[發(fā)明專利]一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110040414.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112901458B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王煥然;葛剛強(qiáng);陶飛躍;賀新;陳昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B41/02
• 分類號(hào): F04B41/02;F04B35/02;F04B39/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，包括高壓儲(chǔ)氣腔(1)、蓄水控溫裝置(2)、第一壓縮罐(31)、第二壓縮罐(32)、切換閥(4)、防水錘機(jī)構(gòu)(5)和可逆式水泵(6)；兩個(gè)壓縮罐的頂端均接有蓄水控溫裝置，后通過(guò)T形三通連接到高壓儲(chǔ)氣腔(1)，兩個(gè)壓縮罐的底端均通過(guò)管道連接到切換閥(4)的一側(cè)的入口，切換閥(4)的另一側(cè)的兩個(gè)出口分別通過(guò)管道連接到可逆式水泵(6)的進(jìn)水口和出水口，切換閥(4)和可逆式水泵(6)之間的兩個(gè)管道上均設(shè)置有防水錘機(jī)構(gòu)(5)；

蓄水控溫裝置(2)包括存水罐(25)、噴頭(27)、進(jìn)氣控制閥(23)、儲(chǔ)氣控制閥(22)和進(jìn)氣口(24)；兩個(gè)壓縮罐的罐體上端出口與出口主管道相連，出口主管道上設(shè)置有T形三通，T形三通的一個(gè)出口連接進(jìn)氣控制閥(23)后通向進(jìn)氣口(24)，另一個(gè)出口連接儲(chǔ)氣控制閥(22)后連接到高壓儲(chǔ)氣腔(1)；存水罐(25)位于壓縮罐上方，存水罐(25)的頂端、側(cè)壁和底端設(shè)置有三個(gè)接口，頂端和側(cè)壁的接口連接到儲(chǔ)氣控制閥(22)和高壓儲(chǔ)氣腔(1)之間的出口主管道上，底端接口連接壓縮罐的罐體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，存水罐(25)頂端的接口引出的連接管連接到出口主管道上的位置要高于側(cè)壁接口引出的連接管連接到出口主管道上的位置；存水罐(25)側(cè)壁上的連接口引出的連接管道以向上傾斜管段連接到通往高壓儲(chǔ)氣腔的出口主管道上，連接管道與出口主管道的接口位置要高于存水罐(25)的最高點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，存水罐(25)底端的接口連接一個(gè)噴霧控制閥(26)后連接到壓縮罐的罐體上，在壓縮罐內(nèi)繼續(xù)延伸并連接有噴頭(27)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，存水罐(25)的體積VC與可逆式水泵的體積流量Qv和控制系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間tc的配合關(guān)系為VCQv*tc；存水罐的體積VC和壓縮過(guò)程的壓縮熱QC之間存在VCQC/(Dt*ρ*cp)，其中ρ為水的密度，cp為水的比熱容，Dt為設(shè)定的可接受的溫升范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，切換閥(4)包括軸向步進(jìn)電機(jī)(41)、活動(dòng)閥塊(42)和外殼(45)；外殼(45)內(nèi)設(shè)置有滑道，活動(dòng)閥塊(43)位于外殼(45)內(nèi)部的滑道內(nèi)，活動(dòng)閥塊(42)連接步進(jìn)電機(jī)(41)；活動(dòng)閥塊(42)上有兩個(gè)通孔，切換閥(4)一側(cè)外殼上設(shè)置有四個(gè)進(jìn)口連接口，切換閥(4)另一側(cè)有兩個(gè)出口連接口，切換閥(4)中間兩個(gè)進(jìn)口連接口與第一壓縮罐(31)下端的主管道通過(guò)Y形三通分出的兩根管道相連，切換閥(4)邊緣兩個(gè)進(jìn)口連接口與第二壓縮罐(32)下端的主管道通過(guò)Y形三通分出的兩根管道相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，切換閥(4)進(jìn)口側(cè)的進(jìn)口連接口的直徑為Dv，相鄰進(jìn)口連接口的外邊沿距離為L(zhǎng)v，存在LvDv的關(guān)系；切換閥(4)內(nèi)部活動(dòng)閥塊(42)的通孔直徑Dt存在DvDtDv+2Lv的配合關(guān)系；切換閥出口側(cè)兩個(gè)出口連接口由切換閥的外殼外側(cè)到內(nèi)側(cè)形成喇叭狀的擴(kuò)口，內(nèi)側(cè)直徑Di與切換閥進(jìn)口側(cè)的四個(gè)進(jìn)口連接口的直徑Dv和進(jìn)口連接口的外邊沿之間間隔Lv存在LvDi2Dv+2Lv；

切換閥(4)出口側(cè)上端的出口連接口的中心與進(jìn)口側(cè)上端的兩個(gè)進(jìn)口連接口構(gòu)成整體的中心相對(duì)，偏差在Dv/2以內(nèi)；出口側(cè)下端的出口連接口的中心與進(jìn)口側(cè)下端兩個(gè)進(jìn)口連接口構(gòu)成整體的中心相對(duì)，偏差在Dv/2以內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種零余隙容積的等溫壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其特征在于，切換閥(4)內(nèi)部的活動(dòng)閥塊(42)上下的滑動(dòng)距離Lm，存在Dv+1/2LvLmDv+3/2Lv的配合關(guān)系。