Temperaturregelung der Brennerwasser in Raumfahrtöfen und Shell-Öfen

Diese Wassertemperatur sollte in einem bestimmten Verhältnis zur Druckstufe im Pufferbehälter für das Kühlmittel der Brenner stehen. Die Temperaturregelung dient hauptsächlich dazu, zu verhindern, dass an der Brennerspitze Korrosion durch Taupunkt oder hohe Temperaturen auftritt – dadurch würde die Lebensdauer des Brenners beeinträchtigt. Auch die Funktion des Sauerstoffvorbereiters beruht auf diesem Prinzip.

Es gibt dennoch gewisse Unterschiede in den Konzeptionen für die Raumfahrttechnik und die Konstruktion von Gehäusen. Was die Brenner angeht, so handelt es sich bei den Brennern von Shell um eigenständige Systeme – ähnlich wie Dampfkammern. Sie können auf beliebige Arbeitsdrücke erhöht oder auf Normaldruck gesenkt werden. Bei Anwendungen im Raumfahrtbereich ist das jedoch nicht möglich. Dort muss ein bestimmter Druckunterschied zwischen dem Druck im Ofen und dem Druck am Brenner aufrechterhalten werden, um zu verhindern, dass der Brenner durch einseitigen Druck beschädigt wird. Selbst nach dem Anhalten und Entlasten kann der Brenner in einem Shell-Ofen weiterhin einen hohen Druck und eine hohe Temperatur beibehalten. Bei Raumfahrtöfen hingegen muss der Brenner entlastet werden – dadurch entsteht bei der Pumpe aufgrund der hohen Temperaturen Kavitation.

Die beiden oben haben recht gut erklärt: Das Kühlsystem für die Brenner ist eine der drei wichtigsten Schutzmaßnahmen bei den Brennern in Raumfahrtöfen. Das Temperaturkontrollsystem ist zwar einfach, aber dennoch sehr wichtig. Wenn die Temperatur sinkt, kann der als Verdampfungsmittel verwendete Dampf am Ausgang des Sauerstoffs für die Verbrennung kondensieren und so zu Korrosion durch Kondenswasser führen ； Bei zu hohen Temperaturen kann der Kopf des Brenners nicht ausreichend gekühlt werden, was zu einer starken Schwefelkorrosion führt. Zudem kann es zu Kavitation in der darunterliegenden Pumpe kommen. Doch das ist nicht unbedingt notwendig – schließlich wird die Pumpe so konzipiert, dass sie zum Zeitpunkt der Fertigstellung des Prozesssystems entsprechend angepasst wird. Kurz gesagt, die Wahl der Temperatur erfolgt unter der Voraussetzung, dass keine Korrosion durch Tauwasser auftritt – dabei soll die Temperatur so weit wie möglich gesenkt werden, um die Lebensdauer des Brenners zu verlängern.

Welche sind die drei Hauptschutzmechanismen der Brenner in Raumfahrtöfen? Eines ist der Lüftungsgas für die Brenner, eines ist das Wasser für die Brenner, und dann gibt es noch die Druckdifferenzsteuerung oder so etwas? Aber im tatsächlichen Produktionsprozess besteht tatsächlich die Möglichkeit von Kavitation bei Pumpen mit niedrigem Druck! Gibt es keine guten Lösungen?