CN102730613A

CN102730613A - 热管工质充装台

Info

Publication number: CN102730613A
Application number: CN201210217092XA
Authority: CN
Inventors: 李志慧; 祝朋; 倪跃; 张逸波; 汪超
Original assignee: SHANGHAI YUDA INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI YUDA INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明涉及一种热管工质充装台，包括：计量管组件、真空泵、四通接头、真空仪、液氨瓶接头、液氨加注阀、三通接头、液氨排空阀、排氨气接头、组合阀、金属波纹管和若干不锈钢管，计量管组件、氨气排空阀和排氨气接头之间通过不锈钢管依次连接；真空泵通过四通接头分别与真空仪和金属波纹管连接，组合阀与金属波纹管连接，并通过三通接头和不锈钢管分别与计量管组件和液氨加注阀连接，液氨瓶接头通过不锈钢管连接至液氨加注阀，其中，计量管组件下接头出液口中心点、三通接头右端口中心点、三通接头左端口中心点和组合阀进液口距地面垂直高度依次降低。本发明具有成本低、操作方便、使用寿命长、维护成本低，且能耗小、经济效益高的优点。

Description

热管工质充装台

技术领域

本发明涉及热管工质充装领域，具体涉及一种用于热管液氨抽真空及液氨充装的热管工质充装台。

背景技术

热管是一种利用工质的蒸发、凝结相变和循环流动而工作的器械。由于液体蒸发和凝结时的热阻很小，因此利用热管可以实现在小温差下传递大热量。由于热管具有传热量大、结构紧凑、无运动部件和不消耗能源等的突出特点，近几十年已成为航天器热控制的主要手段之一。

热管生产过程中的重要工序是液氨充装，其主要要求是在充装液氨前要先将热管管壳内的真空度抽到5Pa以下，再将定量的液氨（精度±0.5g）充装到热管管壳内。

目前常见的液氨充装装置的主要结构见图1，该类工质充装装置一般采用增压泵将液氨从氨瓶中压入热管，并通过流量计计量液氨的充装量。由于氨瓶放置在设备底部，导致液氨不能在重力的作用下自动流入热管，而需要额外增加价格昂贵的增压泵。由于电磁阀和流量计等精密电子元件耐氨气腐蚀能力不强，导致需要经常更换。所以，现有的工质充装装置不仅价格昂贵，还容易出现故障且维修费用高。

发明内容

为解决上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种热管工质充装台，以解决现有热管工质充装装置存在价格昂贵、容易出现故障且维修费用高的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供一种热管工质充装台，包括：计量管组件、真空泵、四通接头、真空仪、液氨瓶接头、液氨加注阀、三通接头、液氨排空阀、排氨气接头、组合阀、金属波纹管和若干不锈钢管，计量管组件、氨气排空阀和排氨气接头之间通过不锈钢管依次连接；真空泵通过四通接头分别与真空仪和金属波纹管连接，组合阀与金属波纹管连接，并通过三通接头和不锈钢管分别与计量管组件和液氨加注阀连接，液氨瓶接头通过不锈钢管连接至液氨加注阀，其中，计量管组件下接头出液口中心点、三通接头右端口中心点、三通接头左端口中心点和组合阀进液口距地面垂直高度依次降低。

依照本发明较佳实施例所述的热管工质充装台，该组合阀进一步包括：第一压紧螺帽、第一压紧盖、第一圆柱形密封圈、阀体、主轴、第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈、手轮、连接管、第三压紧螺帽和螺纹针型阀阀芯，第一压紧螺帽、第一压紧盖和第一圆柱形密封圈依次由外到内套接至阀体的一端，第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈依次由外到内套接至阀体上相对应的另一端；主轴部分穿射于阀体内部，且分别与第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈套接连接；手轮与主轴连接，螺纹针型阀阀芯连接至阀体上部，连接管通过第三压紧螺帽连接至阀体。

