特大型人工氣候環境試驗設備的真空技術
特大型人工氣候環境試驗設備應用的真空技術
李強 劉波濤 茹曉勤 王宇（北京衛星環境工程研究所 北京 100094）
摘要 本文主要介紹了我國正在研制的一臺特大型人工氣候環境試驗設備中應用的真空技術。該設備的真空容器是容積為12000m3的立式罐體，在罐體內通過人工模擬z*高海拔高度5500m的不同海拔地區的氣候條件來進行特高壓直流試驗。通過對真空技術的研究和實施，將為罐體內模擬不同高海拔環境氣候時提供低氣壓條件，要求15min內氣壓模擬0.1MPa~0.05MPa范圍內的任意一點，真空度控制精度1.5%以內。真空系統采用了適合抽取氣體量大、水蒸氣含量高、氣體溫度范圍廣、抽氣過程真空度一直很低等惡劣條件的大型水環真空泵抽氣技術，該技術的運用對罐體內部不產生油污染，將獲得清潔無油的低真空環境。
該設備采用的真空技術如何能夠在規定時間內提供需要的穩定的真空度，并且在罐內溫濕度等條件變化時一直維持試驗氣壓至試驗結束，是順利完成試驗任務的一項關鍵技術。應用的真空技術主要包括真空抽氣技術、真空度控制技術、真空測量技術、罐體安全復壓技術。
a 真空抽氣技術
采用了三臺2BE3 500型對飽和氣體抽速為180m3/min的水環真空泵和一臺2BE3 400型對飽和氣體抽速為80m3/min水環真空泵組成的抽氣機組，同時運行時的抽速達到了620m3/min，這樣提高了抽除含有大量水蒸氣的空氣的能力，提高了抽氣效率，當負載較少時為了節能和控制方便只留一臺80m3/min水環真空泵作維持真空泵。
b 真空度控制技術 真空調節閥通過PID調節開度實現改變系統有效抽速并配合真空充氣閥采用動態平衡的真空度控制方法。給出了真空度控制模擬曲線，通過曲線可以看出真空度控制精度可以達到1%以內。
c 真空測量技術 包括真空測量點的選取和真空測量設備的選擇。根據安裝位置和作用的不同選擇了ZB-150B（0.25級）、Z-150（0.4級）等型號的絕對壓力真空計，測量范圍從0.1MPa～-0.1MPa，測量和控制精度高(0.25級)。
d 罐體安全復壓技術 給出了不控制的真空抽氣模擬曲線，根據真空度的發展趨勢設定超壓判斷及緊急復壓、真空安全閥復壓等安全裝置，這樣很好的保障了試驗的進行和真空罐體的安全。該設備的真空技術的應用將完全可以實現該設備的所有試驗對于真空的要求。
關鍵詞： 真空技術 低真空控制 人工氣候環境試驗 水環真空泵
李強 劉波濤 茹曉勤 王宇（北京衛星環境工程研究所 北京 100094）
摘要 本文主要介紹了我國正在研制的一臺特大型人工氣候環境試驗設備中應用的真空技術。該設備的真空容器是容積為12000m3的立式罐體，在罐體內通過人工模擬z*高海拔高度5500m的不同海拔地區的氣候條件來進行特高壓直流試驗。通過對真空技術的研究和實施，將為罐體內模擬不同高海拔環境氣候時提供低氣壓條件，要求15min內氣壓模擬0.1MPa~0.05MPa范圍內的任意一點，真空度控制精度1.5%以內。真空系統采用了適合抽取氣體量大、水蒸氣含量高、氣體溫度范圍廣、抽氣過程真空度一直很低等惡劣條件的大型水環真空泵抽氣技術，該技術的運用對罐體內部不產生油污染，將獲得清潔無油的低真空環境。
該設備采用的真空技術如何能夠在規定時間內提供需要的穩定的真空度，并且在罐內溫濕度等條件變化時一直維持試驗氣壓至試驗結束，是順利完成試驗任務的一項關鍵技術。應用的真空技術主要包括真空抽氣技術、真空度控制技術、真空測量技術、罐體安全復壓技術。
a 真空抽氣技術
采用了三臺2BE3 500型對飽和氣體抽速為180m3/min的水環真空泵和一臺2BE3 400型對飽和氣體抽速為80m3/min水環真空泵組成的抽氣機組，同時運行時的抽速達到了620m3/min，這樣提高了抽除含有大量水蒸氣的空氣的能力，提高了抽氣效率，當負載較少時為了節能和控制方便只留一臺80m3/min水環真空泵作維持真空泵。
b 真空度控制技術 真空調節閥通過PID調節開度實現改變系統有效抽速并配合真空充氣閥采用動態平衡的真空度控制方法。給出了真空度控制模擬曲線，通過曲線可以看出真空度控制精度可以達到1%以內。
c 真空測量技術 包括真空測量點的選取和真空測量設備的選擇。根據安裝位置和作用的不同選擇了ZB-150B（0.25級）、Z-150（0.4級）等型號的絕對壓力真空計，測量范圍從0.1MPa～-0.1MPa，測量和控制精度高(0.25級)。
d 罐體安全復壓技術 給出了不控制的真空抽氣模擬曲線，根據真空度的發展趨勢設定超壓判斷及緊急復壓、真空安全閥復壓等安全裝置，這樣很好的保障了試驗的進行和真空罐體的安全。該設備的真空技術的應用將完全可以實現該設備的所有試驗對于真空的要求。
關鍵詞： 真空技術 低真空控制 人工氣候環境試驗 水環真空泵
