陈 红 朱乔峰 王晓月 王绍成

(北京航天动力研究所 北京 100076)

1 引言

液氢加注阀是一种能够控制液氢流路通断的设备,是氢储运过程中的关键部件。由于阀内流通的是低液氢介质,要求液氢加注阀应具备良好的安全使用性能。此外,阀门自身的绝热性能关乎介质的利用率,目前,常用的提高阀门绝热性的方式有堆积绝热和真空绝热,其中堆积绝热容易造成阀门体积和重量增加;真空绝热方式则多通过提高真空度或优化绝热层结构来削弱换热,该方式对阀门的密封性提出了较高要求。液氢加注阀的操作便携性也是阀门设计中的重点,因外界环境与阀门内部温差较大,一体式操作阀杆可能出现因局部受热不均而变形量不一致的情况,进而导致阀门操作不利。

目前,整个国际液氢加注阀设备市场,基本被法液空、林德及俄罗斯深冷等几家公司所垄断,其中LINDE 公司在液氢生产及使用过程有多年的应用经验,且液氢加注已有成熟的产品,产品结构简图如图1所示,阀门采用的是双球阀联动的方式来控制管路通断,结构较为复杂,生产成本高,出售价格较为昂贵。

图1 LINDE 公司的一款液氢加注阀Fig.1 A liquid hydrogen filling value from LINDE

相对而言,国内用于调节低温流体通断的阀门较少,且为节省生产成本,国内液氢加注过程中多通过法兰或者快接卡扣连接,在对接面前后通过额外的阀门实现流体的输送控制,因此在两个阀门之间留存有大量的残留液氢,具有一定的危险性。……