[发明专利]一种深度过冷液氧制备系统及制备方法

权利要求书

1.一种深度过冷液氧制备系统，其特征在于，包括：

液氧容器，用于存储过冷液氧和转化的深度过冷液氧；

液氮容器，用于存储作为换热冷媒介质的标准沸点液氮；

液氧过冷器，用于形成换热器壳程和管程，利用壳程中的换热冷媒介质对管程中的液氧进行过冷降温；

引射抽空减压系统，用于通过引射器获取换热冷媒介质蒸汽形成换热冷媒介质减压降温过程，实现对壳程中的标准沸点的液氮的降温处理；

液氧容器与液氧过冷器间形成主循环回路，液氮容器与液氧过冷器形成冷媒介质平衡管路，液氧过冷器的壳程通过连通支路与引射抽空减压系统的引射器引入接口连接；

在液氧容器与液氧过冷器间形成次循环回路，用于循环深度过冷液氧形成的过冷液氧；

所述液氧容器包括主液氧出口和液氧入口，所述主液氧出口设置在所述液氧容器底部，所述液氧入口设置在所述液氧容器顶部，所述主液氧出口和所述液氧入口分别与所述液氧过冷器的管程两端通过管路连接形成所述主循环回路，所述液氮容器包括液氮出口，所述液氮出口与所述液氧过冷器壳程的壳程入口连接形成所述冷媒介质平衡管路，所述液氧过冷器壳程的壳程出口与所述引射抽空减压系统的引射器引入接口间形成减压连通支路；

所述液氧容器还包括次液氧出口，所述次液氧出口设置在液氧容器上部，在所述主循环回路的输出管路上设置与所述次液氧出口连接的次循环管路，利用所述次循环管路与部分的所述主循环回路形成所述次循环回路；

所述主循环回路的输出管路上顺序设置低温截止阀V1、第一压力传感器P1、第一温度传感器T1、过滤器、液氧泵BP1、流量计Q1、第二压力传感器P2和第二温度传感器T2，在所述主循环回路的回收管路上顺序设置第三压力传感器P3和第三温度传感器T3，在液氧容器顶部设置安全阀，在所述次循环管路上设置低温截止阀V2，在冷媒介质平衡管路上设置低温截止阀V3，在所述减压连通支路上设置低温截止阀V5，在低温截止阀V5与液氧过冷器壳程的壳程出口间的所述减压连通支路上设置歧管并在歧管上设置低温截止阀V4；

所述引射抽空减压系统包括引射器，所述引射器采用水作为主流介质，对液氧过冷器的壳程气体进行引射抽空；

所述引射抽空减压系统包括引射器、水箱和水泵，所述引射器包括介质引入端、扩张端和喷射端，介质引入端与减压连通支路连通，扩张端与所述水箱连通，所述水箱与所述喷射端间串联所述水泵，水箱上设置第四温度传感器T4，水箱上设置的输出管路上设置截止阀V7，水泵与水箱间的连通管路上设置截止阀V6，在喷射端与水泵间的连通管路上设置流量计Q2和第四压力传感器P4。

2.一种深度过冷液氧制备方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的深度过冷液氧制备系统，包括：

向液氧过冷器壳程中加注标准沸点液氮形成液氧过冷器的过冷工况；

通过液氧过冷器对液氧进行过冷制备形成过冷液氧；

利用引射抽空减压系统对液氧过冷器壳程气相空间中的氮气进行引射抽空形成液氧过冷器的深度过冷工况；

通过液氧过冷器对过冷液氧进行深度过冷制备形成深度过冷液氧。

3.如权利要求2所述的深度过冷液氧制备方法，其特征更在于，还包括：

在液氧容器过冷度维持过程中，当液氧容器内液氧温度达到阈值时启动引射抽空减压系统进入深度过冷工况，对液氧容器上部液氧进行局部循环过冷，直至液氧容器内的液体温度满足阈值要求。

4.如权利要求2所述的深度过冷液氧制备方法，其特征更在于，将液氧从标准沸点过冷到66K形成深度过冷液氧。