[发明专利]一种压缩机和膨胀机综合实验系统

权利要求书

1.一种压缩机和膨胀机综合实验系统，至少包括一动力单元、一被测试验段、一充放气单元和一换热单元，其中所述被测试验段为一被测压缩机或一被测膨胀机，且所述被测试验段与所述动力单元传动连接，其特征在于，

所述被测试验段，包括第一通气口和第二通气口，当所述被测试验段为一被测压缩机时，所述第一通气口为被测压缩机的进气口，所述第二通气口为被测压缩机的排气口；当所述被测试验段为一被测膨胀机时，所述第一通气口为被测膨胀机的排气口，所述第二通气口为被测压缩机的进气口；

所述换热单元，至少包括一换热器、一供给泵、一储热罐、一储冷罐和一流量调节阀，其中，

所述换热器包括第一换热侧和第二换热侧，所述第一换热侧中的气体与第二换热侧中的换热介质之间进行热交换，

所述第二换热侧的第一端口通过管路依次经所述供给泵、储热罐、储冷罐、流量调节阀与所述第二换热侧的第二端口连通，

所述储热罐内设置一用于加热换热流体的电加热器，所述储热罐、储冷罐之间还通过管路形成一循环回路，所述循环回路上至少设置一循环泵和一循环开关阀；

所述充放气单元，至少包括一放气稳压罐和一充气稳压罐，其中，

所述被测试验段的第一通气口通过管路至少依次经一整流装置、一流量计、一第一节流阀组与所述放气稳压罐的第一通气口连通，

所述被测试验段的第二通气口通过管路至少依次经所述换热器的第一换热侧、一第二节流阀组与所述充气稳压罐的第一通气口连通，

所述充气稳压罐的第二通气口通过一连通管路与所述放气稳压罐的第二通气口连通，且所述连通管路上至少设置一回路开关阀和一第一止回阀，所述第一止回阀允许所述充气稳压罐中的高压气体单方向地流入所述放气稳压罐；

所述被测试验段的第二通气口处还设置一带有退喘阀的退喘管路，所述退喘管路的末端与大气连通；

所述放气稳压罐上还设置一带有放气调节阀的放气管路，所述放气管路的末端与大气连通；

所述充气稳压罐上还设置一带有充气调节阀的充气管路，所述充气管路与一高压气源连通；

当所述系统切换为压缩机实验测试模式时，所述被测试验段设置为一被测压缩机，此时，开启所述回路开关阀，所述被测试验段的第一通气口形成为被测压缩机的进气口、第二通气口形成为被测压缩机的排气口，被测压缩机的排气口通过管路依次经所述换热器的第一换热侧、第二节流阀组、充气稳压罐、回路开关阀、第一止回阀、放气稳压罐、第一节流阀组、流量计、整流装置与被测压缩机的进气口连通，形成一闭式气体循环；

当所述系统切换为膨胀机实验测试模式时，所述被测试验段设置为一被测膨胀机，此时，关闭所述回路开关阀，所述被测试验段的第一通气口形成为被测膨胀机的排气口，所述第二通气口形成为被测压缩机的进气口，被测膨胀机的进气口通过管路经所述换热器的第一换热侧、第二节流阀组与所述充气稳压罐连通，被测膨胀机的排气口通过管路经所述整流装置、流量计、第一节流阀组与所述放气稳压罐连通。

2.根据权利要求1所述的压缩机和膨胀机综合实验系统，其特征在于，所述动力单元至少包括一变频器、一电动发电机和一高速齿轮箱，其中，所述变频器为四象限变频器，所述变频器一侧与电网连接、另一侧与电动发电机连接，所述电动发电机通过所述高速齿轮箱与所述被测试验段传动连接，且所述高速齿轮箱的动力输入轴和动力输出轴上均设置有测扭器，各所述测扭器均为非接触式测扭器并集成有转速传感器，利用所述测扭器测量所述被测试验段的输入功率或输出功率。

3.根据权利要求2所述的压缩机和膨胀机综合实验系统，其特征在于，当所述被测试验段为一被测压缩机时，所述电动发电机切换为电动机模式，电网通过所述变频器向所述电动发电机供电，所述电动发电机通过所述高速齿轮箱驱动所述被测试验段；当所述被测试验段为一被测膨胀机时，所述电动发电机切换为发电机模式，所述被测试验段通过所述高速齿轮箱驱动所述电动发电机通过所述变频器向电网供电。

4.根据权利要求1所述的压缩机和膨胀机综合实验系统，其特征在于，所述整流装置包括扩压段、稳压段和收敛段，并设置有整流栅以减少气流的涡动，从而提升所述被测试验段进出口的流场品质。