[发明专利]一种用于液化气微推进系统的加热气化装置

说明书

技术领域

本发明属于液化气微推进技术领域，涉及一种用于液化气微推进系统的加热气化装置。

背景技术

随着微纳卫星得到越来越广泛的使用，液化气微推进系统以其独特的优势，被普遍应用于微小卫星上进行姿态控制以及轨道维持与控制。液化气微推进系统中由于推进剂是以液态形式贮存，工作时，需要吸收热量进行气化过程变为气体，然后从推进系统的推力器中喷出，如果气化过程中吸收的热量不充分，造成气化不完全，就会有部分推进剂以液态的形式从推力器中喷出，造成推进系统比冲的下降，以及推进剂的浪费，并有可能使得推进系统无法达到其设计寿命，因此，液化气微推进系统中普遍都设计有加热装置，对推进剂进行加热，保证其气化过程。

液化气微推进系统通常由气化系统17与推进系统18两部分组成，如图1所示，气化系统17中通过加热装置16对推进剂贮箱13中的液态推进剂进行加热，使液态推进剂气化后，经由管路进入到推进系统18中，经推进系统18中的供给管路14进入到各个供气管路12中，经供气管路12到达相应的推力器中15，最终从推进系统的推力器15中喷出，得到推力。但这种方式由于加热装置16也需要消耗功率，因此整个液化气微推进系统消耗的功率较大，浪费能源。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于液化气微推进系统的加热气化装置，本发明气化装置采用被动加热模式，即从卫星内部散热单元吸取热量，从而对推进剂进行加热，不需要消耗额外的功率；该套装置具有结构简单、不消耗功率、热量利用充分的优点，能够使推进剂完全气化。

本发明一种用于液化气微推进系统的加热气化装置，主要包括第一推进剂贮箱、第二推进剂贮箱、第一导热模块、第二导热模块、减压器、稳压罐、安全阀、压力传感器与过滤器。

第一推进剂贮箱与第二推进剂贮箱上分别安装有第一导热模块与第二导热模块，第一导热模块与第二导热模块通过管路连接；

第二导热模块通过管路与安全阀连接，安全阀与入口四通连接，入口四通上通过管路与第一推进剂贮箱、第二推进剂贮箱连接；

第一导热模块通过管路依次连接有减压器、稳压罐和过滤器，过滤器通过出口三通连接压力传感器和推力器。

所述的第一导热模块和第二导热模块将由卫星散热单元上获得的热量传递至推进剂贮箱，由于液态的推进剂具有一定的热容，因此液态推进剂将热量储存，液态推进剂温度会升高；液态推进剂贮存于较高压力贮箱内，而外部连接管路压力为真空，因此当打开安全阀时，液态推进剂会在压力作用下从贮箱内流出，并随着压力的变化，开始气化，随后依次进入第二导热模块和第一导热模块，推进剂进一步吸收热量气化为气态；由于推进系统工作压力低于推进剂贮存压力，因此经过气化的推进剂需要经过减压阀，使压力降至推进系统工作压力；因液化气微推进系统推力很小，推进剂的压力变化会对工作性能造成较大的影响，因此减压后的气态推进剂进入稳压罐，使压力保持稳定，随后进入过滤器中进行过滤。至此，经气化装置作用，液态推进剂完成气化过程。

本发明的优点在于：

1、一种用于液化气微推进系统的加热气化装置结构简单，质量小，可靠性高；

2、一种用于液化气微推进系统的加热气化装置采用被动吸热模式，以卫星内部散热单元为气化装置热源，通过从吸取散热单元热量，完成对推进剂加热的目的，减小功率上的消耗；

3、一种用于液化气微推进系统的加热气化装置能够使推进剂得到充分气化，确保推进剂以气态形式完成工作。

附图说明

图1为现有技术中常见液化气微推进系统连接示意图；

图2为本发明用于液化气微推进系统的加热气化装置结构图。

图中：

1-第二推进剂贮箱         2-第一推进剂贮箱      3-安全阀

4-第二导热模块           5-第一导热模块        6-减压器

7-稳压罐                 8-过滤器              9-压力传感器

10-出口三通              11-入口四通           12-供气管路

13-推进剂贮箱            14-供给管道           15-推力器

16-加热装置              17-气化系统           18-推进系统

具体实施方式：