空气蓄能装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205908431 U(45)授权公告日 2017.01.25

(21)申请号 201620799322.1(22)申请日 2016.07.27

(73)专利权人 重庆京天能源投资（集团）股份有

限公司

地址 400026 重庆市江北区港城东环路5号

两江产业园2栋(72)发明人 刘琪　李均　

(74)专利代理机构 重庆为信知识产权代理事务

所(普通合伙) 50216

代理人 姚坤(51)Int.Cl.

F04B 35/04(2006.01)F04F 5/54(2006.01)F01D 15/10(2006.01)F01K 25/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图2页

F01K 17/04(2006.01)B01D 46/00(2006.01)

(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

CN 205908431 U(54)实用新型名称

空气蓄能装置(57)摘要

本实用新型公开了一种空气蓄能装置，包括

n-1个射流泵、n供电器、空气压缩机、n个高压罐、

个气轮发电机、空气净化装置、增压泵及余压罐，供电器与空气压缩机连接，空气压缩机与n个高压罐输入端连接；第一高压罐高压输出气路上安装有第一气轮发电机，第一气轮发电机连接空气净化装置；其余n-1个高压罐高压输出端分别与n-1个射流泵第一输入端一一对应连接，n-1个射流泵高压输出气路上分别安装有气轮发电机，n-1个气轮发电机下游气路汇聚到增压泵输入端，增压泵输出端与余压罐输入端连接，余压罐输出端分别与n-1个射流泵第二输入端连接；本实用新型可净化空气环境，提高电能的回收再利用率。

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权　利　要　求　书

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1.一种空气蓄能装置，其特征在于：包括能时段性提供绿色电能的供电器(1)、空气压缩机(2)、n个高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)、n-1个射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)、n个气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)、空气净化装置(6)、增压泵(7)及余压罐(8)；

所述供电器(1)输出端与所述空气压缩机(2)输入端电路连接，所述空气压缩机(2)上有n个输出端且与n个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)输入端分别通过气路一一对应连接；

其中第一高压罐(G1)的高压输出气路上安装有第一气轮发电机(F1)，所述第一气轮发电机(F1)的下游气路连接所述空气净化装置(6)；

所述空气净化装置(6)包括净化腔体(60)、及安装在该净化腔体(60)内的叶轮风机(61)和过滤装置(62)，所述第一气轮发电机(F1)的下游气路伸入净化腔体(60)后，吹动所述叶轮风机(61)，所述净化腔体(60)外壁上设有吸气孔(63)和排气孔(64)；

其余n-1个所述高压罐(G2……Gn-1、Gn)高压输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第一输入端通过气路一一对应连接，n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)高压输出气路上分别安装有一个气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)，n-1个所述气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)的下游气路汇聚到增压泵(7)输入端上，所述增压泵(7)输出端与所述余压罐(8)输入端通过气路连接，所述余压罐(8)输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第二输入端通过气路一一对应连接；

第一高压罐(G1)低压输出端与第一射流泵(S1)第二输入端通过气路连接，依次地，第n-1高压罐(Gn-1)低压输出端与第n-1射流泵(Sn-1)第二输入端通过气路连接。

2.根据权利要求1所述的空气蓄能装置，其特征在于：每一个所述气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上均安装有一个流量调节器(4)，每一个所述流量调节器(4)用于调节相对应气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上的气体流量。

3.根据权利要求1或2所述的空气蓄能装置，其特征在于：所述增压泵(7)与所述余压罐(8)之间的气路上设置有单向阀(9)。

4.根据权利要求1或2所述的空气蓄能装置，其特征在于：每一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)的输入端气路上均设置有一个控制开关(3)。

5.根据权利要求1或2所述的空气蓄能装置，其特征在于：所述过滤装置(62)设置在所述叶轮风机(61)的上方，所述吸气孔(63)位于所述叶轮风机(61)的下方，所述排气孔(64)位于所述过滤装置(62)的上方。

