[發(fā)明專利]離心氣體壓縮機(jī)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480051170.0
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105555413B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·A·謝里;R·A·奧爾德曼;D·H·希林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡諾壓縮機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): B04B5/08
• 分類號(hào): B04B5/08;F25B11/02;F25B11/04
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 劉瀟,付永莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離心氣體壓縮機(jī)，一種用于在徑向地通向環(huán)形收集腔的多個(gè)毛細(xì)通道中使用離心力壓縮氣體的方法，以及一種用于離心氣體壓縮的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氣體壓縮機(jī)用于消費(fèi)市場(chǎng)(給籃球、玩具和輪胎充氣)和工業(yè)市場(chǎng)(壓縮空氣以用于運(yùn)輸、為氣動(dòng)工具提供動(dòng)力以及用于從井口為使用者分配天然氣)中的很多物品。

現(xiàn)有技術(shù)的商用氣體壓縮機(jī)的效率差，主要是因?yàn)闅怏w要被快速壓縮的實(shí)用性要求。快速壓縮使得幾乎不可能在壓縮過(guò)程中使壓縮的熱量消散。在壓縮過(guò)程中的這種固有發(fā)熱(本文中稱為“C熱”)相比于如果完全去除“C熱”時(shí)完成同樣的過(guò)程，使得所需的來(lái)自原動(dòng)機(jī)的物理工作多出100％。典型地，原動(dòng)機(jī)是內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)。很少或沒(méi)有去除C熱的快速壓縮過(guò)程被稱為絕熱壓縮。本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的最新水平的壓縮機(jī)采用絕熱或半絕熱壓縮循環(huán)。隨著對(duì)于壓縮機(jī)的最終目標(biāo)壓力增加，由于C熱而損失的能量或功增加。

如果C熱能與壓縮氣體一起被儲(chǔ)存，則壓縮氣體的做功潛能將大致相當(dāng)于壓縮氣體所需的功。然而，大部分的壓縮氣體儲(chǔ)存在不隔熱壓力容器中且氣體的壓縮與氣體的使用之間的時(shí)間使得在氣體中保留熱量是不現(xiàn)實(shí)的。因此，用以壓縮氣體的這50％-100％附加的功喪失或浪費(fèi)了。在去除所有的C熱時(shí)完成壓縮被稱為等溫壓縮。如果等溫壓縮可以實(shí)現(xiàn)，則為了從壓縮氣體獲得相同的有用功輸出所需的能量理論上可減半。換句話說(shuō)，對(duì)于在能量或金錢(qián)方面的相同量的成本，可以產(chǎn)生兩倍的壓縮氣體的量。從歷史上看，等溫壓縮是不現(xiàn)實(shí)或不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)镃熱從壓縮裝置的壁被去除的時(shí)間強(qiáng)制要求非常緩慢的壓縮循環(huán)，使得熱去除可與通過(guò)壓縮產(chǎn)生的熱保持同步。

只有一種類型的現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)展示出快速等溫壓縮。泰勒(Taylor)在1908年獲得的第892772號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種液壓空氣壓縮機(jī)，其利用注入了以百萬(wàn)計(jì)的微小球狀氣泡的下降水柱。當(dāng)下降水柱從特定高度落下時(shí)，水中的氣泡被壓縮。泰勒使用了70英尺(近21m)的壓差頭壓力(約21米)，這產(chǎn)生了大約128psi(磅每平方英寸)(8.8bar)的壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)5000-6000馬力的等溫壓縮機(jī)。

凱勒(Keller)的第6276140號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種通過(guò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生能量的裝置。凱勒裝置還使用通過(guò)一個(gè)漏斗形的豎直管或隧道供應(yīng)的下降水以便壓縮下降水中的氣泡。在凱勒的降水落差(waterfall drop)在30米到100米之間。在凱勒漏斗管的頂部處的典型直徑約為2-7米，在底部處的該漏斗出口區(qū)域通常是0.7-2.0米。

里斯(Rees)的第1144865號(hào)美國(guó)專利公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)泵、冷凝器和壓縮機(jī)。然而，里斯‘865旋轉(zhuǎn)泵壓縮機(jī)利用具有高度彎曲形的壁的大型腔，且該腔相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)容器不是徑向的。在波拉德(Pollard)的第871626號(hào)美國(guó)專利中公開(kāi)了一種渦輪空氣壓縮機(jī)。

方(Fong)的第2011/0030359號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)在963、964、959和983段中大體公開(kāi)了一種離心分離機(jī)。然而，沒(méi)有離心分離機(jī)的細(xì)節(jié)。斯托爾科夫(Stahlkopf)的第2011/0115223號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)也討論了離心分離機(jī)。方的‘359或斯托爾科夫的‘223都沒(méi)有討論這樣一種離心壓縮機(jī)，其以等溫方式壓縮水中或液體中的氣泡，以提取壓縮空氣或氣體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種離心氣體壓縮機(jī)和一種用于壓縮液體中夾帶的氣體或乳狀劑或氣-液混合物的方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種離心氣體壓縮機(jī)和一種本質(zhì)上基本上是等溫的方法。