[實(shí)用新型]能量互換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821474109.9
• 申請(qǐng)日: 2018-09-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208885348U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳補(bǔ)生;王鵬亮;孫桂平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇煤化工程研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D15/08
• 分類(lèi)號(hào): F01D15/08;F04D25/04;F01D13/00;F04D25/16
• 代理公司: 昆山中際國(guó)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32311
• 代理人: 段新穎

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能量互換裝置，集成了膨脹系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)于一機(jī)體內(nèi)，且機(jī)體上設(shè)有高壓氣體入口、低壓氣體入口、中壓氣體出口；膨脹系統(tǒng)包括用于實(shí)現(xiàn)膨脹做功的膨脹機(jī)構(gòu)，壓縮系統(tǒng)包括用于壓縮做功的壓縮機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型在高壓氣體降壓的同時(shí)，通過(guò)膨脹機(jī)構(gòu)膨脹做功降壓產(chǎn)生的機(jī)械能直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)對(duì)低壓氣體進(jìn)行壓縮做功增壓，實(shí)現(xiàn)了在高壓原料氣降壓的同時(shí)低壓氣體增壓的功能，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)利用高壓氣體膨脹做功發(fā)電，發(fā)電后再用電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)壓縮做功的技術(shù)方案，本實(shí)用新型減少了功的轉(zhuǎn)換次數(shù)，提高了利用效率，從而達(dá)到了減少能量轉(zhuǎn)換過(guò)程能量的損失、最大程度地利用壓力能、實(shí)現(xiàn)效益最大化的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于高低壓氣體的調(diào)壓裝置，具體是涉及一種在高壓原料氣降壓的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低壓氣體增壓的能量互換裝置。

背景技術(shù)

高壓原料氣在降壓的過(guò)程中將產(chǎn)生很大的壓力降，同時(shí)釋放出大量的能量。目前，此過(guò)程多通過(guò)大型減壓閥等降壓裝置實(shí)現(xiàn)，在降壓過(guò)程中，能量白白損失而沒(méi)有得到利用。另一方面，低壓廢氣回收利用需要增壓裝置增壓，通常采用壓縮機(jī)將低壓廢氣增壓為中高壓氣體，壓縮機(jī)從吸氣管吸入低壓的制冷劑氣體，通過(guò)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)其進(jìn)行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，但在增壓過(guò)程中，需要消耗掉大量電能。目前，還缺少一種在高壓原料氣降壓的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低壓氣體增壓的能量互換裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種能量互換裝置，能夠在高壓原料氣降壓的同時(shí)實(shí)現(xiàn)低壓氣體增壓，從而達(dá)到減少能量轉(zhuǎn)換過(guò)程能量的損失、最大程度地利用壓力能、實(shí)現(xiàn)效益最大化的目的。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種能量互換裝置，包括機(jī)體、設(shè)于所述機(jī)體上的高壓氣體入口、低壓氣體入口、中壓氣體出口和設(shè)于所述機(jī)體內(nèi)的膨脹系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)，所述膨脹系統(tǒng)包括膨脹機(jī)構(gòu)，所述壓縮系統(tǒng)包括壓縮機(jī)構(gòu)和混合器，來(lái)自高壓氣源的高壓氣體經(jīng)所述高壓氣體入口進(jìn)入所述膨脹機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行膨脹做功降壓，膨脹做功降壓后的中壓氣體從所述中壓氣體出口直接輸出或經(jīng)所述混合器與目標(biāo)壓力氣體混合后從所述中壓氣體出口輸出；膨脹做功降壓產(chǎn)生的機(jī)械能作為動(dòng)力源直接輸出給所述壓縮機(jī)構(gòu)，來(lái)自低壓氣源的低壓氣體經(jīng)所述低壓氣體入口進(jìn)入所述壓縮機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行壓縮做功增壓，壓縮做功增壓后的中壓氣體從所述中壓氣體出口直接輸出或經(jīng)所述混合器與目標(biāo)壓力氣體混合后從所述中壓氣體出口輸出。

進(jìn)一步的，所述膨脹系統(tǒng)還包括分布器，所述膨脹機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)膨脹單元，來(lái)自高壓氣源的高壓氣體經(jīng)所述分布器分配氣流后通入兩個(gè)所述膨脹單元內(nèi)，一個(gè)所述膨脹單元輸出第一中壓氣體，另一個(gè)所述膨脹單元輸出中低壓氣體，所述壓縮機(jī)構(gòu)包括三級(jí)壓縮單元，來(lái)自低壓氣源的低壓氣體經(jīng)所述三級(jí)壓縮單元增壓后輸出第二中壓氣體，所述第一中壓氣體與所述第二中壓氣體互為目標(biāo)壓力氣體，且所述第一中壓氣體與所述第二中壓氣體在所述混合器中混合后從一個(gè)所述中壓氣體出口輸出，所述中低壓氣體從另一個(gè)中壓氣體出口輸出。

進(jìn)一步的，所述膨脹系統(tǒng)還包括預(yù)熱器，來(lái)自高壓氣源的高壓氣體經(jīng)所述預(yù)熱器加熱后再通入所述分布器。

進(jìn)一步的，所述壓縮系統(tǒng)還包括冷卻器，來(lái)自低壓氣源的低壓氣體經(jīng)所述冷卻器降溫后再通入所述壓縮機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述膨脹系統(tǒng)還包括換熱器，所述膨脹機(jī)構(gòu)輸出的中低壓氣體或/和所述第一中壓氣體經(jīng)所述換熱器換熱回收冷量后輸出。

進(jìn)一步的，所述膨脹系統(tǒng)具有用于外接發(fā)電機(jī)第一聯(lián)軸器接口，所述壓縮系統(tǒng)具有用于外接電動(dòng)機(jī)的第二聯(lián)軸器接口。