一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，包括分离单元和若干个加压单元，所述加压单元包括：压缩罐A，压缩罐B，泵，换向阀，所述换向阀分别连接泵的出口、泵的进口、压缩罐A的罐底管路、压缩罐B的罐底管路；补液阀，所述补液阀用于控制给泵进口补液；所述分离单元包括：分离罐，所述分离罐顶部设置分离罐放空阀，上方一侧设置分离罐排气阀，上方另一侧设置管路与压缩罐A排气阀、压缩罐B排气阀连接，下方侧面设置分离罐液位计，底部设置分离罐底阀，底部设置管道与补液阀连接。该装置真正实现了零余隙，没有最大增压比限制，运行可靠、绿色环保、压缩功耗低、容积效率高、适用范围广、不污染气体，尤其适用于高压、超高压气体压缩。超高压气体压缩。超高压气体压缩。
【技术实现步骤摘要】
一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置
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[0001]本技术涉及一种气体压缩装置，尤其涉及一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置。
技术介绍
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[0002]活塞式压缩机的压力范围广，热效率高，应用广泛，使用历史悠久。但目前广泛使用的活塞式压缩机采用金属活塞、外换热冷却，气缸冷却散热差，尤其对于大直径或者高压活塞式压缩机，压缩过程近似绝热过程，存在功耗大的问题。
[0003]上世纪初出现的液体活塞压缩机，用泵驱动液体在气缸内升降实现气体压缩，由于液体活塞与气缸壁的摩擦比金属活塞与气缸壁的摩擦小得多，而且液体活塞容易实现良好的冷却，可以降低摩擦功耗、提高气缸寿命。但由于液体和气体直接接触，需要选择具有低气体溶解率的压缩液、最大限度减小液体飞溅才能正常工作。
[0004]林德公司开发出使用离子液体作为液体活塞的离子压缩机，因为离子液体本身几乎不可压缩，并且几乎没有蒸汽压，能长期服役而无需维护，并节省20％的能耗。但由于结构、制造、装配等方面的需要，压缩行程结束时气缸中某些部位会留有一定的余隙容积，使压缩机的吸气量减小、工作容积利用率降低；采用多级压缩，结构较为复杂，加工困难且造价昂贵。
技术实现思路
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[0005]本技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，解决了以往的压缩行程结束时气缸中某些部位会留有一定的余隙容积、压缩机的吸气量减小、工作容积利用率降低的问题。
[0006]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，包括分离单元和若干个加压单元，
[0008]所述加压单元包括：
[0009]压缩罐A，所述压缩罐A底部设置压缩罐A底部液位开关，顶部设置压缩罐A顶部液位开关、压缩罐A排气阀、压缩罐A吸气阀；
[0010]压缩罐B，所述压缩罐B底部设置压缩罐B底部液位开关，顶部设置压缩罐B顶部液位开关、压缩罐B排气阀、压缩罐B吸气阀；
[0011]泵，所述泵用于驱动离子液体在压缩罐A和压缩罐B内升降形成液体活塞，改变压缩罐A和压缩罐B内的气相容积，实现吸气、压缩和排气；
[0012]换向阀，所述换向阀分别连接泵的出口、泵的进口、压缩罐A的罐底管路、压缩罐B的罐底管路；
[0013]补液阀，所述补液阀用于控制给泵进口补液；
[0014]所述分离单元包括：
[0015]分离罐，所述分离罐顶部设置分离罐放空阀，上方一侧设置分离罐排气阀，上方另
一侧设置管路与压缩罐A排气阀、压缩罐B排气阀连接，下方侧面设置分离罐液位计，底部设置分离罐底阀，底部设置管道与补液阀连接。
[0016]所述泵包括容积式泵，所述泵的出口设置溢流阀，溢流阀的溢流回路接泵的进口，用于超压保护。
[0017]所述换向阀包括一个三位四通换向阀，或者两个三通阀组成的阀组，或者四个两位两通阀组成的阀组，所述换向阀根据压缩罐A顶部液位开关和压缩罐B顶部液位开关状态延迟控制换向，确保压缩罐A和压缩罐B内气体完全排到分离罐实现零余隙。
[0018]所述压缩罐A吸气阀和压缩罐A排气阀采用单向阀或两位两通阀，压缩罐A排气阀设在最高点；所述压缩罐B吸气阀和压缩罐B排气阀采用单向阀或两位两通阀，压缩罐B排气阀设在最高点。
[0019]所述分离罐排气阀采用单向阀或两位两通阀，用于控制压缩气体外送。
[0020]所述压缩罐A内设有压缩罐A冷却器，压缩罐B内设有压缩罐B冷却器，用于充分冷却气体。
[0021]所述压缩罐A冷却器和压缩罐B冷却器包括夹套换热器、内置盘管或列管换热器。
[0022]所述补液阀根据压缩罐A底部液位开关和压缩罐B底部液位开关状态，控制分离罐内离子液体自动给泵进口补液；所述分离罐底阀和补液阀之间的管道上设置补液限流阀，用于控制补液速度。
