[發明專利]儲氣系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201711046490.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107816632B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 梅生偉;陳來軍;薛小代;盧強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F17C13/00
• 分類號: F17C13/00;F17C13/02;F17C13/04;G05D16/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;魏雪梅

本發明涉及氣體存儲技術領域，提供了一種儲氣系統及其使用方法。該系統包括儲氣單元、儲液單元、壓力檢測單元和控制單元，儲液單元通過供液管與儲氣單元連通，供液管上設有增壓泵和供液閥，儲氣單元的上部與供氣管連通，供氣管上設有壓力檢測單元，增壓泵、供液閥和壓力檢測單元均與控制單元電連接。本發明利用該方法，通過將儲液單元內的液體工質不斷抽入儲氣單元就可增大儲氣單元內剩余氣體的壓力，進而增大供氣管內的供氣壓力，使得整個放氣過程中，供氣壓力始終不小于預定供氣壓力，從而不僅顯著提高了儲氣單元的容積利用率、保證了供氣壓力的穩定性，而且還節省了儲氣單元的儲存空間。

技術領域

本發明涉及氣體存儲技術領域，具體涉及一種儲氣系統及其使用方法。

背景技術

高壓氣體在工業生產和日常生活中應用廣泛，尤其在大型工業生產中。高壓氣體在應用過程中，由于供氣管路存在一定的壓力損失，因此儲氣裝置內的氣體壓力必須大于供氣壓力。而根據氣體狀態方程p*V＝n*R*T可知，當壓力容器的容積大小為V、最高儲氣壓力為p_h、供氣壓力為p₀時，在不考慮放氣過程中的溫度T變化及供氣管道阻力的情況下，放氣結束時該壓力容器內的壓力等于供氣壓力p₀。因此，放氣結束前后的壓力容器內氣體的物質的量之比等于壓力之比，即n_h：n_l＝p_h：p₀，壓力容器的容積效率η等于1－n_l/n_h，即η＝1－p₀/p_h，從而隨著放氣過程的進行，儲氣裝置內的氣體壓力會不斷減小，進而導致儲氣裝置的容積利用率逐漸降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種儲氣系統及其使用方法，以提高儲氣單元的容積利用率。

為實現上述目的，本發明提供了一種儲氣系統，該系統包括儲氣單元、儲液單元、壓力檢測單元和控制單元，所述儲液單元通過供液管與所述儲氣單元連通，所述供液管上設有增壓泵和供液閥，所述儲氣單元的上部與供氣管連通，所述供氣管上設有所述壓力檢測單元，所述增壓泵、所述供液閥和所述壓力檢測單元均與所述控制單元電連接。

其中，所述儲氣單元為臥式壓力容器或立式壓力容器。

其中，所述供氣管與所述立式壓力容器的頂部連通，所述供液管與所述立式壓力容器的底部連通。

其中，所述供氣管與所述臥式壓力容器的側部連通，所述供液管與所述臥式壓力容器的底部連通。

其中，還包括設置在所述臥式壓力容器內的擋液板，所述擋液板的第一端位于所述供氣管的下方、第二端朝所述臥式壓力容器的頂面延伸，所述擋液板的第二端與所述臥式壓力容器的頂面之間具有氣體通道。

其中，所述擋液板的截面形狀為L型。

其中，所述擋液板的第二端上設有第二液位檢測單元，所述第二液位檢測單元與所述控制單元電連接。

其中，還包括回流管和第一液位檢測單元，所述回流管的出口與所述儲液單元連通、進口與所述儲氣單元的底部連通，所述回流管上設有回流閥，所述儲氣單元的底部插設有所述第一液位檢測單元，所述回流閥和所述第一液位檢測單元均與所述控制單元電連接。

為實現上述目的，本發明還提供了一種上述所述的儲氣系統的使用方法，該方法放氣時，包括以下步驟：

S1.1、獲取供氣管內的供氣壓力，并跳轉執行步驟S1.2；

S1.2、判斷所述供氣壓力是否小于第一設定壓力，若是則執行步驟S1.3，若否則執行步驟S1.4；

S1.3、打開供液閥，啟動增壓泵，并跳轉執行步驟S1.1；