Технологический процесс получения жидкого кислорода и азота

Кислородно-азотный завод (КАЗ) предназначен для промышленного получения жидкого кислорода и жидкого азота.

Технологический процесс получения кислорода и азота состоит из по-следовательных операций:

• очистка атмосферного воздуха в фильтре (содержание пыли не должно превышать 0,5 мг/м³;

• сжатие воздуха в одиннадцатиступенчатом компрессоре до давления 3,2 МПа. Охлаждение воздуха после каждой ступени проводится водой из системы оборотного водоснабжения. Температура воздуха на выходе из последней ступени составляет 35°С;

• охлаждение воздуха до температуры 5-8 °С в охладителе;

• осушка и очистка воздуха в адсорбере с синтетическим цеолитом (точка росы - 70 °С; содержание СО₂ не превышает 1,0 см³ / м³; ацетилен и другие углеводороды поглощаются цеолитом полностью);

• очищенный и охлажденный воздух поступает в основной теплообменник, в котором его температура понижается до -120 °С;

• воздух после теплообменника поступает в воздушный турбодетандер, в котором он расширяется с совершением внешней работы до состояния, близкого к насыщению, и направляется в ректификационную колонну;

• разделение воздуха в ректификационной колонне происходит в ре-зультате того, что температуры конденсации кислорода и азота равны -183 °С и -196 °С соответственно.

Рисунок 1 - Схема района космодрома:

ТП - трансформаторная подстанция; КАЗ - кислородно-азотный завод;

ПР РКК - район РКК

Рисунок 2 - Стационарная емкость для хранения жидкого кислорода:

1 - внутренний сосуд; 2 — многослойная экранно-вакуумная изоляция; 3 - кожух; 4 - подвеска; 5 - патрубок газосброса и наддува; 6 -фиксаторы;

7 - верхний патрубок выдачи жидкости; 8 — патрубок подачи горячего газа в карманы с адсорбентом; 9 - предохранительная мембрана; 10 - карманы с адсорбентом; 11 - нижний патрубок выдачи жидкости

После разделения и проведения дополнительных операций жидкий ки­слород и азот поступают потребителям.

Хранение жидкого кислорода осуществляется в стационарных емкостях рисунок 2).

Станция заправки КА И РБ КРТ и газами представляет собой ком-

мплекс сооружений и технологических систем, предназначенный для заправки КА и РБ компонентами ракетных топлив, сжатыми газами и спецжидкостями. На станции находятся хранилища горючего, окислителя и сжатых газов, системы термостатирования КРТ, вакуумирования, газового контроля, измерений, автоматизированной заправки, нейтрализации токсичных паров и жидкостей, пожаротушения, вентиляции и связи.

Аэропорт (аэродром) предназначен для приема и обслуживания самолетов и вертолетов, осуществляющих перевозку пассажиров и личного состава, а также транспортирование космических средств как в позиционном рай-

оне космодрома (вертолеты), так и вне его (самолеты).

Взлетно-посадочная полоса (ВПП) летного поля аэродрома проектиру-ется с искусственным покрытием из армированного монолитного бетона, толщина которого рассчитывается на нагрузку от транспортных самолетов с максимальной массой до 350 т.

Средства управления воздушным движением, средства навигации и по-садки имеют следующий состав (вариант):

• курсовые и глиссадные радиомаяки;

• азимутально-дальномерные радиомаяки;

• трассовые радиолокационные комплексы;

• навигационные ретрансляторы дальномеров;

• аэродромные обзорные радиолокаторы;

• посадочный радиолокатор;

• следящие радиолокаторы.

Измерительный комплекс космодрома (ИКК) - многофункциональный комплекс специальных средств, привлекаемых для решения следующих задач: проведение телеметрических измерений в ходе проверок РН и КА на ТК и СК при подготовке РКН к пуску; проведение телеметрических и траекторных измерений на участке выведения РКН; привязка измерительной информации к единой шкале времени; автоматизированный сбор, обработка, отображение и документирование измерительной информации; оценка состояния бортовых систем РН и КА при подготовке их к пуску и в полете; прогнозирование районов падения ступеней РН; определение параметров траектории полета РН и факта выхода КА на орбиту; послеполетная полная обработка измери­тельной информации с целью оценки функционирования бортовых систем РН и КА и летно-технических характеристик РН.

При подготовке к полету и при пуске пилотируемых КА ИКК дополнительно обеспечивает радио- и телевизионную связь с их экипажами, выдачу, в слу­чае необходимости, команды на включение системы аварийного спасения эки­пажа; телевизионные репортажи о ходе подготовки и проведения пуска РКН.

Выполнение перечисленных задач ИКК производит с помощью оптиче­ской, квантовой, радиотехнической, электронной и другой аппаратуры, размещенной на измерительных пунктах (ИП). Измерительные пункты располо­жены вдоль трассы пуска РКН. Размещение ИП и их число определяются из условий обеспечения непрерывного получения измерительной информации на протяжении всего участка выведения РКН, вплоть до отделения КА.

Типовой ИП состоит из пункта управления, системы единого времени (СЕВ), средств траекторных и телеметрических измерений, средств связи с экипажами пилотируемых КА, электронных средств предварительной обра­ботки информации.

Обработка измерительной информации производится в информацион­но-вычислительном центре (ИВЦ). Производительность вычислительных средств ИВЦ и пропускная способность каналов связи позволяет вести обра­ботку информации, оценку работоспособности систем РН и КА в реальном масштабе времени и отображать несколько сотен параметров одновременно.

ИКК информационно сопрягается со всеми составными частями космо­дрома, а также с НАКУ, с ИКК других космодромов и другими организация­ми.