[发明专利]一种冗余低温加注系统及方法

权利要求书

1.一种冗余低温加注系统，其特征在于，包括：低温贮罐B及配套汽化器、低温贮罐A、低温真空管路和低温发泡管路、多个低温气动阀门、外气源增压截止阀21和22、两个63μ液氧过滤器、液氧过冷器、流量计Q、温度传感器、液位传感器V1～V3；所述低温贮罐A和低温贮罐B分别连接外气源增压截止阀21和外气源增压截止阀22，用于通入23MPa的氮气；低温气动阀门18和低温气动阀门13分别控制介质自低温贮罐A和低温贮罐B流出；低温贮罐A上设置有液位传感器V1，低温贮罐B上设置有液位传感器V2；低温贮罐B还通过低温气动阀门19、低温气动阀门10、温度传感器T5、低温气动阀门9、低温气动阀门24以及低温气动阀门23与低温贮罐A连接；在低温气动阀门18和低温气动阀门13旁边分别设置有温度传感器T1和温度传感器T4；低温贮罐B还通过低温气动阀门15、低温气动阀门17、并联的低温气动阀门6和低温气动阀门16与流量计Q连接，低温贮罐A与并联的低温气动阀门6和低温气动阀门16通过低温气动阀门28连接；在该低温气动阀门28旁边设置温度传感器T2；流量计Q的另一端通过低温气动阀门25和低温气动阀门8以及第一个63μ液氧过滤器连接液位传感器V2，低温气动阀门8与第一个63μ液氧过滤器之间设置有温度传感器T10，低温气动阀门8和低温气动阀门25之间设置有并联的低温气动阀门7和低温气动阀门30，且低温气动阀门7和低温气动阀门30之间有一支路连接至氧排管；低温气动阀门25两端连接液氧过冷器；低温气动阀门17和低温气动阀门15之间设置有温度传感器T3；低温气动阀门15与温度传感器T3之间设置有一支路，该支路上串接有低温气动阀门5和第二个63μ液氧过滤器；上述组件之间通过低温真空管路或低温发泡管路连接。

2.根据权利要求1所述的冗余低温加注系统，其特征在于，所述低温气动阀门25的两端并联有连接液氧过冷器的两个支路，一条支路连接液氧过冷器的低温气动阀门27-1和低温气动阀门27-2，该支路设置有温度传感器T7；另一条支路连接低温气动阀门29-1和低温气动阀门29-2，低温气动阀门29-1与液氧过冷器之间设置有温度传感器T8，低温气动阀门29-2与液氧过冷器之间设置有温度传感器T9；低温气动阀门27-1与低温气动阀门29-1分别连接液氧过冷器的一组换热管，低温气动阀门27-2与低温气动阀门29-2分别连接液氧过冷器的另一组换热管。

3.根据权利要求1或2所述的冗余低温加注系统，其特征在于，所述冗余低温加注系统还包括多个压力传感器，低温贮罐A上设置有压力传感器P1，低温贮罐B上设置有压力传感器P4，在该低温气动阀，门28旁边设置有压力传感器P2，所述液位传感器V2上设置有压力传感器P9，低温气动阀门8与第一个63μ液氧过滤器之间设置有压力传感器P8，低温气动阀门25两端还并联有两个支路，其中一个支路设置有压力传感器P7,低温气动阀门17和低温气动阀门15之间设置有压力传感器P3。

4.一种冗余低温加注方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)作为主加注贮罐的低温贮罐A不含汽化器，保留外气源增压作为备份增压加注方式；

b)在关键的低温气动阀门--低温气动阀门16设置并联冗余备份的低温气动阀门6，实现低温气动阀门6与低温气动阀门16阀的在线备份；

c)采用汽化器增压方式进行加注；将低温气动阀门开度控制与汽化器出口温度结合，采用系统自动控制和适时人工干预的综合控制方法进行贮罐增压。

5.根据权利要求4所述的冗余低温加注方法，其特征在于，所述步骤a）中的增压加注方式包括：汽化器给低温贮罐B单独增压完成加注；低温贮罐B汽化器同时给低温贮罐A、B增压完成加注；外气源给低温贮罐A或B单独增压完成加注。

6.根据权利要求4所述的冗余低温加注方法，其特征在于，所述外气源为氮气源。

7.根据权利要求4所述的冗余低温加注方法，其特征在于，所述步骤b）包括：正常加注过程中，低温气动阀门17为常开状态，低温气动阀门16作为加注过程主控制阀门，控制加注过程的开始和停止，低温气动阀门6作为备份加注控制阀门；加注过程中一旦低温气动阀门16无法正常打开，系统将启用备份加注通道，即低温气动阀门6所在通道，打开低温气动阀门6继续加注；而一旦低温气动阀门16无法正常关闭，系统将启用备份低温气动阀门17，通过关闭低温气动阀门17停止加注。

8.根据权利要求4所述的冗余低温加注方法，其特征在于，所述步骤c）包括：正常情况下，贮罐按照分段逐级增压的方式自动控制增压，即每5min增压0.05MPa，直至压力满足要求，低温气动阀门开度根据增压速度进行自动调节；同时人工实时在线监测汽化器出口温度，当汽化器出口温度低于118K，即液氧设计压力下饱和温度的时候，适时进行人工干预，减小低温气动阀门开度，确保贮罐增压效果。