一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，包括空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊、測(cè)功機(jī)模塊、上位機(jī)及背壓調(diào)節(jié)模塊，所述的空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊依次連接，所述的溫度控制模塊通過(guò)一換向閥(14)與渦旋膨脹機(jī)(20)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊及背壓調(diào)節(jié)模塊均與渦旋膨脹機(jī)(20)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)在能源利用方面，主要存在利用效率低、經(jīng)濟(jì)效益差、余熱大量浪費(fèi)、生態(tài)環(huán)境壓力大等一系列問(wèn)題，而這些問(wèn)題集中體現(xiàn)在用能最大的工業(yè)領(lǐng)域。從國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒給出的相關(guān)數(shù)據(jù)可知:2014年，我國(guó)各行業(yè)的能源消耗中，工業(yè)占了69.8%。然而，由于生產(chǎn)工藝落后、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等原因，這近70%的工業(yè)用能中，真正用于生產(chǎn)的卻不足50 %，其余超過(guò)50 %的能源，都以余熱的形式直接或者間接的排放到了周圍大氣中。這之中，以低品位余熱的浪費(fèi)最為嚴(yán)重。
[0003]有機(jī)朗肯循環(huán)(Organic Rankine Cycle，0RC)作為一種能高效、環(huán)保地實(shí)現(xiàn)低品位熱能向高品位電能或動(dòng)力轉(zhuǎn)化的技術(shù)，現(xiàn)已成為目前低品位能源利用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。該系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、膨脹機(jī)、冷凝器和工質(zhì)栗4大部件組成。首先在蒸發(fā)器中完成低品位余熱的輸入，然后在膨脹機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出，再經(jīng)過(guò)冷凝器和工質(zhì)栗，完成一個(gè)循環(huán)。而膨脹機(jī)作為ORC系統(tǒng)的熱功轉(zhuǎn)換核心部件，其運(yùn)行效率等各參數(shù)，對(duì)提高整個(gè)ORC系統(tǒng)的性能，以及低品位余熱資源的回收利用效率，均有極其重要的影響。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01420158423.1的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由蒸汽鍋爐、減溫減壓器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器以及第一循環(huán)水栗依次相接構(gòu)成發(fā)電系統(tǒng);經(jīng)冷凝器冷凝后的凝結(jié)水分為兩路:一路經(jīng)第一循環(huán)水栗送至鍋爐；另一路凝結(jié)水經(jīng)第二循環(huán)水栗及截止閥進(jìn)入減溫減壓器，與鍋爐中的高溫高壓蒸汽進(jìn)行混合再次進(jìn)入螺桿膨脹機(jī)做功。從而得到機(jī)組效率曲線以及機(jī)組效率隨干度、壓比、流量之間的變化關(guān)系。
[0005]上述專利公布的技術(shù)方案主要是針對(duì)螺桿膨脹機(jī)的性能測(cè)試，采用的工質(zhì)具有狀態(tài)的變化，并不適用于渦旋膨脹機(jī);另外閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維修不方便;就膨脹機(jī)的輸出參數(shù)的采集而言，只能獲得其輸出電量，轉(zhuǎn)速、扭矩等不能直接獲得，且無(wú)法進(jìn)行反向性能實(shí)驗(yàn)，即膨脹機(jī)負(fù)載變化對(duì)其轉(zhuǎn)速的影響的性能實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，本發(fā)明為適合渦旋膨脹機(jī)進(jìn)行性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝置，以不會(huì)發(fā)生狀態(tài)變化的常溫常壓氣體經(jīng)脫水、除雜質(zhì)后的干氣體為試驗(yàn)用工質(zhì)，利用帶有控制系統(tǒng)的測(cè)功機(jī)檢測(cè)渦旋膨脹機(jī)的各個(gè)輸出性能參數(shù)，并通過(guò)MCGS組態(tài)軟件將所有儀表采集到的信號(hào)上傳到上位機(jī)上。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，用于檢測(cè)渦旋膨脹機(jī)的輸出功、扭矩和轉(zhuǎn)速與其入口壓力、入口溫度、背壓以及質(zhì)量流量等參數(shù)的關(guān)系，該系統(tǒng)包括空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊、測(cè)功機(jī)模塊、上位機(jī)及背壓調(diào)節(jié)模塊，所述的空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊依次連接，所述的溫度控制模塊通過(guò)一換向閥與渦旋膨脹機(jī)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊及背壓調(diào)節(jié)模塊均與渦旋膨脹機(jī)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。換向閥的一路出口與大氣連通，另一路出口與渦旋膨脹機(jī)連接。
