一种液态空气动力系统的制作方法

文档序号:13590894阅读:595来源:国知局

本发明属于新能源领域,具体涉及一种液态空气动力系统。



背景技术:

随着化石能源的不断减少,新型清洁可再生能源成为我国大力发展和开发的方向。同时,随着城市空气质量的不断恶化,一种采用新型清洁能源为动力源的动力系统成为一个迫在眉梢的需求。

目前,国内大量采用的清洁能源为电能,大量的汽车车和其它的运行工具都采用了以锂电池为动力源的动力系统。但是这种系统采用的锂电池不稳定,容易在一定条件下发生爆炸,形成一定的安全隐患;锂电池的技术目前在多次充放电的情况下,电池容量会发生衰减,减小电池效率;锂电池的本身质量比较大,对运载工具的运行负荷影响比较大,理论上质量大的运行设备耗能会更多。

针对这种情况,一种以空气本身为动力源的动力系统成为一种推选的可能。近年来,国内发生过以压缩空气为动力源的动力系统的研究,这种系统存在着续航能力差,压缩气体不稳定等情况,没有向下继续推行。

目前,与本发明最相近的技术是以压缩空气为动力源的动力系统,主要以压缩空气为动力源。这种系统的主要缺点是:

1、压缩空气储能小,续航能力弱;

2、压缩空气不稳定,若发生磕碰等事故,有爆炸的安全隐患。



技术实现要素:

本发明主要解决如下问题:

在绿色环保的前题下,提供能源的动力源,最大的提高其储能能力。在其有限的储能能力条件下,能够最快的补充能源。能够在低成本的条件下,实现该种动力系统的使用。

本发明的技术方案:一种液态空气动力系统,其特征是采用液态空气为动力源,通过新型多级高压气化器对液态空气进行气化,使液态空气形成稳定的高压空气,高压空气导入空气发动机,使空气发动机进行做功运行。

所述新型多级高压气化器由第一泵、第二泵、气化器、高压热交换器、单向阀组成;第一泵输入端连接液态空气储存罐,第一泵输出端通过单向阀连接气化器输入端;气化器输出端连接第二泵的输入端,第二泵输出端通过单向阀连接高压热交换器的输人端,高压热交换器的输出端通过单向阀、减压阀连接空气发动机。

第一泵为液态介质泵,第二泵为气体介质泵。

采用一个高压保温储气罐来存放液态空气,通过一个可调节的阀门,对液态空气的释放进行调节。

本发明采用液态空气为储能介质,能量储量高,续航能力强;液态空气特殊的稳定形态,无爆炸风险,安全性高;液态空气补充快,循环使用方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中,1、液态空气储能罐;2、截止阀;3、单向阀;4、多级高压气化器;5、单向阀;6、减压阀;7、空气发动机。

具体实施方式

图1所示,一种液态空气动力系统,它由液态空气储能罐1、截止阀2、单向阀3、多级高压气化器4、单向阀5、减压阀6、空气发动机7组成,液态空气储能罐1、截止阀2、单向阀3、多级高压气化器4、单向阀5、减压阀6、空气发动机7通过高压气管依次连接。

工作时,截止阀2打开,液态空气储能罐1中的液态空气通过减压阀3导入到多级高压气化器4中,在多级高压气化器4中通过多级热交换形成高压空气,通过单向阀5、减压阀6导入到空气发动机7中,使空气发动机7形成活塞运动做功。

所述多级高压气化器由第一泵、第二泵、气化器、高压热交换器、单向阀组成;第一泵输入端连接液态空气储存罐,第一泵输出端通过单向阀连接气化器输入端;气化器输出端连接第二泵的输入端,第二泵输出端通过单向阀连接高压热交换器的输人端,高压热交换器的输出端通过单向阀、减压阀连接空气发动机。

工作时,第一泵将储存罐里的液态空气导入到气化器中,通过气化器的热交换使液态空气快速气化为高压低温气体,无法直接做功;第泵将气化器中的气体导入到高压热交换器中,通过热交换,使气体的温度快速上升,同时气体的压力也相应继续上升;当高压热交换器中的气体压力达到工作要求时,开始做功,最终输出到空气发动机中;随着空气发动机的持续做功,高压热交换器中的气体不断流失,高压热交换器中的气体温度会不断下降,由于热交换器能够不断吸收热量,此时会达到一个平衡。由于空气发动机的工作原理,需要将高压空气进行膨胀做功,做功过程中也需要吸收热量,所以空气发动机也需要热交换。



技术特征:

技术总结
一种液态空气动力系统,属于新能源领域,它采用液态空气为动力源,通过新型多级高压气化器对液态空气进行气化,使液态空气形成稳定的高压空气,高压空气导入空气发动机,使空气发动机进行做功运行;所述新型多级高压气化器由第一泵、第二泵、气化器、高压热交换器、单向阀组成。第一泵输入端连接液态空气储存罐,第一泵输出端通过单向阀连接气化器输入端;气化器输出端连接第二泵的输入端,第二泵输出端通过单向阀连接高压热交换器的输人端,高压热交换器的输出端通过单向阀、减压阀连接空气发动机。本发明采用液态空气为储能介质,能量储量高,续航能力强;液态空气特殊的稳定形态,无爆炸风险,安全性高;液态空气补充快,循环使用方便。

技术研发人员:宁振兵;高亮亮;王明勇;姚明刚;宁飞;马晓奇;张丽莉;宁创平;赵冀宝;赵姣红;田桃慧
受保护的技术使用者:太原矿机电气股份有限公司
技术研发日:2017.09.15
技术公布日:2018.02.02
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