[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

摘要

潜能利用式自由活塞有机郎肯循环天然气压缩装置属有机朗肯循环热能利用技术领域，本发明中动力活塞在工作缸内作线性往复运动，通过连杆带动压缩活塞压缩低压天然气，形成高压天然气；同时向完成做功循环的汽态工质中喷入低温液态工质，使做功后的工质放热成为液态，低温液态工质吸收做功后工质的热量，温度升高，成为不饱和工质；本发明通过改变动力活塞与压缩活塞的面积比，实现改变压缩天然气的压缩比；通过控制单元控制比例阀的开度，可以改变低温工质与高温工质在工质混合器中的混合比例；本发明可充分利用做功后工质的余热和工质的汽化潜热，提高有机朗肯循环的热效率，实现节约能源和保护环境的目的。

主权项

一种潜能利用式自由活塞有机郎肯循环天然气压缩装置，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II(20)、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III(34)、冷凝器(35)、限压阀(36)、电磁阀IV(37)、电磁阀V(38)、电磁阀VI(39)、工质泵III(40)、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VII(45)、电磁阀VIII(46)、比例阀II(47)、工质混合器II(48)、定压汽液分离器II(49)、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II(24)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II(24)和出气恒压阀II(25)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II(18)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II(18)；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II(18)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II(49)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IV(37)连接；电磁阀I(30)、工质收集槽I(31)、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 II(33)、加热锅炉(51)串联连接；工质泵II(32)还与电磁阀III(34)、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IV(37)、工质收集槽II(41)、工质泵III(40)串联连接；工质泵III(40)与比例阀I(44)、工质混合器I(43)串联连接；工质泵III(40)还与电磁阀VI(39)、加热锅炉(51)串联连接；工质泵III(40)还与电磁阀V(38)、冷凝器(35)串联连接；加热锅炉(51)与电磁阀VII(45)、工质混合器I(43)串联连接；加热锅炉(51)还与电磁阀VIII(46)、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II(33)、电磁阀III(34)、电磁阀IV(37)、电磁阀V(38)、电磁阀VI(39)、工质泵III(40)、比例阀I(44)、电磁阀VII(45)、电磁阀VIII(46)和比例阀II(47)均由控制单元(52)控制。