一种用于高压气体充装及回收的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于高压气体充装及回收的方法，包括首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，通过调节阀单元调控，使切换至气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力；通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，通过调节阀单元调控，使切换至气体增压回收通路进行回收，直至气体回收完成。本发明专利技术提出的用于卫星动力系统的高压气体充装及回收的方法，实现了充装和回收两个工序共用一套气路，并实现了充装和回收两个工序无缝切换，极大降低了人工劳动强度，解决了连接关系切换时气体泄漏的问题。

A method for high pressure gas filling and recovery

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压气体充装及回收的方法
本专利技术涉及气体充装及回收
，特别是涉及一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收方法。
技术介绍
卫星在被运载火箭释放后以及在轨运行期间，常常需要调整其飞行姿态，以动力系统产生推力是卫星在空间调整姿态的一种方案。在卫星组装过程中，需要对其配置的动力系统进行充放气操作。在传统的高压气瓶组向目标容器进行气体充装及气体回收的过程中，常采用贮存有足够高的初始气源压力的气瓶，通过气压平衡方式向目标容器充装气体，以达到目标容器要求的压力值，或者通过气体增压泵将气瓶内气体增压充装至目标容器。当气体回收时采用逆向操作，即目标容器通过气压平衡方式向气瓶回收气体，或者通过气体增压泵将目标容器内气体增压回收至高压气瓶。由于气体增压泵为单向输出，如果采用上述的气体充装及回收方法，需要中途将气体增压泵输入口和输出口调换，工艺较为复杂，且存在气体介质泄漏的现象，影响工作环境，如氦气的泄漏会造成氦气本底增加，不利于氦气检漏的实施。因此，提供一种操作简单、方便可靠且节约人力的高压气体充装及回收的方法是目前要解决的问题。
技术实现思路
为解决相关技术中的上述技术问题，本专利技术提出一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收的方法，实现了充装和回收两个工序共用一套气路，并实现了充装和回收两个工序无缝切换，极大的降低了人工劳动强度，解决了连接关系切换时气体泄漏的问题。具有操作简单、稳定可靠等优点。本专利技术提供了一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收的方法，高压气瓶和目标容器分别通过气体充装通路和气体回收通路连接形成回路，其中，所述气体充装通路包括气体平衡充装通路与气体增压充装通路，所述气体回收通路包括气体平衡回收通路与气体增压回收通路，所述用于高压气体充装及回收的方法包括以下步骤：通过高压气瓶向目标容器中充装气体，具体为：首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，切换至气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力；使目标容器中的充装气体回收至高压气瓶，具体为：首先通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，切换至气体增压回收通路进行回收，直至气体回收完成。进一步地，所述首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，切换气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力包括：计算所述高压气瓶侧和所述目标容器侧的压力差值；当所述压力差值达到预设范围时，通过调节阀单元调控，使所述气体增压充装通路打开，同时使其他通路关闭，并通过设置于气体增压充装通路上的增压装置使气体压力增加，完成高压气体的增压充装，直至达到工作压力。进一步地，所述首先通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，切换至气体增压回收通路进行回收，直至回收完成包括：计算所述高压气瓶侧和所述目标容器侧的压力差值；当所述压力差值达到预设范围时，通过调节阀单元调控，使所述气体增压回收通路打开，同时使其他通路关闭，并通过设置于气体增压回收通路上的增压装置使气体压力增加，直至完成高压气体的回收。更进一步地，所述高压气瓶的压力值是通过设置于所述高压气瓶侧的第一传感器测得的，所述目标容器的压力值是通过设置于所述目标容器侧的第二传感器测得的。可以采用第一传感器和第二传感器测量值的差值作为增压充装和增压回收的启动条件。具体地，在气体充装过程中，计算所述第一传感器和所述第二传感器测量的压力差值，当所述差值小于1MPa时，所述调节阀单元切换阀位状态，使所述气体增压充装通路开启同时使其他通路关闭，以完成所述高压气体的增压充装。在气体回收过程中，计算所述第一传感器和所述第二传感器测量的压力差值，当所述差值小于1MPa时，所述调节阀单元切换阀位状态，使所述气体增压回收通路开启同时使其他通路关闭，以完成所述高压气体的增压回收。进一步地，通过在所述气体平衡充装通路上设置第一限流孔，以控制所述目标容器的压力上升速率。进一步地，通过在所述气体平衡回收通路上设置第二限流孔，以控制所述目标容器的压力下降速率。进一步地，为了实现所述气体平衡充装通路、气体增压充装通路、气体平衡回收通路和气体增压回收通路的相互切换，可以将所述调节阀单元设置为：用于控制气体平衡充装通路、气体增压充装通路和气体增压回收通路切换的第一切换阀；用于控制气体平衡充装通路和气体增压充装通路切换的第二切换阀；用于控制气体充装通路和气体回收通路切换的第三切换阀；用于控制气体增压充装通路和气体增压回收通路切换的第四切换阀。进一步地，在气体充装过程中，通过设置于所述气体充装通路的第一单向阀防止所述目标容器侧的气体反流；在气体回收过程中，通过设置于所述气体回收通路的第二单向阀防止所述压力气瓶侧的气体反流。本专利技术实施例的一种用于高压气体充装及回收的方法，实现了充装和回收两个工序共用一套气路，并实现了充装和回收两个工序无缝切换，极大降低了人工劳动强度，解决了连接关系切换时气体泄漏的问题，且高压气体充装及回收过程操作更简单、方便可靠。在阅读具体实施方式并且在查看附图之后，本领域的技术人员将认识到另外的特征和优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的用于高压气体充装及回收方法的流程图。图2是本专利技术实施例提供的气体充装过程的流程图。图3是本专利技术实施例提供的气体回收过程的流程图。图4是本专利技术实施例提供的气体平衡充装通路的示意图。图5是本专利技术实施例提供的气体增压充装通路的示意图。图6是本专利技术实施例提供的气体平衡回收通路的示意图。图7是本专利技术实施例提供的气体增压回收通路的示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。诸如“下面”、“下方”、“在…下”、“低”、“上方”、“在…上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。参见图1，本专利技术的实施例提供了一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收方法，高压气瓶和目标容器分别通过气体充装通路和气体回收通路连接形成回路，其中，气体充装通路包括气体平衡充装通路与气体增压充装通路，所述气体回收通路包括气体平衡回收通路与气体增压回收通路，具体包括以下步骤：S10通过高压气瓶向目标容器中充装气体，具体为：首先通过气体平衡充装通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收方法，高压气瓶和目标容器分别通过气体充装通路和气体回收通路连接形成回路，其中，所述气体充装通路包括气体平衡充装通路与气体增压充装通路，所述气体回收通路包括气体平衡回收通路与气体增压回收通路，其特征在于，包括以下步骤：/n通过高压气瓶向目标容器中充装气体，具体为：首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，切换至气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力；/n使目标容器中的充装气体回收至高压气瓶，具体为：首先通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，切换至气体增压回收通路进行回收，直至气体回收完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星动力系统的高压气体充装及回收方法，高压气瓶和目标容器分别通过气体充装通路和气体回收通路连接形成回路，其中，所述气体充装通路包括气体平衡充装通路与气体增压充装通路，所述气体回收通路包括气体平衡回收通路与气体增压回收通路，其特征在于，包括以下步骤：
通过高压气瓶向目标容器中充装气体，具体为：首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，切换至气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力；
使目标容器中的充装气体回收至高压气瓶，具体为：首先通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，切换至气体增压回收通路进行回收，直至气体回收完成。


