CN104568484B - 有机朗肯循环中换热器性能测试系统 - Google Patents
有机朗肯循环中换热器性能测试系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种有机朗肯循环中换热器性能测试系统,包括热源导热油循环、冷源冷却水循环、有机工质循环和模拟膨胀循环。本发明具有的优点和有益技术效果如下:是特定针对适用于有机朗肯循环系统的换热器进行测试;采用模拟膨胀循环的结构替代传统膨胀机,可以模拟任意等熵膨胀过程。本发明还提供所述测试系统进行测试的方法,可以进行单个换热器的测试,也可以开展多个换热器的联合测试;可以对蒸发器和冷凝器进出口工质的干度进行测试,并可以按照实验要求调整进出口工质的干度。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种换热器性能测试技术领域,具体为一种用于换热器及其配套系统的有机朗肯循环中换热器性能测试系统。
【背景技术】
在传统的朗肯循环系统中,采用有机工质代替水蒸汽推动膨胀机做功的有机朗肯循环发电技术,可直接利用低温热能,是提高能源利用率,缓解废热排放造成的能源问题的有效手段,近年来受到了极大的关注。
与传统的朗肯循环类似,有机朗肯循环由工质泵、蒸发器、膨胀机、冷凝器等四大部件组成。在理想的有机朗肯循环中,液态的有机工质(如R245fa,R134a等)经过工质泵的绝热压缩;在蒸发器中进行预热、蒸发、过热,变成过热(或饱和)蒸汽;过热(或饱和)蒸汽推动膨胀机绝热膨胀做功,带动发电机发电输出电功;从膨胀机出来的乏气在冷凝器中经历乏气冷却、冷凝、过冷过程,冷凝为饱和液或过冷液,然后再进入工质泵完成下一个发电循环;从而实现低温热能的回收利用。
在有机朗肯循环中,蒸发器和冷凝器是重要的换热设备。在这些换热设备中实现工质的预热、蒸发、过热、冷却、冷凝以及回热等过程。就换热流体的状态来说,既有液相也有气相,既有单相换热又有相变换热。单相换热过程的组合形式有根据热源的形式不同,有″液-液″、″液-气″、″气-气″等。相变换热主要是液态有机工质的蒸发和冷凝过程。现有的研究采用的换热器类型通常有板式换热器、管壳式换热器、套管式换热器等,相关的研究表明,换热器的好坏直接影响系统的效率,不同的换热器类型对系统的投资成本也有重要的影响。
现有的换热器测试试验台种类很多,技术也比较成熟,但都是简单地针对换热器的性能进行单独测试。这类测试台主要是在一个普适的条件下对换热器的换热性能、压降等指标进行考察。对于有机朗肯循环系统而言,采用传统的换热器测试平台将会有以下不足:
(1)有机朗肯循环使用的换热器较多,单个的换热器性能达到最优时,整个有机朗肯循环系统的性能不一定也达到最优;
(2)有机朗肯循环系统中不同的换热器之间的匹配对循环的热力性能有较大影响;常规的换热器测试台不能进行多个换热器之间的匹配测试;
(3)对于相变换热器的测试,相变流体进出换热器时的干度难以直接测量。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述换热器测试试验台存在的不足,提供一种主要是在有机朗肯循环系统的背景下,针对不同的换热器进行测试的有机朗肯循环中换热器性能测试系统。
为了实现上述目的,本发明是这样实现的:有机朗肯循环中换热器性能测试系统,包括热源导热油循环、冷源冷却水循环、有机工质循环和模拟膨胀循环;
所述有机工质循环包括蒸发器、冷凝器、减温器、储液器和工质泵,所述工质泵与所述蒸发器连接,所述蒸发器与减温器连接,所述减温器与冷凝器连接所述冷凝器与储液器连接,所述储液器与工质泵连接,组成循环管路;
所述模拟膨胀循环包括冷却水箱、第二水泵和减温器所述第二水泵与减温器连接,所述减温器与冷却水箱连接,所述冷却水箱与第二水泵连接,形成循环管路;
所述热源导热油循环包括导热油箱、油泵和蒸发器,所述油泵与蒸发器连接,所述蒸发器与导热油箱连接,所述导热油箱与油泵连接,形成循环管路;