[0008]所述的溫度控制模塊與換向閥之間設(shè)有第四溫度傳感器及第四壓力傳感器，用于給操作人員提供信息來(lái)指導(dǎo)換向閥的操作。所述的第四溫度傳感器及第四壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。第四壓力傳感器與換向閥的入口連接。
[0009]所述的換向閥與渦旋膨脹機(jī)之間設(shè)有第一流量計(jì)、第二溫度傳感器及第二壓力傳感器，用于測(cè)量進(jìn)入渦旋膨脹機(jī)的氣體的流量、溫度和壓力，所述的第一流量計(jì)、第二溫度傳感器及第二壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳至上位機(jī)。
[0010]所述的渦旋膨脹機(jī)與背壓調(diào)節(jié)模塊之間設(shè)有第二流量計(jì)、第三壓力傳感器及第三溫度傳感器，用于測(cè)量從渦旋膨脹機(jī)排出的氣體的流量、溫度和壓力，所述的第二流量計(jì)、第三壓力傳感器及第三溫度傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。
[0011]所述的空壓機(jī)模塊包括依次連接的空壓機(jī)、第一截止閥、儲(chǔ)氣罐、第二截止閥、干燥器及過(guò)濾器，所述的儲(chǔ)氣罐上設(shè)有第一溫度傳感器和第一壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐內(nèi)壓縮氣體的溫度和壓力。所述的第一溫度傳感器和第一壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。
[0012]所述的氣體調(diào)節(jié)模塊包括相互連接的用于調(diào)節(jié)渦旋膨脹機(jī)入口氣體壓力的減壓閥和用于調(diào)節(jié)氣體流量的調(diào)節(jié)閥。
[0013]所述的溫度控制模塊包括相互連接的加熱器及溫度控制器，通過(guò)與換向閥配合，調(diào)節(jié)進(jìn)入渦旋膨脹機(jī)氣體的溫度。
[0014]所述的測(cè)功機(jī)模塊包括相互連接的測(cè)功機(jī)及測(cè)功機(jī)控制器，所述的測(cè)功機(jī)與渦旋膨脹機(jī)的輸出軸連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)渦旋膨脹機(jī)的輸出功、扭矩、轉(zhuǎn)速等信息，另外，利用測(cè)功機(jī)控制器對(duì)渦旋膨脹機(jī)的輸出特性進(jìn)行調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)速、負(fù)載等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋膨脹機(jī)性能的反向測(cè)試。測(cè)功機(jī)控制器通過(guò)調(diào)節(jié)加載的負(fù)載值，控制渦旋膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0015]所述的背壓調(diào)節(jié)模塊為一針閥，所述的針閥與渦旋膨脹機(jī)連接，位于渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)的末端，實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋膨脹機(jī)的背壓調(diào)節(jié)。
[0016]第一壓力傳感器、第一溫度傳感器、第二壓力傳感器、第二溫度傳感器、第三壓力傳感器、第三溫度傳感器、第四壓力傳感器、第四溫度傳感器、第一流量計(jì)及第二流量計(jì)均具有數(shù)據(jù)接口，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳。
[0017]本發(fā)明的渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)所使用的工質(zhì)，為常溫常壓下的空氣；
[0018]在工作狀態(tài)下，本發(fā)明的渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，且從加熱器的出口至針閥的出口的所有管路，均采取保溫措施。
[0019]本發(fā)明工作時(shí)，常溫常壓空氣經(jīng)空壓機(jī)加壓后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐，之后經(jīng)干燥器、過(guò)濾器、減壓閥、調(diào)節(jié)閥，在加熱器中加熱到指定溫度后，進(jìn)入渦旋膨脹機(jī)做功，而渦旋膨脹機(jī)的輸出功、扭矩、轉(zhuǎn)速則通過(guò)與之相連的測(cè)功機(jī)進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)減壓閥、調(diào)節(jié)閥以及針閥的開度、加熱器的設(shè)定溫度、測(cè)功機(jī)的加載特性等，獲得不同的渦旋膨脹機(jī)入口壓力、入口流量、背壓、入口溫度以及不同的渦旋膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而獲得渦旋膨脹機(jī)的進(jìn)出口參數(shù)與其性能間的關(guān)系。通過(guò)測(cè)功機(jī)控制器的調(diào)節(jié)，增加或者減小施加在渦旋膨脹機(jī)上的負(fù)載，從而反向調(diào)節(jié)渦旋膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速。在實(shí)際工作過(guò)程中，所有傳感器采集到的數(shù)據(jù)，都通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。
