[實用新型]一種用中壓空氣儲存余熱的系統

有效

• 申請號: 201721768496.2
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207610586U
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 劉國斌
• 申請（專利權）人: 劉國斌
• 主分類號: F28D20/00
• 分類號: F28D20/00;F28D21/00
• 代理公司: 北京中創陽光知識產權代理有限責任公司 11003
• 代理人: 張宇鋒

本實用新型公開了一種用中壓空氣儲存余熱的系統，該系統包括主換熱系統、若干個子換熱系統、余熱存儲系統以及測量控制系統；主換熱系統用于將風洞中的余熱導出；子換熱系統用于將主換熱系統導出的風洞余熱，分別傳輸到不同的子存儲器；每個子存儲器用于存儲各子換熱系統導出的余熱；測量控制系統主測控系統和各分測控系統，主測控系統對應于主換熱系統，各分系統對應于子換熱系統，用于各系統狀態監測，狀態的控制，安全控制以及狀態數據的測量、處理。本申請將中壓空氣作為存儲風洞余熱的介質，實現風洞氣流余熱的回收利用；實現了風洞等設備對熱的中壓空氣源的需求，節省了加熱大量中壓空氣需要的能源，降低了運行費用。

技術領域

本實用新型涉及余熱存儲領域，具體涉及一種用中壓空氣儲存余熱的系統。

背景技術

中壓空氣指的是壓力在1.6MPa到6.4MPa的壓縮空氣。在航空航天設備中，中壓空氣常常被用做工作介質，比如，中壓空氣可作為亞跨超聲速風洞的主流氣體，在風洞試驗段形成所需馬赫數的均勻流動，進行飛行器的模型試驗；在高超聲速風洞和發動機試車臺中，中壓空氣作為引射器系統的氣源，為引射器系統提供動力；等等。在風洞設備和試車臺設備集中的地方，通常預先儲備大量的中壓空氣，作為風洞等設備的備用能源。

中壓空氣通過中壓壓縮機壓縮大氣中的空氣得到，存儲在不同形狀和尺寸的中壓容器中，容器多由金屬鋼焊接制成。大量的中壓空氣需要多個中壓容器來儲存。

隨著飛行器研制的進展，大量的超聲速風洞實驗需要加熱的空氣作為工作介質；而為了提高引射器系統的效率，也需要大量的加熱的中壓空氣作為引射氣源。在實驗過程中，中壓氣源的消耗量非常大，加熱中壓氣流需要的能源非常大。

目前，中壓空氣均在常溫下存儲。如何存儲大量的高溫壓縮空氣，以及如何為大量的中壓空氣加熱，成為壓縮空氣源建設必須研究解決的重要問題。

目前，國內外的常規高超聲速風洞和高溫燃氣流風洞設計中均未考慮氣流余熱的利用。常規高超聲速風洞的氣流余熱被直接排放的大氣中，或者被冷卻水消耗掉；高溫燃氣流風洞剩余的大量的氣流余熱，不能直接排放到大氣中，需要在風洞的噴水冷卻段中被噴入的大量的冷卻水消耗掉。而高速、高溫風洞的余熱利用也是一種設備發展的趨勢，如何回收利用這些余熱是必須解決的問題。

由于高速風洞和試車臺設備集中的地方，常常配備大量的中壓空氣，存儲于不同的壓力容器中。而且，隨著飛行器研制的發展，風洞試驗對加熱的中壓空氣的需求也日益迫切。因此，在分析、總結現有余熱利用技術的基礎上，本專利結合風洞氣流余熱的特點和中壓空氣源的特點，提出了一種用中壓空氣存儲余熱的新系統。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種用中壓空氣儲存余熱的系統，其將中壓空氣作為存儲風洞余熱的介質，實現風洞氣流余熱的回收利用；實現了風洞等設備對熱的中壓空氣源的需求，節省了加熱大量中壓空氣需要的能源，降低了運行費用。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種用中壓空氣儲存余熱的系統，所述系統包括主換熱系統、若干個子換熱系統、余熱存儲系統以及測量控制系統；其中，

所述主換熱系統包括風洞余熱換熱器，主換熱器，主動力系統，傳輸介質和管路；

所述子換熱系統包括子換熱器，子動力系統，子換熱器，傳輸介質和管路；

所述余熱存儲系統包括若干個子存儲器，每個子存儲器均包括各存儲壓力容器及其熱防護系統，中壓空氣以及支撐系統；

所述風洞余熱換熱器與風洞本體連接，所述主換熱器通過所述主動力系統以及管路與風洞余熱換熱器連接，所述子換熱器通過所述子動力系統與主換熱器連接；子換熱器與所述子存儲器連接；