所述冷源冷却水循环包冷凝水箱、第一水泵和冷凝器,所述第一水泵与冷凝器连接,所述冷凝器与冷凝水箱连接,所述冷凝水箱与第一水泵连接,形成循环管路;
所述有机工质循环设置第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器和第四辅助换热器,其中,所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器串联或者并联,所述第三辅助换热器和第四辅助换热器与所述冷凝器串联或者并联;
所述热源导热油循环中,所述蒸发器与所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器并联;
所述冷源冷却水循环中,所述冷凝器与所述第三辅助换热器和第四辅助换热器并联。
在上述管路上设置若干控制阀,用于控制各个部件之间通断,从而可选择相应管路流程。
在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的出口管路上设置流量计,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器工质循环的进口管和出口管上设置压力传感器;在所述减温器的模拟膨胀循环的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述减温器的模拟膨胀循环的出口管设置流量计;所述工质泵的进口管和出口管设置温度传感器和压力传感器,且在所述工质泵的出口管设置流量计。
所述冷却水箱与第二冷却机组连接,第二冷却机组通过第三水泵与冷却水箱连接,形成循环管路,用于对冷却水箱进行热交换。
所述冷凝水箱与第一冷却机组连接,第一冷却机组通过第四水泵与冷凝水箱连接,形成循环管路,用于冷凝水箱进行热交换。第一冷却机组为系统提供5℃~30℃的冷却水,冷凝水箱设置加热器对冷却水温度进行微调。通第四水泵的变频控制实现冷却水的流量调节,为有机朗肯循环系统提供稳定流量和恒定温度的冷却水,用来冷凝从膨胀机出来的乏气。
所有管路均设置保温层,以减少流体在管路中的热量损失。
本发明可针对适用于有机朗肯循环的换热器;既可以完成单个换热器的测试,也可以进行多个换热器之间的匹配测试;可以完成有机朗肯循环发电系统中多种工况下的换热器测试,如可以进行″液体-液体″、″液体-气体″之间的无相变的换热器测试,也可以对相变换热器的蒸发过程和冷凝过程进行测试;在进行有相变的换热器测试时,被测换热器前后均设置辅助换热器,可以对蒸发器和冷凝器的进出口干度进行测量和控制;采用″减压阀+减温器″的方式替代膨胀机,可以模拟任意等熵效率的膨胀过程。
与现有技术相比,本发明具有的优点和有益技术效果如下:可以特定针对适用于有机朗肯循环系统的换热器进行测试;可以进行单个换热器的测试,可以开展多个换热器的联合测试,可以对蒸发器和冷凝器进出口工质的干度进行测试,还可以按照实验要求调整进出口工质的干度;采用模拟膨胀循环的结构替代传统膨胀机,可以模拟任意等熵效率的膨胀过程。
【附图说明】
图1为本发明有机朗肯循环中换热器性能测试系统的管路框图(其中K1-N(N为自然数)为闸阀,Y1-N(N为自然数)为热源导热油循环分支管路,G1-N(N为自然数)为有机工质循环分支管路,S1-N(N为自然数)为冷源冷却水循环分支管路);
图2为本发明有机朗肯循环中换热器性能测试系统的传感器布置框图(其中Y1-N(N为自然数)为热源导热油循环分支管路,G1-N(N为自然数)为有机工质循环分支管路,S1-N(N为自然数)为冷源冷却水循环分支管路,T1-N(N为自然数)为温度传感器,P1-N(N为自然数)为压力传感器,L1-N(N为自然数)为压力传感器);
在图1和图2中,
为闸阀 为可调式减压阀 为温度传感器 ——Y—为导热油分支管路
为软接 为弹簧安全阀 为压力传感器 ——G—为工质分支管路
为水泵 为过滤器 为流量计 ——S—为冷却水分支管路
图3为蒸发段换热器串联时的温度分布曲线图;
图4为冷凝段换热器串联时的温度分布曲线图;
