申请/专利权人：北京航天试验技术研究所

申请日：2022-11-22

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN115751755B

主分类号：F25B9/00

分类号：F25B9/00;F25B9/06;F25B40/06;F25B41/40;F25B49/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2023.03.24#实质审查的生效;2023.03.07#公开

摘要：本发明公开了一种多组合低温推进剂深度过冷一体化系统及其方法，属于低温设备领域。本发明通过设置串联双级氦膨胀机来构建特定的梯级温区，以氦工质作为闭式循环介质，最终实现多种低温推进剂组合的高效深度过冷。本发明采用串联设置的两级氦膨胀机，可通过设定氦膨胀机出口压力实现液氧、液氢的高效快速致密化，并可减少由于高膨胀比对一级膨胀机设备性能提出的高要求。同时本发明利用价格低廉、安全性高的液氮介质预冷压缩后的高温氦工质以及液氧推进剂，可有效降低氦气压缩机、氦膨胀机等部件的功率、加快液氧推进剂降温速率，提升一体化系统整体运行效率。本发明整体结构符合航天发射场的致密化低温推进剂加注系统要求。

主权项：1.一种多组合低温推进剂深度过冷一体化系统，其特征在于，包括液氮预冷器2、第一回热器3、第二回热器5、液氢冷却器7、液氧冷却器8、烃类燃料冷却器10、氦循环管路17、液氮管路18、烃类燃料管路19、液氧管路20和液氢管路21；所述液氮预冷器2和第二回热器5中均设有第一通路、第二通路和第三通路；且液氮预冷器2中的第一通路分别与第三通路和第二通路构成换热接触，第二回热器5中的第三通路分别与第一通路和第二通路构成换热接触；所述第一回热器3、液氢冷却器7、液氧冷却器8和烃类燃料冷却器10中各自设有构成换热接触的第一通路和第二通路；所述氦循环管路17中充满氦工质，氦循环管路17依次连接氦气压缩机1、液氮预冷器2的第一通路、第一回热器3的第一通路、第一氦膨胀机4、第二回热器5的第一通路、第二氦膨胀机6、液氢冷却器7的第一通路、第二回热器5的第二通路、液氧冷却器8的第一通路、第一回热器3的第二通路、液氮预冷器2的第二通路后重新循环至氦气压缩机1，氦循环管路17内部的氦工质在管路内不断循环；所述液氮管路18的入口端连接液氮供应源，液氮管路18依次经过液氮预冷器2的第三通路和烃类燃料冷却器10的第一通路后出口端排空；所述烃类燃料管路19的入口端连接烃类燃料供应源，烃类燃料管路19依次连接烃类燃料泵9、烃类燃料冷却器10的第二通路后接入致密化烃类燃料贮罐11中，烃类燃料供应源输送的烃类燃料推进剂经过烃类燃料冷却器10中的液氮深度过冷后存储于致密化烃类燃料贮罐11中；所述烃类燃料推进剂为甲烷或煤油；所述液氧管路20的入口端连接液氧供应源，液氧管路20依次连接液氧泵12、液氮浴换热器13、液氧冷却器8的第二通路、第二回热器5的第三通路后接入致密化液氧贮罐14中，液氧供应源输送的液氧推进剂先经过液氮浴换热器13中的液氮进行冷却，再经过液氧冷却器8和第二回热器5中氦工质的双级过冷后存储于致密化液氧贮罐14中；所述液氢管路21的入口端连接液氢供应源，液氢管路21依次连接液氢泵15、液氢冷却器7的第二通路后接入致密化液氢贮罐16中，液氢供应源输送的液氢推进剂经过液氢冷却器7中氦工质的过冷后存储于致密化液氢贮罐16中。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航天试验技术研究所 一种多组合低温推进剂深度过冷一体化系统及其方法

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