一种高效率火箭发动机外表面回温系统及方法与流程

本发明涉及回温系统，具体涉及一种高效率火箭发动机外表面回温系统及方法。

背景技术：

1、在低温火箭发动机试验中，在发动机试验后需对发动机低温管道及泵进行高效快速回温，以确保发动机能快速进入下一个工作流程，回温过程中，如果温度过高，会对发动机上的非金属零件造成损害，如果温度较低，则不能完成其快速回温。

2、现有的回温系统一般是采用将回温空间封闭起来的方式，如一般的厂房回温，或者进行现场的包覆。这些方法的回温效果挺好，但在发动机试验中，由于现场的环境复杂，发动机在工作中存在高温、大热流辐射、大震动、强烈气流隐射等因素，因此难以建立固定式的回温空间，一般建立的均为组装式的封闭结构，然而组装式封闭结构的准备工作时间较长，导致回温效率低且回温时间长。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高效率火箭发动机外表面回温系统及方法，以解决现有组装式封闭结构组装准备时间较长，导致工作效率低，回温时间长的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种高效率火箭发动机外表面回温系统，所述火箭发动机外围绕其周向设有氮气消防圈和站立平台；所述氮气消防圈位于站立平台上方；其特殊之处在于：包括上柔性幕布、下柔性幕布以及加热机构；

3、所述上柔性幕布的上端悬挂于所述氮气消防圈上，下端与所述站立平台接触；且上柔性幕布绕火箭发动机外围布置一周，形成上回温空间；

4、所述下柔性幕布上端悬挂于所述站立平台下方，下端与地面接触；且下柔性幕布绕火箭发动机外围布置一周，形成下回温空间；

5、所述加热机构的加热端与站立平台连接，并位于上回温空间或下回温空间内，用于向上回温空间和下回温空间内提供热气。

6、进一步地，所述加热机构包括热气分布管和空气加热器，热气分布管构成所述加热端；

7、所述热气分布管安装在所述站立平台上，且位于所述上回温空间或下回温空间内；所述热气分布管绕火箭发动机外围设置，其靠近火箭发动机的一侧设有多个热气出口；

8、所述空气加热器通过气体传输管路组件与热气分布管连通，用于向上回温空间和下回温空间内填充热气。

9、进一步地，所述空气加热器位于上回温空间和下回温空间外；

10、所述下柔性幕布或者站立平台上设有两个连接通孔；

11、所述气体传输管路组件包括第一管路和两个第二管路；

12、所述第一管路一端与空气加热器连通，另一端与两个第二管路一端连通；

13、所述第二管路的另一端分别穿过两个所述连接通孔与热气分布管连通。

14、进一步地，所述第二管路为柔性管路。

15、进一步地，所述热气分布管整体为c形。

16、进一步地，还包括温度传感器；

17、所述温度传感器安装于空气加热器上，以获取热气温度。

18、进一步地，还包括红外测温枪；

19、所述红外测温枪用于获取下回温空间或/和上回温空间内的气温分布状态。

20、进一步地，还包括质量流量计；

21、所述质量流量计安装在第一管路上，用于获取热气流量。

22、进一步地，所述上柔性幕布和下柔性幕布采用双面涂胶石棉布制作；

23、所述站立平台下方绕火箭发动机外围均匀设有多个挂环；

24、所述上柔性幕布和下柔性幕布的上端均匀设有多个挂钩

25、所述上柔性幕布上端通过其上的挂钩悬挂于氮气消防圈上；

26、所述下柔性幕布上端的挂钩与所述挂环配合悬挂。

27、本发明还提供了一种高效率火箭发动机外表面回温方法，基于上述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特殊之处在于，包括以下步骤：

