一种液态气体制备压缩气体的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于气体压缩制造技术领域，具体涉及一种液态气体制备压缩气体的装置。
【背景技术】
[0002]压缩空气，即被外力压缩的空气。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩空气。压缩空气是一种重要的动力源。与其它能源比，它具有下列明显的特点:清晰透明，输送方便，没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷，能在许多不利环境下工作，空气在地面上到处都有，取之不尽。压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，又是具有多种用途的工艺气源。
[0003]压缩空气是工业领域非常常用的动力来源，压缩空气的获得大部分是通过空压机获得，也有少数通过液体气化获得。空压机制备压缩空气通常效率低、噪音大，耗能多，尤其大型空压机工作产生的温度比较高，需要散热，否则将大大影响储气罐的储存效率，目前技术没有充分利用这部分能量。通过液体气化获得压缩空气方法需要换热装置，需要补充热量，甚至需要升温至常温，由超低温升温至常温的过程复杂，成本大。
【发明内容】
[0004]针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种节能、高效、体积小、启动快、装置简单、供气量大、噪声小、可以有冷气输出的液态气体制备压缩气体的装置。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0006]—种液态气体制备压缩气体的装置，包括依次相连的液态气体储罐、空压机、压缩气罐及其连接管路和阀门，其还包括高压低温栗、气化器、膨胀机、空气放大器，所述的膨胀机的输出轴连接所述的空压机，所述的高压低温栗进口与所述的液态气体储罐相连，其出口连接所述的气化器，所述气化器出口通过管道分为两路，一路经过快充气阀与所述的压缩空气罐相连，另一路与所述的膨胀机的进口相连，环境中的常温常压气体通过管道输入所述的空气放大器的一个进口，所述的空气放大器的另一个进口与所述的压缩空气罐相连，所述空气放大器的出口与所述的空压机进口相连，所述空压机的压缩空气出口和所述的膨胀机的乏气出口均与所述的压缩空气罐相连。
[0007]上述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其所述的膨胀机的乏气出口与空压机冷却气入口相连，所述空压机冷却气出口与所述空压机的压缩空气均输入所述的压缩空气罐。通过增设管路充分利用膨胀机乏气，改善空压机工作性能。
[0008]上述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其所述的空气放大器为单级或多级串联结构。
[0009]上述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其所述的膨胀机为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式、蜗旋式结构。
[0010]上述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其所述的空压机为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式、蜗旋式结构。
[0011]有益效果:
[0012]本发明在传统装置基础上设置液态气体气化器，利用少量液态气体通过吸收外界环境热能气化产生高压压缩空气，节约大量成本。利用科恩达效应原理设置空气放大器，用少量常压空气形成10?100倍的高流量压缩空气，体积小、装置简单、供气量大。利用膨胀机部分热能转化为机械能输出带动空压机，进一步输出冷量，利用乏气的低温特性改善空压机性能，耗能少、无噪声。采用直接快充装置启动快，可以快速补充压缩气罐压力，保证罐内压力稳定。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0014]图1为本发明装置的连接示意图。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0016]参照图1，本发明包括依次相连的液态空气储罐1、高压低温栗2、气化器3、压缩空气罐4、膨胀机5、空压机6、空气放大器9，膨胀机5的输出轴连接驱动空压机6。液态空气储罐1的出口通过低压液态空气管11连接高压低温栗2的进口，高压低温栗2的出口通过高压液态空气管12连接气化器3，气化器3出口通过高压空气管13分为两路，一路连接直充气管15经过快充气阀7与压缩空气罐4的一个进口相连，用于快速补充压缩空气罐压力，另一路通过驱动气管14连接膨胀机5的进口，膨胀机5做功后产生的乏气由膨胀乏气管16引出相连空压机冷却气入口，经过循环后由空压机冷却气排出管22连接至压缩空气输入管18进入压缩空气罐4。通过增设连接管路充分利用膨胀机乏气，改善空压机工作效能。环境中的常温常压空气通过管道10输入单级的空气放大器9的一个进口，空气放大器9的另一个进口通过驱动气管20与压缩空气罐4的出口相连，用于引入少量压缩空气，空气放大器9的出口通过增压空气管19与空压机6的进口相连，空压机6的出口通过压缩空气管17与压缩空气输入管18相连将压缩空气输送进压缩空气罐4。压缩空气罐4的另一出口设置工作气阀8，工作气阀8连接工作气管21，工作气管21用于将压缩空气输送至工作设备。
