Особенности установок для моделирования условий космического пространства, страница 11

Внешняя откачка ранее осуществлялась тремя паромасляными диффузионными насосами с суммарной скоростью откачки (по воздуху), равной 200000 л/сек. Это позволяло производить испытания небольших КА без использования гелиевого крионасоса основной откачки.

В более позднее время эти вспомогательные насосы внешней откачки были заменены двумя отсеками, содержащими титановый сорбционный, криогенный и магниторазрядный насосы. Скорость откачки этих насосов (по воздуху) осталась равной ~200000 л/сек. Откачка Аг со скоростью 1,5·104 л/сек осуществлялась двумя крионасосами (20 К). Гелий откачивался диодным магниторазрядным насосом (скорость откачки ~ 2000 л/сек), который может откачивать также следы любых газов, не откачиваемых другими насосами. Схематически устройство одного из отсеков показано на рисунок 3.2.15.

Предварительно установка откачивалась последовательно соединенными механическими насосами через ловушку, охлаждаемую жидким азотом. Указанная охлаждаемая ловушка представляла собой также поверхность, на которую напыляется титан.

К достоинствам такой установки, кроме наличия «безмасляной» системы откачки, относится сокращение на 6…8 час продолжительности откачки при каждом цикле испытаний, высокая надежность в работе, а также существенное уменьшение эксплуатационных расходов.

3.2.7. Системы снабжения установок сжиженными газами (на примере системы жидкого азота).

В систему снабжения крноэкранов жидким азотом входят: система снятия тепловой нагрузки с экранов; система хранения и подачи азота; холодильная система.

3.2.7.1. Классификации систем азотоснабжения.

1.  По способу снятиятепловойнагрузки в криоэкранах:

Ø  с использованием теплоты парообразования, когда воздействие тепловой нагрузки приводит к кипению хладагента (жидкого азота) в экранах,

Ø  с использованием теплоты недогрева хладагента, когда в элементах экрана происходит его подогрев без испарения.

2.  По месту отдачитепловойнагрузки от хладагента в системе азотоснабжения:

Ø  одноконтурные,в которых хладагент из емкости направляется в экраны, воспринимает тепловую нагрузку и возвращается обратно в емкость, передавая полученное тепло образующейся паровой фазе, которая утилизируется после ее возвращения в емкость,

Ø  двухконтурные, в которых хладагент циркулирует по замкнутому контуру между криоэкранами и теплообменником, в котором он охлаждается вследствие испарения хладагента второго контура.

3. По способуподачихладагента к камере различают:

Ø насосные, использующие давление азотных установок, а также гидравлический напор высоко поднятой емкости жидкого азота;

Ø явление «парлифта». В последнем случае движущей силой для хладагента является разность весов его столбов в неподогреваемом стояке и в воспринимающих тепло криоэкранах. Эта разность весов образуется в результате различий плотности хладоносителя при его подогреве и частичном испарении.

4.  По способу регулирования системы азотоснабжения могут классифицироваться на:

Ø нерегулируемые,

Ø саморегулирующиеся,

Ø с принудительным регулированием.

3.2.7.2. Регулирование расхода жидкого азота в системах азотоснабжения.

Регулирование систем азотоснабжения заключается в изменении расхода хладагента через криоэкраны в соответствии с изменением тепловой нагрузки на них. В нерегулируемых схемах обеспечивается постоянный расход хладагента через криоэкран, соответствующий максимальной тепловой нагрузке на них. Схемы, в которых движущей силой для циркуляции хладагента является тепловая нагрузка на них, обычно саморегулируются. В них увеличение тепловой нагрузки на экран приводит к увеличению расхода хладагента. Принудительная система регулирования отслеживает фактическое изменение тепловой нагрузки на экран и принудительно изменяет расход хладагента через него.