28、步骤1、火箭发动机试验完毕后，将加热机构快速推至火箭发动机一侧；

29、步骤2、将上柔性幕布上端绕火箭发动机外围悬挂于氮气消防圈上，形成上回温空间；并将下柔性幕布上端绕火箭发动机外围悬挂于所述站立平台上，形成下回温空间；

30、步骤3、将加热机构的加热端与所述站立平台连接，并使其位于上回温空间或下回温空间内；

31、步骤4、启动加热机构向所述上回温空间和下回温空间内提供热气，使火箭发动机外表面快速回温。

32、本发明的有益效果：

33、1、本发明采用了上柔性幕布和下柔性幕布；上柔性幕布绕火箭发动机外围悬挂于现场已有的氮气消防圈上，形成上回温空间；下柔性幕布绕火箭发动机外围悬挂于现场已有的站立平台下方，形成下回温空间；通过上柔性幕布和下柔性幕布将上回温空间和下回温空间与外部空气隔离，实现保温功能；同时还设置了加热机构对火箭发动机外表面进行加温；本发明提供的回温系统一方面提高了上回温空间和下回温空间布置的效率，仅仅需要将上柔性幕布和下柔性幕布上端直接悬挂即可，迅速且高效；另一方面通过加热机构可以针对火箭发动机的重点部位进行局部加热，提高了回温效率，减少了回温时间。

34、2、本发明通过空气加热器向热气分布管传输热气，在热气分布管上设置热气出口；从而针对火箭发动机的重点部位进行局部加热；该加热机构简单、易制作，热气分布管可以直接采用现场的废管进行制作，避免材料浪费。

35、3、本发明通过柔性管路将空气加热器与热气分布管连通，一方面便于安装及拆卸；另一方面便于快速收纳，且节省收纳空间。

36、4、本发明设置上柔性幕布和下柔性幕布，其柔性特征有利于收纳，且节省收纳空间。

37、5、本发明将热气分布管设置为绕火箭发动机分布的c形，进一步提高了其制作的便利性。

38、6、本发明还设置了温度传感器、红外测温枪以及质量流量计，便于回温过程中及时调节空气加热器的加热功率、实时监测热气分布状况以及气流状况。

39、7、本发明的上柔性幕布和下柔性幕布均采用双面涂胶石棉布制作，既保温又安全。

技术特征：

1.一种高效率火箭发动机外表面回温系统，所述火箭发动机(1)外围绕其周向设有氮气消防圈(2)和站立平台(3)；所述氮气消防圈(2)位于站立平台(3)上方；其特征在于：包括上柔性幕布(4)、下柔性幕布(5)以及加热机构(6)；

2.根据权利要求1所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：所述加热机构(6)包括热气分布管(61)和空气加热器(62)，热气分布管(61)构成所述加热端；

3.根据权利要求2所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：所述空气加热器(62)位于上回温空间和下回温空间外；

4.根据权利要求3所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：所述第二管路(64)为柔性管路。

5.根据权利要求2或3或4所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：所述热气分布管(61)整体为c形。

6.根据权利要求5所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：还包括温度传感器；

7.根据权利要求6所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：还包括红外测温枪；

8.根据权利要求3所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：还包括质量流量计；

9.根据权利要求8所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于：所述上柔性幕布(4)和下柔性幕布(5)采用双面涂胶石棉布制作；

10.一种高效率火箭发动机外表面回温方法，基于权利要求1-8任一所述的高效率火箭发动机外表面回温系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高效率火箭发动机外表面回温系统及方法，以解决现有组装式封闭结构组装准备时间较长，导致工作效率低，回温时间长的问题。具体包括上柔性幕布、下柔性幕布以及加热机构；上柔性幕布的上端悬挂于所述氮气消防圈上，下端与站立平台接触；且上柔性幕布绕火箭发动机外围布置一周，形成上回温空间；下柔性幕布上端悬挂于所述站立平台下方，下端与地面接触；且下柔性幕布绕火箭发动机外围布置一周，形成下回温空间；加热机构的加热端与站立平台连接，并位于上回温空间或下回温空间内，用于提供热气。本发明不但提高了上回温空间和下回温空间布置的效率；而且加热机构可针对火箭发动机的重点部位进行加热，提高了回温效率。

技术研发人员：唐斌运,高强,马琛,陈雨,史雪梅,张富淦,曾宪林,宋阳
受保护的技术使用者：西安航天动力试验技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14