[发明专利]节能型膨胀机性能测试装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种节能型膨胀机性能测试装置及其工作方法，其特征在于：节能型膨胀机性能测试装置，其特征在于：包括启动系统、热力循环系统以及监测系统；本发明可以测试多种工质在不同运行工况下的工作特性，系统为封闭运行，避免了开式系统中工质的浪费。循环系统中节省了加热器与冷凝器，避免了热源热量大量被冷源带走，节约了测试成本。

技术领域：

本发明涉及一种节能型膨胀机性能测试装置及其工作方法。

背景技术：

我国的能源利用率低，钢铁、冶金和化工等高耗能行业存在大量的低品位余热。采用有机朗肯循环可高效地回收低温余热进行发电，实现能源的充分利用。膨胀机作为有机朗肯循环的动力输出部件，其性能对余热资源的回收有着重要的影响。为了测试膨胀机在各种工况下的运行状态，保证膨胀机的高效平稳运行，需通过测试平台对膨胀机的性能进行实验测试。

申请号为CN201610164576.0的中国发明专利公开了一种涡旋膨胀机性能测试系统，由空压机、储气罐、干燥器、过滤器、涡旋膨胀机、测功机依次相连组成。该系统使用常温常压下脱水除杂后的干空气为测试工质，利用带有控制系统的测功机检测涡旋膨胀机的各个输出性能参数，并通过MCGS组态软件将所有仪表采集到的信号上传到上位机上，从而得到输出功、扭矩和转速与其入口压力、入口温度、背压以及质量流量等参数的关系。上述发明专利的技术方案是基于涡旋膨胀机的性能测试系统，该系统具有结构简单，维修安装方便的优点，但该系统为开式系统，只能采用空气作为测试工质。开式循环无法回收工质，若测试工质为有机工质时，会造成工质的巨大浪费及测试成本的增加，因此可检测有机工质膨胀机的测试系统应采用闭式循环。

申请号为CN201610232607.1的中国发明专利公开了一种以烟气余热为热源的有机朗肯循环。上述发明采用有机工质闭式循环，可充分利用烟气余热。但由于烟气需由其它生产单位提供，且参数受生产过程影响，变化范围较大，不适宜作为膨胀机测试系统的热源。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种节能型膨胀机性能测试装置及其工作方法，本发明正常运行时无需锅炉及冷凝器，避免了热源热量被冷源带走，节能潜力巨大。

本发明所述的节能型膨胀机性能测试装置，其特征在于：包括启动系统、热力循环系统以及监测系统；

其中启动系统包括依次连接形成循环的启动锅炉、第一截止阀、低压缓冲罐3和第二截止阀；启动锅炉为电加热锅炉，其为在实验开始初期将工质加热至设定温度，待温度达到设定值后即可停止运行；

热力循环系统包括依次连接形成循环的低压缓冲罐、压缩机、高压缓冲罐、调节阀和被测膨胀机，所述低压缓冲罐与高压缓冲罐之间旁接有工质泵，所述被测膨胀机旁接有测功机；

监测系统包括位于压缩机入口端的第一流量传感器，工质泵入口端的第二流量传感器，被测膨胀机入口端的第三流量传感器，被测膨胀机出口端的第一温度传感器和第一压力传感器，压缩机出口端第二温度传感器和第二压力传感器，工质泵出口端的第三温度传感器和第三压力传感器，以及被测膨胀机入口端的第四温度传感器和第四压力传感器。

进一步的，上述低压缓冲罐与高压缓冲罐之间还旁接有减压阀，所述高压缓冲罐还连接有一冷却水泵。

本发明节能型膨胀机性能测试装置的工作方法，以水为工质进行说明：