具有感应泵的压缩空气蓄能单元以及用于制造这样的压缩空气蓄能单元的方法_4

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7的外侧上的螺纹被引入切换 装置24壳体的内侧上的螺纹。关于圈数、螺距、静摩擦系数等,该螺纹相对于所述塞子的孔 运样设计,W便顶着环境压力可靠地密封最大工作压力,简言之,大圆盘27的外螺纹的静摩 擦和圈数顶着环境压力可靠地密封了该最大压力。
[0090] 无功功率余留在该设备中。其在电容和电感之间来回震荡。从外部仅为等效电阻 供给有功功率或者由等效电源提供有功功率。
[0091] 为使满流损耗和反复磁化损耗最小化,除了线圈绕组6和15、磁忍18W及电磁式阀 口操纵装置(34,35)?外,所有机械固定的部件均由不导电材料(例如陶瓷)构成。另外也要 算上附图中未示出的该机械的机械式夹持装置或悬挂装置。该悬挂装置供选择地也可W由 木材和砖搁墙体构成。
[0092] 所描述的系统为热机。热力学循环过程在图11中示出。一般而言,各工作步骤如 下:
[0093] 多变压缩(A-B)
[0094] 等压压缩(B-C)
[00M] 等容压力变化(C-D)
[0096] 等压膨胀(D-A)。
[0097] 体积V在低压PK =化ar)下运样调节,W便在累运行下循环过程的面积积分(功/ 活塞冲程)在压缩空气储库2的充电期间保持不变,而工作压力从化min(例如l(K)bar)连续 升高至化hmax(例如1000 bar),并且因此活塞累200消耗恒定的电功率。在循环过程中所遍历 的四边形在充电过程期间改变其形状,但是不改变其面积。如图11中所示,在充电过程的开 端时,该四边形宽且低(A-B-C-D),在充电过程期间其更窄(A '-B '-C'-D)和更高,在结束 时其最窄且最高(A"-B"-C"-D)。
[0098] 在压缩空气储库2在发电机运行期间放电的情况下,压缩空气储库2中的工作压力 连续降低。为了在发电机运行下使功率保持不变,将工作压力(例如借助附图中未示出的节 流阀)限制到固定值(例如IOObar)。在发电机运行下的循环过程中所遍历的四边形一直具 有同一形状。
[0099] 通过适宜地选择结构和/或工作参数,工作容积29与环境之间的热传递可W变化, W使压缩/膨胀的多变过程或多或少地近似于绝热过程,并且因此可W或多或少地改善该 系统的效率。另外,更高的效率可W用更低的功率/更长的充电周期来换取或反之亦然。
[0100] 图12示出了该机械W紧凑设计方式的图。该设备所有的传导压力的部件都成型为 使得其能够用纤维(例如玻璃纤维、陶瓷纤维或玄武岩纤维)绕制多层(例如40-60层)。在制 造期间,在每层纤维绕制之后均设有硬化基体的涂覆(例如,在玻璃纤维绕制的情况下涂覆 混凝±或者在碳化娃纤维的情况下涂覆碳化娃基体),该硬化基体充填了纤维之间的间隙 并且在硬化期间与位于其下的层相连。多层绕组37的横截面用交叉阴影表示。箱形的构件 38与该机械并且与四个外部支柱39固定连接。所述箱38围绕并且支承所述电线圈6。循环累 300位于该机械下方中间并且与其固定连接。该循环累由诱铸在基体41中的软磁忍40、绕着 忍40的内部件绕制的电线圈42、和在忍40的内部件和电线圈42之间的缝隙43构成。磁忍40 的内部件将其上下分成四股,类似四个叶子的四叶草。磁场线沿着该四股闭合(还参见图 14)。循环累300的磁场线的走向类似于四射流喷泉的射流。缝隙43向上且向下同样分成四 股,W便活塞液体能够W四个支流在该磁忍的四股之间流过。活塞液体的所述四个支流在 循环累的下端进入该螺旋形换热器,向外流动并且随后,被支柱39支承地,W四个分开平行 的外螺旋向上直到反转点并且由此处W四个分开的内螺旋再次向下直到其再次向内离开 所述支柱区域并且在下端处流入该机械。反转点并非完全在支柱39的上端而是在下方。在 该反转点上方有数个螺旋,运些螺旋像"死胡同"那样在上方通向至工作容积调节器46的线 路45。在所述"死胡同"中有活塞液体的调节容量。在该调节容量上浮着比重明显较低的液 压液体。液压液体也充填工作容积调节器46的内部可压缩区域。该区域47将吸入阀与环境 空气相连。该区域由内部和外部区域构成。外部区域47是宽环形的绕磁忍延伸的管道。在内 部和外部区域47之间空气穿过实屯、的陶瓷体50中竖直的平行的槽。用于在累运行和发电机 运行之间切换的切换装置48运样构建,W便其配合到圆柱体中并且能够用纤维绕制。该圆 柱体是实屯、的陶瓷构件,其中留出两个大钻孔和若干细管道。在每个钻孔中均有伺服电机、 行星式齿轮和截锥形塞子。在切换装置的中屯、处有实屯、块体49,在装配好伺服电机之后嵌 入实屯、块体49W便朝右和朝左地为切换装置的空腔内的工作压力提供阻力。压缩空气输送 至该机械或从该机械输出是通过环形的压力管线51实现的,该压力管线在实屯、陶瓷体51的 内部作为环形空腔被留出。该机械的体育场形状元件在外部上平行于磁忍中轴线地绕制多 层绳索52(例如由玻璃纤维、陶瓷纤维或玄武岩纤维构成),该绳索被嵌入硬化基体中(例如 混凝±或碳化娃)。在绳索绕组52下方嵌入部件53,该部件53封闭了该绳索在绕制期间穿线 经过的缝隙。绳索52吸收了在所述操作期间在工作容积上方和下方的分区域之间产生的拉 应力
