[实用新型]煤油换热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤油换热装置，主要用于对航天煤油进行加热或降温处理。

背景技术

航天煤油逐步成为我国新型火箭发动机的主要动力能源。航天煤油的应用体现了液体推进剂由高价到低价、由高毒到近乎无毒的转变；对于降低火箭成本、减少环境污染、提高运载能力具有重要意义。

为了充分发挥航天煤油的能量特性，提高煤油效率，煤油温度需要控制在一定的范围内。而由于煤油易受外界环境温度的影响，需要对其进行升温和降温，以满足航天要求相对恒温的使用需要。

发明内容

本实用新型提供一种煤油换热装置，主要解决了现有航天煤油易受环境影响从而导致无法满足航天要求相对恒温的问题。

本实用新型的具体技术解决方案如下：

该煤油换热装置包括进行热交换的煤油换热器以及调节热交换量的自动调节组件，所述煤油换热器上设置有用于管程介质进入煤油换热器内进行热交换的管程介质入口及管程介质出口，用于对管程介质进行加热或降温的壳程介质进出的壳程介质入口及壳程介质出口；壳程介质入口分别连接有用于对管程介质加热的升温管道以及对管程介质降温的降温管道，降温管道及升温管道上均设置有用于管道开闭的开关；所述自动调节组件包括用于检测管程介质和壳程介质液位的液位计，根据液位计测量的液位以控制壳程介质流量的调节仪，调节仪通过设置在降温管道及升温管道上的流量调节阀对壳程介质流量进行调节。

上述降温管道由两层不锈钢管制成，两层不锈钢管之间的夹层抽真空。

上述升温管道为单层管道，管道外侧包裹有保温层。

上述管程介质出口处设置有用于检测管程介质温度的温度传感器。

上述降温管道内通入的壳程介质为液氮，升温管道内通入的壳程介质为热水。

本实用新型的优点在于：

利用本实用新型提供的煤油换热装置可以在任何航天环境中对航天煤油进行恒温处理，保证航天煤油能够满足火箭发动机的要求；同时，该煤油换热装置结构简单，可靠性强，智能化程度高，尤其适应恶劣的航天工作环境。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

附图明细如下：1-煤油换热器；2-管程介质入口；3-管程介质出口；4-壳程介质入口；5-壳程介质出口；6-升温管道；7-降温管道；8-开关；9-液位计；10-控制箱；11-调节仪；12-流量调节阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详述：

该煤油换热装置包括使煤油和加热或降温介质进行热交换的煤油换热器1，调节热交换量使煤油达到航天发动机使用要求温度的自动调节组件，煤油换热器1上设置有用于管程介质(煤油)进入煤油换热器1内进行热交换的管程介质入口2及管程介质出口3，煤油经管程介质入口3流入热交换器内进行热交换，达到目标温度后经管程介质出口3流出进入航天发动机，而用于对管程介质进行加热或降温的壳程介质经壳程介质入口4流入，壳程介质出口5流出。

壳程介质入口4分别连接有用于对管程介质加热的升温管道以及对管程介质降温的降温管道7，降温管道7及升温管道6上均设置有用于管道开闭的开关8，需要对煤油进行加热时，打开升温管道开关并关闭降温管道开关，而降温则关闭升温管道开关并打开降温管道开关。降温管道和升温管道相对独立。

自动调节组件包括用于检测管程介质和壳程介质液位的液位计9，根据液位计9测量的液位以控制壳程介质流量的调节仪11，调节仪11通过设置在降温管道及升温管道上的流量调节阀对壳程介质流量进行调节；调节仪11一侧与液位计9连接，一侧分别与两个流量调节阀12连接。

煤油换热器1的壳程为液氮(降温)或热水(升温)，管程为煤油。真空管道采用两层不锈钢管制成，夹层为抽真空状态，真空度达到10^-3Pam³/s，保证液氮进入煤油换热器中不被汽化。升温管道6用保温材料进行包覆保温；同时，调节仪11可以选用PID调节仪来控制煤油换热器管程介质的流量和液位实现壳程介质的温度自动调节。

控制箱10中放置加热PID调节仪及降温PID调节仪，主要作用是通过液位调节壳程介质流量。在保证安全间距的情况下将控制箱10用膨胀螺栓安装在墙上。