[发明专利]一种混合式间冷压缩机实验系统

说明书

本发明公开了一种混合式间冷压缩机实验系统，包括压缩机开式试验段、压缩机闭式试验段、进气稳压装置、补气放气单元、冷却单元等。所述实验系统由开式实验段和闭式实验段组成，不但能够利用补气放气单元实现闭式实验段不同进气参数(压力、温度等)，真实模拟间冷压缩机流动状态，揭示间冷压缩机内部流动‑传热耦合机理，也能够利用开式实验段独立完成常压进气不同转速和压力压缩机实验测试，有效拓展了压缩机试验台的应用范围。

技术领域

本发明属于压缩空气储能技术领域，涉及一种适用于压缩空气储能压缩子系统的实验测试系统，具体是一种混合式间冷压缩机实验系统。

背景技术

随着经济的发展，社会对于能源的需求量逐渐增大，但随之而来的是能源的缺乏、利用率不高等。为了优化能源结构、保护环境，需要大力发展以风能、太阳能为主的可再生能源，但可再生能源在大规模推广利用过程中存在很多问题，比如间歇性和波动性等。为了解决上述问题，可以采用电力储能技术，而电力储能技术有多种，其中压缩空气储能具有不受地理条件限制、储能效率高、适用于各种类型电站、对环境友好、可回收废热余热等优点，被认为是最具发展潜力的大规模物理储能技术，具有广阔的市场前景。

结合压缩空气储能系统的特点，其所用压缩机通常选用离心或轴流式，在设计过程中需要考虑多种因素，如气动部件的性能保证、单级/多级变工况特性以及与蓄热、膨胀子系统的耦合等。因此有必要开展压缩机气动、机械性能实验与检测，了解其内部流动与传热耦合规律，从而满足压缩空气储能系统高效宽工况的需求，解决空气储能压缩系统中的关键科学问题。目前，适用于离心或轴流式压缩机的实验与检测平台包括开式和闭式两种，并不能满足压缩空气储能系统用间冷压缩机的实验需求，尤其是低进排气压力间冷压缩机流动-传热耦合机理研究需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合式间冷压缩机实验系统，以解决上述背景技术中提出的问题，该实验系统不但能够应用于压缩空气储能系统间冷压缩机实验测试，也能够应用于常压进气不同转速和压力压缩机实验测试，有效拓展了压缩机试验系统的应用范围；实验系统中利用补气放气单元实现闭式实验段不同进气参数(压力、温度等)，从而真实模拟间冷压缩机流动状态；此外，实验系统采用喷嘴向高温排气管路中喷水，能够有效地降低排气温度，从而减少管道热应力，提高实验系统的安全性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混合式间冷压缩机实验系统，至少包括一压缩机开式试验段、一压缩机闭式实验段和一补气放气单元，其特征在于，

所述压缩机开式试验段，至少包括一开式被测压缩机及其进气管路和排气管路；所述压缩机闭式实验段，至少包括一闭式被测压缩机及其进气管路和排气管路；其中，

所述开式被测压缩机的进气管路上至少设置一进气阀、一流量计和一整流装置，且进气管路的进口端与大气连通，用以保证所述开式被测压缩机的进口压力和流动状态达到实验要求；

所述开式被测压缩机的排气管路通过一回路开关阀与所述闭式被测压缩机的进气管路连通，且所述开式被测压缩机的排气管路上至少设置一流量调节阀组和一换热器，且所述换热器的热侧位于所述开式被测压缩机的排气管路上；

所述闭式被测压缩机的进气管路上至少设置一流量计和一整流装置；

所述闭式被测压缩机的排气管路上至少依次设置一流量调节阀组、一止回阀和一消音器，所述消音器位于排气管路的末端，且所述消音器的出口端与大气连通；

所述补气放气单元，至少包括一闭式实验段补气单元和一开式试验段放气管路，其中，

所述闭式实验段补气单元，至少包括一稳压罐和一补气管路，其中，所述补气管路一端与所述稳压罐连通，另一端与所述开式被测压缩机的排气管路上的流量调节阀组的出口侧管路连通，且所述补气管路上至少依次设置有补气开关阀、补气调节阀和补气止回阀；