一种用于液氢高空安全排放的组合装置的制作方法

1.本实用新型属于液氢高空安全排放技术领域，具体为一种用于液氢高空安全排放的组合装置。


背景技术：

2.液氢是一种高能、低温液体燃料，无色无味、透明的低温液体，沸点为 20.35k，冰点为13.55k，密度为0.长明火引线管(7)g/cm3，广泛用于发射通讯卫星、宇宙飞船和航天飞机等运载火箭中，而液氢的安全贮存和排放一直备受关注。在运载火箭发动机试车燃气发生器与氢氧涡轮泵联合试验时，将产生大量的高压液氢介质，一般会将试验过程中产生的液氢引至经汽化器转化成气态氢气，转化的气态氢气温度仍然较低且易燃易爆，直接排放仍将产生重大的安全隐患。而氢气本身无毒，燃烧后产物为水，没有污染，属于清洁能源。本实用新型旨在将低温气态氢气进行高空点燃，实现安全排放的功能。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种用于液氢高空安全排放的组合装置，解决了在运载火箭发动机试车燃气发生器与氢氧涡轮泵联合试验时，将产生大量的高压液氢介质，一般会将试验过程中产生的液氢引至经汽化器转化成气态氢气，转化的气态氢气温度仍然较低且易燃易爆，直接排放仍将产生重大的安全隐患的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于液氢高空安全排放的组合装置，包括燃烧头，所述燃烧头的内壁开设有长条孔，所述燃烧头的外表面设置有导流槽，所述长条孔的下表面与低温氢主排放管路的外表面固定连接，所述燃烧头的外表面设置有第一引流罩，所述第一引流罩的内壁固定连接有两个第二引流罩，所述第二引流罩的外表面固定连接有长明火引线管。
7.作为本实用新型的进一步方案：所述第二引流罩的内壁固定连接有长明火气源管路，所述第二引流罩的内壁固定连接有离子火探针。
8.作为本实用新型的进一步方案：所述第二引流罩的内壁固定连接有耐温绝缘板，所述第二引流罩的内壁通过耐温绝缘板固定连接有点火电极。
9.作为本实用新型的进一步方案：所述长明火气源管路的顶端设置有喷嘴，所述喷嘴的形状为喇叭状。
10.作为本实用新型的进一步方案：所述第一引流罩和第二引流罩的材料均为耐温不锈钢310s。
11.(三)有益效果
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
13.1、该用于液氢高空安全排放的组合装置，通过设置有第一引流罩，第一引流罩采
用耐温不锈钢310s材料制作，连续耐温1150℃，最高耐温可达 1200℃。液氢燃烧时，燃烧头周围空气急剧消耗，燃烧头附近的温度将急剧升高，产生大量的辐射热，热量朝上发散，燃烧头起到很好的空气引流的效果，保证液氢燃烧所需要的空气介质，通过控制燃烧头和第一引流罩的相对位置，一定程度降低辐射热对引流罩内的影响，第一引流罩的存在，适用于不同排放流量的液氢介质，还具备防止恶劣天气对排放气流的影响。
14.2、该用于液氢高空安全排放的组合装置，通过设置有燃烧头、长条孔、导流槽和低温氢主排放管路，低温氢主排放管路和燃烧头之间采用焊接的方式连接，低温氢主排放管路和燃烧头的相对位置如图所示，低温氢主排放管路伸出燃烧头内一定高度，保证液氢良好的扩散性及避免氢大量堆积至燃烧头底部而形成爆燃的危险，燃烧头采用塔形圆柱体设计结构，设计有液氢排放层，每层均有若干长条孔，液氢介质通过低温氢主排放管路进入燃烧头，通过排放层上的长条孔向外喷射，长条孔外设有导流槽，对喷射而出的液氢具备一定的引流作用，有利于与空气进行混合，同时降低液氢的排放速度，各排放层上的长条孔采用错位的方式进行排布，有利于液氢排放的扩散。
15.3、该用于液氢高空安全排放的组合装置，通过设置有第二引流罩、长明火气源管路、离子火探针、点火电极和喷嘴，第二引流罩采用耐温不锈钢310s 材料制作，连续耐温1150℃，最高耐温可达1200℃，第二引流罩的作用其一为方便引射的形成，将空气引入常温氢气内便于混合形成；其二为防止恶劣天气对于点火火焰的影响，防止点火不成功问题，喷嘴设计为喇叭口，有利于可燃气体向外喷射，喷嘴和长明火气源管路焊接，点火电极与第二引流罩之间采用耐温绝缘板进行固定，耐温绝缘板设计长条孔，方便调整点火电极的高度，长明火点火前先接通点火电极，然后在通长明火点火气源，防止爆燃，离子火探针用于实现火焰的检测，离子火探针高于喷嘴上方，点火电极和离子火探针均通过长明火引线管将导线引至外置点火控制箱内，有效的避免了导线因高温而产生损坏的危险。
