DE102010034581A1 - Conveyor unit for supplying cryogenic liquid gases to engine, particularly attitude control power unit for spacecraft, has fluid-promoting piston pump for pumping of liquid gases, where connection is released by movement of piston - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Förder-Aggregat für kryogene Flüssiggase zur Versorgung eines Triebwerks, insbesondere eines Lageregelungs-Triebwerks für Raumfahrzeuge.The invention relates to a delivery unit for cryogenic liquefied gases for supplying an engine, in particular a position control engine for spacecraft.
Zur Lageregelung von Raketenstufen, Raumfahrzeugen oder Satelliten unter Schwerelosigkeit werden vorwiegend Kleintriebwerke eingesetzt, die entweder mit einem Kaltgas oder mit zwei flüssigen Treibstoffen betrieben werden. Diese bekannten Treibwerke werden auch als Mono-Propellant- bzw. Bi-Propellant-Triebwerk bezeichnet. Bei Vorhandensein kryogen gelagerter Gase ist immer dann der Einsatz gasförmig betriebener Zweistoff-Triebwerke mit Verbrennung sinnvoll, wenn hohe Impulse gefordert sind. Hierzu muß die Versorgung mit beiden Treibstoffen sowohl bezüglich des Gasdrucks als auch hinsichtlich des individuellen Massenflusses derart gewährleistet sein, daß jederzeit eine in etwa stöchimetrisch geregelte Zufuhr der beiden reaktiven Treibstoffe erfolgt. Flüssig gelagerte Kaltgase mit einem Gleichgewichts-Partialdruck, d. h. einem Druck am Siedepunkt von ca. 1 bis 2 bar liegen in ihrem jeweiligen Lagertank zumeist bei relativ niedrigen Absolut-Drücken von 3 bis 4 bar vor; demgegenüber werden bei gasversorgten Triebwerken Versorgungsdrücke im Bereich von etwa 10 bar und mehr benötigt. Aufgrund eines unvermeidbaren Wärmezustromes aus der Umgebung der Tanks befinden sich kryogen gelagerte Gase ständig an ihrem Siedepunkt, ihr thermodynamischer Zustand wird sogar noch ständig angehoben, d. h., ihre Temperatur und ihr Gleichgewichtsdruck steigen ständig. Dies ist der Grund, weshalb kryogene Treibstoffe in Form von Flüssiggasen ohne eine aktive Zusatzkühlung als Ausgleich für diesen Wärmezustrom nicht lagerfähig sind.For attitude control of rocket stages, spacecraft or satellites under weightlessness mainly small engines are used, which are operated either with a cold gas or with two liquid fuels. These known engines are also referred to as mono-propellant or bi-propellant engine. In the presence of cryogenically stored gases, the use of gaseous two-fuel engines with combustion always makes sense when high pulses are required. For this purpose, the supply of both fuels must be ensured both with respect to the gas pressure and with respect to the individual mass flow such that at any time an approximately stoichiometrically regulated supply of the two reactive fuels takes place. Liquid cold gases with an equilibrium partial pressure, d. H. a pressure at the boiling point of about 1 to 2 bar are present in their respective storage tank mostly at relatively low absolute pressures of 3 to 4 bar before; In contrast, supply pressures in the range of about 10 bar and more are required for gas-supplied engines. Due to an unavoidable heat flux from the environment of the tanks cryogenic gases are constantly at their boiling point, their thermodynamic state is even constantly raised, d. h., their temperature and equilibrium pressure are constantly increasing. This is the reason why cryogenic fuels in the form of liquefied gases can not be stored without an additional active cooling to compensate for this heat flow.
Ein Gas-Triebwerk, das mit Dämpfen von tiefkalt gelagertem Flüssiggas, wie z. B. Flüssig-Wasserstoff (LH2) und Flüssig-Sauerstoff (LOX), betrieben werden soll, stellt besondere Anforderungen an den thermodynamischen Zustand der verwendeten Brenngase. So müssen die beiden miteinander reagierenden Gaskomponenten in jeweils kontrollierter Menge, d. h. mit einem definierten Massenstrom und bei ausreichend hohem Druck, zugeführt werden, um den geforderten Schub zu erreichen. Für ein als 'reduzierend' einzustellendes Mischungsverhältnis von Brennstoff zu Oxidator ist es beispielsweise notwendig, den primär geregelten Massenstrom des Brenngases Wasserstoff mit einem definierten, z. B. leicht unter-stöchimetrisch geregelten Massenstrom des Oxidators Sauerstoff zu mischen.A gas engine, the with vapors of cryogenic stored LPG, such. As liquid hydrogen (LH2) and liquid oxygen (LOX), is operated, makes special demands on the thermodynamic state of the fuel gases used. Thus, the two reacting gas components in each controlled amount, d. H. be supplied with a defined mass flow and at sufficiently high pressure to achieve the required thrust. For a to be set as 'reducing' mixing ratio of fuel to oxidizer, it is necessary, for example, the primary regulated mass flow of the fuel gas hydrogen with a defined, z. B. slightly under-stoichiometric regulated mass flow of the oxidizer to mix oxygen.
