本发明专利技术涉及一种流体压缩设备(1)，该流体压缩设备包括第一压缩室(3)和第二压缩室(4)、与第一压缩室(3)连通的进入系统(2)、与第一压缩室(3)和第二压缩室(4)连通的传送系统(6)、以及用于确保对第一压缩室(3)和第二压缩室(4)中的流体进行压缩的移动活塞(5)。设备(1)进一步包括与第二压缩室(4)连通并且被配置成允许压缩流体离开的排放孔(7)，其中，第二压缩室(4)由活塞(5)的本体的一部分和该设备的固定壁限定，活塞(5)可根据纵向方向(A)平移移动，活塞(5)具有围绕固定中心引导件(8)安装的管状部分，中心引导件(8)的末端形成限定第二压缩室(4)的一部分的固定壁。设备(1)进一步包括根据活塞(5)平移的纵向方向(A)形成在中心引导件(8)与活塞之间的密封系统(10)，进入系统(2)位于设备(1)的第一端部处，排放孔(7)位于设备的第二端部处，并且传送系统(6)位于进入系统(2)与排放孔(7)之间。入系统(2)与排放孔(7)之间。入系统(2)与排放孔(7)之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压缩设备和包括这种设备的充装站
[0001]本专利技术涉及一种低温流体压缩设备以及一种包括这种设备的充装站。
[0002]本专利技术更具体地涉及一种具有多个压缩级的流体压缩设备，该流体压缩设备包括第一压缩室、第二压缩室、与第一压缩室连通并且被配置成允许要压缩的流体进入所述第一压缩室的进入系统、与第一压缩室和第二压缩室连通并且被配置成允许流体从第一压缩室输送到第二压缩室的传送系统、用于确保对第一压缩室和第二压缩室中的流体进行压缩的移动活塞，该设备还包括与第二压缩室连通并且被配置成允许压缩流体离开的排放孔，第二压缩室由活塞的本体的一部分和该设备的固定壁界定，活塞可在纵向方向上平移运动。
[0003]本专利技术尤其涉及一种用于压缩或泵送低温气体和/或液体的设备。
[0004]在下文中，特别地，术语“压缩设备”和“泵”可以互换使用，并且术语“泵送”和“压缩”也可以互换使用。具体地，作为本专利技术主题的设备是一种用于泵送和/或压缩液体和/或气体和/或超临界低温流体的设备。
[0005]低温流体的密度比气态流体高得多。因此，低温泵(与气体压缩机相比)具有更高的质量流量、更小的体积，消耗更少能量并且需要更少的维护。因此，低温泵被用于许多领域，例如用于从空气中分离气体的装置、重整器、充装站、海运业。
[0006]所讨论的流体一般地包括氧、氮、天然气、氩、氦或氢。这些压缩设备(或泵)具有将低温流体加压到目标流量的功能。
[0007]例如，低温活塞泵可以直接在低温源储存器的出口处成直线放置或者放置在位于旁边的专用低温槽(也称为“贮槽”)中，并且直接由主储存罐供给。
[0008]出于各种原因，尤其是为了维护和设计方便，低温泵通常呈现往复运动，并且插入到罐中以浸没在要泵送的低温流体中。
[0009]根据应用的不同，低温泵通常具有1至12巴的入口压力和20至1000巴的出口压力。泵可以利用往复运动而具有一个或多个压缩级。
[0010]具有两个压缩级的机构通常是优选的，因为它允许进入阶段(在此阶段期间需要流体的密度尽可能大，因此温度也尽可能低)与加压阶段(在此阶段期间可能产生对该方法不利的大量热量)分开。低温活塞泵的关键性能指标是：容积效率、蒸发损失、能量消耗、占地空间和耐久性。
[0011]因此，往复式低温泵的关键特征应该是：
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进入密度尽可能高，
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相对于环境的隔热性非常好，
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最小死区体积(因此高压缩比)，
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用于实现快速维护和高可靠性的简单稳健的设置，
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良好地控制蒸发损失以限制其影响。
[0017]文件US 7410348描述了一种具有两个压缩级和经由止回阀的轴向进入以及径向排放的水平活塞泵。这种设置表现出很大的死区体积。此外，在分别位于高压室的两侧的两个高压密封件系统中，泄漏损失相对较高。
[0018]这也导致设置和维护更难。
[0019]本专利技术的目的是克服上文阐述的所有或一些现有技术缺点。
[0020]为此，根据本专利技术的、在其他方面符合上述前序部分中给出的一般定义的压缩设备的实质性特征在于，活塞包括围绕固定中心引导件安装的管状部分，中心引导件的末端形成界定第二压缩室的一部分的固定壁，该设备包括形成在中心引导件与活塞之间的密封系统；在活塞平移的纵向方向上，进入系统位于设备的第一端部处，排放孔位于设备的第二端部处，并且传送系统位于进入系统与排放孔之间。
[0021]此外，本专利技术的实施例可以具有以下特征中的一个或多个特征：
[0022]‑
活塞的一个端部形成移动表面以对第一压缩室中的流体进行压缩，而活塞的管状部分形成移动套管，该移动套管与中心引导件的末端协作以形成用于对第二压缩室中的流体进行压缩的系统，在该压缩系统中，中心引导件的末端形成固定活塞，
[0023]‑
在操作配置中，活塞平移的纵向方向是竖直的或倾斜的，进入系统位于设备的下端部处，排放孔位于设备的位于进入系统上方并且优选地位于传送系统上方的一部分中，
[0024]‑
第二压缩室整体被包含在活塞的管状部分中，
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在纵向方向上，第二压缩室的第一端部由管状活塞的第一端部界定，并且第二压缩室的第二端部由中心引导件的末端和形成在中心引导件与活塞之间的密封系统界定，所述密封系统被定位成与中心引导件的末端齐平或邻近，
