[发明专利]潜能利用式自由活塞有机郎肯循环天然气压缩装置

说明书

技术领域

本发明属有机朗肯循环热能利用技术领域，具体涉及一种潜能利用式自由活塞有机郎肯循环天然气压缩装置。

背景技术

随着世界经济飞速发展，能源消耗量急剧增加，节能已成为各国普遍关注的焦点。由于石油具有不可再生的特性，因此节约能源，减少能源消耗，成为各国争相研究的课题。

由于传统有机朗肯循环中工质的汽化潜热没有被有效利用，工质的汽化潜热完全被浪费了。因此，采用低温热式燃气型天然气压缩机，可以将工质吸收的大部分热量利用并且能利用工质的汽化潜热，提高有机朗肯循环的热效率，同时降低燃料消耗和CO₂排放。

发明内容

本发明目的是提供一种潜能利用式自由活塞有机郎肯循环天然气压缩装置，该装置以有机朗肯循环为依据，充分利用工质吸收的热量和工质的汽化潜热，将热能转化为机械能，压缩低压天然气，形成所需的高压天然气，实现节约能源的目的。

本发明由低压天然气管路进气口1、低压天然气管路2、高压天然气管路出气口3、高压天然气管路4、出气恒压阀I 5、进气单向阀I 6、缸盖组件I 7、压缩缸I 8、压缩活塞I 9、活塞位置传感器I 10、环形连接体I 11、密封垫I 12、弹性限位器I 13、工作缸14、动力活塞15、连杆16、弹性限位器II 17、密封垫II 18、环形连接体II 19、活塞位置传感器II20、压缩活塞II 21、压缩缸II 22、缸盖组件II 23、进气单向阀II 24、出气恒压阀II 25、溢流平衡罐26、回流阀27、工质储存罐28、工质泵I 29、电磁阀I 30、工质收集槽I 31、工质泵II 32、电磁阀II 33、电磁阀III34、冷凝器35、限压阀36、电磁阀IV37、电磁阀V38、电磁阀VI39、工质泵III40、工质收集槽II 41、定压汽液分离器I 42、工质混合器I 43、比例阀I 44、电磁阀VII45、电磁阀VIII46、比例阀II47、工质混合器II48、定压汽液分离器II49、单向阀50、加热锅炉51、控制单元52组成，其特征在于低压天然气管路2上设有低压天然气管路进气口1，低压天然气管路2的两端分别与进气单向阀I 6和进气单向阀II24连接；高压天然气管路4上设有高压天然气管路出气口3，高压天然气管路4的两端分别与出气恒压阀I 5和出气恒压阀II 25连接；进气单向阀I 6和出气恒压阀I 5都安装在缸盖组件I 7上；进气单向阀II24和出气恒压阀II25都安装在缸盖组件II 23上；缸盖组件I 7与压缩缸I 8连接；缸盖组件II 23与压缩缸II 22连接；压缩缸I 8通过环形连接体I 11和密封垫I 12与工作缸14内的工作腔连通；环形连接体I 11与工作缸14之间加装密封垫I 12；压缩缸II 22通过环形连接体II 19和密封垫II18与工作缸14内的工作腔连通；环形连接体II 19与工作缸14之间加装密封垫II18；压缩活塞I 9置于压缩缸I 8内部；压缩活塞II 21置于压缩缸II 22内部；压缩活塞I 9与连杆16通过球形铰链连接；压缩活塞II 21与连杆16通过球形铰链连接；动力活塞15与连杆16通过销钉连接；动力活塞15置于工作缸14内部；弹性限位器I 13置于工作缸14内部，弹性限位器I 13的外边缘与工作缸14的外边缘齐平；弹性限位器II 17置于工作缸14内部，弹性限位器II 17外边缘与工作缸14外边缘齐平；活塞位置传感器I 10通过环形连接体I 11和密封垫I 12与工作缸14内部空间连通；活塞位置传感器II 20通过环形连接体II 19和密封垫II18与工作缸14内部空间连通；低压天然气管路2通过单向阀50与加热锅炉51连接；定压汽液分离器II49安装在工作缸14的靠近环形连接体I 11的一侧；工作缸14内部靠近环形连接体I 11的工作腔通过定压汽液分离器II 49与加热锅炉51连接；定压汽液分离器I 42安装在工作缸14的靠近环形连接体II 19的一侧；工作缸14内部靠近环形连接体II 19的工作腔通过定压汽液分离器I 42与加热锅炉51连接；工质储存罐28与工质泵I 29连接；工质泵I 29分别与电磁阀I 30、电磁阀IV37连接；电磁阀I 30、工质收集槽I31、工质泵II 32串联连接；工质泵II 32与比例阀II 47、工质混合器II 48串联连接；工质泵II 32还与电磁阀II33、加热锅炉51串联连接；工质泵II 32还与电磁阀III34、冷凝器35串联连接；冷凝器35和限压阀36连接；限压阀36与工质储存罐28连接；限压阀36还与溢流平衡罐26连接；溢流平衡罐26、回流阀27和工质储存罐28串联连接；电磁阀IV37、工质收集槽II41、工质泵III40串联连接；工质泵III40与比例阀I 44、工质混合器I 43串联连接；工质泵III40还与电磁阀VI39、加热锅炉51串联连接；工质泵III40还与电磁阀V 38、冷凝器35串联连接；加热锅炉51与电磁阀VII45、工质混合器I 43串联连接；加热锅炉51还与电磁阀VIII46、工质混合器II 48串联连接；活塞位置传感器I 10和活塞位置传感器II 20采集的信号向控制单元52传输，工质泵I 29、电磁阀I 30、工质泵II 32、电磁阀II33、电磁阀III34、电磁阀IV37、电磁阀V38、电磁阀VI39、工质泵III40、比例阀I 44、电磁阀VII45、电磁阀VIII46和比例阀II47均由控制单元52控制。