图5为蒸发段换热器并联时的温度分布曲线图;
图6为冷凝段换热器并联时的温度分布曲线图。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述说明。
有机朗肯循环中换热器性能测试系统,如图1所示,包括热源导热油循环、冷源冷却水循环、有机工质循环和模拟膨胀循环;
所述有机工质循环包括蒸发器、冷凝器、减温器、储液器和工质泵13,所述工质泵与所述蒸发器连接,所述蒸发器与减温器连接,所述减温器与冷凝器连接所述冷凝器与储液器连接,所述储液器与工质泵连接,组成循环管路;
所述模拟膨胀循环包括冷却水箱、第二水泵和减温器所述第二水泵与减温器连接,所述减温器与冷却水箱连接,所述冷却水箱与第二水泵连接,形成循环管路;所述模拟膨胀循环还包括减压阀和冷却系统组成;所述冷却系统中所述冷却水箱与第二冷却机组连接,第二冷却机组通过第三水泵12与冷却水箱连接,形成循环管路,用于对冷却水箱进行热交换。所述减压阀的作用是对高压蒸汽进行降压,通过调节减压阀实现对出口压力的调节;所述减温器的作用是对高温蒸汽进行冷却降温,将模拟膨胀循环减温器进出口蒸汽的焓差以热量的形式输出,减温器与冷却系统直接相连,由冷却系统将热量带走;通过调节冷却系统循环水的流量来实现对减温器工质侧出口乏气温度的控制;
所述热源导热油循环包括导热油箱、油泵11和蒸发器,所述油泵与蒸发器连接,所述蒸发器与导热油箱连接,所述导热油箱与油泵连接,形成循环管路;所述热源导热油循环还包括流量计和阀门;导热油在导热油箱中被加热到设定温度,通过热油泵送入到热交换设备中,在热交换设备中将热量传给有机工质,从热交换设备中出来的有机工质重新回到导热油箱中被加热,完成一个循环;
所述冷源冷却水循环包冷凝水箱、第一水泵和冷凝器,所述第一水泵15与冷凝器连接,所述冷凝器与冷凝水箱连接,所述冷凝水箱与第一水泵15连接,形成循环管路;所述冷源冷却水循环包括冷水系统、流量计和阀门;所述冷水系统中,所述冷凝水箱与第一冷却机组连接,第一冷却机组通过第四水泵14与冷凝水箱连接,形成循环管路,用于冷凝水箱进行热交换。第一冷却机组为系统提供5℃~30℃的冷却水,冷凝水箱设置加热器对冷却水温度进行微调。通过第四水泵的变频控制实现冷却水的流量调节,为有机朗肯循环系统提供稳定流量和恒定温度的冷却水,用来冷凝从膨胀机出来的乏气。
所述有机工质循环设置第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器和第四辅助换热器,其中,所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器串联或者并联,所述第三辅助换热器和第四辅助换热器与所述冷凝器串联或者并联。所述热源导热油循环中,所述蒸发器与所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器并联。所述冷源冷却水循环中,所述冷凝器与所述第三辅助换热器和第四辅助换热器并联。
如图2所示,本发明还包括测试子系统,所述测试子系统包括温度传感器、压力传感器、流量计、功率计和数据采集仪,所述温度传感器与压力传感器布置在各个换热器的进出口,用于测量换热器各流体进出口流体的温度和压力;流量计布置在每个循环的支路上;热源回路和冷源回路侧分别布置在换热器的出口处,工质回路的流量计布置在工质泵的出口处。三个功率计分别用来测量油泵、工质泵和冷凝器循环水泵的实际耗功。在工质回路中,每个换热器都并联了一个旁通管路,通过阀门进行控制。在热源回路中,通过对阀门的开关组合,可以使得热媒分别以串联或者并联的模式依次通过蒸发段换热器。所有管路均设置保温层,以减少流体在管路中的热量损失。
