[發明專利]一種以蒸汽為工作介質的儲熱設備的性能測試系統

有效

• 申請號: 202010093415.3
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111307479B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 王亮;盛勇;陳海生;付文秀;林曦鵬;謝寧寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種以蒸汽為工作介質的儲熱設備的性能測試系統，用于對以蒸汽為工作介質的儲熱設備的儲熱性能進行性能測試實驗與評估，所述系統包括儲液罐、泵、電蒸汽發生器、電過熱器、被測儲熱設備、冷卻換熱器、集液器、調溫換熱器、數據采集與控制單元，其特征在于，

所述儲液罐的出口通過管線經所述泵與所述電蒸汽發生器的進口連通；

所述電蒸汽發生器的出口分為兩路，一路通過管線經所述電過熱器與所述被測儲熱設備的第一進口連通，另一路通過管線經所述調溫換熱器與所述被測儲熱設備的第二進口連通，且所述電過熱器、調溫換熱器的進口管線上均設有控制閥門；

所述被測儲熱設備的第一出口、第二出口分別通過管線經所述冷卻換熱器與所述集液器連通，且所述被測儲熱設備的第一出口、第二出口管線上均設有控制閥門；

所述被測儲熱設備的第一進口、第二進口、第一出口及第二出口管線上均設有流量計、溫度傳感器和壓力傳感器；

所述數據采集與控制單元，至少與所述泵、電蒸汽發生器、電過熱器、以及設置在各管線上的流量計、溫度傳感器、壓力傳感器和控制閥門通信連接，各所述流量計、溫度傳感器、壓力傳感器分別將所采集到的流量、溫度、壓力信息傳輸至所述數據采集與控制單元，所述數據采集與控制單元根據所接收到的流量、溫度、壓力信息，并根據測試條件，對所述泵、電蒸汽發生器、電過熱器以及各所述控制閥門進行控制；

所述數據采集與控制單元通過對所述被測儲熱設備各進出口處的溫度、壓力和流量信息進行實時測量和分析處理，以實現對所述被測儲熱設備儲熱性能的實驗測試和性能評估；

當所述系統處于蓄熱性能測試模式時，關閉所述調溫換熱器的進口管線上的控制閥門，同時關閉所述被測儲熱設備的第二出口管線上的控制閥門，打開所述電過熱器的進口管線上的控制閥門，并打開所述被測儲熱設備的第一出口管線上的控制閥門；

當所述系統處于釋熱性能測試模式時，關閉所述電過熱器的進口管線上的控制閥門，并關閉所述被測儲熱設備的第一出口管線上的控制閥門，打開所述調溫換熱器的進口管線上的控制閥門，同時打開所述被測儲熱設備的第二出口管線上的控制閥門。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，當所述系統處于蓄熱性能測試模式時，所述儲液罐內的液態介質被所述泵輸送至所述電蒸汽發生器內形成蒸汽介質，之后蒸汽介質通入所述電過熱器進一步加熱后形成為高溫蒸汽，之后高溫蒸汽通入所述被測儲熱設備中釋放熱量，釋放熱量后的高溫蒸汽從所述被測儲熱設備中排出后，進入所述冷卻換熱器內冷凝為液體后進入所述集液器，在此過程中高溫蒸汽的熱量儲存在所述被測儲熱設備中。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，當所述系統處于釋熱性能測試模式時，所述儲液罐內的液態介質被所述泵輸送至所述電蒸汽發生器內形成蒸汽介質，之后蒸汽介質通過所述調溫換熱器調節溫度，進而進入所述被測儲熱設備中吸收熱量，從所述被測儲熱設備排出的吸熱后的蒸汽介質進入所述冷卻換熱器冷凝為液體后進入所述集液器，在此過程中熱量從所述被測儲熱設備中釋放出來。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在蓄熱和釋熱性能測試過程中，所述數據采集與控制單元對所述被測儲熱設備進出口處的溫度、壓力和流量等參數進行實時測量和分析處理，以實現對所述被測儲熱設備的實驗測試和性能評估。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述電蒸汽發生器的控制方式為無極可控、自動控制、手動控制或以上三種的組合控制；所述電過熱器的控制方式為無極可控、自動控制、手動控制或以上三種的組合控制；所述調溫換熱器、冷卻換熱器為管殼式或間壁式或混合式換熱器。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述儲液罐為1臺及以上，采用并聯或串聯排列方式；所述泵為1臺及以上，1臺以上時采用并聯或串聯排列方式；所述電蒸汽發生器為1臺及以上，1臺以上時采用并聯或串聯排列方式；所述電過熱器為1臺及以上，1臺以上時采用并聯或串聯排列方式；所述調溫換熱器、冷卻換熱器為1臺及以上，1臺以上時采用并聯或串聯排列方式；所述泵是容積式泵、動力式泵或其他類型泵或以上三種泵的組合。