大体量真空球罐及管路系统的工程实践

发布时间：2020-05-27 16:25

【摘要】：真空科学与航天技术密切相关的主要环节来自于空间的环境状态的模拟。因为火箭的发动机设备、载人宇宙飞船、航天宇宙飞机、各类空间站及宇宙探测器等各种空间飞行器,在空间飞行的过程中,都是在宇宙的自然真空中进行的。为此,我们有必要在地面上建立模拟空间环境的宇宙空间模拟试验装置,验证航天设备设计是否合理,发现设计不足,材料和制造工艺存在的潜在缺陷,尽可能的去避免或者减少航天设备失效,从而延长航天设备的使用周期寿命,有利于提高航天设备工作的可靠性。本文的大体量真空球罐及管路系统正是基于模拟试验的需要而进行的研究。首先,本文根据模拟试验需要,提出了真空球罐及管路系统的需求指标;其次,本文重点详细描述了真空球罐及管路系统的施工工艺,包括球罐及管路系统的基础施工工艺、制作工艺及安装工艺,对工艺中的每道工序进行了规范;最后,重点描述了真空系统的调试,包括沉降试验,内压试验和真空试验,从试验准备到试验过程及监控都进行了详细的描述,并对试验数据进行了记录和分析,从而得到了准确客观的试验结果。真空试验成功抽到了10Pa,根据压力与温度的修正关系保压24小时后的压力值为25Pa,试验结果达到了设计要求,证明了设计方案合理可行,施工工艺满足设计要求。为真空系统设计建设提供理论依据及技术支撑,具有很强的指导意义。
【图文】：

2 真空球罐及管路系统的方案2.1 总体方案中国空气动力研究与发展中心真空系统用于为试验设备提供满足要求的真空模拟条件。真空设备构成主要包括真空球罐、管道、阀门以及真空泵[14]。所有的真空球罐都由管道相连，，直径一般在 3 米，并安装有用于双向密封的阀门，这样一来，每个球罐既相当于独自的个体，也可以在需要的时候同时使用。同时，球罐与试验厂房也是通过管道进行连接，安装有管道阀门用于隔开真空厂房与试验厂房。整个系统设备包含 8 套 3750L/s 真空泵机组、10000m3和 5000m3真空球罐各 1 台、真空管道、供配电设备、冷却循环水、9 套真空插板阀及 28 套真空波纹膨胀节组成，如图 1 所示。通过真空泵机组对球罐与管道抽吸，达到试验设备需要的真空度要求。

表 3 管道技术参数表Table 3 Pipeline technical parameter table规格 材质 长度Φ2018×14 Q345R Φ2028×14 Q345R Φ3028×14 Q345R Φ3051×14 Q345R Φ3059×14 Q345R Φ3087×14 Q345R 阀阀门用于接通或切断真空管路中的气流（图 2-3），适用介体。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V416.8

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本文编号：2683810