[发明专利]一种液体甲烷加注系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种加注系统，适用于甲烷等易燃易爆燃料的加注系统。

背景技术

通常，甲烷和空气的混合能形成爆炸性混合气体，研究得知混合气体 (体积分数)的爆炸下限为3.6％～6.5％，爆炸上限为13.0％～17.0％。如果存 在火源，极易着火燃烧，甚至爆炸，属于易燃易爆品。

目前，现在采用的液氧—甲烷为燃料的航空航天发动机在进行液氧— 甲烷燃料加注过程中，系统工作压力为23MPa，试验系统极易发生泄漏，故 而试验危险程度高。液氧甲烷组件试车通过甲烷运输低温罐车直接将甲烷 加入甲烷容器，通过对系统管路预冷、充填后进行试车。必须通过可靠的 工艺系统和工艺流程保证系统加注、整个过程管路预冷以及试车后整个系 统残余甲烷排放的安全性和可靠性以保证高压组合件试车成功。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，现提供一种可靠、安全的液体甲烷加注 系统。

本发明的具体技术方案是：

一种液体甲烷加注系统，其特征在于：包括加注单元、试车前单元、 容器单元、增压排气单元以及回收排放单元；

加注单元包括甲烷输送罐车、第一氮气气源、系统加注吹气阀、系统 加注阀；所述甲烷输送罐车的出口接系统加注阀进口；系统加注吹气阀的 一端接第一氮气气源，另一端接系统加注阀的出口；

试车前单元包括主管路加注阀、汽蚀管、甲烷主阀、发动机吹气阀、 第二氮气气源以及待加注燃料腔；主管路加注阀和汽蚀管的入口分别接系 统加注阀的出口，汽蚀管的出口接甲烷主阀的入口，发动机吹气阀的入口 接第二氮气气源，发动机吹气阀的出口分别接甲烷主阀的第一出口和待加 注燃料腔；

容器单元包括容器主管路隔离阀、甲烷容器；容器主管路隔离阀的入 口接主管路加注阀出口，容器主管路隔离阀的出口接甲烷容器入口；

增压排气单元包括压力控制单元、高压预冷支路、排气支路；

所述压力控制单元包括测量腔体、压力继电器、压力表、压力传感器； 所述压力继电器、压力表和压力传感器均安装在测量腔体上；所述测量腔 体与甲烷容器连接；

所述排气支路包括容器放气阀、容器安全阀；容器放气阀与容器安全 阀的并联连接，所述排气支路一端接甲烷容器的出口，另一端与大气连通；

所述高压预冷支路包括依次设置的高压气源、容器增压阀、孔板以及 增压气源总隔离阀；增压气源总隔离阀的出口接甲烷容器的入口连接；

回收排放单元包括主管路排液阀、高压预冷排放阀、低压预冷排放阀 以及缓冲容器；所述主管路排液阀的入口接入至甲烷容器入口之前，主管 路排液阀的出口接缓冲容器入口；高压预冷排放阀与低压预冷排放阀的并 联连接，高压预冷排放阀与低压预冷排放阀作为一个整体一端接甲烷主阀 的第二出口，另一端接缓冲容器入口；缓冲容器的出口与大气连通。

上述加注单元、试车前单元、容器单元、增压排气单元以及回收排放 单元中均设置有甲烷浓度实时报警装置。

上述汽蚀管上并联有旁通汽蚀管旁通阀。

上述主管路加注阀上并联有旁通主管路加注旁通阀。

上述主管路排液阀为多个，多个主管路排液阀并联连接，并且一端与 甲烷容器入口连接，另一端与接入至甲烷容器入口和甲烷主阀之间。

上述系统加注阀采用手动截止阀或者气动截止阀；所述容器放气阀为 手动截止阀或者气动截止阀。

上述系统加注阀采用手动截止阀和电动截止阀串接组合；所述容器放 气阀采用手动截止阀和电动截止阀串接组合。

上述容器放气阀采用手动截止阀或者电动截止阀。

上述容器放气阀采用手动截止阀和电动截止阀串接组合。

上述容器增压阀并联设置有多个且每一个容器增压阀控制压力大小不 同。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用加注单元、试车前单元、容器单元、增压排气单元以及 回收排放单元构成的甲烷加注系统，各个单元协调工作，大大提高了甲烷 加注过程的可靠性。

2、本发明在加注单元、试车前单元、容器单元、增压排气单元以及回 收排放单元中均安装甲烷浓度实时报警装置，极大程度的提高了甲烷加注 过程的安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A处局部放大示意图。