相变式流体蓄能器的制作方法

文档序号:5506602阅读:476来源:国知局
专利名称:相变式流体蓄能器的制作方法
技术领域
本发明属于蓄能器,主要涉及利用物质的气液两相变化进行蓄集和释放能量的蓄能装置。
目前,在工农业生产及市政公共设施中,经常遇到流体的输配和调蓄。为维持生产和供应的正常运转和运行,必须保持系统中有一定的压力和流量,而往往流量又不是恒定的,所以必须有一个压力和流量的维持系统。现有技术中有设高位势能蓄积的(液态工质);有采用不间断能量补充的;有采用封闭空间借助辅助工质弹变蓄能的。这几种方式均有其自身特定的工作范围,其适应性差,无效能耗大,调节容积小,调节容积一般占罐总容积的25~30%,且系统的稳定性差。
本发明的目的是提供一种利用物质气液两相变化蓄积和释放能量,结构合理,调节容积大,无效能耗低,且能保持系统一定压力和流量的相变式流体蓄能器。
本发明包括刚性壳体和与刚性壳体连通的流体进口和出口,其特征在于刚性壳体内设置隔体,隔体将刚性壳体内空腔分隔成互不相通的2个或2个以上的空腔,至少在1个空腔中填充相变工质。
本发明的隔体可以是柔性内胆,柔性内胆与刚性壳体的内表面连接,柔性内胆把刚性壳体的内腔分隔成互不相通的空腔,柔性内胆的空腔中填充相变工质。隔体也可以是刚性活塞,活塞将刚性壳体分隔成互不相通的两个空腔,其中一个与流体的进出口连通,另一个填充相变工质。
本发明的柔性内胆与刚性壳体内表面的连接点呈均匀布置。柔性内胆把刚性壳体的内腔分隔成互不相通的两个空腔。相变工质是烃类物质。
本发明的结构合理,相变工质与罐体通过柔性内胆(隔膜)隔离,保证罐体内流体的质量不被二次污染。并且可以根据不同的工作压力和温度,选择适合的相变工质,适应范围广。其采用柔性内胆调节容积大,可达罐体总容积的90%,压力变化小,工作稳定,可减小与之配套的设备功耗,降低无效能耗,提高设备寿命。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明附

图1是本发明实施例的结构示意图。
图1中,利用物质在一定温度下具有相对应的特定蒸汽压,在该温度下,若外界压力小于该物质在该温度下的蒸汽压时,它将不断蒸发,体积膨胀;在外界压力大于它在该温度下的蒸汽压时,它将被液化,体积缩小,这种气液两相逆变特性。在蓄能器刚性外壳1的底部设置流体出口6,中部设置流体入口2,柔性内胆3通过连接件4与刚性外壳1的内表面连接,柔性内胆3中填充相变工质5(见附表)。将蓄能器接到流体供应系统中,当开启能量补充装置时,供给的一定压力的流体除满足系统需求外,多余的携带一定能量的流体便压入蓄能器刚性外壳1内,由于系统流体压力略高于柔性内胆3中蓄能相变工质此状态下的饱和蒸汽压,所以蓄能相变工质吸收能量而被液化,直至气态的蓄能相变工质完全变为液态后,关闭能量补充装置,这时系统中压力由蓄能器维持。随系统中工作流体的不断消耗,蓄能器中的蓄能相变工质不断汽化,直到蓄能器中流体完全被汽化膨胀的蓄能相变工质压出为止,再开启能量补充装置。如此自动循环往复,以维持系统中流体保持一定的压力,满足生产和生活的需求。
根据道尔顿定律,混合物体的总蒸汽压等于各组分物质蒸汽压之和。下列附表中给出了乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、丁烯-1、顺丁烯-2、异丁烯、异戊烷、正戊烷等烃类物质的饱和蒸汽压力与温度的关系。可以用单独烃类物质或其组合配制蓄能相变工质,以满足不同蒸汽压力的要求。
附图2是烃类物质饱和蒸汽压力与温度关系2中,纵坐标是饱和蒸汽压力,横坐标是温度。
图中序号线分别代表①甲烷、②乙烯、③乙烷、④乙烯、⑤丙烯、⑥丙烷、⑦丙二烯、⑧丙炔、⑨异丁烷、⑩异丁烯、丁烯-1、丁二烯-1,3、正丁烷、顺丁烯-2、戊烷、己烷、异庚烷、 庚烷、 异辛烷、 辛烷。
附表(见下页)
权利要求
1.一种相变式流体蓄能器,包括刚性壳体和与刚性壳体连通的流体进口和出口,其特征在于刚性壳体内设置隔体,隔体将刚性壳体内空腔分隔成互不相通的2个或2个以上的空腔,至少在1个空腔中填充相变工质。
2.根据权利要求1所述的相变式流体蓄能器,其特征在于隔体为柔性内胆,柔性内胆与刚性壳体的内表面连接,柔性内胆把刚性壳体的内腔分隔成互不相通的空腔,柔性内胆的空腔中填充相变工质。
3.根据权利要求1所述的相变式流体蓄能器,其特征在于隔体为刚性活塞,活塞将刚性壳体分隔成互不相通的两个空腔,其中一个与流体的进出口连通,另一个填充相变工质。
4.根据权利要求2所述的相变式流体蓄能器,其特征在于柔性内胆与刚性壳体内表面的连接点呈均匀布置。
5.根据权利要求4所述的相变式流体蓄能器,其特征在于柔性内胆把刚性壳体的内腔分隔成互不相通的两个空腔。
6.根据权利要求1所述的相变式流体蓄能器,其特征在于相变工质是烃类物质。
全文摘要
本发明主要涉及采用相变进行蓄能的蓄能器。其包括刚性壳体和与刚性壳体连通的流体进口和出口,特征是刚性壳体内设置隔体,隔体将刚性壳体内空腔分隔成互不相通的2个或2个以上的空腔,至少在1个空腔中填充相变工质。本发明的可调节容积大,可达总容积的90%,压力变化小,可减小与之配套的设备功耗,降低无效能耗。
文档编号F15B1/04GK1346025SQ0011139
公开日2002年4月24日 申请日期2000年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者王树人 申请人:王树人
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