一种用中压空气储存余热的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用中压空气储存余热的系统，该系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；主换热系统用于将风洞中的余热导出；子换热系统用于将主换热系统导出的风洞余热，分别传输到不同的子存储器；每个子存储器用于存储各子换热系统导出的余热；测量控制系统主测控系统和各分测控系统，主测控系统对应于主换热系统，各分系统对应于子换热系统，用于各系统状态监测，状态的控制，安全控制以及状态数据的测量、处理。本申请将中压空气作为存储风洞余热的介质，实现风洞气流余热的回收利用；实现了风洞等设备对热的中压空气源的需求，节省了加热大量中压空气需要的能源，降低了运行费用。

A system for storing waste heat from medium pressure air

The utility model discloses a system for storing heat in medium pressure air, which includes a main heat transfer system, a number of sub heat transfer systems, a residual heat storage system, and a measurement control system. The main heat transfer system is used to export the residual heat in the wind tunnel; the sub heat transfer system is used to transmit the residual heat of the wind tunnel derived from the main heat exchange system. Each sub memory is used for different sub memory; each sub memory is used to store the residual heat derived from the sub heat exchange system; the main measurement and control system of the measurement control system and the various measurement and control systems. The main measurement and control system corresponds to the main heat exchange system, and the subsystems correspond to the sub heat exchange system, which is used for the system state monitoring, state control, and safety control. And the measurement and processing of state data. The application uses medium pressure air as the medium for storing the residual heat of the wind tunnel, realizing the recovery and utilization of wind tunnel air residual heat, realizing the demand of the wind tunnel and other equipment for the hot medium pressure air source, saving the energy needed to heat a large number of medium pressure air and reducing the operating cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用中压空气储存余热的系统
本技术涉及余热存储领域，具体涉及一种用中压空气储存余热的系统。
技术介绍
中压空气指的是压力在1.6MPa到6.4MPa的压缩空气。在航空航天设备中，中压空气常常被用做工作介质，比如，中压空气可作为亚跨超声速风洞的主流气体，在风洞试验段形成所需马赫数的均匀流动，进行飞行器的模型试验；在高超声速风洞和发动机试车台中，中压空气作为引射器系统的气源，为引射器系统提供动力；等等。在风洞设备和试车台设备集中的地方，通常预先储备大量的中压空气，作为风洞等设备的备用能源。中压空气通过中压压缩机压缩大气中的空气得到，存储在不同形状和尺寸的中压容器中，容器多由金属钢焊接制成。大量的中压空气需要多个中压容器来储存。随着飞行器研制的进展，大量的超声速风洞实验需要加热的空气作为工作介质；而为了提高引射器系统的效率，也需要大量的加热的中压空气作为引射气源。在实验过程中，中压气源的消耗量非常大，加热中压气流需要的能源非常大。目前，中压空气均在常温下存储。如何存储大量的高温压缩空气，以及如何为大量的中压空气加热，成为压缩空气源建设必须研究解决的重要问题。目前，国内外的常规高超声速风洞和高温燃气流风洞设计中均未考虑气流余热的利用。常规高超声速风洞的气流余热被直接排放的大气中，或者被冷却水消耗掉；高温燃气流风洞剩余的大量的气流余热，不能直接排放到大气中，需要在风洞的喷水冷却段中被喷入的大量的冷却水消耗掉。而高速、高温风洞的余热利用也是一种设备发展的趋势，如何回收利用这些余热是必须解决的问题。由于高速风洞和试车台设备集中的地方，常常配备大量的中压空气，存储于不同的压力容器中。而且，随着飞行器研制的发展，风洞试验对加热的中压空气的需求也日益迫切。因此，在分析、总结现有余热利用技术的基础上，本专利结合风洞气流余热的特点和中压空气源的特点，提出了一种用中压空气存储余热的新系统。