一种余压能量回收存储实验装置制造方法及图纸

一种余压能量回收存储实验装置，包括余压能模拟模块以及通过能量置换模块与之相连的供气模块，所述的能量置换模块中设有双向压力缸，余压能模拟模块的排水管路以及供气模块的排气管路分别连接在双向压力缸的两端，双向压力缸的气体出口连接储释能模块，储释能模块包括高压空气储罐，高压空气储罐通过空气透平连接发电机，发电机连接负载箱。本实用新型专利技术通过能量置换模块将余压能模拟模块与供气模块结合在一起，实现了等压正位移能量回收技术与压缩空气储能技术的融合，兼具有二者的技术优势，具有能量回收效率高及存储方便、功能灵活和适用范围广等特点，对节能减排意义重大。

An experimental device for residual pressure energy recovery storage

A residual pressure energy recovery and storage experimental device includes a residual pressure energy simulation module and a gas supply module connected with the residual pressure energy replacement module. The energy replacement module is provided with a bidirectional pressure cylinder, and the drainage pipeline of the residual pressure energy simulation module and the exhaust pipeline of the gas supply module are respectively connected at two ends of the bidirectional pressure cylinder. The gas outlet of the bidirectional pressure cylinder is connected with the energy storage and release module. The energy storage and release module comprises a high-pressure air tank, which is connected with a generator through an air turbine and a load box connected with the generator. The utility model combines the residual pressure energy simulation module with the gas supply module through the energy replacement module, realizes the integration of the isobaric positive displacement energy recovery technology and the compressed air energy storage technology, and has the technical advantages of both, and has the characteristics of high energy recovery efficiency, convenient storage, flexible function and wide application range. It is significant for energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种余压能量回收存储实验装置
本技术涉及能量回收技术，具体涉及一种余压能量回收存储实验装置。
技术介绍
