[发明专利]一种用于超临界二氧化碳布雷顿循环的充装及调试系统

权利要求书

1.一种用于超临界二氧化碳布雷顿循环的充装及调试系统，其特征在于，该系统包括如下组成部分：

二氧化碳存储子系统，用于存储二氧化碳及向循环子系统提供二氧化碳来源，并在充装或补气时对二氧化碳进行预热和增压；

循环子系统，分别与二氧化碳存储子系统和放气子系统相连接，接受来自二氧化碳存储子系统的二氧化碳的充装，并通过自动控制子系统控制二氧化碳存储子系统的补气和放气子系统的放气，以实现循环子系统稳定持续的循环运行；

放气子系统，与循环子系统相连接，用于在循环子系统充装二氧化碳时将循环子系统抽真空，或者在循环子系统调节运行时，将循环子系统内的较多的二氧化碳排放掉；

自动控制子系统，用于对二氧化碳存储子系统、循环子系统、放气子系统进行自动控制，自动实现二氧化碳的充装或补气、循环子系统的稳定运行、放气子系统的抽真空和放气；

所述二氧化碳存储子系统包括沿着气体流向依次串接的低温储罐（1）、低温往复泵（2）和预热器（3）；所述低温储罐（1）的气相管线出口直接与循环子系统中的充装缓冲罐（4）的气相进口相连接，所述低温储罐（1）的液相管线出口依次通过低温往复泵（2）和预热器（3）与循环子系统中的充装缓冲罐（4）的液相进口相连接；所述气相管线上设置有第一关断阀（XV1），所述液相管线上设置有第二关断阀（XV2），且第二关断阀（XV2）设置为靠近充装缓冲罐（4）的液相进口，所述预热器（3）与第二关断阀（XV2）之间的出口管线上还设置有压力传感器、温度传感器和流量计。

2.根据权利要求1所述的一种用于超临界二氧化碳布雷顿循环的充装及调试系统，其特征在于，所述低温储罐（1）与充装缓冲罐（4）之间的进口管线为气相管线，所述预热器（3）与充装缓冲罐（4）之间的出口管线为液相管线；所述自动控制子系统通过二氧化碳存储子系统中的压力传感器、温度传感器和流量计的测量值来调节低温往复泵（2）、预热器（3）的运行，并控制二氧化碳储存子系统的二氧化碳输出压力和温度。

3.根据权利要求2所述的一种用于超临界二氧化碳布雷顿循环的充装及调试系统，其特征在于，所述循环子系统包括充装缓冲罐（4），所述充装缓冲罐（4）的循环端出口与循环端进口之间的循环管线上沿着气体流向依次设置有预冷器（6）、压缩机（5）、回热器（9）、加热器（8）、透平（7），所述充装缓冲罐（4）的循环端进口与循环端出口处分别设置有第三关断阀（XV3）和第四关断阀（XV4），所述预冷器（6）和压缩机（5）二者的进口侧以及加热器（8）和透平（7）二者的进出口侧分别设置有压力传感器、温度传感器，该循环管线上还设置有流量调节阀（FV1）和至少一个流量计；

所述循环管线上还设置有与所述放气子系统相连接的排气管线，所述排气管线和/或放气子系统中设置有关断阀。

4.根据权利要求3所述的一种用于超临界二氧化碳布雷顿循环的充装及调试系统，其特征在于，所述自动控制子系统通过设置于循环管线上的压力传感器、温度传感器和流量计的测量值来调节预冷器（6）、压缩机（5）、回热器（9）、加热器（8）、透平（7）的运行，调节循环管线上的低压低温段、高压低温段、高压高温段、低压高温段的参数，实现能量到功的转换；

沿气体流向，所述低压低温段分布在回热器（9）出口至压缩机（5）进口之间，所述高压低温段分布在压缩机（5）出口至加热器（8）进口之间，所述高压高温段分布在加热器（8）出口至透平（7）进口之间，所述低压高温段分布在透平（7）出口至回热器（9）进口之间；

所述循环管线上的低压低温段、高压低温段、高压高温段、低压高温段上均设置有与所述放气子系统相连接的排气管线。