[0026]‑
形成在中心引导件与活塞之间的密封系统被定位成仅在第二压缩室的第二端部的高度处和/或在设备的与第一端部相反的方向上沿纵向方向超出第二压缩室，
[0027]‑
排放孔位于中心引导件的末端的高度处，该设备包括用于排放压缩气体的管道，该管道包括连接到排放孔的第一端部和位于与设备的第一端部相反的端部处的第二端部，
[0028]‑
第一压缩室由第一固定腔体、活塞的一个端部、以及形成在活塞与第一腔体的壁之间的密封系统界定，
[0029]‑
进入系统位于第一腔体的与设备的第二端部相反的端部处，
[0030]‑
进入系统包括以下中的至少一者：一个或多个止回阀、一个或多个孔或(多个)端口、至少一个平盘阀或者被配置成在进入阶段期间允许要压缩的流体进入第一压缩室中并且在压缩阶段防止流体离开的阀，
[0031]‑
界定第一压缩室的固定壁部分，该固定壁部分包括一个或多个端口或孔，该一个或多个端口或孔优选地布置在纵向方向上使得它们根据活塞的纵向位置不同而允许或不允许第一压缩室与外侧之间进行连通，
[0032]‑
对第二压缩室中的流体进行压缩是由活塞在设备的第二端部的方向上的冲程引起的，
[0033]‑
该设备容纳在包含低温冷却流体槽的密封外壳中，
[0034]‑
该设备包括泄漏气体排放回路，该排放回路包括第一端部和第二端部，该第一端部同在活塞与中心引导件之间的空间连通，该第二端部在设备的第二端部的高度处打开。
[0035]本专利技术还涉及一种用于向罐充装加压气体的站，该站包括液化气体(尤其是液化氢)源、抽取回路，该抽取回路具有连接到该源的第一端部和旨在连接到要充装的罐的至少一个第二端部，该抽取回路包括根据上文或下文特征中的任一项的流体泵送设备或流体压缩设备。
[0036]本专利技术还可以涉及包括权利要求范围内的上文或下文特征的任何组合的任何替代性的装置或方法。
[0037]通过阅读以下参考附图给出的描述，其他具体特征和优点将变得显而易见，在附图中：
[0038][图1]示出了展示根据本专利技术的压缩设备的一个示例性实施例的结构的纵向竖直截面的示意性局部视图，
[0039][图2]示出了展示根据本专利技术的压缩设备的操作循环的第一配置的纵向竖直截面的示意性局部视图，
[0040][图3]示出了展示根据本专利技术的压缩设备的操作循环的第二配置的纵向竖直截面的示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有多个压缩级的流体压缩设备(1)，该流体压缩设备包括：密封的外壳(13)并且包含包括液相的低温流体槽(16)，该外壳(13)的上部包括气体顶部空间；第一压缩室(3)；第二压缩室(4)；与该第一压缩室(3)连通并且被配置成允许要压缩的流体进入所述第一压缩室(3)的进入系统(2)；与该第一压缩室(3)和该第二压缩室(4)连通并且被配置成允许流体从该第一压缩室(3)输送到该第二压缩室(4)的传送系统(6)；用于确保对该第一压缩室(3)和该第二压缩室(4)中的流体进行压缩的移动活塞(5)；该设备(1)还包括与该第二压缩室(4)连通并且被配置成允许压缩流体离开的排放孔(7)，该第二压缩室(4)由该活塞(5)的本体的一部分和该设备的固定壁界定，该活塞(5)在纵向方向(A)上以平移运动的方式移动，其特征在于，该活塞(5)包括围绕固定中心引导件(8)安装的管状部分，该中心引导件(8)的末端形成界定该第二压缩室(4)的一部分的固定壁，该设备(1)包括形成在该中心引导件(8)与该活塞(5)之间的密封系统(10)，并且其特征在于，在该活塞(5)平移的该纵向方向(A)上，该进入系统(2)位于该设备(1)的第一端部处，该排放孔(7)位于该设备的第二端部处，并且该传送系统(6)位于该进入系统(2)与该排放孔(7)之间，并且其特征在于，该第一压缩室(3)和该第二压缩室(4)浸没在该槽(16)的液相中，其特征在于，该进入系统包括一个或多个端口(26)，该一个或多个端口根据该活塞(5)的纵向位置不同而允许或不允许该第一压缩室(3)与外侧的该槽(16)之间进行连通。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该一个或多个端口(26)被布置成使得当该活塞(5)移动超出这些端口时，即当该活塞(5)位于超过该一个或多个端口(26)的至少一部分的位置时，这些端口允许该第一压缩室(3)与外侧的该槽(16)之间进行连通。3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在进入阶段，当该第一压缩室(3)的体积增加时，该一个或多个端口(26)被配置成允许该第一压缩室(3)中可能存在的任何气体经由该一个或多个端口(26)逸出到外侧的该槽(16)并且将其位置让给液体。4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，在压缩阶段期间，即当该活塞(5)在减小该第一压缩室(3)的体积时，该一个或多个端口(26)被配置成允许多余的液体逸出并且在结束与该第一压缩室(3)连通之前将截留在该第一压缩室(3)中的液体体积计量为确定值。5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，该活塞(5)的一个端部形成移动表面以对该第一压缩室(3)中的流体进行压缩，而该活塞(5)的管状部分形成移动套管，该移动套管与该中心引导件(8)的末端协作以形...
【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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