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说　明　书空气蓄能装置

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技术领域

[0001]本实用新型属于蓄能技术领域，具体涉及一种空气蓄能装置。

背景技术

[0002]当今世界电力负荷的不均衡日趋突出，电网的峰谷差也逐渐拉大，同时人们对电网供电质量的要求也越来越高，因此迫切需要经济、稳定、可靠、高效的电力储能系统与之相配套以缓解系统负荷峰谷差过大的情况。电力储能系统也是提高风电、太阳能发电等可再生能源利用率的有效手段。此外，电力储能系统还是解决分布式能源系统容量小、负荷波动大等问题的关键技术。

[0003]现有的太阳能发电机，包括多余电能、空气压缩机、储气罐和气轮发电机，经空气压缩机压缩后的空气储存在储气罐内，若要发电，就从储气罐释放高压的气体给气轮发电机产生电能，由于储气罐存储的空气只能将利于其高压气体部分的能量，其较低压部分能量就被白白浪费了，所以存在气体转化成电能少，转化率低，同时气轮发电机也只能将利于其高压气体部分的能量，还有其较低压部分能量也被白白浪费了，导致多余电能的的回收利用率不高，存在电能的大量浪费，而使用空气压缩机要求空气要求相对湿度宜低，灰尘少，空气清净且通风良好，远离易燃易爆，有腐蚀性化学物品及有害的不安全的物品，避免靠近散发粉尘的场所，在条件恶劣的条件下，也会影响空气压缩机的正常使用。实用新型内容

[0004]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种 空气蓄能装置，可净化空气环境，有利于空气压缩机正常使用，并能提高电能的的回收再利用率。

[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种空气蓄能装置，其关键在于：包括能时段性提供绿色电能的供电器(1)、空气压缩机(2)、n个高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)、n-1个射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)、n个气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)、空气净化装置(6)、增压泵(7)及余压罐(8)；

[0006]所述供电器(1)输出端与所述空气压缩机(2)输入端电路连接，所述空气压缩机(2)上有n个输出端且与n个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)输入端分别通过气路一一对应连接；

[0007]其中第一高压罐(G1)的高压输出气路上安装有第一气轮发电机(F1)，所述第一气轮发电机(F1)的下游气路连接所述空气净化装置(6)；[0008]所述空气净化装置(6)包括净化腔体(60)、及安装在该净化腔体(60)内的叶轮风机(61)和过滤装置(62)，所述第一气轮发电机(F1)的下游气路伸入净化腔体(60)后，吹动所述叶轮风机(61)，所述净化腔体(60)外壁上设有吸气孔(63)和排气孔(64)；[0009]其余n-1个所述高压罐(G2……Gn-1、Gn)高压输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第一输入端通过气路一一对应连接，n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、

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说　明　书

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Sn-1)高压输出气路上分别安装有一个气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)，n-1个所述气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)的下游气路汇聚到增压泵(7)输入端上，所述增压泵(7)输出端与所述余压罐(8)输入端通过气路连接，所述余压罐(8)输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第二输入端通过气路一一对应连接；

[0010]第一高压罐(G1)低压输出端与第一射流泵(S1)第二输入端通过气路连接，依次地，第n-1高压罐(Gn-1)低压输出端与第n-1射流泵(Sn-1)第二输入端通过气路连接。[0011]作为进一步改进，每一个所述气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上均安装有一个流量调节器(4)，每一个所述流量调节器(4)用于调节相对应气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上的气体流量。[0012]作为进一步改进，所述增压泵(7)与所述余压罐(8)之间的气路上设置有单向阀(9)。

[0013]作为进一步改进，每一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)的输入端气路上均设置有一个控制开关(3)。[0014]作为优选，所述过滤装置(62)设置在所述叶轮风机(61)的上方，所述吸气孔(63)位于所述叶轮风机(61)的下方，所述排气孔(64)位于所述过滤装置(62)的上方。[0015]本实用新型的有益效果是：本实用新型中高压罐内中低压气体通过射流泵可以被利于来驱动气轮发电机发电，同时气轮发电机未被利用的中低压气体通过增压泵收集到余压罐内，余压罐又与射流泵连接，实现了中低压气体的循环回收利用，且可以重复循环利用，所以在整个电能回收利用系统中，其中低压气体中能量基本都被回收再利用而没有浪费，故电能的回收再利用率高，而且第一气轮发电机未被利用的中低压气体通并用于驱动空气净化装置，能量也被充分利用，用于净化污染气体，达到净化环境的目的，也利于空气压缩机正常使用。

