本發明專利技術描述了用于優化在用于壓縮和/或膨脹氣體（諸如空氣之類）的裝置或系統內的熱傳遞的系統、方法和裝置。本文描述了例如用于優化空氣壓縮和膨脹能量存儲系統內的熱傳遞的系統、方法和裝置。壓縮機和/或膨脹機裝置可以包括傳熱元件的各種實施例中的一個或更多個，傳熱元件可以布置在用于壓縮和/或膨脹氣體（諸如空氣之類）的氣缸或壓力容器的內部中。裝置可以包括用于移動氣缸或壓力容器內的流體（例如液體或氣體）的液壓和/或氣壓致動器。傳熱元件可以用于移除壓縮和/或膨脹過程期間產生的熱能。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總體上涉及用于壓縮和/或膨脹氣體(諸如空氣之類)的系統、裝置和方法，并且特別地涉及在壓縮和/或膨脹氣體期間用來優化熱傳遞的系統、裝置和方法。
技術介紹
可以例如在壓縮空氣能量存儲系統內使用一些用于壓縮和/或膨脹諸如空氣之類的氣體以及/或者用于加壓和/或泵送諸如水之類的液體的已知裝置、方法和系統。在ー些壓縮空氣裝置和系統中，液壓致動器可以用來移動或壓縮壓カ容器內的空氣。例如，致動器可以移動壓カ容器內的液體，使得液體壓縮壓力容器中的空氣。這種用于壓縮和/或膨脹氣體以及/或者用于加壓和/或泵送液體的已知裝置和系統可以例如在壓縮或膨脹過程期間改變氣體的溫度。例如，對氣體加以壓縮可以使熱能從其潛在形式(latent form)轉化成其感知形式(sensible form),從而增加氣體的溫度。可以在壓縮過程期間使用各種熱傳遞機構將熱能從壓縮氣體移除。在一些已知裝置和系統中，在壓カ容器內受到壓縮的氣體的熱能也可以傳遞給用于壓縮該氣體的液體。因此，在用于壓縮和/或膨脹氣體的裝置和系統內在壓縮和/或膨脹過程期間進行氣體和液體之間的熱傳遞的熱傳遞裝置和方法需要得以改迸。
技術實現思路
本文描述了對用于壓縮和/或膨脹氣體(諸如空氣之類)的裝置或系統內的熱傳遞加以優化的系統、方法和裝置。在一些實施例中，壓縮空氣裝置和/或系統可以包括能夠用于對壓力容器內的氣體進行壓縮的致動器(諸如液壓致動器之類)。致動器可以被致動使液體移動到壓力容器內，從而液體對氣缸或壓カ容器內的氣體進行壓縮。在這種壓縮機/膨脹機裝置或系統中，熱可以在壓縮和/或膨脹過程期間傳遞給用于對空氣進行壓縮的液體。壓縮機和/或膨脹機過程可以包括傳熱元件，該傳熱元件可以用來在壓縮和/或膨脹過程期間在氣體和液體之間傳遞熱能。附圖說明圖I是根據一個實施例的壓縮和/或膨脹系統的示意圖。圖2A是側視圖，部分地示出了根據ー個實施例的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖2B是沿圖2A中的線2B-2B截取的圖2A的壓縮和/或膨脹裝置的剖視圖。圖3A是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖3B是沿圖3A中的線3B-3B截取的圖3A的壓縮和/或膨脹裝置的剖視圖。圖4A是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖4B是沿圖4A中的線4B-4B截取的圖4A的壓縮和/或膨脹裝置的剖視圖。圖5A是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的、以第一構造示出的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖5B是側視圖，部分地示出了以第二構造示出的圖5A的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。 圖6A是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的、以第一構造示出的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖6B是側視圖，部分地示出了以第二構造示出的圖6A的壓縮和/或膨脹裝置的所述部分的剖面。圖7A是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例、以第一構造示出的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖7B是側視圖，部分地示出了以第二構造示出的圖7A的壓縮和/或膨脹裝置的所述部分的剖面。