Мар 28

Криогенная жидкость хранится в баке при докритическом давлении в виде смеси жидкости и пара. При использовании ее в условиях невесомости требуется разделение фаз, чтобы обеспечить стабильность давления при подаче жидкости и предотвратить случайную ее потерю при дренажировании. Был предложен ряд методов для разделения фаз, в том числе использование капилляров, полупроницаемых мембран и даже вращения бака для создания искусственной гравитации. Можно применять и магнитные поля, имея в виду парамагнитные свойства кислорода.

Рис.5. Двухфазное хранение с подачей пара:

1 – штуцер заправки; 2 – клапан дренажирования в полете; 3 – клапан для заполнения и продувки бака; 4 – регулятор давления; 5 – змеевик нагревателя; 6 – регулятор нагревателя; 7 – отсечный кран.

На рис. 5 схематически показана система с нагреванием бака для создания в нем давления. Предварительное создание давления аналогично описанному выше. Наибольший интерес представляет процесс использования бака. Чрезвычайно важно, что запасы кислорода хранятся в виде смеси жидкости и пара. В условиях невесомости масса жидкости, сконцентрированная в каком-либо месте резервуара, может состоять из жидкости и пара в любой пропорции. Поэтому состояние этой массы может соответствовать любой точке на линии 2-2′ диаграммы рис. 6.

Подаваемая жидкость сначала проходит через клапан и дросселируется до давления более низкого, чем в баке. Состояние до дросселирования характеризуется линией 2-2′, а после дросселирования 3-3′. Температура жидкости после дросселирования ниже, чем при хранении. Таким образом, прохождение жидкости через теплообменник, установленный в баке, позволяет обеспечить передачу энергии на участке 3-4 или 3′-4 (при постоянном давлении).

Рис.6. Диаграмма «давление – энтальпия» для двухфазного хранения жидкости с подачей пара:

А – линия насыщенной жидкости; Б – линия насыщенного пара; В – состояние отбираемой жидкости; 1 – заправка; 2-2′ – отбор проб; 3-3′ – состояние жидкости после дросселирования; 4 – выход жидкости из бака

Тогда жидкость может испаряться и слегка подогреваться, что обеспечит подачу ее при температуре, близкой к температуре хранения жидкости, но при более низком давлении. Нагревание резервуара для создания давления сходно с рассмотренным ранее нагреванием в случае хранения жидкости при сверхкритическом давлении. Количество жидкости в баке измеряется с помощью емкостного датчика матричного типа. Такой метод подачи жидкости обеспечивает автоматическое разделение фаз при дренажировании и целесообразен при длительном использовании в условиях невесомости. Необходима тщательно продуманная теплоизоляция с тем, чтобы избежать дренажирования жидкости, когда она при отборе из бака остается исключительно в жидкой фазе.

Похожие статьи:

  1. Хранение жидкости под давлением в баке с вытеснительной камерой Однофазная сжатая жидкость хранится в баке, снабженном эластичной вытеснительной камерой,...
  2. Хранение кислорода при сверхкритических давлениях с подачей тепла Однофазную жидкость при сверхкритическом давлении вытесняют из бака, создавая в...
  3. Обеспечение кислородом на космическом корабле Общая потребность в кислороде на космическом корабле определяется тремя факторами:...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.