具体的,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的出口管路上设置流量计,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器工质循环的进口管和出口管上设置压力传感器;在所述减温器的模拟膨胀循环的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述减温器的模拟膨胀循环的出口管设置流量计;所述工质泵的进口管和出口管设置温度传感器和压力传感器,且在所述工质泵的出口管设置流量计。
所述有机工质循环部分中,蒸发段换热器由被测蒸发器和设置在蒸发器前后的辅助换热器组成,冷凝段换热器由被测冷凝器和设置在冷凝器前后的辅助换热器组成。液态的有机物工质在工质泵中完成增压过程,从工质泵中出来的有机工质进入蒸发段换热器中被热媒加热,完成预热、蒸发和过热过程,成为高压高温的过热(或饱和)蒸汽;高温高压蒸汽进入模拟膨胀循环完成压降和焓降过程;从模拟膨胀循环中出来的乏气进入冷凝段换热器被循环水冷凝,完成乏气冷却、冷凝、冷凝液过冷的过程;过冷后的工质重新送入到工质泵中进行下一个循环。
在工质回路中,每个换热器都并联了一个旁通管路,通过阀门进行控制。在进行换热器测试时可以对某个换热器进行短路。如关闭阀门K2、K3,打开阀门K17可以将第二辅助换热器进行短路,有机工质将不通过该换热器而直接进入下一个换热器。在测试时,根据测试内容的需要,可以选择性的对任意一个换热器进行短路。
在有机朗肯循环系统中,从蒸发器出来的高温高压蒸汽进入膨胀机推动膨胀机做功,将工质的焓降以轴功的形式输出用来带动发电机发电,实现工质的降压和降焓。所述模拟膨胀循环的等熵效率对系统性能有较大的影响,它是由所述模拟膨胀循环的结构决定的,并受到实际运行工况的影响。为减少所述模拟膨胀循环等熵效率的变化对系统性能的影响,本测试台采用模拟膨胀循环的结构代替膨胀机。
所述模拟膨胀循环中,减压阀的作用是对高压蒸汽进行降压,通过调节减压阀实现对出口压力的调节;减温器的作用是对高温蒸汽进行冷却降温,将模拟膨胀循环减温器进出口蒸汽的焓差以热量的形式输出,减温器与水循环冷却系统直接相连,由冷却系统将热量带走。通过调节冷却系统循环水的流量来实现对减温器工质侧出口乏气温度的控制。在进行实验过程中,通过对减压阀和循环水流量的组合调节,可以将所述模拟膨胀循环出口乏气调节到所需的工况,从而实现模拟任意出口压力和等熵效率的膨胀机的效果。
所述热源导热油循环中的导热油在加热油箱中被加热到设定温度,通过热油泵送入到热交换设备中,在热交换设备中将热量传给有机工质,从热交换设备中出来的有机工质重新回到导热油箱中被加热,完成一个循环。该部分使用导热油作为热源工质可以在常压环境下模拟任意150℃以下的热源,该部分的作用是为有机朗肯循环提供稳定流量和恒定温度的热源。导热油的流量可以通过对导热油泵的变频控制来实现。导热油温度采用温控器自动控制。
在热源回路中,通过对相应阀门的开关组合,可以使得热媒分别以串联或者并联的模式依次通过蒸发器。
串联时:当打开以下闸阀K26、K27、K32、K28、K29、K36、K30、K31,并且关闭以下闸阀K33、K34、K35、K37时,从热油泵出来的导热油沿着以下分支管路Y4-Y5-Y8-Y10-Y11-Y13-Y15-Y16-Y17-Y18,以串联的方式依次流过第一辅助换热器、蒸发器、第二辅助换热器,然后回到导热油箱中;
并联时:当打开以下闸阀K26、K27、K33、K28、K29、K34、K35、K30、K31、K37,并且关闭以下闸阀K32、K36时,从分支管路Y4出来的导热油分别沿着以下分支管路Y5-Y8-Y9-Y14-Y18、分支管路Y6-Y11-Y13-Y12-Y14-Y18、分支管路Y7-Y16-Y17-Y18通过三个换热器(第一辅助换热器、蒸发器和第二辅助换热器),最后通过分支管路Y18进入导热油箱。
所述冷源冷却水循环中,与热源回路类似,在冷源回路中,通过对阀门的开关组合,可以使得冷却水分别以串联或者并联的模式依次通过冷凝段换热器。