圖8是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖9是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖IOA是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的、以第一構造示出的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖IOB是側視圖，部分地示出了以第二構造示出的圖IOA的壓縮和/或膨脹裝置的所述部分的剖面。圖IlA是側視圖，部分地示出了根據另ー個實施例的、以第一構造示出的壓縮和/或膨脹裝置的一部分的剖面。圖IlB是側視圖，部分地示出了以第二構造示出的圖IlA的壓縮和/或膨脹裝置的所述部分的剖面。具體實施例方式在此描述了用于對氣體(諸如空氣之類)進行壓縮和/或膨脹，以及/或者用于對液體(諸如水之類)加壓和/或進行泵送的系統、方法和裝置。這種裝置和系統可以例如用在壓縮空氣能量存儲(CAES)系統內。在一些壓縮和/或膨脹裝置和系統中，液壓致動器可以被用來移動壓カ容器內的氣體或對其進行壓縮。例如，致動器可以移動壓カ容器內的液體，使得液體對壓カ容器中的氣體進行壓縮。標題為“Compressor and/or ExpanderDevice”的美國專利申請No. 12/785086 ;美國專利申請No. 12/785093 ;和美國專利申請No. 12/785100 (總體稱為“壓縮機和/或膨脹機裝置申請”)中描述了這種壓縮裝置和系統，這些申請通過引用而被整體并入此文。壓縮機和/或膨脹機裝置申請描述了ー種CAES系統，該CAES系統可以包括多個階段的壓縮和/或膨脹。標題為“System and Methods forOptimizing efficiency of a Hydraulically Actuated System” 的 Aborn 等人的美國臨時專利申請No. 61/290107 ("Aborn的申請”)中描述了用于對氣體進行膨脹和/或壓縮的裝置和系統的其它示例，該美國臨時專利申請的公開內容通過引用而被整體并入本文。在一些壓縮和/或膨脹裝置和系統中，可以將活塞以可移動的方式布置在氣缸或壓カ容器內，并且可以將該活塞致動以對氣缸或壓カ容器內的氣體進行壓縮。這種裝置可以包括單作用(single-acting)活塞或者雙作用(double-acting)活塞,單作用活塞被構造成沿單個方向運動時對氣體進行壓縮，而雙作用活塞被構造成沿任一方向運動時對氣體進行壓縮。Ingersoll等人的標題為“Compressor and/ or Expanaer Device with RollingPiston Seal”的美國專利申請No. 61/420505 (“Ingersoll的申請”)中描述了這種壓縮空氣裝置和系統的示例，該美國專利申請的公開內容通過引用被整體并入本文。 在一些實施例中，本文所描述的裝置和系統可以被構造成僅用作壓縮機。例如，在一些實施例中，本文所描述的壓縮機裝置可以用作天然氣管路中的壓縮機、天然氣存儲壓縮機、或需要對氣體加以壓縮的任何其它エ業應用場合。在另ー個示例中，本文所描述的壓縮機裝置可以用來對ニ氧化碳進行壓縮。例如，可以在用于增強型油回收或者用于碳封存(carbon sequestration)的過程中對ニ氧化碳進行壓縮。在一些實施例中，本文所描述的裝置和系統可以被構造成僅用作膨脹裝置。例如，本文所描述的膨脹裝置可以用來發電。在一些實施例中，本文所描述的膨脹裝置可以用在天然氣輸配系統中。例如，在高壓(例如500psi)輸送系統和低壓(例如50psi)分配系統的交叉點，壓カ可以從高壓逐步降至低壓而釋放能量。本文所描述的膨脹裝置可以利用壓降來發電。在其它實施例中，本文所描述的膨脹裝置可以用在其它氣體系統中，以便從高壓至低壓的調節過程中獲取能量。在一些實施例中，本文所描述的壓縮和/或膨脹裝置可以用在空氣分離単元中。在一個示例性應用場合中，在空氣分離器中，壓縮和/或膨脹裝置可用于氣體液化過程。例如，空氣可以被壓縮直至液化，而空氣的各種成分可以基于其不同的沸點而分離。在另ー個示例性應用場合中，壓縮和/或膨脹裝置可以用在共同位于鋼廠內的空氣分離本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：M·布萊斯克，I·里德利，J·A·阿博恩，E·D·英格索爾，
申請(專利權)人：通用壓縮股份有限公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。