Daraus ergeben sich für ein Förder-Aggregat für ein Triebwerk der eingangs genannten Art insbesondere die folgenden Anforderungen:
- – Aus dem Lagerungstank-Druck muß für beide Gase durch gleichzeitige Druck- und nachfolgende Energieerhöhung ein erhöhter Druck 'trockenen' Gases, d. h. abseits der Dampfdruckkurve des jeweiligen Gases, erzeugt werden.
- – Um zu vermeiden, daß ein Gas in Form von Dampf mit kondensierter Phase, also als Feucht-Dampf nahe dem thermodynamischen Dampfdruck-Gleichgewicht entsteht und eine stark fluktuierende Gasdichte besitzt, muß gegenüber dem Ausgangszustand die der verdampften Stoffmenge entsprechende Verdampfungswärme plus der wegen der Temperaturerhöhung notwendigen Wärmemenge, die der Erhöhung der Wärmekapazität entspricht, zugeführt werden.
- - From the storage tank pressure must be generated for both gases by simultaneous pressure and subsequent increase in energy, an increased pressure 'dry' gas, ie away from the vapor pressure curve of the respective gas.
- - To avoid that a gas in the form of vapor condensed phase, ie as wet steam near the thermodynamic vapor pressure equilibrium arises and has a strong fluctuating gas density, must compared to the initial state of the vaporized amount of material corresponding evaporation heat plus because of the temperature increase necessary amount of heat, which corresponds to the increase in heat capacity, are supplied.
Wenn sich Dampf in der Nähe seines Siedepunktes, d. h. nahe seiner Dampfdruckkurve, befindet, so kondensiert er im Falle einer Förderung durch Kompression im gleichen Moment wieder zu Flüssigkeit, so daß eine kontrollierte Förderung mittels Kompressoren oder anderen gasfördernden Pumpen nicht möglich ist. Der Pumpen-Wirkungsgrad wäre zudem deswegen extrem gering, da abhängig vom jeweiligen Pumpentyp nur sehr wenig oder gar kein Kondensat gefördert werden könnte. Bei herkömmlichen flüssigkeits-fördernden Pumpen kommt es im Moment des Ansaugens von siedendem, also nicht unterkühltem Flüssiggas, d. h. Gas, das sich nahe seiner Dampfdruck-Kurve befindet, häufig zu Kavitation. Dabei erfolgt eine spontane Verdampfung des Flüssiggases in den Schöpfraum einer ansaugenden Pumpstufe, da im Moment des Ansaugens die siedende Flüssigkeit durch das Unterschreiten ihres Gleichgewichts-Dampfdruckes spontan verdampft, so daß lediglich Dampf in den Schöpfraum der Pumpe gesogen wird. Eine nachfolgende Kompression des Dampfes führt dann zu einer erneuten Kondensation des Dampfes mit dem Ergebnis der Bildung einer nunmehr sehr geringen Flüssigkeitsmenge im Schöpfraum und entsprechend dem unsicheren Volumen-Ausstoß zu einem nur geringen oder gar keinem geförderten Massenstrom. Bei Rotationspumpen und bei Turbinen führt dieser zyklische Verdampfungs-Kondensations-Vorgang zu Kavitationsschlägen in den rotierenden Verdichterstufen, und bei Kolbenpumpen zu einer Verdampfung-Kondensations-Oszillation. Lediglich bei Membranpumpen mit Elastomermembranen, deren Schöpfraum am oberen Totpunkt durch Formschluss extrem klein wird, kann ein geringer Teil der gebildeten Kondensatmenge ausgestoßen und somit zum Ausgang der Pumpstufe gefördert werden.If steam is near its boiling point, d. H. near its vapor pressure curve, it condenses again in the case of a promotion by compression at the same moment to liquid, so that a controlled delivery by means of compressors or other gas-conveying pumps is not possible. The pump efficiency would also be extremely low, because depending on the type of pump only very little or no condensate could be funded. In conventional fluid-conveying pumps, it comes at the moment of suction of boiling, that is not supercooled LPG, d. H. Gas, which is close to its vapor pressure curve, often cavitates. In this case, a spontaneous evaporation of the liquefied gas takes place in the suction chamber of a suctioning pumping stage, since at the moment of suction, the boiling liquid evaporates spontaneously by falling below its equilibrium vapor pressure, so that only steam is sucked into the pumping chamber of the pump. A subsequent compression of the steam then leads to a renewed condensation of the steam with the result of the formation of a now very small amount of liquid in the pump chamber and corresponding to the uncertain volume output to a low or no funded mass flow. In rotary pumps and turbines, this cyclic evaporation-condensation process leads to cavitation blows in the rotating compressor stages, and to vapor-condensation oscillation in piston pumps. Only in diaphragm pumps with elastomer membranes, the pump chamber at top dead center by form fit extremely small, a small portion of the condensate formed can be ejected and thus promoted to the output of the pumping stage.
