[实用新型]一种用中压空气储存余热的系统

说明书

本实用新型公开了一种用中压空气储存余热的系统，该系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；主换热系统用于将风洞中的余热导出；子换热系统用于将主换热系统导出的风洞余热，分别传输到不同的子存储器；每个子存储器用于存储各子换热系统导出的余热；测量控制系统主测控系统和各分测控系统，主测控系统对应于主换热系统，各分系统对应于子换热系统，用于各系统状态监测，状态的控制，安全控制以及状态数据的测量、处理。本申请将中压空气作为存储风洞余热的介质，实现风洞气流余热的回收利用；实现了风洞等设备对热的中压空气源的需求，节省了加热大量中压空气需要的能源，降低了运行费用。

技术领域

本实用新型涉及余热存储领域，具体涉及一种用中压空气储存余热的系统。

背景技术

中压空气指的是压力在1.6MPa到6.4MPa的压缩空气。在航空航天设备中，中压空气常常被用做工作介质，比如，中压空气可作为亚跨超声速风洞的主流气体，在风洞试验段形成所需马赫数的均匀流动，进行飞行器的模型试验；在高超声速风洞和发动机试车台中，中压空气作为引射器系统的气源，为引射器系统提供动力；等等。在风洞设备和试车台设备集中的地方，通常预先储备大量的中压空气，作为风洞等设备的备用能源。

中压空气通过中压压缩机压缩大气中的空气得到，存储在不同形状和尺寸的中压容器中，容器多由金属钢焊接制成。大量的中压空气需要多个中压容器来储存。

随着飞行器研制的进展，大量的超声速风洞实验需要加热的空气作为工作介质；而为了提高引射器系统的效率，也需要大量的加热的中压空气作为引射气源。在实验过程中，中压气源的消耗量非常大，加热中压气流需要的能源非常大。

目前，中压空气均在常温下存储。如何存储大量的高温压缩空气，以及如何为大量的中压空气加热，成为压缩空气源建设必须研究解决的重要问题。

目前，国内外的常规高超声速风洞和高温燃气流风洞设计中均未考虑气流余热的利用。常规高超声速风洞的气流余热被直接排放的大气中，或者被冷却水消耗掉；高温燃气流风洞剩余的大量的气流余热，不能直接排放到大气中，需要在风洞的喷水冷却段中被喷入的大量的冷却水消耗掉。而高速、高温风洞的余热利用也是一种设备发展的趋势，如何回收利用这些余热是必须解决的问题。

由于高速风洞和试车台设备集中的地方，常常配备大量的中压空气，存储于不同的压力容器中。而且，随着飞行器研制的发展，风洞试验对加热的中压空气的需求也日益迫切。因此，在分析、总结现有余热利用技术的基础上，本专利结合风洞气流余热的特点和中压空气源的特点，提出了一种用中压空气存储余热的新系统。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用中压空气储存余热的系统，其将中压空气作为存储风洞余热的介质，实现风洞气流余热的回收利用；实现了风洞等设备对热的中压空气源的需求，节省了加热大量中压空气需要的能源，降低了运行费用。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用中压空气储存余热的系统，所述系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；其中，

所述主换热系统包括风洞余热换热器，主换热器，主动力系统，传输介质和管路；

所述子换热系统包括子换热器，子动力系统，子换热器，传输介质和管路；

所述余热存储系统包括若干个子存储器，每个子存储器均包括各存储压力容器及其热防护系统，中压空气以及支撑系统；

所述风洞余热换热器与风洞本体连接，所述主换热器通过所述主动力系统以及管路与风洞余热换热器连接，所述子换热器通过所述子动力系统与主换热器连接；子换热器与所述子存储器连接；