依照本发明较佳实施例所述的热管工质充装台，该计量管进一步包括石英管和若干接头，接头连接至石英管的两端。

依照本发明较佳实施例所述的热管工质充装台，该的不锈钢管上包覆有隔热材料。

本发明热管工质充装台的组合阀通过紧固件安装在充装台的壳体上，且组合阀的阀体下端连接四通接头，连接管与三通接头连接。工作时，首先，通过第一压紧螺帽、第一压紧盖、第一圆柱形密封圈将热管的毛细管连接到组合阀上；之后，关闭液氨排空阀、液氨加注阀，打开螺纹针型阀阀芯、旋开手轮；启动真空泵，将热管、石英管及相应不锈钢管抽真空到5Pa以下，以去充装台内的空气；然后，旋紧螺纹针型阀阀芯和手轮，打开液氨排空阀使石英管与外界直通；打开液氨储瓶开关和液氨加注阀，加注液氨到石英管中，当液氨加注到指定量后关闭液氨加注阀；关闭氨气排空阀，待石英管中的液面稳定后记录刻度值。再旋松手轮，启动真空泵对热管抽真空，真空仪的示数达到5×10^-2Pa以下后需继续抽真空，10分钟后旋紧手轮停止对热管抽真空；旋开螺纹针型阀阀芯向热管中充装液氨，注意控制充装速度，保证不锈钢管内蒸发的氨气充分泄出。待充装量满足要求后旋紧螺纹针型阀阀芯；最后，一人拿住热管，另一人用冷焊钳钳断毛细管，旋松手轮抽真空，以排除组合阀内的残留的少量液氨。待真空仪的示数达到常压后将旋紧手轮，并卸下毛细管料头，完成充装。

本发明设计计量管组件下接头出液口中心点、三通接头右端口中心点、三通接头左端口中心点和组合阀进液口距地面垂直高度依次降低，使液氨在重力作用下自动流入热管中，无需使用增压泵，大大节约了成本，且充装效率高。另外，本发明采用石英管和不锈钢管能够与氨气长期相容，使用寿命长，降低了维修成本。

综上所述，本发明不仅能够满足热管液氨充装要求，而且制造、维护、运行成本大幅降低，且设备稳定运行时间提高了3倍以上。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、计量管组件下接头出液口中心点、三通接头右端口中心点、三通接头左端口中心点和组合阀进液口距地面垂直高度依次降低，实现液氨在重力作用下自动流入热管中，节省了较为昂贵的增压泵，大大降低了成本，也减少了生产时的能源消耗，且操作方便。

2、通过组合阀控制计量管组件的石英管内液氨液面高度变化计算液氨充装量，充装精度控制能够满足要求，且石英管和不锈钢加工的组合阀与氨气长期相容，可以长期使用，保证设备能够长期稳定运行，减少了维修成本。

3、制造成本低且节约能源，经济效益高。本发明的制造成本仅为现有工质充装装置的1/4～1/3，而且工作时的能源消耗也仅为现有工质充装装置的2/3～3/4，经济效益十分可观。

附图说明

图1为现有液氨充装装置的结构示意图；

图2为本发明热管工质充装台的结构图；

图3本发明实施例的组合阀的结构示意图；

图4为本发明实施例的热管与组合阀的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明，但本发明并不局限于具体实例。

请参阅图2，一种热管工质充装台，包括：计量管组件、真空泵2、四通接头3、真空仪4、液氨瓶接头5、液氨加注阀6、三通接头7、液氨排空阀8、排氨气接头9、组合阀10、金属波纹管11和若干不锈钢管12，计量管组件包括石英管1和两个接头，两个接头分别连接至石英管1的两端，通过石英管1内液氨液面高度变化计算液氨充装量。石英管1、氨气排空阀8和排氨气接头9之间通过不锈钢管12依次连接。真空泵2通过四通接头3分别与真空仪4和金属波纹管11连接，组合阀10与金属波纹管11连接，并通过三通接头7和不锈钢管12分别与石英管1和液氨加注阀6连接，液氨瓶接头5通过不锈钢管12连接至液氨加注阀6。其中，计量管组件1下接头出液口中心点、三通接头7右端口中心点、三通接头7左端口中心点和组合阀10进液口距地面垂直高度依次降低。

请再参阅图3，其为本发明实施例的组合阀的结构示意图。组合阀10进一步包括：第一压紧螺帽13、第一压紧盖14、第一圆柱形密封圈15、阀体16、主轴17、第二压紧螺帽18、第二压紧盖20、第二圆柱形密封圈19、手轮21、连接管22、第三压紧螺帽23和螺纹针型阀阀芯24，第一压紧螺帽13、第一压紧盖14和第一圆柱形密封圈15依次由外到内套接至阀体16的一端，第二压紧螺帽18、第二压紧盖20、第二圆柱形密封圈19依次由外到内套接至阀体16上相对应的另一端；主轴17部分穿射于阀体16内部，且分别与第二压紧螺帽18、第二压紧盖20、第二圆柱形密封圈19套接连接；手轮21与主轴17连接，螺纹针型阀阀芯24连接至阀体16上部，连接管22通过第三压紧螺帽23连接至阀体16。

