[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的綜合氣源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610262960.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105756727B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉金超;譚春青;趙洪雷;高慶;田擁勝;孟麗;張永軍;張華良;楊超;孟愛(ài)紅;杜圓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中科合肥微小型燃?xì)廨啓C(jī)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01K7/02
• 分類(lèi)號(hào): F01K7/02;F04B41/02;F04B41/06;F04B39/06;F04B35/04
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所11308
• 代理人: 李興寰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種用于燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的綜合氣源系統(tǒng)，屬于工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氣源系統(tǒng)是燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的重要組成部分，尤其是具備完成多種型號(hào)試驗(yàn)的燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)壓縮空氣的壓力和流量等參數(shù)要求較多，通常涵蓋了從低壓力儀表用氣到高壓力大流量設(shè)備用氣，因此，必須建立完善的氣源系統(tǒng)才能滿足燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的總體需求。

目前，通常根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際需求同時(shí)建設(shè)兩種或者兩種以上不同參數(shù)要求的氣源系統(tǒng)，使其既能夠匹配低壓力小流量氣源需求，又能夠匹配高壓力大流量氣源需求。但是，由于氣源系統(tǒng)建設(shè)是比較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包含設(shè)備及部件眾多，建設(shè)工期長(zhǎng)，資金投入大，并且在燃?xì)廨啓C(jī)長(zhǎng)期試驗(yàn)過(guò)程中，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用很高，建設(shè)眾多不同類(lèi)型的氣源系統(tǒng)會(huì)使建設(shè)資金投入和運(yùn)行管理費(fèi)用大幅增加。因此，需要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)更加合理的綜合性氣源系統(tǒng)，使其在滿足燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)對(duì)于不同氣源類(lèi)型需求的同時(shí)，還能夠節(jié)約能源和高效利用能源。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種可以綜合供氣、可以回收熱能、結(jié)構(gòu)完整和功能齊全的氣源系統(tǒng)，既能滿足燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的需求，又能回收利用部分熱能。同時(shí)，還可以在用電低谷時(shí)預(yù)先將壓縮空氣存儲(chǔ)到儲(chǔ)氣裝置中，需要時(shí)降壓調(diào)節(jié)釋放不同壓力的壓縮空氣，提供給燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)使用，或者在用電高峰時(shí)將壓縮空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能輸出，輸出的同時(shí)還可以分級(jí)供氣，做到能源的高效利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)的綜合氣源系統(tǒng)，包括電動(dòng)機(jī)、空氣壓縮子系統(tǒng)、儲(chǔ)氣裝置、空氣凈化裝置、空氣膨脹機(jī)組、發(fā)電機(jī)和冷卻水子系統(tǒng)；電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空氣壓縮子系統(tǒng)將環(huán)境空氣壓縮成低壓、中壓和高壓壓縮空氣，低壓壓縮空氣分別輸出給儲(chǔ)氣裝置和空氣凈化裝置，中壓壓縮空氣分別輸出給儲(chǔ)氣裝置和空氣凈化裝置，高壓壓縮空氣直接輸出給儲(chǔ)氣裝置；儲(chǔ)氣裝置中的壓縮空氣分別輸出給空氣凈化裝置和空氣膨脹機(jī)組；空氣凈化裝置將低壓、中壓和高壓壓縮空氣凈化、過(guò)濾后分別輸出給試驗(yàn)臺(tái)；空氣膨脹機(jī)組與發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連接，壓縮空氣進(jìn)入空氣膨脹機(jī)組做功發(fā)電，同時(shí)輸出給空氣凈化裝置，尾氣經(jīng)排放管線排入大氣中；冷卻水子系統(tǒng)包括儲(chǔ)水裝置和水泵，在水泵的作用下分別將冷卻水輸出給空氣壓縮子系統(tǒng)和空氣膨脹機(jī)組，還包括蓄熱器，用于對(duì)空氣壓縮子系統(tǒng)中的壓縮空氣進(jìn)行吸熱冷卻、對(duì)空氣膨脹機(jī)組中的壓縮空氣進(jìn)行加熱、對(duì)從空氣壓縮子系統(tǒng)和空氣膨脹機(jī)組輸出的冷卻水進(jìn)行返回儲(chǔ)水裝置前的吸熱冷卻和向外部熱源用戶(hù)提供熱源，所述蓄熱器為內(nèi)部填充有換熱介質(zhì)的絕熱容器。

