[0031] 图3为蒸发段换热器串联时的温度分布曲线图；
[0032] 图4为冷凝段换热器串联时的温度分布曲线图；
[0033] 图5为蒸发段换热器并联时的温度分布曲线图；
[0034] 图6为冷凝段换热器并联时的温度分布曲线图。 【【具体实施方式】】
[0035] W下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述说明。
[0036] 有机朗肯循环中换热器性能测试系统，如图1所示，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；
[0037] 所述有机工质循环包括蒸发器、冷凝器、减温器、储液器和工质累13,所述工质累 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，所述储液器与工质累连接，组成循环管路；
[003引所述模拟膨胀循环包括冷却水箱、第二水累和减温器所述第二水累与减温器连 接，所述减温器与冷却水箱连接，所述冷却水箱与第二水累连接，形成循环管路；所述模拟 膨胀循环还包括减压阀和冷却系统组成；所述冷却系统中所述冷却水箱与第二冷却机组连 接，第二冷却机组通过第=水累12与冷却水箱连接，形成循环管路，用于对冷却水箱进行 热交换。所述减压阀的作用是对高压蒸汽进行降压，通过调节减压阀实现对出口压力的调 节；所述减温器的作用是对高温蒸汽进行冷却降温，将模拟膨胀循环减温器进出口蒸汽的 洽差w热量的形式输出，减温器与冷却系统直接相连，由冷却系统将热量带走；通过调节冷 却系统循环水的流量来实现对减温器工质侧出口乏气温度的控制；
[0039] 所述热源导热油循环包括导热油箱、油累11和蒸发器，所述油累与蒸发器连接， 所述蒸发器与导热油箱连接，所述导热油箱与油累连接，形成循环管路；所述热源导热油循 环还包括流量计和阀口；导热油在导热油箱中被加热到设定温度，通过热油累送入到热交 换设备中，在热交换设备中将热量传给有机工质，从热交换设备中出来的有机工质重新回 到导热油箱中被加热，完成一个循环；
[0040] 所述冷源冷却水循环包冷凝水箱、第一水累和冷凝器，所述第一水累15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累15连接，形成循环管路；所述 冷源冷却水循环包括冷水系统、流量计和阀口；所述冷水系统中，所述冷凝水箱与第一冷却 机组连接，第一冷却机组通过第四水累14与冷凝水箱连接，形成循环管路，用于冷凝水箱 进行热交换。第一冷却机组为系统提供5°C?30°C的冷却水，冷凝水箱设置加热器对冷却 水温度进行微调。通过第四水累的变频控制实现冷却水的流量调节，为有机朗肯循环系统 提供稳定流量和恒定温度的冷却水，用来冷凝从膨胀机出来的乏气。
[0041] 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=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=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=辅助换热器和第四辅助换热器并联。
[0042] 如图2所示，本发明还包括测试子系统，所述测试子系统包括温度传感器、压力传 感器、流量计、功率计和数据采集仪，所述温度传感器与压力传感器布置在各个换热器的进 出口，用于测量换热器各流体进出口流体的温度和压力；流量计布置在每个循环的支路上； 热源回路和冷源回路侧分别布置在换热器的出口处，工质回路的流量计布置在工质累的出 口处。=个功率计分别用来测量油累、工质累和冷凝器循环水累的实际耗功。在工质回路 中，每个换热器都并联了一个旁通管路，通过阀口进行控制。在热源回路中，通过对阀口的 开关组合，可W使得热媒分别W串联或者并联的模式依次通过蒸发段换热器。所有管路均 设置保温层，W减少流体在管路中的热量损失。
