Projekt nowego elastycznego węża z izolacją próżniową kriogeniczną, część pierwsza

Wraz z rozwojem nośności rakiety kriogenicznej wzrasta również zapotrzebowanie na szybkość napełniania paliwem pędnym.Rurociąg transportujący płyn kriogeniczny jest niezbędnym wyposażeniem w dziedzinie lotnictwa, który jest stosowany w kriogenicznym systemie napełniania propelentem.W rurociągu transportującym płyn o niskiej temperaturze wąż próżniowy o niskiej temperaturze, ze względu na dobre uszczelnienie, odporność na ciśnienie i zginanie, może kompensować i absorbować zmianę przemieszczenia spowodowaną rozszerzalnością cieplną lub skurczem na zimno spowodowanym zmianą temperatury, kompensować instalację odchylenie rurociągu i zmniejszyć wibracje i hałas oraz stać się niezbędnym elementem transportu płynu w niskotemperaturowym systemie napełniania.Aby dostosować się do zmian położenia spowodowanych ruchem dokującym i zrzucającym króćca do napełniania paliwem w niewielkiej przestrzeni wieży ochronnej, projektowany rurociąg powinien mieć pewną elastyczność adaptacji zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym.

Nowy kriogeniczny wąż próżniowy zwiększa średnicę konstrukcyjną, poprawia zdolność przenoszenia płynów kriogenicznych i ma elastyczne możliwości adaptacji zarówno w kierunku poprzecznym, jak i wzdłużnym.

Ogólny projekt konstrukcji kriogenicznego węża próżniowego

Zgodnie z wymaganiami użytkowania i środowiskiem mgły solnej jako główny materiał rurociągu wybiera się materiał metalowy 06Cr19Ni10.Zespół rur składa się z dwóch warstw korpusów rur, korpusu wewnętrznego i korpusu sieci zewnętrznej, połączonych kolanem 90° w środku.Folia aluminiowa i tkanina niealkaliczna są naprzemiennie nawijane na zewnętrzną powierzchnię korpusu wewnętrznego, tworząc warstwę izolacyjną.Szereg pierścieni podtrzymujących węże z PTFE jest umieszczonych na zewnątrz warstwy izolacyjnej, aby zapobiec bezpośredniemu kontaktowi między rurami wewnętrznymi i zewnętrznymi oraz poprawić wydajność izolacji.Dwa końce złącza zgodnie z wymaganiami połączenia, projekt dopasowanej struktury złącza adiabatycznego o dużej średnicy.Skrzynka adsorpcyjna wypełniona sitem molekularnym 5A jest umieszczona w kanapce utworzonej między dwiema warstwami rur, aby zapewnić dobry stopień próżni i trwałość próżni w rurociągu kriogenicznym.Korek uszczelniający jest używany do interfejsu procesowego odkurzania kanapkowego.

Materiał warstwy izolacyjnej

Warstwa izolacyjna składa się z wielu warstw ekranu refleksyjnego i warstwy dystansowej nawiniętej naprzemiennie na ścianę adiabatyczną.Główną funkcją ekranu reflektora jest izolowanie przenikania ciepła promieniowania zewnętrznego.Przekładka może zapobiegać bezpośredniemu kontaktowi z ekranem odbijającym oraz działać jako środek zmniejszający palność i izolujący ciepło.Odblaskowe materiały ekranowe obejmują folię aluminiową, aluminiowaną folię poliestrową itp., A materiały warstwy dystansowej obejmują niealkaliczny papier z włókna szklanego, niealkaliczną tkaninę z włókna szklanego, tkaninę nylonową, papier adiabatyczny itp.

W schemacie projektowym folia aluminiowa jest wybrana jako warstwa izolacyjna jako ekran odbijający, a niealkaliczna tkanina z włókna szklanego jako warstwa dystansowa.

Adsorbent i skrzynka adsorpcyjna

Adsorbent jest substancją o strukturze mikroporowatej, której jednostkowa masa powierzchniowa adsorpcji jest duża, dzięki sile molekularnej przyciągającej cząsteczki gazu na powierzchnię adsorbentu.Adsorbent w kanapce rury kriogenicznej odgrywa ważną rolę w uzyskaniu i utrzymaniu stopnia próżni kanapki w kriogenice.Powszechnie stosowanymi adsorbentami są sita molekularne 5A i węgiel aktywny.W próżni i warunkach kriogenicznych sito molekularne 5A i węgiel aktywny mają podobną zdolność adsorpcji N2, O2, Ar2, H2 i innych powszechnie stosowanych gazów.Węgiel aktywny łatwo desorbuje wodę podczas odkurzania kanapkowego, ale łatwo spala się w O2.Węgiel aktywny nie jest wybierany jako adsorbent dla rurociągu z ciekłym tlenem.

W schemacie projektowym jako adsorbent warstwowy wybrano sito molekularne 5A.


Czas postu: 12-05-2023