一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统技术方案

技术编号：22846467 阅读：23 留言：0更新日期：2019-12-17 22:44

本发明专利技术涉及一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，属于能源动力领域。自由活塞直线电机是由自由活塞压缩机与直线电机耦合形成的一种新型能量转换装置，直线电机通过往复运动压缩气缸内的空气；整个系统采用两级压缩为用户提供制冷，同时，采用液态空气储罐，可以利用晚间用电低谷储存液态空气。本发明专利技术结构简单，易于操作。相对于单缸的压缩机，双缸压缩机能够提高能量的利用率，同时，结构紧凑，占用空间小，优势显著。比常规一级压缩节省机械功，效率更高。同时选用空气作为工质性质稳定，易于获得，成本低，环保无污染，可多次利用。

A double stage and multi cylinder free piston compressed air refrigeration system

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【技术实现步骤摘要】
一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统
本专利技术涉及一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，属于能源动力领域。
技术介绍
现今，制冷技术已广泛应用于日常生活之中，同时在微电子技术、光纤通信、能源、新型原材料、宇宙开发、生物工程技术这些尖端科学领域中，制冷技术也发挥着重要的作用。目前，市场上常规的制冷设备通常采用单缸压缩机一级压缩，能量利用效率相对不高。制冷工质一般采用R22，R32以及新型CO2制冷剂等。R22制冷量大，但是R22中含氟含氯，破坏臭氧层并且会造成温室效应；R32虽然无毒、环保，但是成本高且可燃；CO2制冷工质虽然无毒、不可燃、粘度小，但临界压力较高，约为7.38MPa，对设备要求大。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，自由活塞直线电机是由自由活塞压缩机与直线电机耦合形成的一种新型能量转换装置，直线电机通过往复运动压缩气缸内的空气；整个系统采用两级压缩，同时，采用液态空气储罐，可以利用晚间用用电低谷储存液态空气。具体技术方案如下：一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统。如图1所示，主要包括：自由活塞压缩空气模块，液态空气制冷模块，控制模块。所述自由活塞压缩空气模块主要包括：除湿器(1)，直线电机a(2)，气缸a(3)，气缸b(4)，活塞a(5)，活塞b(6)，连杆a(7)，连杆b(8)，冷却器a(9)，冷却器b(10)，直线电机b(11)，气缸c(12)，气缸d(13)，活塞c(14)，活塞d(15)，连杆c...

【技术保护点】
1.一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，其特征在于，主要包括：自由活塞压缩空气模块，液态空气制冷模块和控制模块；/n所述自由活塞压缩空气模块主要包括：除湿器(1)，直线电机a(2)，气缸a(3)，气缸b(4)，活塞a(5)，活塞b(6)，连杆a(7)，连杆b(8)，冷却器a(9)，冷却器b(10)，直线电机b(11)，气缸c(12)，气缸d(13)，活塞c(14)，活塞d(15)，连杆c(16)，连杆d(17)，管道a(46)，管道b(47)，管道c(48)，管道d(49)，管道e(50)，管道f(51)，管道g(52)，管道h(53)；直线电机a(2)与活塞a(5)通过连杆a(7)固连；直线电机a(2)与活塞b(6)通过连杆b(8)固连；活塞a(5)在气缸a(3)内，活塞b(6)在气缸b(4)内；直线电机b(11)与活塞c(14)通过连杆c(16)固连；直线电机b(11)与活塞d(15)通过连杆d(17)固连；活塞c(14)在气缸c(12)内，活塞d(15)在气缸d(13)内；除湿器(1)通过管道a(46)与气缸a(3)连接，除湿器(1)通过管道b(47)与气缸b(4)连接；气缸a...

【技术特征摘要】
1.一种双级多缸自由活塞压缩空气制冷系统，其特征在于，主要包括：自由活塞压缩空气模块，液态空气制冷模块和控制模块；
所述自由活塞压缩空气模块主要包括：除湿器(1)，直线电机a(2)，气缸a(3)，气缸b(4)，活塞a(5)，活塞b(6)，连杆a(7)，连杆b(8)，冷却器a(9)，冷却器b(10)，直线电机b(11)，气缸c(12)，气缸d(13)，活塞c(14)，活塞d(15)，连杆c(16)，连杆d(17)，管道a(46)，管道b(47)，管道c(48)，管道d(49)，管道e(50)，管道f(51)，管道g(52)，管道h(53)；直线电机a(2)与活塞a(5)通过连杆a(7)固连；直线电机a(2)与活塞b(6)通过连杆b(8)固连；活塞a(5)在气缸a(3)内，活塞b(6)在气缸b(4)内；直线电机b(11)与活塞c(14)通过连杆c(16)固连；直线电机b(11)与活塞d(15)通过连杆d(17)固连；活塞c(14)在气缸c(12)内，活塞d(15)在气缸d(13)内；除湿器(1)通过管道a(46)与气缸a(3)连接，除湿器(1)通过管道b(47)与气缸b(4)连接；气缸a(3)通过管道c(48)与冷却器a(9)连接，冷却器a(9)通过管道e(50)与气缸c(12)连接；气缸b(4)通过管道d(49)与冷却器b(10)连接，冷却器b(10)通过管道f(51)与气缸d(13)连接；气缸c(12)通过管道g(52)与液态空气罐(19)连接，气缸d(13)通过管道h(53)与液态空气罐(19)连接；
所述液态空气制冷模块主要包括：液态空气罐(19)，用户(20)，管道i(54)；其中，液态空气罐(19)通过管道i(54)与用户(20)连接；
所述控制模块主要包括：控制器(18)，温度传感器a(21)，温度传感器b(22)，温度传感器c(25)，温度传感器d(26)，温度传感器e(30)，压力传感器a(23)，压力传感器b(24)，压力传感器c(27)，压力传感器d(28)，压力传感器e(29)，阀门a(31)，阀门b(32)，阀门c(33)，阀门d(34)，阀门e(35)，阀门f(36)，阀门g(37)，阀门h(38)，阀门i(39)，阀门j(40)，阀门k(41)，阀门l(42)，阀门m(43)，阀门n(44)，阀门o(45)；其中温度传感器a(21)固定在气缸a(3)上并通过控制线与控制器(18)连接；温度传感器b(22)固定在气缸b(4)上并通过控制线与控制器(18)连接；温度传感器c(25)固定在气缸c(12)上并通过控制线与控制器(18)连接；温度传感器d(26)固定在气缸d(13)上并通过控制线与控制器(18)连接；温度传感器e(30)固定在用户(20)上并通过控制线与控制器(18)连接；压力传感器a(23)固定在气缸a(3)上并通过控制线与控制器(18)连接；压力传感器b(24)固定在气缸b(4)上并通过控制线与控制器(18)连接；压力传感器c(27)固定在气缸c(12)上并通过控制线与控制器(18)连接；压力传感器d(28)固定在气缸d(13)上并通过控制线与控制器(18)连接；压力传感器e(29)固定在液态空气罐(29)上并通过控制线与控制器(18)连接；
阀门a(31)固定在管道a(46)上并通过控制线与控制器(18)连接；阀门b(32)固定在管道b(47)上并通过控制线与控制器(18)连接；阀门c(33)固定在管道c(48)上靠近气缸a(3)一侧并通过控制线与控制器(18)连接；阀门d(34)固定在在管道d(49)上靠近气缸b(4)一侧并通过控制线与控制器(18)连接；阀门e(35)固定在管道c(48)上靠近冷却器...

【专利技术属性】
技术研发人员：石鑫，张红光，闫栋，侯孝臣，赵腾龙，许永红，李健，王崇尧，平旭，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11

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