[0101] 图13同样示出了该机械的紧凑结构的视图,然而该视图相对于图12旋转90°。在图 12中可观察到在累运行和发电机运行之间的切换装置的地方,在图13中可见类似设计的切 换装置。该装置用于选择性地将工作容积调节器与工作压力或与环境压力连接。
[0102] 图14示出了穿过循环累的横截面。在中屯、处存在具有星形横截面的磁忍40。该磁 忍朝外分成四股,其具有由平行翅片构成的横截面(像经涂覆的变压器用娃钢片)。磁场线 沿着所述四股闭合(对照图12和图13)。忍40被诱铸在陶瓷体41中。循环累的电线圈42绕着 内忍布置。在绕制电线圈42之前,本体41不是紧凑的而是裸露地围绕磁忍的四股40。本体41 在此间是开放的并且提供向空腔的自由通路,该空腔随后用绕组42的电线充填。在绕组42 制成之后,本体41余留的自由空间被充填,从而形成紧凑的本体并且绕组42不再是从外部 可及的。
[0103] 在线圈42和磁忍40之间留出活塞液体流动穿过的环形缝隙。该环形缝隙43朝上和 朝下分成四股,运四股在磁忍的股之间位错45°地竖直延伸。所述四股在下方通向四个管 线,所述四个管线径向朝外伸入四个支柱39。从运里出发,所述四个管线呈螺旋形朝上延 伸。
[0104] 图15示出了穿过改善的工作容积调节器46的横截面。相对于本发明的基本设计, 其运里不是设计成圆盘而是设计成圆环。运具有的优点在于,其能够用纤维37绕制,W便更 好地承受拉应力。内部的环形管线54沿着圆环46的轴线延伸。在环形管线54之外的区域经 由隔墙55分成节段。每个节段均包含可弹性压缩的体积56,其边缘具有类似于波纹管或手 风琴的形状。体积56朝内向环形管线54开放。环形管线54就其而言经由垂直线路45与螺旋 形散热器的上端相连,其中存在活塞液体。不仅环形管线54而且体积56都充有液压液体。液 压油由于其较低比重而浮在活塞液体上。在波纹管56之外的气腔充有空气。该气腔在该操 作期间与工作压力相连并且取决于工作应力地将波纹管56或多或少压在一起。因此,液压 液体或多或少地通过线路45被向下按压,运再次调节活塞液体的水平和调节进而该机械中 的工作容积。
[0105] 图16示出了穿过该机械的臂的横截面。磁忍18运里未被绕制而是被诱铸在陶瓷体 的空腔内。为了使损耗最小化,该忍为星形。为此在制造过程期间在陶瓷件内部留出星形空 腔。另外示出了内部间隙22和外部间隙23。
[0106] 图17示出了用于给传导压力的部件绕制纤维的绕线机。在所示出的实例中绕线机 设计成=角形。但是该绕线机也可W设计成四角形,一般地多角形或设计成环形。其尤其还 能够在一侧打开并且W错子形状来设计。在该情形下不仅能够绕制,而且能够借助W机械 式织机类型的第二(未示出)机械来制造纤维织物。所展示的绕线机具有W=个轮对57的形 式的6个轮,它们被固定安装在待绕制的管上。每个轮对57均借助齿轮与两个被无线电遥控 的电动机相连。所述电动机分别可W携带SIM卡并且可W通过移动通信(机对机)控制。所述 两个电动机58之一驱动所述轮对,另一(伺服)电动机59控制该轮对。所述控制可W通过位 于伺服电机59和轮对57之间的传动器来变速。为了能够均匀地绕制弯曲的圆环,必须W不 同的方式彼此独立地控制全部轮对。所述纤维被缠绕在社漉60上,该社漉与绕线机固定连 接。在绕制过程期间,所述纤维从该社漉解绕。两个电池61提供必需的能量。=角形的侧面 在长度上可变,W满足不同的横截面。可调节的弹黃62或纺键(未示出)确保所述轮对在管 的表面上必需的保持不变的按压力。
[0107] 图18示出了所述切换装置。其由两个水平的圆柱形的扩展件构成,所述扩展件从 该机械的体育场形本体朝内延伸。在所述扩展件中分别留出两个上下布置的圆柱形空腔。 所述空腔彼此相连W及与工作压力、与环境压力和压力阀上方的空间经由细管线相连。该 细管线用来类似于人耳中的咽鼓管地平衡压力。在两个钻孔中都有伺服电机,该伺服电机 通过行星式齿轮来移动截锥形塞子。在累运行和发电机运行之间切换时,在压力阀上方的 空间必须可选择地与工作压力或与环境压力相连。图18中两个阀口均W关闭位置示出。
[0108] 图19示出了与图18同样的装置,只是下部阀口处于打开状态。运时,压力阀上方的 空间与工作压力相连。该机械处于累运
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