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种用中压空气储存余热的系统，其将中压空气作为存储风洞余热的介质，实现风洞气流余热的回收利用；实现了风洞等设备对热的中压空气源的需求，节省了加热大量中压空气需要的能源，降低了运行费用。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种用中压空气储存余热的系统，所述系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；其中，所述主换热系统包括风洞余热换热器，主换热器，主动力系统，传输介质和管路；所述子换热系统包括子换热器，子动力系统，子换热器，传输介质和管路；所述余热存储系统包括若干个子存储器，每个子存储器均包括各存储压力容器及其热防护系统，中压空气以及支撑系统；所述风洞余热换热器与风洞本体连接，所述主换热器通过所述主动力系统以及管路与风洞余热换热器连接，所述子换热器通过所述子动力系统与主换热器连接；子换热器与所述子存储器连接；所述测量控制系统主测控系统和各分测控系统，主测控系统对应于主换热系统，各分系统对应于子换热系统，用于各系统状态监测，状态的控制，安全控制以及状态数据的测量、处理；主测控系统和各分测控系统均包括主机、可编程控制器、测控软件、显示器、控制柜、传感器以及连接线路。进一步，所述风洞余热换热器、主动力系统和主换热器用管道和法兰连接。进一步，所述主换热器、子动力系统和子换热器用管道和法兰连接。本技术具有以下有益技术效果：(1)将中压空气作为存储风洞余热的介质，实现风洞气流余热的回收利用；(2)对中压压力容器进行热防护，减少中压空气的热量损失；(3)采用主、分换热器的布局形式，实现了各中压空气存储系统的单独输送热量；(4)实现了风洞等设备对热的中压空气源的需求，节省了加热大量中压空气需要的能源，降低了运行费用；(5)采用加热的中压空气作为引射气源，引射器系统的效率明显提高，进一步降低风洞等设备的运行费用。附图说明图1为本用中压空气储存余热的系统的原理图。具体实施方式下面，参考附图，对本技术进行更全面的说明，附图中示出了本技术的示例性实施例。然而，本技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本技术全面和完整，并将本技术的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。如图1所示，本技术提供了一种用中压空气储存余热的系统，该系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；其中，主换热系统包括风洞余热换热器，主换热器，主动力系统，传输介质和管路；子换热系统包括子换热器，子动力系统，子换热器，传输介质和管路；余热存储系统包括若干个子存储器，每个子存储器均包括各存储压力容器及其热防护系统，中压空气以及支撑系统；风洞余热换热器与风洞本体连接，主换热器通过主动力系统以及管路与风洞余热换热器连接，子换热器通过子动力系统与主换热器连接；子换热器与子存储器连接；测量控制系统主测控系统和各分测控系统，主测控系统对应于主换热系统，各分系统对应于子换热系统，用于各系统状态监测，状态的控制，安全控制以及状态数据的测量、处理；主测控系统和各分测控系统均包括主机、可编程控制器、测控软件、显示器、控制柜、传感器以及连接线路。风洞余热换热器、主动力系统和主换热器用管道和法兰连接。主换热器、子动力系统和子换热器用管道和法兰连接。本技术的实现过程包括：(1)在风洞本体上增加余热换热器；(2)将余热换热器、和动力系统与主换热器用管道和法兰连接，如图1所示；(3)将主换热器、和子动力系统与子换热器用管道和法兰连接，如图1所示；(4)安装测量控制系统，(5)在传输管道内充入传输介质。本技术的具体运行过程是：首先，测量控制系统监测风洞运行状态，风洞开始运行后，分别启动主换热系统和子换热系统的动力系统，使循环换热系统工作；监控余热存储系统和风洞运行的状态，判断是否增加余热存储系统和风洞是否在运行；最后，风洞停止运行后，关闭所有换热系统的动力系统。本申请中涉及的测量控制系统属于本领域的常规测控系统，在此不再赘述。上面所述只是为了说明本技术，应该理解为本技术并不局限于以上实施例，符合本技术思想的各种变通形式均在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用中压空气储存余热的系统，其特征在于，所述系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；其中，所述主换热系统包括风洞余热换热器，主换热器，主动力系统，传输介质和管路；所述子换热系统包括子换热器，子动力系统，子换热器，传输介质和管路；所述余热存储系统包括若干个子存储器，每个子存储器均包括各存储压力容器及其热防护系统，中压空气以及支撑系统；所述风洞余热换热器与风洞本体连接，所述主换热器通过所述主动力系统以及管路与风洞余热换热器连接，所述子换热器通过所述子动力系统与主换热器连接；子换热器与所述子存储器连接；所述测量控制系统主测控系统和各分测控系统，主测控系统对应于主换热系统，各分系统对应于子换热系统，用于各系统状态监测，状态的控制，安全控制以及状态数据的测量、处理；主测控系统和各分测控系统均包括主机、可编程控制器、测控软件、显示器、控制柜、传感器以及连接线路。

【技术特征摘要】
1.一种用中压空气储存余热的系统，其特征在于，所述系统包括主换热系统、若干个子换热系统、余热存储系统以及测量控制系统；其中，所述主换热系统包括风洞余热换热器，主换热器，主动力系统，传输介质和管路；所述子换热系统包括子换热器，子动力系统，子换热器，传输介质和管路；所述余热存储系统包括若干个子存储器，每个子存储器均包括各存储压力容器及其热防护系统，中压空气以及支撑系统；所述风洞余热换热器与风洞本体连接，所述主换热器通过所述主动力系统以及管路与风洞余热换热器连接，所述子换热器通过所述子动力系统与主换热器连接；子换热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国斌，
申请(专利权)人：刘国斌，
类型：新型
国别省市：北京,11