串联时:当打开以下闸阀K40、K41、K50、K42、K43、K46、K44、K45,并且关闭以下闸阀K47、K48、K49、K51时,从第一水泵15出来的冷却水将沿着管路S1-S2-S4-S5-S7-S9-S10-S15-S16-S17-S18-S19-S20,以串联的方式依次通过第四辅助换热器、被测冷凝器、第三辅助换热器,然后回到冷凝水箱中。
并联时:当打开以下闸阀K40、K41、K51、K48、K49、K42、K43、K47、K44、K45,并且关闭以下闸阀K46、K50时,从管路S4流出的冷却水分别沿着支管路S5-S7-S8-S13-S19,支管路S6-S11-S10-S15-S12-S13-S19,支管路S6-S14-S17-S18-S19通过三个换热器(第三辅助换热器、冷凝器和第四辅助换热器),最终通过管路S19回到冷凝水箱中。
测试子系统主要由温度传感器、压力传感器、流量计、功率计、数据采集仪等组成。温度传感器与压力传感器主要布置在各个换热器和主要设备的进出口,测量换热器各流体进出口流体的温度和压力;流量计布置在每个循环的支路上。热源回路和冷源回路侧分别布置在换热器的出口处,工质回路的流量计布置在工质泵的出口处。三个功率计分别用来测量油泵、工质泵和冷凝器循环水泵的实际耗功。
本专利涉及的换热器测试系统的蒸发段换热器和冷凝段换热器可以分别在串联和并联的模式下展开测试。
热源回路与冷源回路均工作在串联模式下时,可以进行换热器之间性能的匹配测试。在热源回路中,通过蒸发段的三个换热器的热媒流量相等,第一辅助换热器与第二辅助换热器将分别作为工质循环过热器与预热器参与测试;在冷源回路中,通过冷凝段的三个换热器的冷却水流量相等,第三辅助换热器与第四辅助换热器分别作为工质循环的乏气冷却器和冷凝液过冷器参与测试。串联时蒸发段换热器和冷凝段换热器的温度分布曲线分别如图3和图4所示。
热源回路与冷源回路均工作在并联模式下时,可以进行单个蒸发器对有机朗肯循环性能的影响测试。此时,在热源回路中,通过蒸发段的三个换热器的热媒流量不相等,通过调节被测蒸发器前后的辅助换热器的进口阀门的开度来调节分别进入每个换热器中的热媒流量,从而实现预热段与过热段传热量的控制,进而达到控制被测蒸发器进出口工质的干度的目的;在冷源回路中,通过冷凝段的三个换热器的冷却水流量将不相等,通过调节被测冷凝器前后的辅助换热器的进口阀门的开度来调节分别进入每个换热器中的冷却水流量,从而实现对乏气冷却段与冷凝液过冷段传热量的控制,进而调整被测冷凝器进出口工质的干度。并联时蒸发段和冷凝段换热器的温度分布曲线如图5和图6所示。
测试原理
电加热导热油作为有机朗肯循环的热源,在蒸发器中加热有机工质。经过膨胀机后的乏气在冷凝器中,被循环水冷凝。冷凝后有机工质经工质泵再次送入蒸发器中进行下一个循环。根据能量守恒原理,通过测量导热油通过换热器的温降和流量,可以计算出有机工质吸收的热量。同理,通过测量冷却水的温升和流量可以计算得到有机工质释放的热量。膨胀循环输出的泵功同样也可以通过计算由减温器冷却系统带走的热量获得。系统所消耗的泵功直接由功率计测量得到。
由此,该有机朗肯循环系统的热效率可由下式计算得到:
式中:
WTUR——膨胀机输出功。该测试平台中WTUR=Qcool,其中Qcool是减温器带走的热量,由公式Qcool=cwatermcool(T29-T28)计算得到;
WP,OIL——热油泵耗功,由功率计直接测量;
Wp,FLUID——工质泵耗功,由功率计直接测量;
WP,WATER——冷凝器循环水泵耗功,由功率计直接测量;
Qh,I,Qeva,Qh,II——分别是辅助换热器I、蒸发器、辅助换热器II吸收的热量。由公式Qcool=collmoll(Thx,in-Thx,out)计算得到。
在单独测试蒸发器和冷凝器时,需要确定蒸发器和冷凝器工质进出口处的干度。以蒸发器为例,其进出口干度的计算可以由以下步骤得到。
第一步,测量蒸发段三个换热器进出口的温度和压力参数,以及工质和导热油的流量。
第二步,计算Qh,I,Qeva,Qh,II;分别求取辅助换热器I的出口和辅助换热器II的进口处工质在该温度和压力下的焓值,分别记为HI,out和HII,in;则蒸发器进口处工质的焓值Heva,in=HII,in+Qh,II;蒸发器出口处工质的焓值Heva,out=HI,out-Qh,I。
