[实用新型]换热器性能测试系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种换热器性能测试技术领域，具体为一种用于换热器及其配套系统的换热器性能测试系统。

【背景技术】

在传统的朗肯循环系统中，采用有机工质代替水蒸汽推动膨胀机做功的有机朗肯循环发电技术，可直接利用低温热能，是提高能源利用率，缓解废热排放造成的能源问题的有效手段，近年来受到了极大的关注。

与传统的朗肯循环类似，有机朗肯循环由工质泵、蒸发器、膨胀机、冷凝器等四大部件组成。在理想的有机朗肯循环中，液态的有机工质(如R245fa，R134a等)经过工质泵的绝热压缩；在蒸发器中进行预热、蒸发、过热，变成过热(或饱和)蒸汽；过热(或饱和)蒸汽推动膨胀机绝热膨胀做功，带动发电机发电输出电功；从膨胀机出来的乏气在冷凝器中经历乏气冷却、冷凝、过冷过程，冷凝为饱和液或过冷液，然后再进入工质泵完成下一个发电循环；从而实现低温热能的回收利用。

在有机朗肯循环中，蒸发器和冷凝器是重要的换热设备。在这些换热设备中实现工质的预热、蒸发、过热、冷却、冷凝以及回热等过程。就换热流体的状态来说，既有液相也有气相，既有单相换热又有相变换热。单相换热过程的组合形式有根据热源的形式不同，有“液—液”、“液—气”、“气—气”等。相变换热主要是液态有机工质的蒸发和冷凝过程。现有的研究采用的换热器类型通常有板式换热器、管壳式换热器、套管式换热器等，相关的研究表明，换热器的好坏直 接影响系统的效率，不同的换热器类型对系统的投资成本也有重要的影响。

现有的换热器测试试验台种类很多，技术也比较成熟，但都是简单地针对换热器的性能进行单独测试。这类测试台主要是在一个普适的条件下对换热器的换热性能、压降等指标进行考察。对于有机朗肯循环系统而言，采用传统的换热器测试平台将会有以下不足：

(1)有机朗肯循环使用的换热器较多，单个的换热器性能达到最优时，整个有机朗肯循环系统的性能不一定也达到最优；

(2)有机朗肯循环系统中不同的换热器之间的匹配对循环的热力性能有较大影响；常规的换热器测试台不能进行多个换热器之间的匹配测试；

(3)对于相变换热器的测试，相变流体进出换热器时的干度难以直接测量。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是针对上述换热器测试试验台存在的不足，提供一种主要是在有机朗肯循环系统的背景下，针对不同的换热器进行测试的换热器性能测试系统。

为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的：换热器性能测试系统，包括热源导热油循环、冷源冷却水循环、有机工质循环和模拟膨胀循环；

所述有机工质循环包括蒸发器、冷凝器、减温器、储液器和工质泵，所述工质泵与所述蒸发器连接，所述蒸发器与减温器连接，所述减温器与冷凝器连接所述冷凝器与储液器连接，所述储液器与工质泵连接，组成循环管路；

所述模拟膨胀循环包括冷却水箱、第二水泵和减温器所述第二水泵与减温器连接，所述减温器与冷却水箱连接，所述冷却水箱与第二 水泵连接，形成循环管路；

所述热源导热油循环包括导热油箱、油泵和蒸发器，所述油泵与蒸发器连接，所述蒸发器与导热油箱连接，所述导热油箱与油泵连接，形成循环管路；

所述冷源冷却水循环包冷凝水箱、第一水泵和冷凝器，所述第一水泵与冷凝器连接，所述冷凝器与冷凝水箱连接，所述冷凝水箱与第一水泵连接，形成循环管路；

所述有机工质循环设置第一辅助换热器、第二辅助换热器、第三辅助换热器和第四辅助换热器，其中，所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器串联或者并联，所述第三辅助换热器和第四辅助换热器与所述冷凝器串联或者并联；

所述热源导热油循环中，所述蒸发器与所述第一辅助换热器和第二辅助换热器与所述蒸发器并联；

所述冷源冷却水循环中，所述冷凝器与所述第三辅助换热器和第四辅助换热器并联。

在上述管路上设置若干控制阀，用于控制各个部件之间通断，从而可选择相应管路流程。