[發明專利]一種高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201610059403.2
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105606645B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 何雅玲;馬朝;袁帆;金波
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 劉國智

1.一種高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置，其特征在于：包括與相變蓄熱設備(11)相連的高溫空氣輸送系統、空氣冷卻系統以及數據采集控制系統(13)；

所述的相變蓄熱設備(11)內部布置有與數據采集控制系統(13)相連的溫度傳感器和壓力傳感器；

所述的高溫空氣輸送系統包括風機(2)以及通過進氣管路與風機相連的空氣加熱器(6)，空氣加熱器(6)的出口通過實驗測試段連接管路(7)與相變蓄熱設備(11)的入口相連，所述的空氣加熱器(6)與數據采集控制系統(13)相連，實驗測試段連接管路(7)進出口布置有與數據采集控制系統(13)相連的溫度傳感器和壓力傳感器，所述的進氣管路上安裝有與數據采集控制系統(13)相連的進氣閥(5)和流量計(4)；

所述的空氣冷卻系統包括依次相連構成閉合循環回路的冷卻器(17)、冷卻塔(14)、水箱(15)和水泵(16)，所述的冷卻器(17)與相變蓄熱設備(11)的出口相連通過冷卻器后排入大氣；

所述的空氣加熱器(6)的出口還連接有氣體分路(20)，帶有入口、出口高溫電動閥(10、18)的相變蓄熱設備(11)并聯在實驗測試段連接管路(7)與氣體分路(20)之間，氣體分路(20)的出口與實驗測試段連接管路(7)的出口相連后與冷卻器(17)的入口相連，在位于入口高溫電動閥(10)前后的實驗測試段連接管路(7)上安裝有第一、第二高溫電動閥(9、12)，在位于出口高溫電動閥(18)前后的氣體分路(20)上安裝有第三、第四高溫電動閥(8、19)，所述的入口、出口高溫電動閥(10、18)、第一、第二高溫電動閥(9、12)及第三、第四高溫電動閥(8、19)分別與數據采集控制系統(13)相連。

2.根據權利要求1所述的高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置，其特征在于：所述的相變蓄熱設備(11)為一組或兩至三組首尾相連的串連梯級蓄熱結構。

3.根據權利要求1所述的高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置，其特征在于：所述的風機(2)出口通過三通管接頭分別與排氣管路和進氣管路連接，其中排氣管路上安裝排氣閥(3)，進氣管路上還安裝有與數據采集控制系統(13)相連的進氣壓力傳感器和進氣溫度傳感器。

4.根據權利要求1所述的高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置，其特征在于：所述的風機(2)入口安裝有過濾器(1)。

5.根據權利要求1所述的高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置，其特征在于：所述的冷卻器(17)的入口及出口管路上分別安裝有與數據采集控制系統(13)相連的溫度傳感器。

6.一種如權利要求1-5中任意一項高溫梯級相變蓄熱設備綜合性能測試裝置的測試方法，其特征在于：

1)高溫空氣輸送系統流量控制：

數據采集控制系統(13)通過讀取流量計(4)測量進入空氣加熱器(6)的空氣流量信息，調節排氣閥門(3)的開度，對空氣流量進行粗調節，再調節進氣閥(5)的開度進行精細調節使進入空氣加熱器(6)的空氣流量達到設定值；

2)高溫空氣輸送系統溫度控制：

各溫度傳感器實時測量空氣加熱器(6)出口的空氣溫度以及相變蓄熱設備(11)不同位置的溫度信息；數據采集控制系統(13)通過溫度傳感器獲取空氣加熱器(6)出口的空氣溫度以及相變蓄熱設備(11)不同位置的溫度信息，與所設置的溫度隨時間的變化曲線之間的偏差對空氣加熱器(6)的加熱功率進行調節達到溫度設定值；

在相變蓄熱設備(11)內部和與相變蓄熱設備(11)相連的實驗測試段連接管路(7)進出口布置有溫度傳感器和壓力傳感器，通過數據采集控制系統(13)獲得相變蓄熱設備(11)內部各點和相變蓄熱設備(11)相連的實驗測試段連接管路(7)進出口的溫度變化曲線、壓力數據，得到不同相變蓄熱材料和相變蓄熱設備的蓄放熱性能、穩定性、安全性。