2.根据权利要求1所述的高压气体充装及回收方法，其特征在于，所述首先通过气体平衡充装通路进行充装，充装到一定程度后，切换气体增压充装通路进行充装，直至达到工作压力包括：
计算所述高压气瓶侧和所述目标容器侧的压力差值；
当所述压力差值达到预设范围时，通过调节阀单元调控，使所述气体增压充装通路打开，同时使其他通路关闭，并通过设置于所述气体增压充装通路上的增压装置使气体压力增加，完成气体的增压充装，直至达到工作压力。


3.根据权利要求1所述的高压气体充装及回收方法，其特征在于，所述首先通过气体平衡回收通路进行回收，回收到一定程度后，切换至气体增压回收通路进行回收，直至回收完成包括：
计算所述高压气瓶侧和所述目标容器侧的压力差值；
当所述压力差值达到预设范围时，通过调节阀单元调控，使所述气体增压回收通路打开，同时使其他通路关闭，并通过设置于所述气体增压回收通路上的增压装置使气体压力增加，完成气体的增压回收，直至回收完成。


4.根据权利要求2或3所述的高压气体充装及回收方法，其特征在于，所述高压气瓶的压力值是通过设置于所述高压气瓶侧的第一传感器测得的，所述目标容器的压力值是通过设置于所述目标容...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立乔，张亚民，申媛，
申请(专利权)人：蓝箭航天空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11