[发明专利]一种测量超临界CO

说明书

本发明公开了一种测量超临界CO₂回热器和冷却器性能的方法和装置，包括高压低温系统和低压高温系统，两个系统对CO₂进行加压加热后得到高压低温CO₂和低压高温CO₂，进入被测回热器进行换热，高压低温系统的CO₂经回热器换热后进行减压冷却回收入储液罐，低压高温系统的CO₂经回热器换热后经过被测冷却器进行冷却，而后减压冷却回收入储液罐。该装置能够同时测量超临界CO₂系统中回热器和冷却器性能，又可以单独测量回热器或冷却器性能。

技术领域

本发明涉及一种测量超临界CO₂回热器和冷却器性能的装置和方法，可以用于研究超临界CO₂在回热器和冷却器内的流动与换热特性。

背景技术

超临界CO₂布雷顿循环系统结构简单，效率远高于其他循环系统，因而具有广阔的应用前景。循环过程中，透平出口的超临界CO₂仍具有很高温度，通过回热器将其与低温侧的超临界CO₂进行换热，可显著提高整个系统的循环效率。另外，由于临界点附近CO₂具有良好的可压缩性和较大的比热容，压缩机耗功明显降低且具有良好的换热性能，因此需要冷却器将透平入口处的CO₂冷却至临界点附近温度。

目前，针对超临界CO₂布雷顿循环系统回热器和冷却器方面，已经展开了大量的理论研究，但还缺少对超临界CO₂回热器和冷却器性能进行研究的装置和方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种测量超临界CO₂回热器和冷却器性能的方法和装置，以期解决上述问题。

(二)技术方案

一种测量超临界CO₂回热器和冷却器性能的装置，包括高压低温系统和低压高温系统；

所述高压低温系统包括第一加压加热单元和第一冷却减压单元，第一加压加热单元出口连接被测回热器第一进口，被测回热器第一出口连接第一冷却减压单元进口；

所述低压高温系统包括第二加压加热单元和第二冷却减压单元，第二加压加热单元出口连接被测回热器第二进口，被测冷却器设置在被测回热器第二出口和第二冷却减压单元进口之间。

优选地，所述第一加压加热单元用于将CO₂加压并加热至第一压力和第一温度，所述第二加压加热单元用于将CO₂加压并加热至第二压力和第二温度，第二温度低于第一温度，且第二压力高于第一压力，所述第一冷却减压单元和第二冷却减压单元用于将CO₂减压并冷却。

优选地，所述第二加压加热单元包括依次设置的压缩机或柱塞泵、第二稳压罐和第二中频炉，所述第二加压加热单元出口为第二中频炉出口；

所述第二冷却减压单元包括依次设置的第二风冷冷凝器、第二减压阀和第二乙二醇冷凝器，第二冷却减压单元进口为第二风冷冷凝器进口；

被测冷却器设置在第二风冷冷凝器出口和第二减压阀进口之间。

优选地，所述第一加压加热单元包括依次连接的柱塞泵、第一稳压罐和第一中频炉，所述第一加压加热单元出口为第一中频炉出口；

所述第一冷却减压单元包括依次连接的第一减压阀、第一风冷冷凝器、水冷冷凝器和第一乙二醇冷凝器，所述第一冷却减压单元进口为第一减压阀进口。