一种液甲烷过冷器及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种用于液甲烷输送的过冷器及使用方法。其目的是为了提供一种结构简单、可靠性高、温度与流量调节能力强、调节精度高的液甲烷过冷器。本发明专利技术一种液甲烷过冷器及使用方法，包括壳体和换热机构，壳体包括上封头、直筒和下封头，上封头设置有液甲烷流入管、液甲烷流出管、气介质增压管、热气介质吹除管和气介质排放管，气介质排放管管口上安装有调节蝶阀；换热机构包括入口分配腔、换热管、出口集合腔和固定板，换热管通过固定板固定设置在换热区内，入口分配腔密封设置在换热管一端，出口集合腔密封设置在换热管另一端，下封头设置有液介质流入管和液介质流出管；过冷器配置有控制系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过冷器，特别是涉及一种用于液甲烷输送的过冷器及使用方法。

技术介绍

1、过冷技术被认为是改善低温推进剂品质，减小运载火箭的箭体尺寸和结构质量的最有效的手段之一。液甲烷从标准沸点过冷至三相点温度(90.69k)，密度提升6.89％，饱和蒸汽压由101.325kpa降至11.705kpa，液甲烷密度升高，质量增大，限定容积的储箱可以贮存更多的低温推进剂，提高空间利用率，降低运载火箭的总体尺寸和结构质量，有效提升火箭运载效率。低温推进剂饱和蒸汽压的降低可以有效抑制涡轮泵汽蚀现象的发生，确保发动机正常工作。同时，加注过冷推进剂还可保持输送管道内一直处于过冷单相流状态，能有效防止产生两相流，保证加注平稳，显著减少箭上储箱中的低温推进剂蒸发损耗和自动补加的次数，甚至不需要自动补加，显著改善低温推进剂加注品质。

2、从现有使用甲烷加注系统而言，常规液氮(77k)与甲烷三相点(90.69k)存在13.69k的温差，液甲烷过冷器出口温度容易逼近甲烷三相点，存在凝结的风险，液甲烷凝结后导致过冷器堵塞，影响火箭稳定运行。而且现有液甲烷过冷器采用卧式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种液甲烷过冷器，其特征在于：包括壳体和换热机构，所述壳体包括上封头、直筒和下封头，所述上封头和下封头分别连接在直筒上下两端开口处形成具有密闭性的换热区，所述上封头设置有液甲烷流入管、液甲烷流出管、气介质增压管、热气介质吹除管和气介质排放管，所述气介质增压管上设置有增压阀，所述热气介质吹除管上设置有入口阀，所述气介质排放管安装有调节蝶阀；所述换热机构包括入口分配腔、换热管、出口集合腔和固定板，所述换热管通过固定板固定设置在换热区内，所述入口分配腔密封设置在换热管一端并与换热管连通，所述出口集合腔密封设置在换热管另一端并与换热管连通，所述液甲烷流入管与入口分配腔管路连通，所述液甲烷流出...

【技术特征摘要】

1.一种液甲烷过冷器，其特征在于：包括壳体和换热机构，所述壳体包括上封头、直筒和下封头，所述上封头和下封头分别连接在直筒上下两端开口处形成具有密闭性的换热区，所述上封头设置有液甲烷流入管、液甲烷流出管、气介质增压管、热气介质吹除管和气介质排放管，所述气介质增压管上设置有增压阀，所述热气介质吹除管上设置有入口阀，所述气介质排放管安装有调节蝶阀；所述换热机构包括入口分配腔、换热管、出口集合腔和固定板，所述换热管通过固定板固定设置在换热区内，所述入口分配腔密封设置在换热管一端并与换热管连通，所述出口集合腔密封设置在换热管另一端并与换热管连通，所述液甲烷流入管与入口分配腔管路连通，所述液甲烷流出管与出口集合腔管路连通；所述下封头设置有液介质流入管和液介质流出管；所述过冷器配置有控制系统，所述控制系统通过调节蝶阀调节壳体压力，并通过控制液介质液位调节换热面积，同时通过入口阀控制热气介质流量消除过冷器内液甲烷凝结。

2.根据权利要求1所述的一种液甲烷过冷器，其特征在于：所述换热管为u形换热管。

3.根据权利要求2所述的液甲烷过冷器，其特征在于：所述壳体还包括液位监测系统，所述液位监测系统包括：设置在上封头上的液位计上管，所述液位计上管上安装有第一液上阀；设置在下封头上的液位计第一下管，所述液位计第一下管上安装有第一液下阀；连接在液位计上管与液位计第一下管之间的第一取压管，所述第一取压管上设置有并联的第一液位计和第一平衡阀。

4.根据权利要求1所述的液甲烷过冷器，其特征在于：所述壳体还包括压力监测系统，所述压力监测系统包括：连接在液位计上管的第二取压管；设置在所述第二取压管上的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳超，唐强，黄玲艳，刘佳兴，栾铮，张国栋，刘忠明，刘聪聪，邢春鹏，刘海飞，王鹏飞，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，
类型：发明
国别省市：