Bei rotierenden Pumpaggregaten würde ein Inertgas-Vordruck zwar einen vorübergehenden Abstand des thermodynamischen Zustands von der Dampfdruckkurve erzeugen und somit das Kavitationsrisiko verringern, dieser kann aber wegen Wärme-Einstromes mit der Konsequenz des Ablassens von Überdruck und des Verlustes des Druckgases im Falle einer über längere Zeit dauernden Mission nicht zu jedem gewünschten Zeitpunkt gewährleistet werden. Zudem sollten rotierende Pumpen in Raumfahrzeugen unbedingt vermieden werden, da eine Lagestabilisierung rotierender Achsen zu navigatorischen Problemen führen kann.For rotating pump units, although an inert gas inlet pressure would create a transient thermodynamic state difference from the vapor pressure curve and thus reduce the risk of cavitation, it may be due to heat inflow with the consequence of deflation overpressure and the loss of the compressed gas in the case of a long-term mission can not be guaranteed at any desired time. In addition, rotating pumps in spacecraft should be avoided, since stabilizing the position of rotating axles can lead to navigational problems.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Förder-Aggregat der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem bei jedem gefordertem Massenstrom eine Regelung mit einem vorgebbaren stöchiometrischen Mengen-Verhältnis der verwendeten Brenngas-Mischung ermöglicht wird.The object of the invention is to provide a delivery unit of the type mentioned, in which at each required mass flow, a control with a predetermined stoichiometric amount ratio of the fuel gas mixture used is made possible.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Förder-Aggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf einer Antriebsachse für jedes der Flüssiggase je eine flüssigkeit-fördernde Kolbenpumpe betrieben wird, bei der in der Nähe des unteren Totpunktes der Kolbenbewegung ein Anschluß an eine Unterdruck-Quelle angeordnet ist. Dieser Unterdruck-Anschluß erzeugt im Moment seiner Öffnung, d. h., sobald er durch den Kolben freigegeben wird, eine Druckabsenkung im Kolben- bzw. Schöpfraum. Die Druckabsenkung führt zwar einerseits zu einer Verdampfung, andererseits aber zu einem erhöhten Differenzdruck gegenüber der Eingangsseite, so daß die Flüssigkeit, von diesem Differenzdruck getrieben in beschleunigter Weise in den Schöpfraum eintritt. Somit wird durch diesen Unterdruck der Kolben- bzw. Schöpfraum im Moment der Ansaugung des Flüssiggases, d. h. im Ansaug-Takt, praktisch vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Der entstehende Unterdruck, der abhängig ist vom Leitungsquerschnitt und damit der Drosselung sowie von der Leitungslänge, ist dabei so gewählt, daß er hinreichend unterhalb des Lagerungs-Druckes der Flüssiggase liegt. Unter Weltraumbedingungen erfolgt die Evakuierung mittels einer in vorteilhafter Weiterbildung einstellbaren Drossel gegen das umgebende Vakuum.The invention solves this problem by a conveyor assembly with the characterizing features of claim 1. It is inventively provided that is operated on a drive axle for each of the liquid gases per a liquid-promoting piston pump, in the vicinity of the bottom dead center of the piston movement a connection to a vacuum source is arranged. This negative pressure connection generates at the moment of its opening, d. h., As soon as it is released by the piston, a pressure reduction in the piston or pump chamber. Although the pressure reduction leads on the one hand to evaporation, but on the other hand to an increased differential pressure relative to the input side, so that the liquid, driven by this differential pressure enters the pumping chamber in an accelerated manner. Thus, by this negative pressure of the piston or suction chamber at the moment of the suction of the liquid gas, d. H. in the intake stroke, practically completely filled with liquid. The resulting negative pressure, which is dependent on the line cross-section and thus the throttling and the line length, is chosen so that it is sufficiently below the storage pressure of the liquefied gases. Under space conditions, the evacuation takes place by means of an adjustable throttle in an advantageous development against the surrounding vacuum.