余压能量回收装置能够用来回收高压液体的能量，达到节能减排的目的。余压能量回收装置按照其工作原理主要分为离心式和正位移式，以HPB为代表的离心式水力增压器需要经过“压力能→机械能→压力能”的转换，其工作性能对工况的要求较为苛刻且回收效率相对较低；而以活塞式功率交换器为代表的正位移式能量回收装置只需经过“压力能→压力能”的转化，理论上无能量转换损失，实际能量传递效率也可高达90％以上，是工程实际中的主流技术。目前用于商业化运行的储能技术有抽水蓄能和压缩空气储能两种，抽水蓄能技术存在选址困难，初期投资巨大，建设周期过长等问题，压缩空气储能技术通过压缩空气存储能量，削峰填谷，是目前规模化储能技术的研发热点。然而，国内外当前针对余压能量回收和压缩空气储能技术装备的研发都相对独立，导致出现余压能量回收装置的应用场合受限且回收的能量不易存储，而压缩空气存储能量时又要额外消耗电能的矛盾。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种余压能量回收存储实验装置，能够实现余压能量回收和压缩空气储能的技术优势相结合，回收效率高，适用范围广。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：包括余压能模拟模块以及通过能量置换模块与之相连的供气模块，所述的能量置换模块中设有双向压力缸，余压能模拟模块的排水管路以及供气模块的排气管路分别连接在双向压力缸的两端，双向压力缸的气体出口连接储释能模块，储释能模块包括高压空气储罐，高压空气储罐通过空气透平连接发电机，发电机连接负载箱。余压能模拟模块包括低压水罐以及通过高压泵与之相连的高压水罐，高压水罐的出水通过排水管路通入双向压力缸的一端，双向压力缸中交换能量后的出水通入低压水罐。所述的低压水罐与高压水罐内部设置有稳流栅，低压水罐与高压水罐之间的管路上以及高压水罐的排水管路上均设有调节阀和液体流量计，高压水罐的排水管路上还设置有用于吸收双向压力缸瞬时启闭引起的压力波动以及补偿压力泄漏的蓄能器。能量置换模块中互补设置有两个双向压力缸，两个双向压力缸的活塞运动方向相反，所述余压能模拟模块的排水管路以及供气模块的排气管路分别连接在两个双向压力缸的两端。连接双向压力缸的排水管路上设有压力变送器，连接双向压力缸的排气管路上设有压力变送器及温度变送器。两个双向压力缸内部的活塞均采用能够增加密封性能的双层活塞。供气模块包括带有空气滤清器的空压机，空压机连接气体缓冲罐，气体缓冲罐上设置有安全阀及排污阀，气体缓冲罐的出气管路上设有气体流量计。储释能模块的高压空气储罐上安装有压力及温度变送器，所述的空气透平经超越离合器及扭矩转速仪连接发电机，高压空气储罐的出气管路上安装气体流量计。高压空气储罐的进气管路以及出气管路之间设有换热器，双向压力缸排出的高压气体首先对高压空气储罐送往空气透平的气体预热之后再储存至高压空气储罐。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：通过能量置换模块将余压能模拟模块与供气模块结合在一起，实现了等压正位移能量回收技术与压缩空气储能技术的融合，兼具有二者的技术优势，具有能量回收效率高及存储方便、功能灵活和适用范围广等特点，对节能减排意义重大。储释能模块中将高压空气储罐出气通过空气透平做功并传递给发电机，发电机连接负载箱，能够对产生的电能进行测量，通过能量转换得出能量回收效果。进一步的，本技术能量置换模块中互补设置有两个双向压力缸，两个双向压力缸的活塞运动方向相反，当其中一个双向压力缸的能量由高压液体传递至气体时，另一个双向压力缸的能量会由高压气体传递至低压液体，以此实现气液能量置换的连续性。附图说明图1本技术的整体结构示意图；图2本技术余压能模拟模块的结构示意图；图3本技术能量置换模块的结构示意图；图4本技术供气模块的结构示意图；图5本技术储释能模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。参见图1，本技术在结构上包括余压能模拟模块1、供气模块2、能量置换模块3和储释能模块4，余压能模拟模块1与储释能模块4分别连接至能量置换模块3的两端。参见图2，本技术的余压能模拟模块2中设置有高压水罐5、安全阀6、稳流栅7、排水阀8、低压水罐9、第一闸阀10、第二闸阀11、Y型过滤器12、第三闸阀13、高压泵14、第一止回阀15、第一流量计16、第一调节阀17、第四闸阀18、第一球阀19、第二流量计20、第二球阀21、蓄能器22、第二调节阀23以及第三调节阀24。低压水罐9、高压泵14、高压水罐5和蓄能器22通过实验管路依次连接；低压水罐9出口和高压泵14入口的连接管路设有第二闸阀11、Y型过滤器12和第三闸阀13，高压泵14出口的回流管路设有第一闸阀10，高压泵14出口管路设有止回阀Ⅰ15、第一流量计16、第一调节阀17和第四闸阀18；高压水罐5的排出管路设有第一球阀19、第二流量计20、第二球阀21、蓄能器22、第二调节阀23，高压水罐5的入口管路设有第三调节阀24。