[0017]作为进一步的改进，空气放大器也可以为多级串联结构。
[0018]根据适用介质、工作用途、目标压力的不同，膨胀机可以为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式或蜗旋式结构的膨胀机，与其配合使用的空压机也可以为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式或蜗旋式结构空压机。
[0019]本发明使用时，液态空气储罐1用于储存购买的压力为0.1-0.5MPa的低压液态空气，液态空气储罐1的低压液态空气通过高压低温栗2输送至气化器3，气化器3吸收周围外界环境的热源将0.1-0.5MPa的低压液态空气转化为0.8_60Mpa的常温高压气体，热源包括环境中的空气源、水源、土壤源、地热源。气化器3出来的高压气体一部分通过直充气管15经过快充气阀7充入压缩空气罐4，用于快速补充压缩空气罐4的压力，另一部分通过驱动气管14连接膨胀机5的进口，用于驱动膨胀机5，膨胀机5产生的乏气由膨胀乏气管16引出相连空压机冷却气入口，经过循环后由空压机冷却气出口连接至压缩空气输入管18进入压缩空气罐4。通过增设连接管路充分利用膨胀机乏气，改善空压机工作性能。环境中的常温常压空气通过管道输入空气放大器9的一个进口，空气放大器9的另一个进口通过驱动气管20与压缩空气罐4的出口相连，用于引入少量压缩空气，通过科恩达效应增压形成有一定压力和流速的气流进入空压机，膨胀机输出的机械能驱动空压机对输入的有一定压力和流速的气体进行压缩后输出高压气体，空压机6制得的高压空气通过压缩空气管17输送至压缩空气输入管18，与空压机6排气口排出的乏气混合后一同送进压缩空气罐4。压缩空气罐4出口设置工作气阀8，开启/关闭工作气阀8即可通过工作气管21输送/停止压缩空气的供给。
[0020]根据应用需求的不同，使用介质的不同，本方法或装置可以用于包括液态空气、液氮、液态二氧化碳或液态氧气制备压缩气体。
[0021]本发明在传统装置基础上设置液态气体气化器，利用少量液态气体通过吸收外界环境热能气化产生高压压缩空气，节约大量成本。利用科恩达效应原理设置空气放大器，用少量常压空气形成10?100倍的高流量压缩空气，体积小、装置简单、供气量大。利用膨胀机部分热能转化为机械能输出带动空压机，并进一步输出冷量，耗能少、无噪声。采用直接快充装置启动快，可以快速补充压缩气罐压力，保证罐内压力稳定。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种液态气体制备压缩气体的装置，包括依次相连的液态气体储罐、空压机、压缩空气罐及其连接管路和阀门，其特征在于，还包括高压低温栗、气化器、膨胀机、空气放大器，所述的膨胀机的输出轴连接所述的空压机，所述的高压低温栗进口与所述的液态气体储罐相连，其出口连接所述的气化器，所述气化器出口通过管道分为两路，一路经过快充气阀与所述的压缩空气罐相连，另一路与所述的膨胀机的进口相连，环境中的常温常压气体通过管道输入所述的空气放大器的一个进口，所述的空气放大器的另一个进口与所述的压缩空气罐相连，所述空气放大器的出口与所述的空压机进口相连，所述空压机的压缩空气出口和所述的膨胀机的乏气出口均与所述的压缩空气罐相连。2.根据权利要求1所述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其特征在于，所述的膨胀机的乏气出口与空压机冷却气入口相连，所述空压机冷却气出口与所述空压机的压缩空气均输入所述的压缩空气罐。3.根据权利要求1所述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其特征在于，所述的空气放大器为单级或多级串联结构。4.根据权利要求1所述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其特征在于，所述的膨胀机为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式、蜗旋式结构。5.根据权利要求1所述的一种液态气体制备压缩气体的装置，其特征在于，所述的空压机为涡轮叶片式、活塞气缸式、螺杆式、蜗旋式结构。
【专利摘要】本实用新型属于气体压缩制造技术领域，具体涉及一种液态气体制备压缩气体的装置。其包括气化器吸收环境热源将低压液态气体气化为高压气体一部分直充压缩气罐，另一部分驱动膨胀机将高压势能转化为机械能驱动空压机、环境中的常温常压气体经过空气放大器增压形成带有一定压力和流速的气体输入空压机制备压缩空气的步骤。其在传统装置基础上设置气化器、空气放大器，利用少量液态气体产生高压压缩空气，节约大量成本、体积小、装置简单、供气量大。利用膨胀机部分热能转化为机械能输出带动空压机，循环利用乏气低温特性，进一步输出冷量冷却空压机，耗能少、无噪声。采用直接快充装置启动快，可以快速补充压缩气罐压力，保证罐内压力稳定。
【IPC分类】F17C5/06, F17C7/04
【公开号】CN205137067
【申请号】CN201520974281
【发明人】苟仲武
【申请人】苟仲武
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月1日