液體膨脹機(jī)是將高壓液體或超臨界流體膨脹到低壓液態(tài)或氣液兩相狀態(tài)的能量回收裝置，是超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也可用于代替石油化工及空分制冷等系統(tǒng)中節(jié)流閥，增加系統(tǒng)出液率，提高系統(tǒng)效率。

 

近日，國(guó)際首臺(tái)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在研究所畢節(jié)分所曁國(guó)家能源大規(guī)模物理儲(chǔ)能技術(shù)（畢節(jié)）研發(fā)中心完成調(diào)試，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，可滿足液體膨脹機(jī)全工況性能實(shí)驗(yàn)要求。

 

液體膨脹機(jī)是將高壓液體或超臨界流體膨脹到低壓液態(tài)或氣液兩相狀態(tài)的能量回收裝置，是超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也可用于代替石油化工及空分制冷等系統(tǒng)中節(jié)流閥，增加系統(tǒng)出液率，提高系統(tǒng)效率。在液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)過程中低溫工質(zhì)熱物性難測(cè)量、實(shí)驗(yàn)工況復(fù)雜和低溫空化熱效應(yīng)顯著等難題，大大制約了液體膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)及發(fā)展。

 

當(dāng)前，國(guó)際上尚無針對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的液體膨脹機(jī)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為此研究所儲(chǔ)能研發(fā)中心設(shè)計(jì)并搭建了液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)由動(dòng)力系統(tǒng)、測(cè)功系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，可開展流量范圍0~260m3/h，功率范圍0~90kW，轉(zhuǎn)速范圍0~3000r/min的液體膨脹機(jī)性能實(shí)驗(yàn)。

 

目前，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已搭建完畢并順利完成了設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)試，成為國(guó)際首臺(tái)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用該平臺(tái)可進(jìn)行超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)液體膨脹機(jī)全工況性能實(shí)驗(yàn)和內(nèi)部流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，也可對(duì)多種液體、氣液兩相膨脹機(jī)的開展實(shí)驗(yàn)研究，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建成，將為先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)提供平臺(tái)基礎(chǔ)，同時(shí)也可為石油化工及空分制冷液體膨脹機(jī)研發(fā)提供支撐。

 

圖1.液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

 

圖2.液體膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)及操作臺(tái)