[0043] 具体的，在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第=辅助换热器、第四辅助换 热器、蒸发器和冷凝器的出口管路上设置流量计，在所述第一辅助换热器、第二辅助换热 器、第=辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和冷凝器的进口管和出口管上设置温度传感 器，在所述第一辅助换热器、第二辅助换热器、第=辅助换热器、第四辅助换热器、蒸发器和 冷凝器工质循环的进口管和出口管上设置压力传感器；在所述减温器的模拟膨胀循环的进 口管和出口管上设置温度传感器，在所述减温器的模拟膨胀循环的出口管设置流量计；所 述工质累的进口管和出口管设置温度传感器和压力传感器，且在所述工质累的出口管设置 流量计。
[0044] 所述有机工质循环部分中，蒸发段换热器由被测蒸发器和设置在蒸发器前后的辅 助换热器组成，冷凝段换热器由被测冷凝器和设置在冷凝器前后的辅助换热器组成。液态 的有机物工质在工质累中完成增压过程，从工质累中出来的有机工质进入蒸发段换热器中 被热媒加热，完成预热、蒸发和过热过程，成为高压高温的过热（或饱和）蒸汽；高温高压蒸 汽进入模拟膨胀循环完成压降和洽降过程；从模拟膨胀循环中出来的乏气进入冷凝段换热 器被循环水冷凝，完成乏气冷却、冷凝、冷凝液过冷的过程；过冷后的工质重新送入到工质 累中进行下一个循环。
[0045] 在工质回路中，每个换热器都并联了一个旁通管路，通过阀口进行控制。在进行换 热器测试时可W对某个换热器进行短路。如关闭阀口 K2、K3,打开阀口 K17可W将第二辅 助换热器进行短路，有机工质将不通过该换热器而直接进入下一个换热器。在测试时，根据 测试内容的需要，可W选择性的对任意一个换热器进行短路。
[0046] 在有机朗肯循环系统中，从蒸发器出来的高温高压蒸汽进入膨胀机推动膨胀机做 功，将工质的洽降W轴功的形式输出用来带动发电机发电，实现工质的降压和降洽。所述 模拟膨胀循环的等滴效率对系统性能有较大的影响，它是由所述模拟膨胀循环的结构决定 的，并受到实际运行工况的影响。为减少所述模拟膨胀循环等滴效率的变化对系统性能的 影响，本测试台采用模拟膨胀循环的结构代替膨胀机。
[0047] 所述模拟膨胀循环中，减压阀的作用是对高压蒸汽进行降压，通过调节减压阀实 现对出口压力的调节；减温器的作用是对高温蒸汽进行冷却降温，将模拟膨胀循环减温器 进出口蒸汽的洽差W热量的形式输出，减温器与水循环冷却系统直接相连，由冷却系统将 热量带走。通过调节冷却系统循环水的流量来实现对减温器工质侧出口乏气温度的控制。 在进行实验过程中，通过对减压阀和循环水流量的组合调节，可W将所述模拟膨胀循环出 口乏气调节到所需的工况，从而实现模拟任意出口压力和等滴效率的膨胀机的效果。
[0048] 所述热源导热油循环中的导热油在加热油箱中被加热到设定温度，通过热油累送 入到热交换设备中，在热交换设备中将热量传给有机工质，从热交换设备中出来的有机工 质重新回到导热油箱中被加热，完成一个循环。该部分使用导热油作为热源工质可W在常 压环境下模拟任意150°C W下的热源，该部分的作用是为有机朗肯循环提供稳定流量和恒 定温度的热源。导热油的流量可W通过对导热油累的变频控制来实现。导热油温度采用温 控器自动控制。
[0049] 在热源回路中，通过对相应阀口的开关组合，可W使得热媒分别W串联或者并联 的模式依次通过蒸发器。
[0050] 串联时；当打开W下闽阀K26、K27、K32、K28、K29、K36、K30、K31，并且关闭W下闽 阀K33、K34、K35、K37时，从热油累出来的导热油沿着W下分支管路Y4-Y5-Y8-Y10-Y11-Y1 3-Y15-Y16-Y17-Y18, W串联的方式依次流过第一辅助换热器、蒸发器、第二辅助换热器，然 后回到导热油箱中；
[0051] 并联时；当打开 W 下闽阀 K26、K27、K33、K28、K29、K34、K3