[0020]本發(fā)明中，通過(guò)改變渦旋膨脹機(jī)入口和出口的各個(gè)參數(shù)，包括入口壓力、入口溫度、流量、背壓等，利用測(cè)功機(jī)控制器控制和調(diào)節(jié)功能，獲得渦旋膨脹機(jī)的輸出參數(shù)，如扭矩、輸出功、轉(zhuǎn)數(shù)等，從而得到渦旋膨脹機(jī)各參數(shù)對(duì)其性能的影響。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022](I)采用測(cè)功機(jī)對(duì)渦旋膨脹機(jī)的各個(gè)輸出參數(shù)進(jìn)行集中測(cè)量，更加精確，且通過(guò)測(cè)功機(jī)的控制系統(tǒng)可進(jìn)行反向性能實(shí)驗(yàn)，即負(fù)載對(duì)渦旋膨脹機(jī)性能參數(shù)的影響；
[0023](2)整個(gè)渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)為開式系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便；
[0024](3)在渦旋膨脹機(jī)的出口添加了針閥，實(shí)現(xiàn)了背壓的調(diào)節(jié)，從而減小了過(guò)膨脹和欠膨脹對(duì)測(cè)得的渦旋膨脹機(jī)性能參數(shù)的影響；
[0025](4)所有儀表采集到的數(shù)據(jù)，均通過(guò)MCGS組態(tài)軟件上傳到一臺(tái)計(jì)算機(jī)，便于處理研究；
[0026](5)在渦旋膨脹機(jī)的入口前端添加了帶有控制系統(tǒng)的加熱器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)渦旋膨脹機(jī)入口溫度的控制；
[0027](6)儲(chǔ)氣罐的存在，減小了減壓閥入口的壓力波動(dòng)，提高了渦旋膨脹機(jī)入口壓力的穩(wěn)定性；
[0028](7)本發(fā)明基于渦旋膨脹機(jī)的性能測(cè)試，對(duì)渦旋膨脹機(jī)的運(yùn)行特性和效果的探索，對(duì)小型有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的推廣，對(duì)低品位余熱資源的回收利用，都具有重大的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030]圖中標(biāo)識(shí)為:I一空壓機(jī)，2—第一截止閥，3—第一壓力傳感器，4一第一溫度傳感器，5—儲(chǔ)氣觸，6—第二截止閥，7一干燥器，8—過(guò)濾器，9一減壓閥，10一調(diào)節(jié)閥，11一加熱器，12—第四溫度傳感器，13—第四壓力傳感器，14—換向閥，15—第一流量計(jì)，16—第二溫度傳感器，17—測(cè)功機(jī)控制器，18—第二壓力傳感器，19 一測(cè)功機(jī)，20—渦旋膨脹機(jī)，21—第二流量計(jì)，22—第三壓力傳感器，23—第三溫度傳感器，24—針閥。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]如圖1所示，一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，使用時(shí)，空壓機(jī)I的出口端依次與第一截止閥2、儲(chǔ)氣罐5、第二截止閥6、干燥器7、過(guò)濾器8、減壓閥9、調(diào)節(jié)閥10、加熱器11相連，而加熱器11的出口端與換向閥14的入口端相連，經(jīng)過(guò)換向閥14后，分為兩路出口，一路出口直接與大氣接通，另一路出口依次與渦旋膨脹機(jī)20以及針閥24相連，渦旋膨脹機(jī)20的輸出軸與測(cè)功機(jī)19相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)渦旋膨脹機(jī)20的輸出功、扭矩、轉(zhuǎn)速等，另外，利用測(cè)功機(jī)控制器17對(duì)渦旋膨脹機(jī)20的輸出特性進(jìn)行調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)速、負(fù)載等)，實(shí)現(xiàn)對(duì)渦旋膨脹機(jī)20性能的反向測(cè)試。測(cè)功機(jī)控制器17通過(guò)調(diào)節(jié)加載的負(fù)載值，控制渦旋膨脹機(jī)20的轉(zhuǎn)速。
[0033]在儲(chǔ)氣罐5上設(shè)有第一溫度傳感器4和第一壓力傳感器3，用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣罐5內(nèi)壓縮空氣的溫度和壓力，換向閥14與渦旋膨脹機(jī)20之間的管路上設(shè)有第一流量計(jì)15、第二溫度傳感器16及第二壓力傳感器18，用于監(jiān)測(cè)渦旋膨脹機(jī)20入口處空氣的流量、溫度及壓力，渦旋膨脹機(jī)20與針閥24之間的管路上設(shè)有第二流量計(jì)21、第三溫度傳感器23及第三壓力傳感器22，用于監(jiān)測(cè)渦旋膨脹機(jī)20出口處空氣的流量、溫度及壓力，加熱器11和換向閥14之間的管路上設(shè)有第四溫度傳感器12和第四壓力傳感器13，用于給操作人員提供信息來(lái)指導(dǎo)換向閥14的操作。所有傳感器、流量計(jì)及測(cè)功機(jī)19均具有數(shù)據(jù)接口，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳至上位機(jī)。
