[发明专利]一种可提供大过热温度的ORC膨胀机试验系统

说明书

本发明公开了一种可提供大过热温度的ORC膨胀机试验系统，与热源模块中热源换热后的热水通过水泵分别输送到蒸发模块的热水入口和过热模块的热水入口；有机工质液体同时进入蒸发模块，与蒸发模块中的热水换热，形成有机工质气体后进入过热模块中；有机工质气体在过热模块中与过热模块中的热水换热，提升有机工质气体的温度后，经过膨胀机入口处的流量计测量入口流量、温度计测量入口温度、压力计测量入口压力，测定膨胀机入口处的有机工质气体的焓值后进入膨胀机中做功；有机工质气体在膨胀机中做功后，经过膨胀机出口处温度计测量出口温度、压力计测量出口压力，测定膨胀机出口处的有机工质气体的焓值后从膨胀机的出口排出。

技术领域

本发明涉及膨胀机试验技术领域，尤其是一种可提供大过热温度的ORC膨胀机试验系统。

背景技术

有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，ORC)作为一种能高效、环保实现热能向电能或动力转化的技术，现已成为目前能源利用领域研究的热点。由图4所示，ORC系统主要由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵四大部件组成，有机工质在蒸发器中从余热流中吸收热量，生成具有一定压力和温度的蒸气；蒸气进入膨胀机进行膨胀做功，从而带动发电机转动或其他动力转化；从透平膨胀机排出的蒸气在凝气器中向冷却水放热，凝结成液态；最后借助工质泵重新回到换热器，如此完成一个循环。而膨胀机作为ORC系统的热功转换核心部件，对膨胀机进行试验，测试膨胀机性能，了解膨胀机的运行效率等参数，对提高整个ORC系统的性能，以及余热资源的回收利用效率，均有极其重要的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种可提供大过热温度的ORC膨胀机试验系统，对膨胀机进行试验，且在膨胀机试验过程中，能够增加有机工质气体的过热温度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种可提供大过热温度的ORC膨胀机试验系统，包括：蒸发模块、过热模块、热源模块；

热源模块中的热源用于换热产生热水，热水通过水泵分别输送至蒸发模块的热水入口和过热模块的热水入口；有机工质液体同时进入蒸发模块，与蒸发模块中的热水换热，形成有机工质气体后进入过热模块中，蒸发模块中与有机工质液体换热后的热水从蒸发模块的热水出口回流至热源模块；有机工质气体在过热模块中与过热模块中的热水换热，提升有机工质气体的温度后进入膨胀机中做功，过热模块中与有机工质气体换热后的热水从过热模块的热水出口流出；有机工质气体在膨胀机中做功后从膨胀机的出口排出。

优选的，过热模块的热水出口管路通过第一过热调节阀与蒸发模块的热水出口管路相连接后再接入热源模块的热水入口，所述第一过热调节阀为两通调节阀，即过热模块的出水和蒸发模块的出水混合后进入热源模块与热源进行换热，且经热源模块换热后的热水再分别输送到蒸发模块的热水入口和过热模块的热水入口。

优选的，过热模块的热水出口管路通过第二过热调节阀与蒸发模块的热水入口管路相连接，所述第二过热调节阀为两通调节阀，过热模块的出水输送到蒸发模块的热水入口；蒸发模块的热水出口管路接入热源模块的热水入口，即蒸发模块的出水进入热源模块与热源进行换热，且经热源模块换热后的热水再分别输送到蒸发模块的热水入口和过热模块的热水入口。

优选的，过热模块的热水出口管路通过第三过热调节阀分别与蒸发模块的热水入口管路、水泵的出口管路相连接，所述第三过热调节阀为三通调节阀，即过热模块的出水与水泵的出水混合后再输送到蒸发模块的热水入口；蒸发模块的热水出口管路接入热源模块的热水入口，即蒸发模块的出水进入热源模块与热源进行换热，且经热源模块换热后的热水再分别输送到蒸发模块的热水入口和过热模块的热水入口。

优选的，在第三过热调节阀的与蒸发模块热水入口管路相连接的一端和与水泵出口管路相连接的一端设置旁通管路，该旁通管路分别与蒸发模块的热水入口管路和水泵的出口管路相连接。

优选的，通过调节过热调节阀的开度，控制过热模块中的热水流量，从而调节膨胀机入口处的有机工质气体的温度。