第三步,蒸发器进口干度的确定。求取在蒸发器工质进口处的温度下饱和液的焓值Hliqeva,in和该温度下的饱和蒸汽的焓值Hvapeva,in。比较Hliqeva,in与Heva,in的大小。若Hliqeva,in>Heva,in,则蒸发器进口处工质还未进入两相区;若Hliqeva,in≤Heva,in,蒸发器进口处工质处于两相区内,进口处工质的干度可由下式计算:
第四步,蒸发器出口干度的确足。求取在蒸发器工质出口处的温度下饱和液的焓值Hliqeva,out和该温度下的饱和蒸汽的焓值Hvapeva,out。比较Hvapeva,out与Heva,out的大小。若Hvapeva,out<Heva,out,则蒸发器出口处工质已经未进入过热区;若Hvapeva,out≥Heva,out,蒸发器出口处工质仍处于两相区内,出口处工质的干度可由下式计算:
换热器的压降,可以由设置在各个换热器进出口的压力传感器测量后由下式计算得到:
ΔP=Phx,in-Phx,out
式中,
Phx,in,Phx,out——分别为换热器进口和换热器出口处测量得到的压力值。
对于模拟膨胀机部分,通过测量进口和出口处的压力、温度参数,可以由下式计算得到模拟膨胀机的等熵效率。
式中,
Htur,in——以膨胀机进口处的温度和压力确定的过热蒸汽的焓值;
Htur,out——以膨胀机出口处的温度和压力确定的过热蒸汽的焓值;
Hidealtur,out——理想等熵膨胀过程膨胀机出口的焓值。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例,应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案,均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。
Claims (6)
1.有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:包括热源导热油循环、冷源冷却水循环、有机工质循环和模拟膨胀循环;
所述有机工质循环包括蒸发器、冷凝器、减温器、储液器和工质泵,所述工质泵与所述蒸发器连接,所述蒸发器与减温器连接,所述减温器与冷凝器连接,所述冷凝器与储液器连接,所述储液器与工质泵连接;
所述模拟膨胀循环包括冷却水箱、第二水泵和减温器,所述第二水泵与减温器连接,所述减温器与冷却水箱连接,所述冷却水箱与第二水泵连接;所述模拟膨胀循环还包括减压阀和冷却系统;所述冷却系统中的所述冷却水箱与第二冷却机组连接,第二冷却机组通过第三水泵与冷却水箱连接,形成循环管路,用于对冷却水箱进行热交换;
所述热源导热油循环包括导热油箱、油泵和蒸发器,所述油泵与蒸发器连接,所述蒸发器与导热油箱连接,所述导热油箱与油泵连接;
所述冷源冷却水循环包括冷凝水箱、第一水泵和冷凝器,所述第一水泵与冷凝器连接,所述冷凝器与冷凝水箱连接,所述冷凝水箱与第一水泵连接;
所述有机工质循环设置第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器和第四辅助换热器,其中,所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器串联或者并联,所述第三辅助换热器和第四辅助换热器与所述冷凝器串联或者并联;
在管路上设置若干控制阀,用于控制各个部件之间通断,从而可选择相应管路流程;在热源回路中,通过对阀门的开关组合,可使得热媒分别以串联或者并联的模式依次通过蒸发段换热器;在冷源回路中,通过对阀门的开关组合,可使得冷却水分别以串联或者并联的模式依次通过冷凝段换热器;热源回路与冷源回路均工作在串联模式下时,可进行换热器之间性能的匹配测试;热源回路与冷源回路均工作在并联模式下时,可进行单个蒸发器对有机朗肯循环性能的影响测试。
