液压气动专利讲坛(19) 液体活塞式压缩空气储能系统

<正>1液体活塞式压缩空气储能系统原理图1表明,与传统的闭式蓄能器相比,开式蓄能器显著提高了蓄能器的容积能量密度,前提是要求满足等温压缩和等温膨胀的条件。满足等温压缩和等温膨胀的条件是压缩空气储能系统必须具备良好的热交换能力。在传统的活塞式压缩机中,由于活塞的高速往复运动,空气压缩产生的热量来不及通过缸壁向环境散热,因此近似为绝     

液体活塞式压缩空气储能系统

1液体活塞式压缩空气储能系统原理
　　图1表明,与传统的闭式蓄能器相比,开式蓄能器显著提高了蓄能器的容积能量密度,前提是要求满足等温压缩和等温膨胀的条件。
　　满足等温压缩和等温膨胀的条件是压缩空气储能系统必须具备良好的热交换能力。在传统的活塞式压缩机中,由于活塞的高速往复运动,空气压缩产生的热量来不及通过缸壁向环境散热,因此近似为绝热过程。为了提高热效率,对压缩比较高的压缩机,需要采用多级压缩缸的结构,以逼近等温过程。     

基于开式蓄能器概念的压缩空气储能系统

正1闭式蓄能器与开式蓄能器在液压系统中常用的蓄能器为闭式蓄能器,其压缩空气腔是封闭的,腔室的容积随气压高低而改变。在图1中,蓄能器内空气由容积V1压缩到V2,压力由p1(通常为1个大气压)升高到p2,则蓄能器内压缩空气的压缩能为AFEBGA面积,在常用闭式蓄能器排油终止时的压力p3p1,即蓄能器内压缩空气释放的压缩能仅为FEBG面积,尚有AFG面积的能量没有得     

推挽液压缸式能量交换装置-反渗透（RO）法海水淡化中的流体控制技术（五）

上一讲中所述的推挽液压缸式能量交换装置，由于活塞二侧的面积相等，所以没有增压功能，换言之，系统尚需串联一个增压泵。为此不难想到采用有杆活塞式液压缸，实现增压功能。图l为天津某公司提出的推挽增压缸式能量交换装置原理图。     

蓄能器的气垫O形圈自动补偿密封

蓄能器应用在我厂制造的许多机械的液压系统中,如:清洗机、高压泵、流变仪、等静压机等等。由于用途各异,因此除购买市场上供应的气囊式蓄能器配套外,我厂还曾研制过一种新颖的,工作压力为210公斤力/厘米~2的活塞式蓄能器(图1) 1.原理这种蓄能器采用活塞式的隔离器将液压与气压源隔开,利用气体的可压缩性,储存液压能量,吸收系统中泵源的压力脉动和缓和机械停车引起的压力撞击。因此对隔离器的密封性,提出较高的要求,必须能严格防止蓄能器气腔中的高压气体进入液压腔,因为如果气体从隔离器活塞部分进入液压腔后,则会使液压系统成为可压缩的弹性系统,容易在温度下降     

压缩空气储能系统的工作特性研究

基于典型压缩空气储能系统工作原理,运用热力学理论建立了压缩过程、储气系统和膨胀发电过程的理论分析模型。采用储能效率和储能密度作为评价指标,揭示了压缩空气储能系统在等温、绝热和多级多变工作过程下的工作特性,分析比较了恒压和恒容储气方式对有效能、储气罐容积等系统性能的影响规律。结果表明增大储气压力以及采用多级压缩和多级膨胀过程可提高储能系统的效率和储能密度。采用恒压式储气罐可减小储气容积。分析模型和研究结果可为设计高效的压缩空气储能系统循环形式提供基础。     

气液溶解式液压储能技术的储能密度研究

针对现有蓄能器储能密度低导致体积过大的问题,提出一种气体压缩与气液溶解相结合的混合储能方式。以CO₂-H₂O作为储能介质,采用自主搭建实验台进行了储能特性的实验研究。结果表明：CO₂和H₂O的溶解度增大使得混合储能技术的升压范围明显低于常规蓄能器,在压力变化范围相同的情况下,该蓄能器储存能量更多;蓄能器初始压力、储能速度以及气液比例是影响气液溶解式蓄能器储能密度的三个因素,蓄能器初始压力越高、储能速度越低,储能密度改善越明显;随着注水量的增大,气体溶解量增大,当溶解量达到最大值时,储能密度的改善受到限制。气液混合储能技术具有高能量密度和节能环保的特性,是一种现实可行的替代性技术。     

