单螺杆膨胀机在有机朗肯循环系统中的性能研究

来源：机械工程学报杂志2015年第16期北京时间：

作者：张业强, 吴玉庭, 夏国栋, 马重芳, 吉威宁, 刘闪威, 王景甫, 郭, 航

单位：北京工业大学环境与能源工程学院 北京 100124

摘要：对于有机朗肯循环(Organic Rankine cycle，ORC)系统，膨胀机的选择对系统性能的影响至关重要。单螺杆膨胀机作为一种新型的容积式膨胀机，非常适用于中小型ORC系统。为了研究单螺杆膨胀机在ORC系统中的性能，搭建完成以烟气为热源、R123为循环工质的ORC系统试验台。通过改变单螺杆膨胀机的输出转矩和背压以及有机工质的蒸汽干度，获得单螺杆膨胀机相应性能的变化，并得到单螺杆膨胀机的最大输出功率为5.46 kW，最大总效率和容积效率分别为48.7%和80%。试验结果表明，在热源不变的条件下，单螺杆膨胀机的膨胀比随着转矩的增加、干度的增加而增加，而随着背压的增加而降低；容积效率随着转矩的增加和干度的增加均为下降；单螺杆膨胀机的总效率随着背压和干度的增加而降低，而随着转矩的增加先增加而降低。

关键词：单螺杆,膨胀机,性能研究,有机朗肯循环；

基金资助：国家重点基础研究发展计划(973计划，2011CB710704)和国家自然科学基金(51361135702)资助项目