[發(fā)明專利]一種利用空氣能實現(xiàn)蒸汽連續(xù)壓縮的裝置及方法

有效

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• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111779651B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 胡雪蛟;章先濤;余沛源;曾遠航
• 申請（專利權）人: 武漢潤德工程技術有限公司
• 主分類號: F04B35/02
• 分類號: F04B35/02;F04B27/00;F04B49/00
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 李斯

1.一種利用空氣能實現(xiàn)蒸汽連續(xù)壓縮的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

進汽管線（1），用于輸入低壓低溫蒸汽；

排汽管線（4），用于輸出高壓高溫蒸汽；

一對活塞式壓縮缸（6），均縱向設置，每個所述活塞式壓縮缸（6）均包括缸體（7）、活塞（21）、以及用于控制所述活塞（21）進行縱向往復運行的往復組件，所述缸體（7）內(nèi)位于所述活塞（21）上方的空間為蒸汽缸（23），所述蒸汽缸（23）通過第一閥門（a）連接所述進汽管線（1），并通過第二閥門（b）連接所述排汽管線（4）；

所述活塞（21）向下運行時，開啟所述第一閥門（a）以輸入低壓低溫蒸汽，所述活塞（21）運行到最低點時，關閉所述第一閥門（a），所述活塞（21）向上運行到最高點時，開啟所述第二閥門（b）以輸出高壓高溫蒸汽；

至少兩個所述蒸汽缸（23）交替進行進汽和排汽；

所述缸體（7）底部設有固定隔板（22），所述缸體（7）內(nèi)位于所述活塞（21）和所述固定隔板（22）之間的空間為空氣缸（24）；

所述往復組件包括設置在所述蒸汽缸（23）內(nèi)的配重液體、以及設置在所述空氣缸（24）內(nèi)且連接所述活塞（21）和所述固定隔板（22）的儲能裝置（26）；

所述蒸汽缸（23）頂部還設有散熱器（27）；

所述活塞（21）上還貫穿設有液體通道（28），所述液體通道（28）還通過第三閥門（c）連接排液管線（5）；

所述活塞（21）運動到最低點時，開啟所述第三閥門（c）以排出至少部分所述配重液體，排液結(jié)束后關閉所述第三閥門（c），所述活塞（21）開始向上運行。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述往復組件包括連接所述活塞（21）的推拉裝置、以及設置在所述空氣缸（24）內(nèi)且連接所述活塞（21）和所述固定隔板（22）的儲能裝置（26）。

3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述儲能裝置（26）的類型包括彈簧和減震器。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，低壓低溫蒸汽的壓力值范圍為1.2kPa~50kPa。

5.一種利用空氣能實現(xiàn)蒸汽連續(xù)壓縮的方法，其特征在于，基于上述權利要求2所述的利用空氣能實現(xiàn)蒸汽連續(xù)壓縮的裝置；所述方法包括：

膨脹進程，初始時，關閉所述第一閥門（a）和所述第二閥門（b），所述活塞（21）位于最高點，所述往復組件對所述活塞（21）施向下拉力，所述活塞（21）向下運行，向下運行時，開啟所述第一閥門（a），所述蒸汽缸（23）呈膨脹狀態(tài)并通過所述進汽管線（1）輸入低壓低溫蒸汽，運行到最低點時，關閉所述第一閥門（a）；

壓縮進程，所述往復組件對所述活塞（21）施加向上推力，所述活塞（21）向上運行，向上運行時，所述蒸汽缸（23）呈壓縮狀態(tài)并壓縮低壓低溫蒸汽得到高壓高溫蒸汽，運行到最高點時，開啟所述第二閥門（b），通過所述排汽管線（4）輸出高壓高溫蒸汽；

每個所述活塞式壓縮缸（6）均通過所述膨脹進程和所述壓縮進程對低壓低溫蒸汽進行壓縮得到高壓高溫蒸汽，且兩個所述活塞式壓縮缸（6）交替進行所述膨脹進程和所述壓縮進程；

所述往復組件包括配重液體時，在所述膨脹進程中，所述活塞（21）運行到最低點時，開啟述第三閥門（c），通過所述排液管線（5）排出至少部分所述配重液體，排液結(jié)束后關閉所述第三閥門（c），此時所述膨脹進程結(jié)束；

在所述壓縮進程中，通過散熱器（27）對高壓高溫蒸汽進行冷凝得到冷凝水，所述冷凝水滴落至所述配重液體中。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述往復組件包括所述推拉裝置時，在所述膨脹進程中，通過所述推拉裝置對所述活塞（21）施加向下拉力；

在所述壓縮進程中，通過所述推拉裝置對所述活塞（21）施加向上推力。