再谈推挽液压缸式能量交换装置——反渗透(RO)法海水淡化中的流体控制技术(六)

<正>1推挽液压缸式能量交换装置专利简介上一讲中所述的是一种推挽增压缸式能量交换装置,这里再给出另一种推挽增压缸式能量交换装置的方案。图1为2007年天津大学提出的推挽式增压缸能量交换装置原理图。专利说明书的摘要如下:本发明公开了一种反渗透海水淡化用的三缸三活塞型能量回收器。该能量回收器包括三段液压缸,     

快速锻造液压机组蓄能器回程系统特性研究

针对快速锻造液压机组回程系统中蓄能器选用缺乏理论支持的问题,以10 MN快速锻造液压机组回程系统为例,运用AMESim软件分别对含气囊式蓄能器和含活塞式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统进行仿真分析和试验研究。仿真结果表明：含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统比含气囊式蓄能器的快锻压机回程系统的锻造频次高1.2倍;含气囊式蓄能器的快速锻造液压机组回程系统在回程缸回程时,其响应时间比含活塞式蓄能器回程系统的响应时间少20 ms,但在主机下压时,结束时间比含活塞式蓄能器回程系统响应时间滞后100 ms;含气囊式蓄能器的回程系统回程缸进口流量波动幅较大。在满足压机回程压力的前提下,通过不同初始充气压力、不同蓄能器容积对含活塞式蓄能器的快锻压机回程系统的试验,结果表明仿真与实测结果基本一致。     

气动应变能蓄能器充放气动态特性仿真与实验分析

气动应变能蓄能器是一种能量储存与供给装置,充气膨胀时以拉伸橡胶材料的应变能和压缩空气能的形式储存能量。影响储能的因素主要是橡胶材料的应变和装置内气体的压力。基于有限元分析软件,采用流固耦合方法模拟橡胶气囊充放气过程,获得不同充气流量、橡胶气囊壁厚、刚性护罩内径下橡胶气囊的膨胀压力、膨胀体积和储能特性。最后,基于所搭建的应变能蓄能器充放气试验台,进行了不同工况下蓄能器的压力和能量性能测试。结果表明,该蓄能器特性仿真分析方法是有效和正确的,为指导气动应变能蓄能器定量设计奠定了良好的基础。     

简易往复式气缸增压器

图示是美刊介绍的一种简易气缸增压器,其结构原理如下;把一个缸筒内径为3英寸(1英寸=25.4mm)的气缸与缸径为1(1/2)英寸的气缸两活塞杆机械连接,另外还有一个电磁换向阀、四个单向阀及一个蓄能器。当电磁换向阀1DT通电时,车间管道中压缩空气的气压为85psi(1psi=6894.76Pa),迫使大缸活塞与小缸活塞一起往右,此时小缸左腔进气,右腔中的气体通过单向阀进入蓄能器。行程终点时,由行程开关发信使2DT通电,换向阀换向,使活塞往左,此时小缸右腔进气,左腔气体通过单向阀进入蓄能器,至行     

龙门刨床上用的活塞式气动抬刀装置

为了节约劳动力和保证安全操作,工人张金海同志在龙门刨床上装了一套活塞式气动抬刀装置效果很好,现在介绍如下。工作原理:在刨床刀架上装一个带盲孔的小活塞(图1),利用压缩空气推动小活塞,从而抬起刀板。在刨床的纵向操纵系统上安装一个     

新型振动能量回收式液压减振系统研究

介绍了一种振动能量回收式液压减振系统,包括:4个减振器、1个蓄能器、1个储油罐和若干液压元件。减振器由氮气腔、活塞、活塞杆、减振器壳、伸张阀、压缩阀、进油管和出油管等组成;蓄能器设置了限压阀和回油管。油液在储液罐、减振器、蓄能器和液压元件之间循环流动。来自储油罐的油液在悬架压缩时从压缩阀进入减振器,在悬架伸张时从伸张阀离开减振器,油液在流经压缩阀和伸张阀时产生磨擦热,从而消耗振动能量起到减振作用。增压后的油进入蓄能器并在需要时经由电磁单向阀进入液压元件,协同从储油罐经过加压后进入液压元件的油液促使液压元件完成其动作,从而将振动能量转化为液压元件的输出功率。液压元件完成动作后油液回到储油罐。该系统能回收部分振动能量,从而降低油耗;产生的高压油液可以用于制动系统、转向助力、液压离合操纵机构等;整个系统结构简单,实用性较强。该振动能量回收式液压减振系统申报了国家发明专利(CN102152778A),应用实例申报了国家实用新型专利(ZL 2011 2 0101078.4)。     