[0023]所述压缩罐A顶部设置压缩罐A温度仪表和压缩罐A压力仪表，所述压缩罐B顶部设置压缩罐B温度仪表和压缩罐B压力仪表，所述分离罐上设置分离罐压力仪表和分离罐温度仪表。
[0024]所述加压单元包括一个加压单元单独设置或若干个加压单元并联设置。
[0025]本技术采用上述方案，具有以下优点：
[0026]本技术充分发挥了离子液体液态范围宽、蒸气压极低的优良特性，利用泵和换向阀在两个压缩罐之间驱动离子液体升降形成液体活塞，通过容积改变实现气体压缩，根据压缩罐顶部液位开关状态变化延迟换向实现零余隙，确保气体完全排到分离罐，根据压缩罐底部液位开关状态由分离罐向泵进口自动补液保证压缩罐内液量充足、避免泵抽空，控制换向阀实现压缩罐A吸气压缩罐B压缩排气、压缩罐B吸气压缩罐A压缩排气交替操作。利用压缩罐所带的冷却器实现气体充分冷却，利用分离罐进行气液分离。
[0027]该装置真正实现了零余隙，气体增压过程仅吸气、压缩、排气三个过程，没有膨胀过程，没有最大增压比限制，大大提高了工作容积利用率，单级就可以实现高压、超高压压缩，最高排气压力取决于泵的扬程，输气量取决于加压单元组数和泵的流量，可采用多组加压单元并联操作，以满足装置输气量的要求，运行可靠、绿色环保、压缩功耗低、容积效率高、适用范围广、不污染气体，尤其适用于高压、超高压气体压缩。
[0028]离子液体具有蒸气压极低、液态范围宽(
‑
40～300℃)、热稳定性好、化学稳定性高等特性，采用适当的离子液体作为工作介质，用于形成离子液体活塞，可以满足不同的工作温度区间要求，而且不会污染气体，安全环保，能满足长周期工作而无需维护。
附图说明：
[0029]图1为本技术的装置原理示意图。
[0030]图2为本技术实施例1带一个加压单元的结构原理示意图。
[0031]图3为本技术实施例2带两个加压单元的结构原理示意图。
[0032]图中，1、泵；2、溢流阀；3、换向阀；4、压缩罐A；5、压缩罐A底部液位开关；6、压缩罐A冷却器；7、压缩罐A顶部液位开关；8、压缩罐A排气阀；9、压缩罐A吸气阀；10、压缩罐B吸气阀；11、压缩罐B排气阀；12、压缩罐B顶部液位开关；13、分离罐放空阀；14、分离罐排气阀；15、分离罐；16、压缩罐B冷却器；17、分离罐液位计；18、压缩罐B底部液位开关；19、分离罐底阀；20、分离单元；21、压缩罐B；22、补液阀；23、加压单元；24、压缩罐A温度仪表；25、压缩罐A压力仪表；26、压缩罐B压力仪表；27、压缩罐B温度仪表；28、分离罐压力仪表；29、分离罐温度仪表；30、补液限流阀；31、分离单元Ⅰ；32、加压单元Ⅰ；33、加压单元Ⅱ。
具体实施方式：
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0034]基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，其特征在于：包括分离单元和若干个加压单元，所述加压单元包括：压缩罐A，所述压缩罐A底部设置压缩罐A底部液位开关，顶部设置压缩罐A顶部液位开关、压缩罐A排气阀、压缩罐A吸气阀；压缩罐B，所述压缩罐B底部设置压缩罐B底部液位开关，顶部设置压缩罐B顶部液位开关、压缩罐B排气阀、压缩罐B吸气阀；泵，所述泵用于驱动离子液体在压缩罐A和压缩罐B内升降形成液体活塞，改变压缩罐A和压缩罐B内的气相容积，实现吸气、压缩和排气；换向阀，所述换向阀分别连接泵的出口、泵的进口、压缩罐A的罐底管路、压缩罐B的罐底管路；补液阀，所述补液阀用于控制给泵进口补液；所述分离单元包括：分离罐，所述分离罐顶部设置分离罐放空阀，上方一侧设置分离罐排气阀，上方另一侧设置管路与压缩罐A排气阀、压缩罐B排气阀连接，下方侧面设置分离罐液位计，底部设置分离罐底阀，底部设置管道与补液阀连接。2.根据权利要求1所述的一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，其特征在于：所述泵包括容积式泵，所述泵的出口设置溢流阀，溢流阀的溢流回路接泵的进口，用于超压保护。3.根据权利要求1所述的一种零余隙离子液体活塞压缩气体装置，其特征在于：所述换向阀包括一个三位四通换向阀，或者两个三通阀组成的阀组，或者四个两位两通阀组成的阀组，所述换向阀根据压缩罐A顶部液位开关和压缩罐B顶部液位开关状态延迟控制换向，确保压缩罐A和压缩罐B内气体完全排到分离罐实现零余隙。4.根据权利要求1所述的一种零余隙...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾兴坤，曲延鹏，王宗明，
申请(专利权)人：山东易阳技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：
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