Система заправлення бака ракети-носія рідким киснем

Реферат: Система заправлення бака ракети-носія рідким киснем, містить заправну ємність з усмоктувальним патрубком і запірним вентилем, насос, заправний трубопровід з теплообмінником і зливний трубопровід з запірним вентилем. Зливний трубопровід сполучений з усмоктувальним патрубком, причому на усмоктувальному патрубку встановлена додаткова ємність для рідкого кисню з додатковим запірним вентилем. UA 80402 U (12) UA 80402 U UA 80402 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ракетно-космічної техніки, а більш конкретно - до наземного обладнання і може використовуватися для заправлення баків ракет-носіїв кріогенними компонентами палива на стартових комплексах і на стендових установках. Відомою є система заправлення бака ракети-носія рідким киснем, що містить заправну ємність з усмоктувальним патрубком і запірним вентилем, насос, заправний трубопровід і зливний трубопровід з запірним вентилем (див. патент України №61327u, МПК B64G 5/00, F17C 6/00, 2011р.). Заправлення ракети-носія (РН) здійснюють перекачуванням рідкого кисню із заправної ємності по заправному трубопроводу у бак за допомогою насоса перед пуском РН. Під час руху кріогенної рідини (рідкого кисню) неминуче її прогрівання через теплоприпливи від навколишнього середовища, через тертя у трубопроводі, тепловиділення під час роботи насоса та інше. Це викликає випарювання частини рідини і призводить до утворення двофазового рідинного потоку, котрий може призвести до зриву роботи насоса (явище кавітації). Отже під час заправлення намагаються тримати рідину у недогрітому до рівноважної температури стані і підвищують тиск на вході у насос шляхом наддування заправної ємності. В разі відміни пуску рідкий кисень зливають у заправну ємність по зливному трубопроводу. Недоліком відомої системи заправлення є її низькі експлуатаційні якості, тому що рідина у нерівноважному стані, потрапивши у бак РН, сполучений з атмосферою, випаровує, і її пара відводиться у дренаж, тобто має місце безповоротна втрата рідини, що заправляють. Найближчою до запропонованої по технічному рішенню є вибрана як прототип система заправлення бака ракети-носія рідким киснем за патентом України №54559и, МПК B64G 5/00, F17C 6/00, 2010р. Ця система заправлення містить заправну ємність з усмоктувальним патрубком і запірним вентилем, насос, заправний трубопровід з теплообмінником і зливний трубопровід з запірним вентилем. Рідкий кисень із заправної ємності перекачується у заправний трубопровід і у теплообмінник, де він переохолоджується для запобігання вскип'ячування, і потрапляє у бак РН до визначеного рівня Нном. Після цього заправлення продовжують з одночасним зливанням рідкого кисню у заправну ємність по зливному трубопроводу, тобто ведуть термостатування бака для підтримання температури охолодженого рідкого кисню і рівня, збільшуючи його щільність і виключаючи втрати рідкого кисню, що заправляють (знімання теплоприпливів до баку і трубопроводів відбувається за рахунок технологічного холодоагенту рідкого азоту, що знаходиться у теплообміннику). Коли рівень рідини у баку Нб>Нном, то витрачання зливання повинно перевищувати витрачання наповнення (рівень починає падати), а коли НбНном), зливання йде з витрачанням, що перевищує витрачання заповнення, і залишки зливання перед насосом 4 поступають у додаткову ємність 9. Коли рівень у баку 11 знижується (Нб