[發(fā)明專利]一種以蒸汽為工作介質(zhì)的儲熱設(shè)備的性能測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010093415.3
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111307479B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亮;盛勇;陳海生;付文秀;林曦鵬;謝寧寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)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(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種以蒸汽為工作介質(zhì)的儲熱設(shè)備的性能測試系統(tǒng)，用于對以蒸汽為工作介質(zhì)的儲熱設(shè)備的儲熱性能進行性能測試實驗與評估，所述系統(tǒng)包括儲液罐、泵、電蒸汽發(fā)生器、電過熱器、被測儲熱設(shè)備、冷卻換熱器、集液器、調(diào)溫換熱器、數(shù)據(jù)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(jīng)所述泵與所述電蒸汽發(fā)生器的進口連通；

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

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

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

所述數(shù)據(jù)采集與控制單元，至少與所述泵、電蒸汽發(fā)生器、電過熱器、以及設(shè)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(shù)據(jù)采集與控制單元，所述數(shù)據(jù)采集與控制單元根據(jù)所接收到的流量、溫度、壓力信息，并根據(jù)測試條件，對所述泵、電蒸汽發(fā)生器、電過熱器以及各所述控制閥門進行控制；

所述數(shù)據(jù)采集與控制單元通過對所述被測儲熱設(shè)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(xiàn)對所述被測儲熱設(shè)備儲熱性能的實驗測試和性能評估；

當(dāng)所述系統(tǒng)處于蓄熱性能測試模式時，關(guān)閉所述調(diào)溫換熱器的進口管線上的控制閥門，同時關(guān)閉所述被測儲熱設(shè)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(shè)備的第一出口管線上的控制閥門；

當(dāng)所述系統(tǒng)處于釋熱性能測試模式時，關(guān)閉所述電過熱器的進口管線上的控制閥門，并關(guān)閉所述被測儲熱設(shè)備的第一出口管線上的控制閥門，打開所述調(diào)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(shè)備的第二出口管線上的控制閥門。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述系統(tǒng)處于蓄熱性能測試模式時，所述儲液罐內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)被所述泵輸送至所述電蒸汽發(fā)生器內(nèi)形成蒸汽介質(zhì)，之后蒸汽介質(zhì)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(shè)備中釋放熱量，釋放熱量后的高溫蒸汽從所述被測儲熱設(shè)備中排出后，進入所述冷卻換熱器內(nèi)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(shè)備中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述系統(tǒng)處于釋熱性能測試模式時，所述儲液罐內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)被所述泵輸送至所述電蒸汽發(fā)生器內(nèi)形成蒸汽介質(zhì)，之后蒸汽介質(zhì)通過所述調(diào)溫換熱器調(diào)節(jié)溫度，進而進入所述被測儲熱設(shè)備中吸收熱量，從所述被測儲熱設(shè)備排出的吸熱后的蒸汽介質(zhì)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(shè)備中釋放出來。

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

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電蒸汽發(fā)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(diào)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(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述儲液罐為1臺及以上，采用并聯(lián)或串聯(lián)排列方式；所述泵為1臺及以上，1臺以上時采用并聯(lián)或串聯(lián)排列方式；所述電蒸汽發(fā)生器為1臺及以上，1臺以上時采用并聯(lián)或串聯(lián)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(lián)或串聯(lián)排列方式；所述調(diào)溫換熱器、冷卻換熱器為1臺及以上，1臺以上時采用并聯(lián)或串聯(lián)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。