[0034]在該性能測(cè)試系統(tǒng)中，在各儀器儀表均能正常工作，同時(shí)各截止閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，換向閥14不與大氣連通，減壓閥9、調(diào)節(jié)閥10和針閥24均處于最小開度狀態(tài)，并且整個(gè)系統(tǒng)的管路連接中不存在泄漏現(xiàn)象的前提下，進(jìn)行以下操作:
[0035]首先，打開第一截止閥2，啟動(dòng)空壓機(jī)I，開始向儲(chǔ)氣罐5中充氣，當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?的壓力值快達(dá)到所需的設(shè)定值時(shí)，將換向閥14轉(zhuǎn)換到與大氣連通，打開第二截止閥6，增加減壓閥9和調(diào)節(jié)閥10的開度，使氣體能夠流通。壓縮空氣經(jīng)干燥器7、過(guò)濾器8后，成為潔凈的干空氣，再經(jīng)減壓閥9、調(diào)節(jié)閥10的調(diào)節(jié)，達(dá)到所需的壓力和流量范圍，最后經(jīng)過(guò)加熱器11加熱到設(shè)定溫度。待第四溫度傳感器12所示的溫度達(dá)到設(shè)定值后，打開針閥24，將換向閥14從與大氣連通切換到與渦旋膨脹機(jī)20連通，實(shí)驗(yàn)測(cè)試開始。
[0036]通過(guò)調(diào)節(jié)減壓閥9和調(diào)節(jié)閥10，給渦旋膨脹機(jī)20提供設(shè)定的入口壓力，慢慢加載測(cè)功機(jī)19的負(fù)載值，使渦旋膨脹機(jī)20的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在所需的設(shè)定值，待其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，采用測(cè)功機(jī)控制器17進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)利用上位機(jī)記錄所有數(shù)據(jù)。繼續(xù)改變測(cè)功機(jī)19的負(fù)載值，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在多個(gè)不同的值，重復(fù)上述步驟，由此測(cè)得一組關(guān)于轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)。
[0037]保持其他閥門開度以及設(shè)定參數(shù)值不變，通過(guò)調(diào)節(jié)減壓閥9，獲得不同的渦旋膨脹機(jī)20的入口壓力，即使得第二壓力傳感器18的測(cè)量值不同，待渦旋膨脹機(jī)20轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，采用測(cè)功機(jī)控制器17進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)利用上位機(jī)記錄所有數(shù)據(jù)，得到另一組關(guān)于轉(zhuǎn)速和入口壓力的數(shù)據(jù)。
[0038]保持其他閥門開度以及設(shè)定參數(shù)值不變，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱器11的出口溫度設(shè)定值，使得第四溫度傳感器12和第二溫度傳感器16的測(cè)量值不同，待渦旋膨脹機(jī)20轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，采用測(cè)功機(jī)控制器17進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)利用上位機(jī)記錄所有數(shù)據(jù)，得到另一組關(guān)于轉(zhuǎn)速和入口溫度的數(shù)據(jù)。
[0039]保持其他閥門開度以及設(shè)定參數(shù)值不變，通過(guò)調(diào)節(jié)針閥24的開度，使得渦旋膨脹機(jī)20獲得不同的背壓，同時(shí)慢慢加載測(cè)功機(jī)19，使渦旋膨脹機(jī)20的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一個(gè)確定值，采用測(cè)功機(jī)控制器17進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)利用上位機(jī)記錄所有數(shù)據(jù)，得到另外一組關(guān)于背壓的數(shù)據(jù)。
[0040]最后，依次關(guān)閉空壓機(jī)1、第一截止閥2、第二截止閥6，保持換向閥14連通加熱器11和渦旋膨脹機(jī)20而與大氣不連通，卸載掉測(cè)功機(jī)19的負(fù)載，關(guān)閉測(cè)功機(jī)控制器17，關(guān)閉針閥24，排空儲(chǔ)氣罐5，最后記錄環(huán)境溫度和大氣壓值。完成對(duì)渦旋膨脹機(jī)20各個(gè)性能參數(shù)的測(cè)試。
[0041]本實(shí)施例中，采用的工質(zhì)為常溫常壓的空氣，主要利用空壓機(jī)1、減壓閥9、加熱器
