适用于液氮供应管路的多余气体排放装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了适用于液氮供应管路的多余气体排放装置及方法，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。本发明专利技术结构简单合理，操作方便，进行多余气体排放时，避免了传统气液分离装置造成的额外液氮排放，因而大大减少对周围环境的影响，并能稳定供应管路内压强，能实现长距离液氮供应管路多余气体的有效排放，有效减少多余气体进入使用液氮装置后造成的温度波动等影响。

Device and method of excess gas discharge for liquid nitrogen supply pipeline

【技术实现步骤摘要】
适用于液氮供应管路的多余气体排放装置与方法
本专利技术涉及航天器地面试验，具体地，涉及一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，尤其是一种适用于长距离液氮供应管路的多余气体排放装置。
技术介绍
航天器所处的太空环境中，面临宇宙冷黑背景，此冷黑背景相当于3K～4K的黑体。而航天器发射到天空环境之前，需要在地面进行大量的模拟太空环境下的试验，采用液氮作为冷却介质进行温度模拟。而大量的如气氮调温装置、液氮冷板等装置在使用液氮时具有间歇性的特征，且在使用液氮时，一旦进入氮气，或造成温度波动。长距离的液氮管路以及液氮杜瓦在使用过程中，虽然有保温材料，但由于保温材料的漏热，会在管路中形成气体，在使用液氮的装置暂时不需要液氮时，产生的气体会累计在管路中，一旦使用液氮的装置在需要液氮供应时，先进入的是气氮，气氮温度较高，并且热容量小，进入装置后，会造成温度波动。此外，由于液氮在气化后，体积膨胀，积聚在管路内部会造成管路内部压力升高，过高的压力，将造成液氮使用装置内部的压力波动。为了避免上述现象，国内一般通过增加管道保温效果，减少管道内部液氮气化，大大增加了成本，并且但难以完全避免上述问题，此外，还有设置中间缓冲容器，容器一直保持放空，液氮气化产生的氮气得到释放，但这种方法虽然非常有效，但是，大大增加了空间，有些场合难以安装、改进。公开号为CN103388744A的专利文献公开了一种液氮输送装置，用于输出液氮容器中的液氮，其中，包括：液氮泵；为所述液氮泵提供压缩空气以驱动所述液氮泵工作的气源；控制所述压缩空气进出所述液氮泵的持续时间和间隔时间的控制器。本专利技术提供的液氮输送装置中的液氮泵通过控制器实现输入参数后通过程序控制，气源提供压缩空气驱动，使液氮泵能够自动定时定量运行，无需人工的全程参与，智能化程度更高，节省了人工，降低了成本，而且也使液氮的输送效率得到了显著的提升。但是，液氮在输送过程中较难避免液氮气化产生氮气，而气体氮的产生会影响管路的压力以及温度，最终影响液氮使用装置内部的压力和温度波动。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于长距离液氮供应管路的多余气体排放装置与方法。根据本专利技术提供的一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。优选地，所述检测装置包括如下任一种或任多种传感器：-温度传感器(3)；-液位传感器；-压力传感器(8)。优选地，所述控制仪表(4)根据检测装置的检测信号控制气体排放装置排放气体。优选地，所述气体排放装置包括控制阀(5)、气体排放管路(9)，所述控制阀(5)设置在气体排放管路(9)上，控制阀(5)连接控制仪表(4)，气体排放管路(9)连接气体收集腔(2)。优选地，还包括缓冲容器(6)，所述缓冲容器(6)设置在液氮供应管路(1)上，缓冲容器(6)连接气体收集腔(2)。优选地，所述检测装置设置在气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内。优选地，所述缓冲容器(6)设置在液氮供应装置与液氮使用装置之间的液氮供应管路(1)上；缓冲容器与液氮供应装置连接的一侧液氮供应管路(1)上设置有缓冲容器进液阀(7)，缓冲容器进液阀(7)连接控制仪表(4)。优选地，所述气体排放管路(9)与气体收集腔(2)一体成型或通过连接件匹配连接。优选地，所述检测装置、控制仪表(4)远程连接外部控制装置。根据本专利技术提供的一种适用于液氮供应管路的多余气体排放方法，包括如下步骤：步骤1：检测装置实时检测气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内的气体状态，并将检测信号传送到控制仪表(4)；步骤2：控制仪表(4)根据检测信号判断气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内的气体状态是否达到预设上限值；若未达到预设上限值，则命令检测装置继续检测气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内的气体状态；若达到预设上限值，则执行步骤3；步骤3：控制仪表(4)命令控制阀(5)打开，气体排放管路(9)排放多余气体；步骤4：重复步骤1；步骤5：控制仪表(4)根据检测信号判断气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内的气体状态是否达到预设下限值；若达到预设下限值，则命令控制阀(5)关闭，停止气体排放。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术结构简单合理，操作方便，进行多余气体排放时，避免了传统气液分离装置造成的额外液氮排放，因而大大减少对周围环境的影响，并能稳定供应管路内压强，能实现长距离液氮供应管路多余气体的有效排放，有效减少多余气体进入使用液氮装置后造成的温度波动等影响。2、本专利技术装置存在可以接受远程测控的电器元件，可以与控制系统有效结合，实现更为复杂的控制。3、本专利技术装置在适用于液氮系统的基础上，经过改造后，可适用于其他低温液化的气体的间歇性的长距离输送。4、本专利技术避免了传统的方法造成的液氮的浪费，且有效减少液氮的排放减少对于周围环境的影响。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术一个实施例与使用液氮装置的连接结构示意图。图3为本专利技术另一个实施例与使用液氮装置的连接结构示意图。图中示出：0-液氮供应管路外包裹的保温材料5-控制阀1-液氮供应管路6-缓冲容器2-气体收集腔7-缓冲容器进液阀3-温度传感器8-压力传感器4-控制仪表9-气体排放管路具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本专利技术提供了一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置及方法，包括：液位检测装置、排放装置。其中，液位检测装置用于检测气体是否已经充满收集空间，排放装置根据检测结果对多余气体进行排放。本专利技术进行多余气体排放时，避免了传统气液分离装置造成的额外液氮排放，因而大大减少对周围环境的影响，具有很好的效果；本专利技术结构简单，操作方便，能实现长距离液氮供应管路多余气体的有效排放，有效减少多余气体进入使用液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，包括：气体收集腔(2)、检测装置、控制仪表(4)、气体排放装置，气体收集腔(2)一端连接液氮供应管路(1)，气体收集腔(2)的另一端连接气体排放装置，气体收集腔(2)内设置有检测装置，检测装置连接控制仪表(4)，控制仪表(4)连接气体排放装置。


2.根据权利要求1所述的适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，所述检测装置包括如下任一种或任多种传感器：
-温度传感器(3)；
-液位传感器；
-压力传感器(8)。


3.根据权利要求1所述的适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，所述控制仪表(4)根据检测装置的检测信号控制气体排放装置排放气体。


4.根据权利要求1所述的适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，所述气体排放装置包括控制阀(5)、气体排放管路(9)，所述控制阀(5)设置在气体排放管路(9)上，控制阀(5)连接控制仪表(4)，气体排放管路(9)连接气体收集腔(2)。


5.根据权利要求1所述的适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，还包括缓冲容器(6)，所述缓冲容器(6)设置在液氮供应管路(1)上，缓冲容器(6)连接气体收集腔(2)。


6.根据权利要求5所述的适用于液氮供应管路的多余气体排放装置，其特征在于，所述检测装置设置在气体收集腔(2)和/或缓冲容器(6)内。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：季琨，李灿伦，关阳，王晓占，刘家林，章明珠，吴嘉贞，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31