附图说明
16.图1为本实用新型正视剖面的结构示意图；
17.图2为本实用新型图1中a处放大的结构示意图；
18.图中：1燃烧头、2长条孔、3导流槽、4低温氢主排放管路、5第一引流罩、6第二引流罩、7长明火引线管、8长明火气源管路、9离子火探针、10 点火电极、11耐温绝缘板、12喷嘴。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
20.如图1-2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种用于液氢高空安全排放的组合装置，包括燃烧头1，燃烧头1的内壁开设有长条孔2，燃烧头1 的外表面设置有导流槽3，长条孔2的下表面与低温氢主排放管路4的外表面固定连接，燃烧头1的外表面设置有第一引流罩5，第一引流罩5的内壁固定连接有两个第二引流罩6，第二引流罩6的外表面固定连接有长明火引线管7，通过设置有第一引流罩5，第一引流罩5采用耐温不锈钢310s材料制作，连续耐温1150℃，最高耐温可达1200℃。液氢燃烧时，燃烧头1周围空气急剧消耗，燃烧头1附近的温度将急剧升高，产生大量的辐射热，热量朝上发散，燃烧头1起到很好的空气引流的效果，保证液氢燃烧所需要的空气介质，通过控制燃烧头1和第一引流罩5的相对位置，一
定程度降低辐射热对引流罩内的影响，第一引流罩5的存在，适用于不同排放流量的液氢介质，还具备防止恶劣天气对排放气流的影响。
21.具体的，如图1所示，第二引流罩6的内壁固定连接有长明火气源管路8，第二引流罩6的内壁固定连接有离子火探针9,第二引流罩6的内壁固定连接有耐温绝缘板11，第二引流罩6的内壁通过耐温绝缘板11固定连接有点火电极10，通过设置有燃烧头1、长条孔2、导流槽3和低温氢主排放管路4，低温氢主排放管路4和燃烧头1之间采用焊接的方式连接，低温氢主排放管路4 和燃烧头1的相对位置如图1所示，低温氢主排放管路4伸出燃烧头1内一定高度，保证液氢良好的扩散性及避免氢大量堆积至燃烧头1底部而形成爆燃的危险，燃烧头1采用塔形圆柱体设计结构，设计有液氢排放层，每层均有若干长条孔2，液氢介质通过低温氢主排放管路4进入燃烧头1，通过排放层上的长条孔2向外喷射，长条孔2外设有导流槽3，对喷射而出的液氢具备一定的引流作用，有利于与空气进行混合，同时降低液氢的排放速度，各排放层上的长条孔2采用错位的方式进行排布，有利于液氢排放的扩散。
22.具体的，如图2所示，长明火气源管路8的顶端设置有喷嘴12，喷嘴12 的形状为喇叭状，第一引流罩5和第二引流罩6的材料均为耐温不锈钢310s，通过设置有第二引流罩6、长明火气源管路8、离子火探针9、点火电极10和喷嘴12，第二引流罩6采用耐温不锈钢310s材料制作，连续耐温1150℃，最高耐温可达1200℃，第二引流罩6的作用其一为方便引射的形成，将空气引入常温氢气内便于混合形成；其二为防止恶劣天气对于点火火焰的影响，防止点火不成功问题，喷嘴12设计为喇叭口，有利于可燃气体向外喷射，喷嘴12和长明火气源管路8焊接，点火电极10与第二引流罩6之间采用耐温绝缘板11进行固定，耐温绝缘板11设计长条孔2，方便调整点火电极10的高度，长明火点火前先接通点火电极10，然后在通长明火点火气源，防止爆燃，离子火探针9用于实现火焰的检测，离子火探针9高于喷嘴12上方，点火电极10和离子火探针9均通过长明火引线管7将导线引至外置点火控制箱内，有效的避免了导线因高温而产生损坏的危险。
23.本实用新型的工作原理为：
24.s1、液氢燃烧时，燃烧头1周围空气急剧消耗，燃烧头1附近的温度将急剧升高，产生大量的辐射热，热量朝上发散，燃烧头1起到很好的空气引流的效果，保证液氢燃烧所需要的空气介质，通过控制燃烧头1和第一引流罩5的相对位置，一定程度降低辐射热对引流罩内的影响，第一引流罩5的存在，适用于不同排放流量的液氢介质；
25.s2、第二引流罩6的作用其一为方便引射的形成，将空气引入常温氢气内便于混合形成；其二为防止恶劣天气对于点火火焰的影响，防止点火不成功问题，低温氢主排放管路4伸出燃烧头1内一定高度，保证液氢良好的扩散性及避免氢大量堆积至燃烧头1底部而形成爆燃的危险。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下
作出各种变化。