附图说明

[0016]图1是本实用新型在原理图框图；

[0017]图2是本实用新型中空气净化装置的结构示意图。

具体实施方式

[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：[0019]如图1、2所示，一种空气蓄能装置，包括能时段性提供绿色电能的供电器1、空气压缩机2、n个高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)、n-1个射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)、n个气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)、空气净化装置6、增压泵7及余压罐8，其中n为大于1的正整数。[0020]所述供电器1输出端与所述空气压缩机2输入端电路连接，该供电器1为所述空气压缩机2提高电能并驱动其运行工作，所述空气压缩机2工作时会将低压气体转化为高压气体，该气体具体可以是空气，所述空气压缩机2上有n个输出端，该空气压缩机2的每一个输出端均通过控制开关3与每一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)输入端气路连接并一一对应，该所述控制开关3用于控制相对应的每一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)输入端气路的开启或者关闭。

[0021]其中第一高压罐G1的高压输出气路上安装有第一气轮发电机F1，所述第一气轮发

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说　明　书

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电机F1的下游气路连接所述空气净化装置6；其余n-1个所述高压罐(G2……Gn-1、Gn)高压输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第一输入端通过气路一一对应连接，n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)高压输出气路上分别安装有一个气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)，该n-1个所述气轮发电机(F2……Fn-1、Fn)的下游气路汇聚到增压泵7输入端上，所述增压泵7输出端与所述余压罐8输入端通过气路连接，所述增压泵7与所述余压罐8之间 的气路上设置有单向阀9，所述余压罐8输出端分别与n-1个所述射流泵(S1……Sn-2、Sn-1)第二输入端通过气路一一对应连接；第一高压罐G1低压输出端与第一射流泵S1第二输入端通过气路连接，依次地，第n-1高压罐Gn-1低压输出端与第n-1射流泵Sn-1)第二输入端通过气路连接。

[0022]在上述实施例中，每一个所述气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上均安装有一个流量调节器4，每一个所述流量调节器4用于调节相对应气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)输入端气路上的气体流量。[0023]在上述实施例中，所述流量调节器4可采用喷嘴流量调节器，喷嘴流量调节器可根据负荷大小输出喷嘴控制信号，自动控制打开、关闭喷嘴数量，从而调节发电输出量大小。[0024]在上述实施例中，所述时段性提供绿色电能的供电器1可以是谷期市电、太阳能、水能、核能、风能、太阳能等清洁能源资源，主要是能通过转化成电力加以利用，该每一个所述控制开关3用于控制相对应的一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)输入端气路的开启或者关闭，在其控制过程中，可实现同时采用一个或者多个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)来存储高压气体，也可以当其中一个所述高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)内气体储存满后，再开启另外一个或者多个高压罐(G1、G2……Gn-1、Gn)来储存多余高压气体，能合理分配或者控制高压气体的存储方式，可提高所述空气压缩机2产生的高压气体的利用率。[0025]在上述实施例中，所述气轮发电机(F1、F2……Fn-1、Fn)具体是属于现有技术结构，其包括有叶轮、传动轴、发电机等部分，其工作原理为：当高压气体可产生巨大动能驱动发电机叶轮转动，而叶轮会通过发电机传动轴带动发电 机转动发电。[0026]在上述实施例中，所述空气净化装置6包括净化腔体60、及安装在该净化腔体60内的叶轮风机61和过滤装置62，所述第一气轮发电机F1的下游气路伸入净化腔体60后，吹动所述叶轮风机61，所述过滤装置62设置在所述叶轮风机61的上方，所述净化腔体60外壁上设有吸气孔63和排气孔64，所述吸气孔63位于所述叶轮风机61的下方，所述排气孔64位于所述过滤装置62的上方，该过滤装置62采用至少一层过滤材料通过叠加在一起。第一气轮发电机F1在发电过程中只能利用第一高压罐G1中输出气体的高压部分，经第一气轮发电机F1利用后的低压气体用于驱动叶轮风机61上动力叶轮转动，再通过传动组件将动能传动至风机上并驱动该风机转动工作，从而实现了所述空气净化装置6吸气和排气功能。[0027]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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说　明　书　附　图

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图2

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