一种风能供暖系统及其新型压缩机的研究

针对目前燃煤锅炉供暖污染严重的问题,提出了一种利用风能供暖的系统,并对该系统的工作原理和储能实例进行了阐述;考虑到风能的不稳定,提出了利用高压压缩空气进行储能并对储能容积进行了计算。针对目前柱塞式压缩机效率低的问题,对液体活塞式压缩机和列管式换热器进行集成创新,提出了一种新型高效换热及热能再利用的压缩机,并对该压缩机的工作原理和节能效果进行了分析,说明了该新型压缩机具有较高的效率。用FLUENT软件对该压缩机进行了仿真,说明了该压缩机可以实现近似的定温压缩过程。利用该新型压缩机,能有效提高压缩机的效率和系统整体效率。     

制冷空调用CO2摆动活塞膨胀压缩机的设计与参数计算

CO2是制冷空调业中最有潜力的自然工质之一.为减小CO2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,应该采用膨胀压缩机代替节流阀回收部分膨胀功并直接用于压缩工质,从而克服其系统运行效率较低的缺点.在综述国内、外CO2膨胀压缩机的研究现状,分析现有膨胀压缩机的技术特点的基础上,设计了膨胀腔活塞与压缩腔活塞同轴联接的摆动活塞式膨胀压缩机,并根据某一设计工况进行了具体的参数计算,对所得到的计算结果进行了一定的可行性分析.     

从蓄能器中得到最大的节能效果

大多数液压工作者总认为系统中接入蓄能器能提高效率,然而,在某些条件下,蓄能器实际上要消耗能量。本文给出的实验结果揭示了这种能量损失的现象,同时也介绍了避免这种现象发生的简便方法。实验装置在输出流量为10加仑/分的液压试验台上装有一只容积为150英寸~3活塞气液式蓄能器(充气气体是氮气),(见图1)。输向蓄能     

用至2GPa的一种静重活塞式压力计

近年来,工业上所用高压技术取得了某些突破,已能把精密标准压力提升到2GPa 以上。本文重点叙述应用最广的可控间隙式高压测压装置。一、结构这种活塞式压力计由可控间隙的活塞——汽缸装置(见图1)、砝码和其加载系统、两     

制冷空调用CO2摆动活塞膨胀压缩机的设计与参数计算

CO2是制冷空调业中最有潜力的自然工质之一。为减小CO2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失，应该采用膨胀压缩机代替节流阀回收部分膨胀功并直接用于压缩工质，从而克服其系统运行效率较低的缺点。在综述国内、外CO2膨胀压缩机的研究现状，分析现有膨胀压缩机的技术特点的基础上，设计了膨胀腔活塞与压缩腔活塞同轴联接的摆动活塞式膨胀压缩机，并根据某一设计工况进行了具体的参数计算，对所得到的计算结果进行了一定的可行性分析。     

新型断带抓捕液压系统研究

提出了一种新型断带抓捕液压系统,该系统主要由蓄能器、二通插装阀、液压缸、电磁换向阀组成,利用AMESim建立了系统仿真模型,给出了二通插装阀通径为32 mm、蓄能器阀充气压力为7 MPa、气囊容积为3 L等关键参数下的液压缸活塞位移曲线,分析了不同蓄能器充气压力、蓄能器气囊初始容积及二通插装阀通径对液压缸活塞位移的影响。结果表明:在初始元件结构参数下,液压缸活塞响应的时间为0.13 s;蓄能器充气压力增大会减缓液压缸活塞响应,蓄能器气囊初始容积增大、二通插装阀通径增大会加快液压缸活塞响应。     

500kW绝热CAES空压机优化设计

绝热压缩空气储能(ACAES)是一种有效的电网调节技术。空压机作为能源输入设备,不但直接决定着系统效率,其排气温度也对系统中回热循环及透平机的高效运行存在较大影响;基于低能耗、高排气温度的要求对500 k W压缩空气储能项目的空压机进行优化设计,并提出背压跟随式分段压缩的实际运行方案,能够使系统效率提升26.2%。