[发明专利]低温液力透平闭式实验系统和测试方法

说明书

技术领域

本发明属于低温液化、低温空分等领域的余压回收技术领域，涉及一种实验系统和测试方法，尤其是一种低温液力透平闭式实验系统和测试方法。

背景技术

大型耗能装置中工业余能的回收是节能减排的关键措施之一，具有重大的社会效益和经济价值。低温液力透平是空分、液化天然气等高能耗低温循环装置中焦－汤液体节流阀的替代产品，它在满足工艺流程需要降压的同时，能有效的抑制汽化，避免汽蚀产生的破坏和高压液体能量的不可逆损失，并利用回收的高压能量发电，具有可观的经济效益。

在近年来已公开的专利中，涉及低温液力透平的有“一种高压液体节流用膨胀机转子”，专利号200810150526.2；“一种液体膨胀机”，专利号为200910023562.7；“径流式液力透平优化设计方法”，专利号为201110439235.7；“一种低温液力透平”，专利号为201110455237.5。还有日本Ebara公司公开的用于液化天然气降压的潜液式液力透平，其专利号为US2006/0186671A1。“一种高压液体节流用膨胀机转子”公开了一种高压液体节流用膨胀机转子，转子采用叶轮悬臂卧式结构，用以解决现有液体膨胀机对介质流量及制动发电机的苛刻要求，可以采用普通发电机、泵或风机制动，适用于任意大小流量的介质降压。“一种液体膨胀机”公开了一种液体节流用全液体膨胀机，可解决现有传统空分流程中采用焦－汤节流阀所带来压力头损失、汽蚀损坏等问题。“径流式液力透平优化设计方法”公开了径流式液力透平通流部件的整机优化设计方法，包括一元优化设计、通流部件的初始形状设计、优化设计方法。“一种低温液力透平”公开了一种低温高压液体节流用液力透平，用以解决现有低温液力透平冷量损失大、叶轮出口流动损失较大以及整机结构定位安装困难之问题。另外，Ebara公司公开了一种透平转子与发电机转子同轴的立式潜液式低温液力透平。

在低温液力透平的技术应用和产品开发中，低温液力透平的测试系统和方法作用重大。但就国内和国外范围看，未发现这方面的公开资料。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种低温液力透平闭式实验系统和测试方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种低温液力透平闭式实验系统，包括液化气储槽、低温泵、汽化器、油站、液力透平以及测功仪；所述液化气储槽中的液化气经过管道和低温泵提升压力后，一路经管道进入液力透平，作为液力透平的工作介质，在液力透平中被节流降压后的液化气通过管道再回到液化气储槽中，另一路通过管道进入汽化器，闪蒸为气体，通过管道引入液力透平的轴封密封腔，作为液力透平的密封气；所述液力透平通过联轴器和测功仪连接；所述油站通过油管与液力透平连接。

上述各管道的外侧均用隔温绝热材料包裹。

上述液力透平置于冷箱内隔热保温。

上述低温泵采用变频调节。

上述液力透平的轴承使用强制油系统润滑。

上述油站由油槽、油泵、油管道和冷却器组成，油泵加压后的润滑油经油管流入液力透平的轴承，使用过的润滑油经油管回到油槽，由油冷却器冷却后再进入油泵。

进一步，上述液化气储槽的出口通过管道和第一阀门与低温泵的进口连接，所述低温泵的出口分为三路，第一路通过管道、第四阀门和流量计连接至低温液力透平的高压液化气进口；第二路通过管道和第二阀门与液化气储槽的进口管道连接；第三路通过管道和第六阀门连接至汽化器的入口；所述低温液力透平的低压液化气出口通过管道和第五阀门与液化气储槽的进口管道连接，所述液化气储槽的进口管道上设置有第三阀门，并通过管道连接有释放阀；所述汽化器的出口通过管道和第七阀门连接至液力透平的轴封密封腔入口。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明所描述的低温液力透平闭式循环系统和测试方法可完成低温液力透平产品或样机的测试工作。与现有复杂的工业低温空分系统和低温液化系统相比，所述测试系统和测试方法初始投资成本很低，且具有运行费用少、易于实现等优点。

2.本发明所描述测试系统和方法具有普适性，适用范围较广，可用于不同介质的低温液力透平测试工作，如液空液力透平、LNG液力透平、液氢液力透平等。

附图说明

图1为本发明的液力透平测试系统图。

其中：1为液化气储槽；2为低温泵；3为汽化器；4为油站；5为液力透平；6为测功仪；7为释放阀；8为流量计；9为冷箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：