[发明专利]一种利用空气能实现蒸汽连续压缩的装置及方法

权利要求书

1.一种利用空气能实现蒸汽连续压缩的装置，其特征在于，所述装置包括：

进汽管线（1），用于输入低压低温蒸汽；

排汽管线（4），用于输出高压高温蒸汽；

一对活塞式压缩缸（6），均纵向设置，每个所述活塞式压缩缸（6）均包括缸体（7）、活塞（21）、以及用于控制所述活塞（21）进行纵向往复运行的往复组件，所述缸体（7）内位于所述活塞（21）上方的空间为蒸汽缸（23），所述蒸汽缸（23）通过第一阀门（a）连接所述进汽管线（1），并通过第二阀门（b）连接所述排汽管线（4）；

所述活塞（21）向下运行时，开启所述第一阀门（a）以输入低压低温蒸汽，所述活塞（21）运行到最低点时，关闭所述第一阀门（a），所述活塞（21）向上运行到最高点时，开启所述第二阀门（b）以输出高压高温蒸汽；

至少两个所述蒸汽缸（23）交替进行进汽和排汽；

所述缸体（7）底部设有固定隔板（22），所述缸体（7）内位于所述活塞（21）和所述固定隔板（22）之间的空间为空气缸（24）；

所述往复组件包括设置在所述蒸汽缸（23）内的配重液体、以及设置在所述空气缸（24）内且连接所述活塞（21）和所述固定隔板（22）的储能装置（26）；

所述蒸汽缸（23）顶部还设有散热器（27）；

所述活塞（21）上还贯穿设有液体通道（28），所述液体通道（28）还通过第三阀门（c）连接排液管线（5）；

所述活塞（21）运动到最低点时，开启所述第三阀门（c）以排出至少部分所述配重液体，排液结束后关闭所述第三阀门（c），所述活塞（21）开始向上运行。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述往复组件包括连接所述活塞（21）的推拉装置、以及设置在所述空气缸（24）内且连接所述活塞（21）和所述固定隔板（22）的储能装置（26）。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述储能装置（26）的类型包括弹簧和减震器。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，低压低温蒸汽的压力值范围为1.2kPa~50kPa。

5.一种利用空气能实现蒸汽连续压缩的方法，其特征在于，基于上述权利要求2所述的利用空气能实现蒸汽连续压缩的装置；所述方法包括：

膨胀进程，初始时，关闭所述第一阀门（a）和所述第二阀门（b），所述活塞（21）位于最高点，所述往复组件对所述活塞（21）施向下拉力，所述活塞（21）向下运行，向下运行时，开启所述第一阀门（a），所述蒸汽缸（23）呈膨胀状态并通过所述进汽管线（1）输入低压低温蒸汽，运行到最低点时，关闭所述第一阀门（a）；

压缩进程，所述往复组件对所述活塞（21）施加向上推力，所述活塞（21）向上运行，向上运行时，所述蒸汽缸（23）呈压缩状态并压缩低压低温蒸汽得到高压高温蒸汽，运行到最高点时，开启所述第二阀门（b），通过所述排汽管线（4）输出高压高温蒸汽；

每个所述活塞式压缩缸（6）均通过所述膨胀进程和所述压缩进程对低压低温蒸汽进行压缩得到高压高温蒸汽，且两个所述活塞式压缩缸（6）交替进行所述膨胀进程和所述压缩进程；

所述往复组件包括配重液体时，在所述膨胀进程中，所述活塞（21）运行到最低点时，开启述第三阀门（c），通过所述排液管线（5）排出至少部分所述配重液体，排液结束后关闭所述第三阀门（c），此时所述膨胀进程结束；

在所述压缩进程中，通过散热器（27）对高压高温蒸汽进行冷凝得到冷凝水，所述冷凝水滴落至所述配重液体中。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述往复组件包括所述推拉装置时，在所述膨胀进程中，通过所述推拉装置对所述活塞（21）施加向下拉力；

在所述压缩进程中，通过所述推拉装置对所述活塞（21）施加向上推力。