2.如权利要求1所述的有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的出口管路上设置流量计,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器工质循环的进口管和出口管上设置压力传感器;在所述减温器的模拟膨胀循环的进口管和出口管上设置温度传感器,在所述减温器的模拟膨胀循环的出口管设置流量计;所述工质泵的进口管和出口管设置温度传感器和压力传感器,且在所述工质泵的出口管设置流量计。
3.如权利要求2所述的有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:所述冷却水箱与第二冷却机组连接,第二冷却机组通过第三水泵与冷却水箱连接。
4.如权利要求3所述的有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:所述冷凝水箱与第一冷却机组连接,第一冷却机组通过第四水泵与冷凝水箱连接。
5.如权利要求4所述的有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:第一冷却机组为系统提供5℃~30℃的冷却水,冷凝水箱设置加热器对冷却水温度进行微调。
6.如权利要求1所述的有机朗肯循环中换热器性能测试系统,其特征在于:所有管路均设置保温层。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1786709A (zh) * | 2005-11-02 | 2006-06-14 | 浙江大学 | 含油制冷剂性能测试系统 |
CN103174475A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 联合工艺公司 | 级联有机兰金循环系统 |
CN103534445A (zh) * | 2011-02-17 | 2014-01-22 | 丰田自动车株式会社 | 用于朗肯循环系统的异常检测装置和异常检测方法 |
CN104155337A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 有机郎肯循环orc系统的蒸发器的测试方法和装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1786709A (zh) * | 2005-11-02 | 2006-06-14 | 浙江大学 | 含油制冷剂性能测试系统 |
CN103534445A (zh) * | 2011-02-17 | 2014-01-22 | 丰田自动车株式会社 | 用于朗肯循环系统的异常检测装置和异常检测方法 |
CN103174475A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 联合工艺公司 | 级联有机兰金循环系统 |
CN104155337A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-19 | 浙江银轮机械股份有限公司 | 有机郎肯循环orc系统的蒸发器的测试方法和装置 |
CN204027850U (zh) * | 2014-08-08 | 2014-12-17 | 四平维克斯换热设备有限公司 | 节能环保多功能智能化换热器性能测试装置 |
CN204514619U (zh) * | 2014-12-26 | 2015-07-29 | 广东工业大学 | 换热器性能测试系统 |
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R245fa 有机朗肯循环余热发电系统火用分析;罗向龙等;《节能技术》;20120331;第30卷(第2期);131-135 * |
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