[发明专利]一种防冻结过冷装置及火箭

说明书

本发明涉及冷却装置技术领域，具体涉及一种防冻结过冷装置及火箭。所述防冻结过冷装置包括：储罐，适于盛放待冷却介质，待冷却介质具有气体状态和液体状态；真空泵，与储罐连通，适于抽出储罐中呈气体状态的待冷却介质；压力控制模块，适于检测储罐内的压力，并根据检测到的压力值控制真空泵的转速。本发明提供的防冻结过冷装置，通过设置真空泵抽出储罐中呈气体状态的待冷却介质，使得储罐中压力降低，降低待冷却介质的饱和温度，实现对待冷却介质的冷却，同时，设置压力控制模块检测储罐内的压力，根据压力值控制真空泵转速，使储罐内压力维持在合理范围，避免因储罐内压力过低使得待冷却介质温度过低而产生冻结，结构简单且自动化程度高。

技术领域

本发明涉及冷却装置技术领域，具体涉及一种防冻结过冷装置及火箭。

背景技术

随着航天技术的发展，低温运载火箭逐渐迈向商业化，液甲烷作为一种燃料推进剂受到越来越多的关注，通过过冷的方式可以改善液甲烷的热力学性能、增加其自身密度、降低饱和压力等，从而提升火箭的有效载荷，具有巨大的应用价值。现有技术中常采用液氮作为冷却介质，通过液氮与液甲烷进行热交换来对液甲烷进行冷却，然而，液甲烷的冷却需要适度，在对液甲烷进行过冷冷却的过程中，若液氮的温度过低，则会造成液甲烷冻结，从而造成加注管路堵塞、加注延迟等问题，进而影响火箭发射及运行。现有技术中有使用抽空减压装置来进行升温的过冷装置，然而该装置需要先对作为冷却介质液氮进行抽空减压，以使液氮的饱和温度升高，然后使用使用升温后的液氮对液甲烷进行冷却，以防止液甲烷冻结，因而需要设置盛放冷却介质的容器及管路，整体结构复杂。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中防冻结过冷装置结构复杂的缺陷，从而提供一种结构简单的防冻结过冷装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种防冻结过冷装置，包括：

储罐，适于盛放待冷却介质，所述待冷却介质具有气体状态和液体状态；

真空泵，与所述储罐连通，适于抽出所述储罐中呈气体状态的所述待冷却介质；

压力控制模块，适于检测所述储罐内的压力，并根据检测到的压力值控制所述真空泵的转速。

可选的，所述压力控制模块包括：压力表，所述压力表与所述储罐内部连通，适于检测所述储罐中的压力。

可选的，所述防冻结过冷装置还包括：温度控制模块，所述温度控制模块适于检测呈液体状态的所述待冷却介质的温度，并根据检测到的温度控制所述真空泵的转速。

可选的，所述温度控制模块包括：温度计，所述温度计与所述储罐内部连通，适于检测呈液体状态的所述待冷却介质的温度。

可选的，所述储罐与所述真空泵之间设置有过冷管路，所述过冷管路上设置有换热设备，所述换热设备适于提高所述过冷管路中的呈气体状态的所述待冷却介质的温度。

可选的，所述防冻结过冷装置还包括：安全阀，所述安全阀与所述储罐内部连通，所述安全阀适于在所述储罐中的气压过高时打开。

可选的，所述防冻结过冷装置还包括：液位计，所述液位计与所述储罐相连，适于监控所述储罐中呈液体状态的所述待冷却介质的液位高度。

可选的，所述防冻结过冷装置还包括：入口管路，所述入口管路与所述储罐的入口连通，所述入口管路适于向所述储罐中通入冷却前的呈液体状态的待冷却介质；

出口管路，所述出口管路与所述储罐的出口连通，所述出口管路适于将所述储罐中冷却后的呈液体状态的待冷却介质导出。

本发明提供一种火箭，包括：

如上述所述的防冻结过冷装置；

箭上贮箱，与所述防冻结过冷装置的出口管路连通，所述出口管路适于将冷却后的待冷却介质导入所述箭上贮箱中。