進(jìn)一步地，所述空氣壓縮子系統(tǒng)包括串聯(lián)布置的離心式壓縮機(jī)組和活塞式壓縮機(jī)組，所述離心式壓縮機(jī)組為多級(jí)結(jié)構(gòu)，所述活塞式壓縮機(jī)組包括中壓和高壓活塞式壓縮機(jī)，所述離心式壓縮機(jī)組將環(huán)境空氣壓縮成低壓壓縮空氣，低壓壓縮空氣經(jīng)蓄熱器吸熱冷卻后分別輸出給中壓活塞式壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣裝置和空氣凈化裝置，中壓活塞式壓縮機(jī)輸出的中壓壓縮空氣經(jīng)蓄熱器吸熱冷卻后分別輸出給高壓活塞式壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣裝置和空氣凈化裝置，高壓活塞式壓縮機(jī)輸出的高壓壓縮空氣經(jīng)蓄熱器吸熱冷卻后直接輸出給儲(chǔ)氣裝置。

進(jìn)一步地，在所述離心式壓縮機(jī)組和活塞式壓縮機(jī)組之間設(shè)置有第一低壓緩沖罐，低壓壓縮空氣經(jīng)蓄熱器吸熱冷卻后先輸出給第一低壓緩沖罐，再?gòu)牡谝坏蛪壕彌_罐分別輸出給中壓活塞式壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣裝置和空氣凈化裝置。

進(jìn)一步地，所述儲(chǔ)氣裝置中輸出的壓縮空氣經(jīng)第一調(diào)壓閥調(diào)壓后輸出給空氣凈化裝置并最終供給試驗(yàn)臺(tái)使用，或者經(jīng)第二調(diào)壓閥調(diào)壓后輸出給空氣膨脹機(jī)組做功發(fā)電。

進(jìn)一步地，所述空氣膨脹機(jī)組包括多級(jí)空氣膨脹機(jī)，壓縮空氣從上一級(jí)空氣膨脹機(jī)膨脹做功后分別輸出給空氣凈化裝置和下一級(jí)空氣膨脹機(jī)，壓縮空氣進(jìn)入下一級(jí)空氣膨脹機(jī)之前經(jīng)蓄熱器加熱，從最后一級(jí)空氣膨脹機(jī)輸出的壓縮空氣排入大氣中。

進(jìn)一步地，經(jīng)蓄熱器加熱的壓縮空氣在進(jìn)入下一級(jí)空氣膨脹機(jī)之前經(jīng)第三調(diào)壓閥調(diào)壓，以匹配下一級(jí)空氣膨脹機(jī)進(jìn)口參數(shù)。

進(jìn)一步地，在所述排放管線上安裝有消音裝置。

進(jìn)一步地，在空氣凈化裝置的排氣管線上并聯(lián)設(shè)置有第二低壓緩沖罐、中壓緩沖罐和高壓緩沖罐

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整，是一個(gè)綜合性氣源系統(tǒng)，可以提供不同參數(shù)要求的潔凈氣源，能夠滿足燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)臺(tái)對(duì)于不同類(lèi)型氣源的需求。

2.本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)壓縮過(guò)程中低壓、中壓和高壓壓縮空氣分別供氣，以及氣體膨脹做功過(guò)程中各級(jí)空氣膨脹機(jī)之間分別供氣，提高設(shè)備的利用率。