高压液氧供应系统管路设计

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1、第38卷第6期火箭推进Vo1．38，No．62012年12月JOURNALOFROCKETPROPULSIONDec．2012高压液氧供应系统管路设计闫峰(航天推进技术研究院，陕西西安710100)摘要：高压液氧供应系统是我国压力最高的挤压式液体火箭发动机试验台的关键分系统。在系统设计过程中，通过合理布置管路，设计专用固定支架，采用自然补偿和堆积绝热技术，解决了高压低温推进剂系统管路设计中的难题。该系统顺利通过气密性检查和调试，经多次热试车考核，系统稳定可靠，满足设计要求。关键词：液体火箭发动机；高压液氧供应系统；管路设计中图分类号：V434

2、—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2012)06—0070—04DesignofpipelinesinhighpressureLOXsupplysystemYANFeng(AcademyofAerospacePropulsionTechnology，Xi’an710100，China)Abs~et：ThehilghpressureLOXsupplysystemistheimportantsub-systemintheextrudingli—quidrocketengineteststandandisthehighestpres

3、suregas·pressurizedfeedsysteminChina．Someproblemsexistinginthedesignofhigh·-pressurelow--temperaturepropulsiveagentpipelinesweresolvedthroughtherationalpipelinearrangement，designofspecialsupports，selfcompensationandpile—upheatinsulationtechnology．Thissystemwasprovedtobereli

4、ableafterseveraltimesofhotfiretestsandCanmeetthedesignrequirements．Keywords：liquidrocketengine；highpressureLOXsupplysystem；pipelinedesign氮气增压系统设计压力45MPa。0引言高压液氧供应系统是低温推进剂系统，由于其设计压力高，给系统管路设计带来了很多技术某火箭发动机组合件试车台是目前国内压力难点。通过合理的管路布置、支架设计、低温补最高的挤压式试验台，用于进行新型液氧／煤油、偿和绝热设计等工作，解决了高压液

5、氧供应系统液氧／甲烷发动机高压组合件试验。其中，低温推管路设计中的关键技术，为该系统的投产运行打进剂液氧系统设计压力30MPa，为贮箱增压的下了坚实的基础。收稿日期：2011-12—13；修回日期：2012—02—06基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目(2008JY04)作者简介：闫峰(1978一)，男，高级工程师，研究领域为液体火箭发动机试验技术第38卷第6期闫峰：高压液氧供应系统管路设计71保证容器压力要求。加注一泄出分系统由加注阀、1系统原理及组成泄出阀、过滤器及管道等组成。试验前，液氧槽车通过加注管道给容器加注液氧；试验后，容器高

6、压液氧供应系统采用挤压方式供应，挤压内剩余液氧经泄出阀及管道回收到槽车。吹除分气体为氮气，通过贮箱压力来保证发动机对液氧系统由吹除容器及吹除阀门、增压阀、放气阀、流量的要求。根据功能划分，高压液氧供应系统安全阀及过滤器等组成。系统采用落压工作方由主管路、容器增压一放气、加注一泄出、氮气吹式，先通过增压阀为容器充人一定压力的氮气，除及回收等分系统组成。关闭增压阀；吹除时，打开吹除阀，氮气经过滤其中，液氧主管路分系统由液氧容器、断流器后对液氧管路进行吹除，容器压力缓慢降低，阀、过滤器及管道等组成，是为发动机供应液氧通过容器上安装的压力传感器可对箱

7、压进行检的通道。容器增压一放气分系统由气体过滤器、增测。回收分系统由回收容器、放气阀、放液阀及压隔离阀、高压电磁阀、孔板、放气阀及安全阀管道等组成。作为低温介质，液氧不能直接排放等组成。增压方式采用多路孔板组成的孔板矩阵在试验间内，因此将试验过程中放出的液氧回收方式，通过不同孔板的组合实现增压能力调节，到回收集容器。高压液氧供应系统如图1所示。排空图1系统原理图Fig．1Principlediagramofsystem间和试验间。其中，容器间分为上下两层，上层2管路设计布置容器增压和放气设备及管路；下层布置液氧容器、吹除容器及管道阀门。位于±

8、0．O0m平面2．1管路布置的试验间是安装发动机并进行试车的地方。预冷液氧系统管路主要布置于试车台的液氧容器排放和试后管路中剩余的液氧介质最终排入回收72火箭推进2