本发明专利技术描述了用于优化在用于压缩和/或膨胀气体（诸如空气之类）的装置或系统内的热传递的系统、方法和装置。本文描述了例如用于优化空气压缩和膨胀能量存储系统内的热传递的系统、方法和装置。压缩机和/或膨胀机装置可以包括传热元件的各种实施例中的一个或更多个，传热元件可以布置在用于压缩和/或膨胀气体（诸如空气之类）的气缸或压力容器的内部中。装置可以包括用于移动气缸或压力容器内的流体（例如液体或气体）的液压和/或气压致动器。传热元件可以用于移除压缩和/或膨胀过程期间产生的热能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于压缩和/或膨胀气体(诸如空气之类)的系统、装置和方法，并且特别地涉及在压缩和/或膨胀气体期间用来优化热传递的系统、装置和方法。
技术介绍
可以例如在压缩空气能量存储系统内使用一些用于压缩和/或膨胀诸如空气之类的气体以及/或者用于加压和/或泵送诸如水之类的液体的已知装置、方法和系统。在ー些压缩空气装置和系统中，液压致动器可以用来移动或压缩压カ容器内的空气。例如，致动器可以移动压カ容器内的液体，使得液体压缩压力容器中的空气。这种用于压缩和/或膨胀气体以及/或者用于加压和/或泵送液体的已知装置和系统可以例如在压缩或膨胀过程期间改变气体的温度。例如，对气体加以压缩可以使热能从其潜在形式(latent form)转化成其感知形式(sensible form),从而增加气体的温度。可以在压缩过程期间使用各种热传递机构将热能从压缩气体移除。在一些已知装置和系统中，在压カ容器内受到压缩的气体的热能也可以传递给用于压缩该气体的液体。因此，在用于压缩和/或膨胀气体的装置和系统内在压缩和/或膨胀过程期间进行气体和液体之间的热传递的热传递装置和方法需要得以改迸。
技术实现思路
本文描述了对用于压缩和/或膨胀气体(诸如空气之类)的装置或系统内的热传递加以优化的系统、方法和装置。在一些实施例中，压缩空气装置和/或系统可以包括能够用于对压力容器内的气体进行压缩的致动器(诸如液压致动器之类)。致动器可以被致动使液体移动到压力容器内，从而液体对气缸或压カ容器内的气体进行压缩。在这种压缩机/膨胀机装置或系统中，热可以在压缩和/或膨胀过程期间传递给用于对空气进行压缩的液体。压缩机和/或膨胀机过程可以包括传热元件，该传热元件可以用来在压缩和/或膨胀过程期间在气体和液体之间传递热能。附图说明图I是根据一个实施例的压缩和/或膨胀系统的示意图。图2A是侧视图，部分地示出了根据ー个实施例的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图2B是沿图2A中的线2B-2B截取的图2A的压缩和/或膨胀装置的剖视图。图3A是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图3B是沿图3A中的线3B-3B截取的图3A的压缩和/或膨胀装置的剖视图。图4A是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图4B是沿图4A中的线4B-4B截取的图4A的压缩和/或膨胀装置的剖视图。图5A是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的、以第一构造示出的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图5B是侧视图，部分地示出了以第二构造示出的图5A的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。 图6A是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的、以第一构造示出的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图6B是侧视图，部分地示出了以第二构造示出的图6A的压缩和/或膨胀装置的所述部分的剖面。图7A是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例、以第一构造示出的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图7B是侧视图，部分地示出了以第二构造示出的图7A的压缩和/或膨胀装置的所述部分的剖面。图8是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图9是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图IOA是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的、以第一构造示出的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图IOB是侧视图，部分地示出了以第二构造示出的图IOA的压缩和/或膨胀装置的所述部分的剖面。图IlA是侧视图，部分地示出了根据另ー个实施例的、以第一构造示出的压缩和/或膨胀装置的一部分的剖面。图IlB是侧视图，部分地示出了以第二构造示出的图IlA的压缩和/或膨胀装置的所述部分的剖面。具体实施例方式在此描述了用于对气体(诸如空气之类)进行压缩和/或膨胀，以及/或者用于对液体(诸如水之类)加压和/或进行泵送的系统、方法和装置。这种装置和系统可以例如用在压缩空气能量存储(CAES)系统内。在一些压缩和/或膨胀装置和系统中，液压致动器可以被用来移动压カ容器内的气体或对其进行压缩。例如，致动器可以移动压カ容器内的液体，使得液体对压カ容器中的气体进行压缩。标题为“Compressor and/or ExpanderDevice”的美国专利申请No. 12/785086 ;美国专利申请No. 12/785093 ;和美国专利申请No. 12/785100 (总体称为“压缩机和/或膨胀机装置申请”)中描述了这种压缩装置和系统，这些申请通过引用而被整体并入此文。压缩机和/或膨胀机装置申请描述了ー种CAES系统，该CAES系统可以包括多个阶段的压缩和/或膨胀。标题为“System and Methods forOptimizing efficiency of a Hydraulically Actuated System” 的 Aborn 等人的美国临时专利申请No. 61/290107 ("Aborn的申请”)中描述了用于对气体进行膨胀和/或压缩的装置和系统的其它示例，该美国临时专利申请的公开内容通过引用而被整体并入本文。在一些压缩和/或膨胀装置和系统中，可以将活塞以可移动的方式布置在气缸或压カ容器内，并且可以将该活塞致动以对气缸或压カ容器内的气体进行压缩。这种装置可以包括单作用(single-acting)活塞或者双作用(double-acting)活塞,单作用活塞被构造成沿单个方向运动时对气体进行压缩，而双作用活塞被构造成沿任一方向运动时对气体进行压缩。Ingersoll等人的标题为“Compressor and/ or Expanaer Device with RollingPiston Seal”的美国专利申请No. 61/420505 (“Ingersoll的申请”)中描述了这种压缩空气装置和系统的示例，该美国专利申请的公开内容通过引用被整体并入本文。 在一些实施例中，本文所描述的装置和系统可以被构造成仅用作压缩机。例如，在一些实施例中，本文所描述的压缩机装置可以用作天然气管路中的压缩机、天然气存储压缩机、或需要对气体加以压缩的任何其它エ业应用场合。在另ー个示例中，本文所描述的压缩机装置可以用来对ニ氧化碳进行压缩。例如，可以在用于增强型油回收或者用于碳封存(carbon sequestration)的过程中对ニ氧化碳进行压缩。在一些实施例中，本文所描述的装置和系统可以被构造成仅用作膨胀装置。例如，本文所描述的膨胀装置可以用来发电。在一些实施例中，本文所描述的膨胀装置可以用在天然气输配系统中。例如，在高压(例如500psi)输送系统和低压(例如50psi)分配系统的交叉点，压カ可以从高压逐步降至低压而释放能量。本文所描述的膨胀装置可以利用压降来发电。在其它实施例中，本文所描述的膨胀装置可以用在其它气体系统中，以便从高压至低压的调节过程中获取能量。在一些实施例中，本文所描述的压缩和/或膨胀装置可以用在空气分离単元中。在一个示例性应用场合中，在空气分离器中，压缩和/或膨胀装置可用于气体液化过程。例如，空气可以被压缩直至液化，而空气的各种成分可以基于其不同的沸点而分离。在另ー个示例性应用场合中，压缩和/或膨胀装置可以用在共同位于钢厂内的空气分离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·布莱斯克，I·里德利，J·A·阿博恩，E·D·英格索尔，
申请(专利权)人：通用压缩股份有限公司，
类型：
国别省市：
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