【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于壓縮空氣儲能，具體涉及一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
1、壓縮空氣是工業(yè)上常用的環(huán)保動力源，它以清潔環(huán)保和取之不盡用之不竭的空氣作為原料，通過空氣壓縮機(jī)(簡稱空壓機(jī))將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能，是工業(yè)生產(chǎn)中常用的動力源，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、機(jī)械、電子、塑膠、紡織、電力以及建材等各行各業(yè)，針對噴涂、攪拌、輸送等作業(yè)，幾乎每一個工廠都會配備一個用于生產(chǎn)壓縮空氣的空壓站。由于大部分電力用來壓縮空氣使用，空壓站能耗與電力成本很高，通過儲能的方法可以降低電力成本，但傳統(tǒng)儲能方法需要電力到其他能量形式之間的轉(zhuǎn)化，而直接以壓縮空氣作為儲能介質(zhì)，可以省去能量形式轉(zhuǎn)化過程中的環(huán)節(jié)，提高效率，降低成本。
2、空壓機(jī)作為空壓站的動力設(shè)備，其耗能十分嚴(yán)重，且一般空壓站都會在用電高峰期進(jìn)行工作，以供各工廠的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)可以加裝在原有的空壓站設(shè)備上，同時根據(jù)用電的高峰期和低谷期來選擇不同的系統(tǒng)工作模式，實現(xiàn)電力的靈活存儲及靈活供應(yīng)，節(jié)約成本。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)有如下的技術(shù)方案：
3、一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通入空氣，壓縮機(jī)的排氣口通過第一氣路閥門與低壓儲氣罐相連，低壓儲氣罐連接可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)輸出的高壓氣體通過第二氣路閥門儲存在高壓儲氣罐內(nèi)
4、作為一種優(yōu)選的方案，所述的可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)設(shè)置有若干個，若干個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)依次連接，每一個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)的排氣口設(shè)置有分離器，分離器的氣體出口通入下一級可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)，每一個分離器的液體出口通過三通閥分別連接高溫儲液罐與低溫儲液罐，最后一級分離器的氣體出口連接第二氣路閥門。
5、作為一種優(yōu)選的方案，所述的壓縮機(jī)連接電動機(jī)，電動機(jī)通過第一開關(guān)連接電源。
6、作為一種優(yōu)選的方案，所述的低壓儲氣罐與可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)之間設(shè)置有空氣過濾器。
7、作為一種優(yōu)選的方案，所述可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)輸出的高壓氣體經(jīng)過干燥器進(jìn)行干燥之后再儲存在高壓儲氣罐內(nèi)。
8、作為一種優(yōu)選的方案，所述的高壓儲氣罐內(nèi)的氣體壓力為4mpa～10mpa，所述的低壓儲氣罐通往工廠。
9、一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)的控制方法：根據(jù)用電的高峰期和低谷期來選擇不同的系統(tǒng)工作模式；在用電的低谷期時，系統(tǒng)工作模式選擇儲能模式，由壓縮機(jī)的進(jìn)氣口通入空氣，壓縮機(jī)將空氣加壓至工廠所需的目標(biāo)壓力并存儲在低壓儲氣罐內(nèi)；低壓儲氣罐內(nèi)的空氣再經(jīng)過可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)進(jìn)行壓縮，低溫儲液罐內(nèi)的油液通過液體泵增壓之后進(jìn)入可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)進(jìn)行壓縮吸熱，輸出的高壓氣體儲存在高壓儲氣罐內(nèi)，輸出的高溫油液存儲在高溫儲液罐內(nèi)；在用電的高峰期時，系統(tǒng)工作模式選擇膨脹發(fā)電模式，儲存在高壓儲氣罐內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)進(jìn)行釋能發(fā)電，膨脹至工廠所需的目標(biāo)壓力并存儲在低壓儲氣罐內(nèi)；存儲在高溫儲液罐內(nèi)的高溫油液通過液體泵增壓之后進(jìn)入可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)進(jìn)行熱量釋放，輸出的低溫油液存儲在低溫儲液罐內(nèi)。
10、作為一種優(yōu)選的方案，在用電的低谷期時，將第一開關(guān)閉合、第三開關(guān)閉合、第二開關(guān)斷開，將第一氣路閥門打開、第二氣路閥門打開，將第二液體泵打開、第一液體泵關(guān)閉，將第二液路閥門打開、第一液路閥門關(guān)閉，此時電動機(jī)、壓縮機(jī)和可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)處于工作狀態(tài)，空氣經(jīng)過壓縮機(jī)和可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)壓縮成常溫高壓的空氣后，儲存在高壓儲氣罐內(nèi)。
11、作為一種優(yōu)選的方案，在用電的高峰期時，將第一開關(guān)斷開、第三開關(guān)斷開、第二開關(guān)閉合，將第一氣路閥門關(guān)閉、第二氣路閥門打開，將第二液體泵關(guān)閉、第一液體泵打開，將第二液路閥門關(guān)閉、第一液路閥門打開，此時發(fā)電機(jī)、可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)處于工作狀態(tài)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)所產(chǎn)生的膨脹功經(jīng)過發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。
12、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)至少具有如下的有益效果：