Der Antrieb für die erfindungsgemäß vorgesehenen flüssigkeits-fördernden Kolbenpumpen kann mit einfacher oder mit mehrfacher Kolbenfläche (a) erfolgen, um die Kraft (F) zu vergrößern, die aus dem Druck (p) und der Arbeit des Arbeitsgases (p × V) auf einen Kolben gemäß p = F/a; F = p × a freigesetzt wird. Die Flüssigkeits-Pumpen nach der Erfindung können antriebsseitig entweder einfach oder doppeltwirkend ausgelegt sein; wichtig aber ist, daß sie als lediglich einstufige Kolbenpumpen wirken, da Flüssigkeiten inkompressibel sind und somit eine weitere serielle Stufe zur Druckerhöhung ausschließen.The drive for the inventively provided liquid-conveying piston pumps can be done with single or multiple piston surface (a) to increase the force (F), from the pressure (p) and the work of the working gas (p × V) on a Piston according to p = F / a; F = p × a is released. The liquid pumps according to the invention can be designed on the drive side either single or double-acting; but important is that they act as a single-stage piston pumps, as liquids are incompressible and thus exclude another serial stage to increase the pressure.
Bei einem doppelt wirkendem Antrieb mit zwei Pumpenköpfen wirkt ein doppeltwirkender Antriebs-Kolben auf zwei sich gegenüberliegende Pumpenköpfe, wobei es folgende Möglichkeit gibt, die beiden Pumpenköpfe zu nutzen:
- – eine Parallel-Schaltung, um das Fördervolumen für ein Medium zu verdoppeln,
- – die getrennte Parallel-Förderung zweier Medien, wobei die Pumpenköpfe entweder mit gleichem oder unterschiedlichem Pumpenkolben-Querschnitt ausgestattet sind, um die verschiedenen Medien, im bevorzugten Fall LH2 und LOX, parallel in einer vorgegebenen Volumen-Relation zu fördern und um dabei gleiche bzw. unterschiedliche erhöhte Drücke zu erzeugen.
- A parallel circuit to double the delivery volume for one medium,
- - The separate parallel delivery of two media, the pump heads are equipped either with the same or different pump piston cross-section to promote the different media, in the preferred case LH2 and LOX, parallel in a given volume relation and thereby the same or to produce different elevated pressures.
Die mechanische Auslegung der Flüssigkeits-Pumpen ist antriebsseitig und pumpenseitig entsprechend dem geforderten Massenstrom des jeweilig zu fördernden Gases sowie dem geforderten maximalen Druck gewählt. Sofern durch eine Kombination eines pneumatischen Kolben-Antriebes mit zwei Pumpenköpfen gleichzeitig sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff gefördert wird, ist eine thermische Entkopplung der wärmeren Sauerstoffseite (ca. 90 K) gegenüber der kalten Wasserstoff-Seite (ca. 20 K) vorgesehen, die über eine thermisch isolierende Kolbenstange zwischen dem Antriebskolben und dem sauerstoffseitigen Pumpenkolben erfolgt, woraus sich ein Temperaturgradient von 20 K des Wasserstoffdampfs auf ca. 55 K, dem Gefrierpunkt des unterkühlten Flüssig-Sauerstoffs (LOX), ergibt. Wird beim Fördern in einem der Pumpenköpfe der vorgegebene Enddruck erreicht, so führt ein in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehenes Überströmventil die überschüssig geförderte Menge auf die jeweilige Ansaugseite zurück, ohne daß die Pumpe vorher in ein Kraftgleichgewicht läuft und stehen bleibt.The mechanical design of the liquid pumps is the drive side and pump side selected according to the required mass flow of the respective gas to be conveyed and the required maximum pressure. If both hydrogen and oxygen are simultaneously conveyed by a combination of a pneumatic piston drive with two pump heads, thermal decoupling of the warmer oxygen side (about 90 K) from the cold hydrogen side (about 20 K) is provided a thermally insulating piston rod between the drive piston and the oxygen-side pump piston takes place, resulting in a temperature gradient of 20 K of hydrogen vapor to about 55 K, the freezing point of the supercooled liquid oxygen (LOX) results. If, during conveying in one of the pump heads, the predetermined final pressure is reached, then a further embodiment of the invention provided overflow valve returns the excess amount conveyed back to the respective suction side, without the pump previously running in a force equilibrium and stops.
