Dizajn novog kriogenog vakuum izolovanog fleksibilnog creva, prvi deo

Sa razvojem nosivosti kriogenih raketa, povećava se i zahtjev za brzinom punjenja pogonskog goriva.Cjevovod za transport kriogenih fluida je nezamjenjiva oprema u vazduhoplovstvu, koja se koristi u sistemu punjenja kriogenim pogonskim gorivom.U niskotemperaturnom cevovodu za transport tečnosti, niskotemperaturno vakuumsko crevo, zbog svog dobrog brtvljenja, otpornosti na pritisak i performansi savijanja, može kompenzirati i apsorbovati promenu pomaka uzrokovanu toplotnom ekspanzijom ili hladnom kontrakcijom uzrokovanu promenom temperature, kompenzirati instalaciju devijacije cevovoda i smanjuju vibracije i buku, te postaju esencijalni element za transport tečnosti u niskotemperaturnom sistemu punjenja.Kako bi se prilagodio promjenama položaja uzrokovanim pristajanjem i izlivanjem konektora za punjenje pogonskog goriva u malom prostoru zaštitnog tornja, projektovani cjevovod bi trebao imati određenu fleksibilnu prilagodljivost kako u poprečnom tako iu uzdužnom smjeru.

Novo kriogeno vakuumsko crijevo povećava dizajn promjera, poboljšava kapacitet prijenosa kriogene tekućine i ima fleksibilnu prilagodljivost u bočnim i uzdužnim smjerovima.

Dizajn cjelokupne strukture kriogenog vakuumskog crijeva

U skladu sa zahtjevima upotrebe i okolinom u obliku slanog spreja, metalni materijal 06Cr19Ni10 je odabran kao glavni materijal cjevovoda.Cijevni sklop se sastoji od dva sloja tijela cijevi, unutrašnjeg tijela i vanjskog mrežnog tijela, povezanih koljenom od 90° u sredini.Aluminijska folija i nealkalna tkanina se naizmjenično namataju na vanjsku površinu unutrašnjeg tijela kako bi se napravio izolacijski sloj.Brojni PTFE prstenovi za podupiranje crijeva postavljeni su izvan izolacijskog sloja kako bi se spriječio direktan kontakt između unutrašnjih i vanjskih cijevi i poboljšale performanse izolacije.Dva kraja spoja prema zahtjevima za povezivanje, dizajn odgovarajuće strukture adijabatskog spoja velikog promjera.Adsorpciona kutija ispunjena molekularnim sitom od 5A postavljena je u sendvič formiran između dva sloja cijevi kako bi se osiguralo da cjevovod ima dobar stepen vakuuma i vijek trajanja vakuuma pri kriogenom.Zaptivni čep se koristi za sučelje procesa usisavanja sendviča.

Materijal izolacionog sloja

Izolacijski sloj se sastoji od više slojeva refleksionog ekrana i odstojnika koji su naizmenično namotani na adijabatski zid.Glavna funkcija reflektorskog zaslona je izolacija prijenosa topline vanjskog zračenja.Odstojnik može spriječiti direktan kontakt sa reflektirajućim zaslonom i djelovati kao usporivač plamena i toplinska izolacija.Materijali za reflektiranje ekrana uključuju aluminijsku foliju, aluminiziranu poliestersku foliju, itd., a materijali odstojnika uključuju papir od nealkalnih staklenih vlakana, nealkalnu tkaninu od staklenih vlakana, najlonsku tkaninu, adijabatski papir itd.

U shemi dizajna, aluminijska folija je odabrana kao izolacijski sloj kao reflektirajući ekran, a nealkalna staklena vlakna kao odstojnik.

Adsorbent i kutija za adsorpciju

Adsorbens je tvar mikroporozne strukture, čija je jedinična masa adsorpcione površine velika, molekularnom silom privlače molekule plina na površinu adsorbenta.Adsorbent u sendviču kriogenih cevi igra važnu ulogu u dobijanju i održavanju vakuumskog stepena sendviča u kriogenim cevima.Uobičajeni adsorbenti su 5A molekularno sito i aktivni ugljen.U vakuumu i kriogenim uslovima, 5A molekularno sito i aktivni ugljen imaju sličan kapacitet adsorpcije N2, O2, Ar2, H2 i drugih uobičajenih gasova.Aktivni ugalj lako desorbuje vodu kada se usisava u sendviču, ali se lako spaljuje u O2.Aktivni ugalj nije odabran kao adsorbent za cevovod tečnog kiseonika.

5A molekularno sito je odabrano kao sendvič adsorbent u šemi dizajna.


Vrijeme objave: 12.05.2023