13、本專利技術(shù)系統(tǒng)利用目前各個工廠都會配備的空壓站已有設(shè)備，再搭配可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)及其附屬裝置，可以完成能量的削峰填谷，達(dá)到節(jié)能減成本的效果。可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)可以通過內(nèi)容積比調(diào)節(jié)減小能耗，改善運(yùn)行工況，同時可以配合可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)的串并聯(lián)實現(xiàn)壓力和流量從低到高的利用。該儲能循環(huán)采用的工質(zhì)為空氣，空氣是一種無毒無害無污染的天然工質(zhì)，可以直接從環(huán)境中獲取，取之不盡用之不竭，不需要成本。本專利技術(shù)系統(tǒng)安全無污染，節(jié)能高效。本專利技術(shù)系統(tǒng)有兩種工作模式，在用電低谷期時，進(jìn)行儲能，將通過空壓站原有壓縮機(jī)設(shè)備進(jìn)行增壓并儲存在低壓儲氣罐內(nèi)的低壓空氣進(jìn)一步進(jìn)行壓縮，儲存在高壓儲氣罐內(nèi)。空壓站原有壓縮機(jī)設(shè)備加壓之后的工廠所需壓力的空氣存儲在低壓儲氣罐內(nèi)。在用電高峰期時，進(jìn)行膨脹發(fā)電，高壓儲氣罐內(nèi)高壓常溫空氣進(jìn)入可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)進(jìn)行釋能發(fā)電，膨脹至工廠所需壓力，此時的壓縮空氣可供給醫(yī)藥、食品、機(jī)械、電子、塑膠、紡織、電力以及建材等各行各業(yè)，實現(xiàn)噴涂、攪拌、輸送等作業(yè)。在用電低谷期，電價相較用電高峰期要低，因此在用電低谷期運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)等耗能部件可以節(jié)約成本。而且，本專利技術(shù)的系統(tǒng)還可以在電價較高時，利用發(fā)電機(jī)回收可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)產(chǎn)生的膨脹功，用作其他電器的供電，相當(dāng)于回收了一部分用電低谷期壓縮機(jī)等部件的耗功。本專利技術(shù)系統(tǒng)高溫與低溫儲液罐內(nèi)的液體為水或油。總體來說，本專利技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，耗電部件少，節(jié)約成本。
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1.一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)(2)，壓縮機(jī)(2)的進(jìn)氣口通入空氣，壓縮機(jī)(2)的排氣口通過第一氣路閥門(5)與低壓儲氣罐(3)相連，低壓儲氣罐(3)連接可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)輸出的高壓氣體通過第二氣路閥門(9)儲存在高壓儲氣罐(10)內(nèi)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)上連接有高溫液體管路與低溫液體管路，高溫液體管路與低溫液體管路上分別經(jīng)液體泵與閥門連接高溫儲液罐(11)與低溫儲液罐(16)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)輸出的油液通過三通閥(23)分別連接高溫儲液罐(11)與低溫儲液罐(16)；可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)連接電動機(jī)(18)和發(fā)電機(jī)(19)，電動機(jī)(18)和發(fā)電機(jī)(19)分別經(jīng)第三開關(guān)(22)和第二開關(guān)(21)連接電源(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)設(shè)置有若干個，若干個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)依次連接，每一個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)的排氣口設(shè)置有分離器(7)，分離器(7)的氣體出口通入下一級可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)，每一個分離器(7)的
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓縮機(jī)(2)連接電動機(jī)(18)，電動機(jī)(18)通過第一開關(guān)(20)連接電源(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的低壓儲氣罐(3)與可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)之間設(shè)置有空氣過濾器(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)輸出的高壓氣體經(jīng)過干燥器(8)進(jìn)行干燥之后再儲存在高壓儲氣罐(10)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的高壓儲氣罐(10)內(nèi)的氣體壓力為4Mpa～10Mpa，所述的低壓儲氣罐(3)通往工廠。
7.一種如權(quán)利要求1至6中任意一項所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：根據(jù)用電的高峰期和低谷期來選擇不同的系統(tǒng)工作模式；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)(2)，壓縮機(jī)(2)的進(jìn)氣口通入空氣，壓縮機(jī)(2)的排氣口通過第一氣路閥門(5)與低壓儲氣罐(3)相連，低壓儲氣罐(3)連接可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)輸出的高壓氣體通過第二氣路閥門(9)儲存在高壓儲氣罐(10)內(nèi)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)上連接有高溫液體管路與低溫液體管路，高溫液體管路與低溫液體管路上分別經(jīng)液體泵與閥門連接高溫儲液罐(11)與低溫儲液罐(16)，可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)輸出的油液通過三通閥(23)分別連接高溫儲液罐(11)與低溫儲液罐(16)；可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)連接電動機(jī)(18)和發(fā)電機(jī)(19)，電動機(jī)(18)和發(fā)電機(jī)(19)分別經(jīng)第三開關(guān)(22)和第二開關(guān)(21)連接電源(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空壓站可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)設(shè)置有若干個，若干個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)依次連接，每一個可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)的排氣口設(shè)置有分離器(7)，分離器(7)的氣體出口通入下一級可逆壓縮膨脹螺桿機(jī)(6)，每一個分離器(7)的液體出口通過三通閥(23)分別連接高溫儲...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：齊天宇，張會明，趙寶國，李丹童，何志龍，
申請(專利權(quán))人：冰輪低碳科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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