Da nur ein trockener Dampf mit eindeutig definierter Gasdichte zu einer kontrollierten, korrekten Triebwerksversorgung geeignet ist, ist das erfindungsgemäße Förder-Aggregat so ausgelegt, daß die geförderten Flüssiggas-Mengen verdampft werden und auf einen thermodynamischen Zustand oberhalb des Enddrucks gebracht werden. Daher ist in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Förder-Aggregates zusätzlich vorgesehen, daß dem zu geförderten Flüssiggas nachträglich, d. h. nachgeschaltet, über einen Wärmeaustauscher eine dem neuen, energetisch angehobenen Gaszustand entsprechende Wärmemenge zugeführt und sein Druck dadurch auf einen maximal definierten Enddruck erhöht wird und somit ein entsprechender thermischer Abstand von dem neuen thermodynamischen Gleichgewichts-Zustand erzeugt wird.Since only a dry vapor with a well-defined gas density is suitable for a controlled, correct engine supply, the conveyor unit according to the invention is designed so that the delivered quantities of liquefied gas are evaporated and brought to a thermodynamic state above the final pressure. Therefore, in a further embodiment of the conveyor unit according to the invention additionally provided that the funded to liquefied gas later, d. H. downstream, fed via a heat exchanger to the new, energetically raised gas state corresponding amount of heat and its pressure is thereby increased to a maximum defined final pressure and thus a corresponding thermal distance from the new thermodynamic equilibrium state is generated.
Ausgehend von flüssig gelagerten, tiefkalten Gasen, d. h. dem Brennstoff LH2 und dem Oxidator LOX, erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Förder-Aggregat über eine kavitationsfreie Förderung der Flüssiggase unter Druckerhöhung auf einen geforderten Versorgungsdruck eine anschließende Verdampfung auf einen thermodynamisch erhöhten Zustand oberhalb der Dampfdruckkurven zur Bereitstellung kondensatfreier trockener Gase.Starting from liquid, cryogenic gases, ie the fuel LH2 and the oxidizer LOX, is carried out with the conveyor unit according to the invention via a cavitation-free promotion of Liquefied gases with pressure increase to a required supply pressure, followed by evaporation to a thermodynamically elevated state above the vapor pressure curves to provide condensate-free dry gases.
Die Vorteile des Triebwerkes nach der Erfindung sind vielfältig. Dazu gehören die Vermeidung von elektrischen Antrieben, insbesondere von Rotationsantrieben, wie beispielsweise Kreiselpumpen oder Turbinen. Weiterhin bestehen sie in der Ausnutzung einer vorhandenen, permanent verdampfenden Dampfmenge aus den Lagertanks der Flüssiggase, vorzugsweise des permanent siedenden Wasserstoffs, und des im Dampf und in der Flüssigkeit enthaltenen Anteils der Arbeit W (W ≈ p × V), die aus dem Differenzdruck gegen das Umgebungs-Vakuum freigesetzt wird, eine einfache, gegebenenfalls gleichzeitige Förderung beider Flüssiggase LH2 und LOX, die Einhaltung eines vorgegebenen oder variablen Förder-Verhältnisses und das garantierte Erreichen der Enddrücke. Ferner ist das Förder-Aggregat nach der Erfindung über eine Betätigung des Ventils für das Arbeitsgas bei Nicht-Bedarf abschaltbar, dabei einfriersicher und vermeidet durch Überströmventile Stillstände bei einem Dauerbetrieb.The advantages of the engine according to the invention are many. These include the avoidance of electrical drives, in particular rotary drives, such as centrifugal pumps or turbines. Furthermore, they consist in the utilization of an existing, permanently evaporating vapor quantity from the storage tanks of the liquefied gases, preferably of the permanently boiling hydrogen, and of the fraction of the work W (W≈P × V) contained in the vapor and in the liquid, which is obtained from the differential pressure the ambient vacuum is released, a simple, possibly simultaneous promotion of both liquefied gases LH2 and LOX, the maintenance of a predetermined or variable delivery ratio and the guaranteed achievement of the final pressures. Further, the conveyor unit according to the invention via an actuation of the valve for the working gas in case of non-demand is switched off, thereby freezing and avoids stoppages by overflow in a continuous operation.