具体的，上述的不锈钢管12上包覆有隔热材料，能够减少液氨流动过程中不锈钢管12内液氨的汽化量，提高液氨充装精度。另外，四通接头3具体还通过卡箍与组合阀10、金属波纹管11和真空仪4的2个硅管连接，金属波纹管11通过卡箍与真空泵2连接。

以下结合图2至图4，对本发明的工作过程进行详细说明。如图所示，热管工质充装台的组合阀10通过紧固件安装在充装台的壳体上，且组合阀10的阀体16下端连接四通接头3，连接管22与三通接头7连接。充装时，包括以下步骤：

（1）通过第一压紧螺帽13、第一压紧盖14、第一圆柱形密封圈15将热管的毛细管连接到组合阀10上。

（2）关闭液氨排空阀8、液氨加注阀6，打开螺纹针型阀阀芯24、旋开手轮21；启动真空泵2，将热管、石英管1及相应不锈钢管12抽真空到5Pa以下，以去充装台内的空气。

（3）旋紧螺纹针型阀阀芯24和手轮21，打开液氨排空阀8使石英管1与外界直通；打开液氨储瓶开关和液氨加注阀6，加注液氨到石英管1中，当液氨加注到指定量后关闭液氨加注阀6；关闭氨气排空阀8，使石英管1与外界为微通，保持背压，待石英管1中的液面稳定后记录刻度值。

（4）旋松手轮21，启动真空泵2对热管抽真空，真空仪4的示数达到5×10^-2Pa以下后需继续抽真空，10分钟后旋紧手轮21停止对热管抽真空。

（5）旋开螺纹针型阀阀芯24向热管中充装液氨，注意控制充装速度，保证不锈钢管12内蒸发的氨气充分泄出，待充装量满足要求后旋紧螺纹针型阀阀芯24。

（6）一人拿住热管，另一人用冷焊钳钳断毛细管，旋松手轮21抽真空，以排除组合阀内的残留的少量液氨。待真空仪4的示数达到常压后将旋紧手轮21，并卸下毛细管料头，完成充装。

以上所述，仅是本发明的较佳实施实例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施实例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。

Claims

1.一种热管工质充装台,其特征在于，包括：计量管组件、真空泵、四通接头、真空仪、液氨瓶接头、液氨加注阀、三通接头、液氨排空阀、排氨气接头、组合阀、金属波纹管和若干不锈钢管，所述计量管组件、氨气排空阀和排氨气接头之间通过不锈钢管依次连接；所述真空泵通过所述四通接头分别与所述真空仪和金属波纹管连接，所述组合阀与所述金属波纹管连接，并通过所述三通接头和不锈钢管分别与所述计量管组件和液氨加注阀连接，所述液氨瓶接头通过不锈钢管连接至所述液氨加注阀，其中，所述计量管组件下接头出液口中心点、三通接头右端口中心点、三通接头左端口中心点和组合阀进液口距地面垂直高度依次降低。

2.如权利要求1所述的热管工质充装台，其特征在于，所述组合阀进一步包括：第一压紧螺帽、第一压紧盖、第一圆柱形密封圈、阀体、主轴、第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈、手轮、连接管、第三压紧螺帽和螺纹针型阀阀芯，所述第一压紧螺帽、第一压紧盖和第一圆柱形密封圈依次由外到内套接至所述阀体的一端，所述第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈依次由外到内套接至所述阀体上相对应的另一端；所述主轴部分穿射于所述阀体内部，且分别与所述第二压紧螺帽、第二压紧盖、第二圆柱形密封圈套接连接；所述手轮与所述主轴连接，所述螺纹针型阀阀芯连接至所述阀体上部，所述连接管通过所述第三压紧螺帽连接至所述阀体。

3.如权利要求1所述的热管工质充装台，其特征在于，所述计量管进一步包括石英管和若干接头，所述接头连接至所述石英管的两端。

4.如权利要求1所述的热管工质充装台，其特征在于，所述的不锈钢管上包覆有隔热材料。