
23、所述液氮换热器设置有换热管组，所述换热管组采用多根无缝钢管盘制而成，多根所述钢管通过焊接方式进行连接；所述液氮换热器设有外筒和内筒，所述外筒和内筒之间为真空绝热层，所述真空绝热层的厚度为100mm，所述真空绝热层内的绝热材料为珠光砂。
24、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
25、本专利技术以氦气为工作介质，根据大流量氦气物理特性设计；该试验系统以液氮作为冷却介质，一次加注后可10h内不再补加冷却介质；该系统装置进气口和出气口设置温度传感器和压力传感器，可实时监测温度和压力；该试验系统实现了将常温低压(25℃，5～15mpa)氦气转化为大流量低温高压(50g/s，-193℃，36.5～40mpa)氦气，过程可使用测控系统电子控制。
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1.一种流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤S1中的氦气的温度为25℃，压强为5-15MPa。
3.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤S2中输出的氦气为50g/s，-193℃，36.5～40MPa。
4.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤S2中的液氮换热器采用-196℃的液氮作为冷却介质。
5.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述进气口和出气口设置有温度传感器和压力传感器，实时监测氦气的温度和压力；
6.一种流量冷氦增压试验系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：
7.根据权利要求6所述的流量冷氦增压试验系统，其特征在于，所述模块M1中的氦气的温度为25℃，压强为5-15MPa。
8.根据权利要求6所述的流量冷氦增压试验系统，其特征在于，所述模块M2中输出的氦气为50g/s，-193℃，36.5～40MPa。
9.根据权利
10.根据权利要求6所述的流量冷氦增压试验系统，其特征在于，所述进气口和出气口设置有温度传感器和压力传感器，实时监测氦气的温度和压力；
...【技术特征摘要】
1.一种流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤s1中的氦气的温度为25℃，压强为5-15mpa。
3.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤s2中输出的氦气为50g/s，-193℃，36.5～40mpa。
4.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述步骤s2中的液氮换热器采用-196℃的液氮作为冷却介质。
5.根据权利要求1所述的流量冷氦增压试验方法，其特征在于，所述进气口和出气口设置有温度传感器和压力传感器，实时监测氦气的温度和压力；
...【专利技术属性】
技术研发人员：段凌云，张文胜，孟金龙，徐世俊，夏勤，张晨，洪城，胡伟强，储文浩，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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