一种空间站尿处理系统压力控制策略的制作方法

allin2025-06-06  81


本发明涉及航天器,尤其涉及一种空间站尿处理系统压力控制方法。


背景技术:

1、随着航天技术发展,我国载人空间站顺利完成建造并转入运营阶段,空间站尿处理系统作为环控生保分系统的重要组成部分,主要通过物化再生的方式从尿液中提取水,实现站内水资源的回收利用。随着我国空间站建设、探月工程等项目的实施,我国对自主研发空间水处理技术的需求迫切。

2、空间环境复杂苛刻,能量和补给只能通过自给自足或定期上行补给的方式解决。因此,提高尿处理系统工作效率,降低运行功耗对空间站稳定运行以及航天员长期在轨驻留具有重要意义。


技术实现思路

1、鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种空间站尿处理系统压力控制方法,用以解决空间站尿处理系统工作效率不高的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

3、一种空间站尿处理系统压力控制方法,包括以下步骤:

4、步骤s1:建立尿处理系统低压工作环境的方法;

5、步骤s2:维持尿处理系统低压工作环境的方法;

6、步骤s3:监测尿处理系统内部压力状态的方法。

7、进一步地,所述步骤s1还包括:通过真空建立单元将流体控制单元的压力降低至工作压力。

8、进一步地,所述流体控制单元的工作压力为3kpa~30kpa。

9、进一步地,所述步骤s1还包括:通过真空建立单元和罗茨风机将蒸馏单元的压力降低至工作压力。

10、进一步地,蒸馏单元的工作压力包括第一工作压力和第二工作压力。

11、进一步地,所述步骤s2还包括:第二压力传感器实时监测流体控制单元的压力变化,并根据第二压力传感器监测到的压力变化通过控制器控制真空建立单元的启停以及控制第二电磁阀的开闭使流体控制单元的压力始终处于工作压力。

12、进一步地,所述步骤s2还包括:第三压力传感器实时监测蒸馏单元的压力变化,并根据第三压力传感器监测到的压力变化通过控制器控制真空建立单元和罗茨风机的启停以及控制第三电磁阀的开闭使蒸馏单元的压力始终处于工作压力。

13、进一步地,所述步骤s3还包括:根据第一压力传感器监测尿箱的压力状态,通过控制器控制所述尿处理系统处理完成尿液后自动停止。

14、进一步地,所述步骤s3还包括:根据第四压力传感器监测水箱的压力状态,通过控制器控制所述尿处理系统处理完成尿液后自动停止。

15、进一步地,所述步骤s3还包括:通过液位计监测蒸馏单元内液体状态,通过控制器控制所述尿处理系统调节进入蒸馏单元内的液体量。

16、本发明技术方案至少能够实现以下效果之一:

17、(1)本发明通过一种空间站尿处理系统压力控制方法,包括以下步骤:步骤s1:建立尿处理系统低压工作环境的方法;步骤s2:维持尿处理系统低压工作环境的方法;步骤s3:监测尿处理系统内部压力状态的方法;可以有效提高尿处理系统工作效率、降低系统运行功耗、减少在轨人工操作、提高系统稳定性。

18、(2)本发明通过一种空间站尿处理系统压力控制方法,还通过真空建立单元将流体控制单元内压力降低至工作压力,使流体控制单元的压力低于第一泵管和第二泵管内压力,可以提高第一泵管和第二泵管从碾压状态回弹恢复至正常状态的效率,从而提高流体控制单元对液体的输送效率。

19、(3)本发明通过一种空间站尿处理系统压力控制方法,还通过真空建立单元和罗茨风机将蒸馏单元内压力降低至工作压力,使蒸馏单元内的尿液沸点降低,从而提高蒸馏单元对尿液的蒸馏效率,同时蒸馏时还可以有效减少所需热量,降低系统运行功耗。

20、(4)本发明通过一种空间站尿处理系统压力控制方法,还通过根据第二压力传感器和第三压力传感器监测到的流体控制单元和蒸馏单元内的压力变化,通过控制器控制罗茨风机、真空建立单元的启停以及第二电磁阀和第三电磁阀的开闭实现控制流体控制单元和蒸馏单元始终处于低压工作环境,实现所述尿处理系统的正常、稳定、高效运行。

21、(5)本发明通过一种空间站尿处理系统压力控制方法,还通过第一压力传感器和第四压力传感器监测尿箱和水箱的压力状态,实现所述尿处理系统处理完成尿液后自动停止,并发送相关提示信息;通过液位计监测蒸馏单元内液体状态,自动调节进入蒸馏单元内的液体量,降低尿处理系统故障率,减少在轨人工操作。

22、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。



技术特征:

1.一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s1还包括:通过真空建立单元(6)将流体控制单元(2)的压力降低至工作压力。

3.根据权利要求2所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述流体控制单元(2)的工作压力为3kpa~30kpa。

4.根据权利要求2所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s1还包括:通过真空建立单元(6)和罗茨风机(7)将蒸馏单元(3)的压力降低至工作压力。

5.根据权利要求4所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,蒸馏单元(3)的工作压力包括第一工作压力和第二工作压力。

6.根据权利要求5所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s2还包括:第二压力传感器(p2)实时监测流体控制单元(2)的压力变化,并根据第二压力传感器(p2)监测到的压力变化通过控制器(8)控制真空建立单元(6)的启停以及控制第二电磁阀(v2)的开闭使流体控制单元(2)的压力始终处于工作压力。

7.根据权利要求5所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s2还包括:第三压力传感器(p3)实时监测蒸馏单元(3)的压力变化,并根据第三压力传感器(p3)监测到的压力变化通过控制器(8)控制真空建立单元(6)和罗茨风机(7)的启停以及控制第三电磁阀(v3)的开闭使蒸馏单元(3)的压力始终处于工作压力。

8.根据权利要求5所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s3还包括:根据第一压力传感器(p1)监测尿箱(1)的压力状态,通过控制器(8)控制所述尿处理系统处理完成尿液后自动停止。

9.根据权利要求5所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s3还包括:根据第四压力传感器(p4)监测水箱(5)的压力状态,通过控制器(8)控制所述尿处理系统处理完成尿液后自动停止。

10.根据权利要求5所述的一种空间站尿处理系统压力控制方法,其特征在于,所述步骤s3还包括:通过液位计监测蒸馏单元(3)内液体状态,通过控制器(8)控制所述尿处理系统调节进入蒸馏单元(3)内的液体量。


技术总结
本发明涉及一种空间站尿处理系统压力控制策略,属于航天器技术领域,解决了空间站尿处理系统工作效率不高的问题。本发明包括以下步骤:步骤S1:建立尿处理系统低压工作环境的方法;步骤S2:维持尿处理系统低压工作环境的方法;步骤S3:监测尿处理系统内部压力状态的方法。本发明实现了有效提高尿处理系统工作效率,同时还可以降低系统运行功耗,减少在轨人工操作,并提高系统稳定性。

技术研发人员:张玉翔,崔广志,张学文,韩玉明,马俊
受保护的技术使用者:北京机械设备研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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