[发明专利]一种气体膨胀装置的闭式实验系统及实验方法

权利要求书

1.一种气体膨胀装置的闭式实验系统，包括气体压缩装置、高压储气罐、低压储气罐、气体膨胀装置被试件、齿轮箱、测功器，其特征在于，

所述低压储气罐、气体压缩装置、高压储气罐、气体膨胀装置被试件通过气体管路依次连接，低压储气罐内的气体工质经气体压缩装置压缩升压后进入高压储气罐，然后进入气体膨胀装置被试件膨胀降压后进入低压储气罐，实现一个气体循环；由高压气体工质驱动的气体膨胀装置被试件通过齿轮箱与测功器连接，通过控制测功器的负载达到气体膨胀装置被试件实验所需的旋转速度，气体膨胀装置被试件所输出功率由测功器消耗；

所述低压储气罐、高压储气罐的进气口和出气口处均设置有截止阀；

所述气体压缩装置的出气口分为两路：一路为与所述高压储气罐的进气口连通的主流通道，所述主流通道上设置有止回阀；另一路为与所述低压储气罐的回气口连通的回路通道，所述回路通道上设置有止回阀、调节阀和截止阀；

所述低压储气罐的进气口和所述高压储气罐的出气口之间还设置有一与所述气体膨胀装置被试件并联的联通管路，所述联通管路上设置有常闭阀；

所述气体膨胀装置被试件的进气管路上设置有调节阀和加热器，所述气体膨胀装置被试件的出气管路上设置有止回阀。

2.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体膨胀装置被试件的结构形式为容积式、径流式、混流式或轴流式。

3.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体膨胀装置被试件采用单级、两级或多级膨胀的结构形式。

4.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体膨胀机工质采用空气、氮气、氧气、天然气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等单一工质或混合工质气体。

5.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体压缩装置的结构形式为容积式、径流式、混流式或轴流式。

6.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体压缩装置采用单级、两级及多级压缩的结构形式。

7.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体压缩装置工质采用空气、氮气、氧气、天然气、氢气、一氧化碳、二氧化碳等单一工质或混合工质气体，且与所述气体膨胀装置被试件的工质相同。

8.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述高、低压储气罐是指两个储气罐相对高、低压，其绝对压力相对于大气环境均可为正压，也可为负压，完全根据实验所需工况调节。

9.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述气体压缩装置出口设置两个通道，一个是主通道工质进入高压储气罐，另一个是回路通道，由调节阀调节其流量，从而控制主通道流量满足气体膨胀装置被试件实验要求。

10.根据权利要求1所述的闭式实验系统，其特征在于，所述高、低压储气罐之间有个联通管路，并由常闭阀控制该管道开闭，正常实验时该常闭阀关闭，在实验出现紧急停车时该常闭阀自动打开，保持高、低压储气罐联通，防止高压储气罐由于压缩机的运行而压力过高，另外在实验后联通高、低压储气罐，使其压力平衡，便于下次实验时压缩装置的启动。