[发明专利]一种超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统

权利要求书

1.一种超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：包括，

供水单元(100)，包括储水罐(101)和与其相连通的第一控制组件(102)；

供二氧化碳单元(200)，包括二氧化碳液化供料组件(201)和与其相连通的第二控制组件(202)；

预热混合单元(300)，包括为所述供水单元(100)内的工质供热的第一预热组件(301)、为所述供二氧化碳单元(200)内的工质供热的第二预热组件(302)、混合腔体(303)、为经过混合腔体(303)混合后的工质供热的第三预热组件(304)；所述混合腔体(303)分别与所述供水单元(100)和所述供二氧化碳单元(200)相连通；所述第一控制组件(102)、第二控制组件(202)、预热混合单元(300)将工质水和工质二氧化碳控制为超临界状态；

冷却单元(400)，包括套管式冷凝器(401)，与所述预热混合单元(300)连通；

控压排放单元(500)，与所述冷却单元(400)连通，包括依次相连通的电动调压阀(501)和气动背压阀(502)；

所述预热混合单元(300)，其每个预热组件均由一台直流电源(306)输出能量，每个预热组件均包括至少四个导电板，所述导电板依次连接所述电源(306)的负极、正极、正极、负极，所述负极均接地；

所述二氧化碳液化供料组件(201)，包括依次相连通的二氧化碳气瓶(201a)、第三控制组件(201b)、二氧化碳液化供料罐体(201c)，以及为二氧化碳液化供冷的冷媒；所述第三控制组件(201b)控制二氧化碳从所述二氧化碳气瓶(201a)通入所述二氧化碳液化供料罐体(201c)中；

所述第二控制组件(202)，包括依次连通的第二高压计量泵(202a)、第二泵出口阀(202b)、第二质量流量计(202c)、第二背压阀(202d)；所述冷媒通过冷媒入口阀(202e)分别与所述冷媒入口(201c-1)和冷媒微调阀(202f)以及二氧化碳液化供料罐体温控阀(202g)连通，所述冷媒微调阀(202f)和二氧化碳液化供料罐体温控阀(202g)共同控制所述冷媒为二氧化碳液化供料罐体(201c)以及第二控制组件(202)内的液化二氧化碳供冷；

所述二氧化碳液化供冷，分为液化储备阶段和深冷供料阶段；液化储备阶段时，所述冷媒主要为所述二氧化碳液化供料罐体(201c)供冷；深冷供料阶段时，所述冷媒主要为所述第二控制组件(202)供冷。

2.如权利要求1所述的超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：所述第一控制组件(102)，包括依次与所述储水罐(101)相连通的储水罐出口阀(102a)、过滤器(102b)、第一高压计量泵(102c)、第一泵出口阀(102d)、第一质量流量计(102e)、供水背压阀(102f)。

3.如权利要求2所述的超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：所述二氧化碳液化供料罐体(201c)，包括设于所述二氧化碳液化供料罐体(201c)底部的冷媒入口(201c-1)、设于所述二氧化碳液化供料罐体(201c)内部并与所述冷媒入口(201c-1)相连通的冷却盘管(201c-2)、设于所述二氧化碳液化供料罐体(201c)侧壁并通过所述二氧化碳液化供料罐体(201c)侧壁的夹层与所述冷却盘管(201c-2)相连通的冷媒出口(201c-3)，以及设于所述二氧化碳液化供料罐体(201c)侧壁并通入二氧化碳液化供料罐体(201c)内部的二氧化碳进气口(201c-4)和饱和态二氧化碳出口(201c-5)。

4.如权利要求1所述的超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：所述预热混合单元(300)还包括测温热电偶(305)，控制加热温度。

5.如权利要求3所述的超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：所述第一泵出口阀(102d)，包括第一泵出口排放针阀(102d-1)、第一泵出口球阀(102d-2)；所述第二泵出口阀(202b)，包括第二泵出口球阀(202b-1)；所述供水单元(100)和供二氧化碳单元(200)均包括脉动阻尼器(102g)。

6.如权利要求1所述的超临界水和二氧化碳混合工质传热的实验系统，其特征在于：所述传热系统为开放式系统，所述混合工质经过所述控压排放单元(500)后，通过分离罐(503)，将水与二氧化碳分离后排放。