Daher besteht der Antrieb für die erfindungsgemäß vorgesehenen flüssigkeits-fördernden Kolbenpumpen entweder aus einem linearen elektromechanischen Antrieb oder aus einem linear laufenden pneumatischen Kolbenmotor, der mit dem Gas-Differenzdruck aus der Druckdifferenz zwischen dem Tankdruck des Flüssiggases und dem Weltraum-Umgebungsvakuum betrieben wird. Als Antriebsgas unter Tieftemperatur-Bedingungen ist dabei neben Druck-Helium nur der Dampf eines siedenden Flüssiggases geeignet. Hierbei ist in vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Förderaggregats eine Anordnung vorgesehen, die tiefkaltes Wasserstoffgas bei einer Temperatur von 20 K als Arbeitsgas für den Antrieb einer Pumpstufe zur Förderung von Flüssig-Sauerstoff, dessen Tripelpunkt bei 54,34 liegt, ermöglicht.Therefore, the drive for the inventively provided liquid-conveying piston pumps consists of either a linear electromechanical drive or a linearly running pneumatic piston motor, which is operated with the gas differential pressure from the pressure difference between the tank pressure of the liquefied gas and the space environment vacuum. As drive gas under low-temperature conditions, only the vapor of a boiling liquefied gas is suitable in addition to pressure helium. Here, an arrangement is provided in an advantageous embodiment of the delivery unit according to the invention, the cryogenic hydrogen gas at a temperature of 20 K as a working gas for driving a pumping stage for the promotion of liquid oxygen, the triple point is 54,34, allows.
Bei einer linear angetriebenen Flüssigkeits-Kolbenpumpe können zudem große Massenströme bei erhöhtem Druck erzeugt werden, die nach Wärmezufuhr zu großen Gas-Flüssen führen.In a linearly driven liquid piston pump also large mass flows can be generated at elevated pressure, which lead to heat supply to large gas flows.
Nachfolgend soll das Förder-Aggregat gemäß der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:Subsequently, the conveyor unit according to the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
Die Wirkungsweise der vorangehend beschriebenen Anordnung ist dabei wie folgt: Während der Flugphase des mit dem vorangehend beschriebenen Förder-Aggregat ausgestatteten Raumflugkörpers wird der Lagerungs-Druck des kryogenen Arbeitsgases (vorzugsweise wasserstoffseitig) im Dampfraum des Lagertanks erfaßt und als Arbeitsgas über ein Ventil der Antriebsseite der pneumatisch betriebenen Förderpumpe zugeführt. Die Arbeit des Gases erfolgt differentiell gegen das Umgebungsvakuum. Die Pumpe beginnt daraufhin mit der Förderung. Der Anschluß
Mit einer Antriebsstufe kann bei einem Parallel-Betrieb entweder das Schöpfvolumen eines geförderten Flüssiggases verdoppelt werden oder es wird bei der Parallel-Förderung zweier Flüssigkeiten das Kolbenflächenverhältnis, beispielsweise einem stöchiometrischen Fördermengen-Verhältnis entsprechend ausgelegt. Eine solche gemischte Pumpen-Anordnung arbeitet auf jeder Seite einstufig gegen den jeweils aktuellen Druck bis hin zum maximalen Tank-Druck, der durch das jeweilige Überströmventil
Für die Förderung von LOX wird eine thermische Isolation der Kolbenstange
Um zu vermeiden, daß einseitige, unerlaubte Überdruckverhältnisse in den Speicher-Tanks auftreten, wird überschüssig geförderte Flüssigkeit beider Gase über das Überströmventil
Jeder Flüssigkeitsstrom wird ausgangsseitig auf dem Weg zu einem Speicher-Druckbehälter durch einen Wärmetauscher geleitet, um dem geförderten Flüssiggas Verdampfungswärme zuzuführen und so den Zustand einer reinen Dampfphase zu gewährleisten.Each liquid stream is passed on the output side on the way to a storage pressure vessel through a heat exchanger in order to supply heat of vaporization to the delivered liquid gas and thus to ensure the state of a pure vapor phase.
Für den Betrieb des Lageregelungstriebwerks
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