11、針閥24以及測(cè)功機(jī)18對(duì)渦旋膨脹機(jī)20的各個(gè)性能參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和測(cè)試，通過(guò)測(cè)功機(jī)控制器17以及上位機(jī)(利用MCGS組態(tài)軟件)，將各組數(shù)據(jù)上傳到一個(gè)文檔，從而能夠通過(guò)分析這些數(shù)據(jù)，了解渦旋膨脹機(jī)20進(jìn)出口各個(gè)性能參數(shù)對(duì)渦旋膨脹機(jī)20的輸出扭矩、軸功等的影響，最終為對(duì)渦旋膨脹機(jī)20運(yùn)行特性和運(yùn)行效果的探索提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。另外，渦旋膨脹機(jī)20作為小型有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的唯一熱功轉(zhuǎn)換部件，其性能的改進(jìn)，有利于提高ORC系統(tǒng)的整體效率，從而實(shí)現(xiàn)低品位廢熱的高效利用，同時(shí)還能避免因廢熱而對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的熱污染，對(duì)小型有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)系統(tǒng)的推廣、低品位余熱資源的回收利用，都具有重大的意義，且本發(fā)明可以對(duì)不同的渦旋膨脹機(jī)20進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試，具有一定的通用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊、測(cè)功機(jī)模塊、上位機(jī)及背壓調(diào)節(jié)模塊，所述的空壓機(jī)模塊、氣體調(diào)節(jié)模塊、溫度控制模塊依次連接，所述的溫度控制模塊通過(guò)一換向閥(14)與渦旋膨脹機(jī)(20)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊及背壓調(diào)節(jié)模塊均與渦旋膨脹機(jī)(20)連接，所述的測(cè)功機(jī)模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度控制模塊與換向閥(14)之間設(shè)有第四溫度傳感器(12)及第四壓力傳感器(13)，所述的第四溫度傳感器(12)及第四壓力傳感器(13)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳至上位機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的換向閥(14)與渦旋膨脹機(jī)(20)之間設(shè)有第一流量計(jì)(15)、第二溫度傳感器(16)及第二壓力傳感器(18)，所述的第一流量計(jì)(15)、第二溫度傳感器(16)及第二壓力傳感器(18)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的渦旋膨脹機(jī)(20)與背壓調(diào)節(jié)模塊之間設(shè)有第二流量計(jì)(21)、第三壓力傳感器(22)及第三溫度傳感器(23)，所述的第二流量計(jì)(21)、第三壓力傳感器(22)及第三溫度傳感器(23)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的空壓機(jī)模塊包括依次連接的空壓機(jī)(I)、第一截止閥(2)、儲(chǔ)氣罐(5)、第二截止閥(6)、干燥器(7)及過(guò)濾器(8)，所述的儲(chǔ)氣罐(5)上設(shè)有第一溫度傳感器(4)和第一壓力傳感器(3)，所述的第一溫度傳感器(4)和第一壓力傳感器(3)采集的數(shù)據(jù)通過(guò)MCGS軟件上傳到上位機(jī)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體調(diào)節(jié)模塊包括相互連接的用于調(diào)節(jié)渦旋膨脹機(jī)(20)入口氣體壓力的減壓閥(9)和用于調(diào)節(jié)氣體流量的調(diào)節(jié)閥(10)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度控制模塊包括相互連接的加熱器(11)及溫度控制器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的測(cè)功機(jī)模塊包括相互連接的測(cè)功機(jī)(19)及測(cè)功機(jī)控制器(17)，所述的測(cè)功機(jī)(19)與渦旋膨脹機(jī)(20)連接，所述的測(cè)功機(jī)控制器(17)對(duì)渦旋膨脹機(jī)(20)的輸出特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦旋膨脹機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述的背壓調(diào)節(jié)模塊為一針閥(24)，所述的針閥(24)與渦旋膨脹機(jī)(20)連接。
【文檔編號(hào)】G01M15/00GK105823637SQ201610164576
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】方曉艷, 顏靜, 崔頌, 朱彤, 高乃平
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)