[发明专利]加压气体动力压缩机和包括该加压气体动力压缩机的系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及以加压气体为动力的设备的领域，比如蒸汽动力设备，更具体地本发明涉及加压气体动力压缩机和用于利用该加压气体动力压缩机提取功的系统。

背景技术

比如为蒸汽机的热机已长期用于将热能转换成机械输出。比如，例如如在1887年纽约的H.R.Worthington的“The Worthington Steam Pumping Engine：History of its Invention and Development”(卫盛顿蒸汽泵发动机：其发明和开发历史)中所描述的卫盛顿蒸汽泵发动机可采用用于泵送水的蒸汽驱动活塞。还已知用于利用蒸汽动力产生活塞的泵送动作的其它往复式发动机，例如如在1889年伦敦和纽约的P.R.Bjorling的“Practical Handbook on Direct-Acting Pumping Engine and Steam Pump Construction”(关于直接作用泵送发动机和蒸汽泵结构的实用手册)中所述。这种泵一般经由通过从汽缸推出水的活塞的泵送作用泵送水，活塞由蒸汽驱动活塞驱动。但是，基于这些设计的往复式蒸汽泵往往笨重、低效且成本高，并且不适于执行除泵送液体以外的其它形式的作业。

另一类型的蒸汽机是蒸汽驱动的涡轮机，其可用于从过热蒸汽提取动力。但是，涡轮机一般需要在精确控制的条件下提供给涡轮机的干燥并且通常过热的蒸汽。这些约束条件限制了其例如在仅存在湿饱和蒸汽或蒸汽供应不规律的系统中的有用性。

近年来已开发出许多其它的蒸汽机，这些蒸汽机试图由湿饱和蒸汽有效地产生旋转运动。但是，在发电机用于有效地发电所需的转矩和转速的情况下，上述蒸汽机中的许多不太适于产生电力。

低压和中压饱和蒸汽的使用大大地受限于空间和水热。这些用途未能发挥这些蒸汽的全部潜能用于产生有用功率。例如，来自工业过程的余热一般用于加热目的，而非用于提供机械能或电能。

因此，需要一种能够从比如为湿饱和蒸汽的加压气体提取所需有用功的新式装置和系统。

近年来也已开发出由涡轮机组成的许多系统，涡轮机由低沸点(LBP)工作流体的蒸汽驱动(“有机兰金循环涡轮机”)。这些系统能够从相对低温的热源提取有用功。但是，它们易于受到与其它涡轮机相同的约束，因此，对于许多应用其投资和运营成本通常太高。

因此，还需要一种能够从相对低温的热源提取有用功的新式装置和系统，而没有与有机兰金循环涡轮机相关的成本和操作限制。

该背景技术信息提供用于揭示申请人认为与本发明可能相关的信息。不允许一定要使前述信息中的任意一条构成针对本发明的现有技术，或者也不应解释为前述信息中的任意一条构成针对本发明的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种加压气体动力压缩机和包括该加压气体动力压缩机的系统。根据本发明的方面，提供了一种用于利用加压气体动力压缩机提取功的系统，所述系统包括：由加压气体提供动力的压缩机，所述压缩机包括输出回路，所述输出回路构造成在供给到所述输出回路的输出流体上压缩地操作；加压气体输入系统，所述加压气体输入系统构造成提供用于为所述压缩机提供动力的所述加压气体；排放系统，所述排放系统构造成从所述压缩机输出废气；功提取系统，所述功提取系统构造成至少部分地经由所述输出流体从所述压缩机提取功。

根据本发明的另一个方面，提供一种由加压气体提供动力的压缩机，所述压缩机包括：输入回路，所述输入回路构造成引导所述加压气体通过两个或多个输入活塞缸体组件，其中，每个输入活塞缸体组件构造成排出使用后的废气；输出回路，所述输出回路包括两个或多个输出活塞缸体组件，每个输出活塞缸体组件包括用于流体进入的进口阀和用于压缩流体的离开的输出阀；传递系统，所述传递系统构造成将在所述输入活塞缸体组件中产生的力传递到所述输出活塞缸体组件上；返回系统，所述返回系统构造成促成所述输入活塞缸体组件中的至少第一活塞缸体组件的跟随其动力冲程的返回冲程；正时系统，所述正时系统构造成控制所述加压气体从所述输入活塞缸体组件的输入和排出；以及分配系统，所述分配系统操作性地联接到所述正时系统、所述加压输入系统、和所述输入回路上，所述分配系统构造成协作地向所述输入活塞缸体组件提供加压气体。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施例的加压气体动力压缩机的截面。

图2示出根据本发明的实施例的图1的加压气体动力压缩机的活塞的等轴截面。

图3根据本发明的实施例的装配有集成的双向止回阀的输出缸体的截面。