高压水罐5和低压水罐9内均设有稳流栅7和排水阀8，高压水罐5设有安全阀6，高压水罐5罐壁上设有耐压玻璃管液位计，低压水罐9罐壁设有玻璃管液位计。在高压水罐中5、低压水罐9先注入一定体积的清水，并在高压水罐中充入适量的压缩空气，使高压水罐5中的压力保持恒定；高压泵14选用变频电机驱动的多级离心泵，用以模拟实际生产过程中富含压力能的高压液体，变频电机通过调节转速，使高压泵14出口参数相应变化，高压泵14出口回流管路的第一闸阀10用来对其排量的粗调，蓄能器22用以吸收在能量置换过程中由于单向阀组38～45的瞬时启闭而造成的压力波动并补偿压力泄漏。余压能模拟模块2中，高压水罐中5设有压力变送器，第一液体流量计16和第二液体流量计20。参见图3，供气模块包括空气滤清器25、空压机26、第二止回阀27、第三球阀28、气体缓冲罐29、安全阀30、排污阀31、第四球阀32、第四调节阀33、第一截止阀34、第一金属管浮子流量计35、第二截止阀36和第三截止阀37。空压机26的出口和气体缓冲罐29的入口通过实验管路连接，连接管路依次设有第二止回阀27和第三球阀28，气体缓冲罐29的排出管路设有第四球阀32、第四调节阀33和第一金属管浮子流量计35，第一金属管浮子流量计35的两端分别设有第一截止阀34和第二截止阀36，第一金属管浮子流量计35两端并联有旁通管路，在旁通管路设有第三截止阀37。空压机26进口设置有空气滤清器25，气体缓冲罐29设有安全阀30和排污阀31。空压机26选用变频电机驱动，通过变频电机调节转速，使空压机出口参数相应变化；空压机26进口设有空气滤清器25，用于滤清进入空压机中的杂质，气体缓冲罐29用以保证连续恒压供气，第一金属管浮子流量计应垂直安装，旁通阀37及旁通管路是为了便于维护和清洗。供气模块中的气体缓冲罐29设有压力变送器和温度变送器，第一金属管浮子流量计35用来测量低压空气的排量。参见图4，本技术的能量置换模块包括单向阀A38、单向阀B39、单向阀C40、单向阀D41、单向阀a42、单向阀b43、单向阀c44、单向阀d4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余压能量回收存储实验装置，其特征在于：包括余压能模拟模块(1)以及通过能量置换模块(3)与之相连的供气模块(2)，所述的能量置换模块(3)中设有双向压力缸，余压能模拟模块(1)的排水管路以及供气模块(2)的排气管路分别连接在双向压力缸的两端，双向压力缸的气体出口连接储释能模块(4)，储释能模块(4)包括高压空气储罐(56)，高压空气储罐(56)通过空气透平(64)连接发电机(67)，发电机(67)连接负载箱(68)。

【技术特征摘要】
1.一种余压能量回收存储实验装置，其特征在于：包括余压能模拟模块(1)以及通过能量置换模块(3)与之相连的供气模块(2)，所述的能量置换模块(3)中设有双向压力缸，余压能模拟模块(1)的排水管路以及供气模块(2)的排气管路分别连接在双向压力缸的两端，双向压力缸的气体出口连接储释能模块(4)，储释能模块(4)包括高压空气储罐(56)，高压空气储罐(56)通过空气透平(64)连接发电机(67)，发电机(67)连接负载箱(68)。2.根据权利要求1所述的余压能量回收存储实验装置，其特征在于：余压能模拟模块(1)包括低压水罐(9)以及通过高压泵(14)与之相连的高压水罐(5)，高压水罐(5)的出水通过排水管路通入双向压力缸的一端，双向压力缸中交换能量后的出水通入低压水罐(9)。3.根据权利要求2所述的余压能量回收存储实验装置，其特征在于：所述的低压水罐(9)与高压水罐(5)内部设置有稳流栅(7)，低压水罐(9)与高压水罐(5)之间的管路上以及高压水罐(5)的排水管路上均设有调节阀和液体流量计，高压水罐(5)的排水管路上还设置有用于吸收双向压力缸瞬时启闭引起的压力波动以及补偿压力泄漏的蓄能器(22)。4.根据权利要求1所述的余压能量回收存储实验装置，其特征在于：能量置换模块(3)中互补设置有两个双向压力缸，两个双向压力缸的活塞(48)运动方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕智高，杨军虎，罗凯凯，王金玺，逄仁刚，贾冰，韩宾，王伟，王永越，石念军，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61