一种空气储能抽水加压输送装置的制作方法

1.本实用新型涉及供水设备技术领域，具体为一种空气储能抽水加压输送装置。


背景技术：

2.现有流体(指一般流体，非化工易燃易爆，腐蚀有毒类流体)，一般采用水泵进行输送，这种泵需要叶轮持续的转动，来推动流体在出口方向维持一定输送压力，对于管道流量要求较小时，泵的效率较低。泵的转速下降，管道系统内压力就会下降，不能实现恒压供水。且泵依靠电能，基本工作时段都在用电的峰期，费用较高，能耗较大。鉴于此，我们提出一种空气储能抽水加压输送装置。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种空气储能抽水加压输送装置。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种空气储能抽水加压输送装置，包括水池、低压储气罐、高压储气罐以及热水储水箱，所述水池上连接有两个气囊压缩部，两个气囊压缩部的一侧均和低压储气罐以及高压储气罐连接，低压储气罐和高压储气罐之间通过管道相互连接，且二者之间的连接处设有空气压缩部和空气加热部，空气压缩部和空气加热部同时和热水储水箱连接。
6.作为优选的技术方案，两个所述气囊压缩部分别为第一气囊压缩水缸和第二气囊压缩水缸，第一气囊压缩水缸和第二气囊压缩水缸分别通过管道与水池连接。
7.作为优选的技术方案，所述水池的一侧还通过管道连接有主供水泵。
8.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸和第二气囊压缩水缸均通过管道和低压储气罐连接，且二者与低压储气罐的连接处设有第二空气压缩机。
9.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸和低压储气罐连接的管道上设有第一电动单向阀，所述第二气囊压缩水缸和低压储气罐连接的管道上设有第二电动单向阀。
10.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸和第二气囊压缩水缸均通过管道和高压储气罐连接，且二者的连接管道上设有电动减压阀。
11.作为优选的技术方案，所述空气压缩部和空气加热部分别为第一空气压缩机和空气热能泵，第一空气压缩机安装在低压储气罐和高压储气罐之间连接的管道上，所述第一空气压缩机和空气热能泵之间设有热能回收换热器，所述空气热能泵通过管道和热水储水箱连接。
12.作为优选的技术方案，所述低压储气罐和高压储气罐上还分别安装有第一安全阀和第二安全阀。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型可以采用空气能恒压供水，压力稳定；可以利用后半夜谷期低廉的电价，储存压缩空气能，然后白天电价较高的时候用于驱动动力系统给管网供水，同时热能回收系统产生的热水可以满足白天的使用需求，提高了空气能制备过程中的储能效率，降低
能耗；备用大流量流体泵，流量较大时，电动叶轮泵瞬间启动。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图。
16.图中：
17.第一气囊压缩水缸1、第二气囊压缩水缸2、水池3、低压储气罐4、高压储气罐5、第一电动单向阀6、第一空气压缩机7、空气热能泵8、第一安全阀9、第二安全阀10、电动减压阀11、第二电动单向阀12、主供水泵13、热水储水箱14、第二空气压缩机15。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
20.请参阅图1，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：
21.一种空气储能抽水加压输送装置，包括水池3、低压储气罐4、高压储气罐5以及热水储水箱14，所述水池3上连接有两个气囊压缩部，两个气囊压缩部的一侧均和低压储气罐4以及高压储气罐5连接，低压储气罐4和高压储气罐5之间通过管道相互连接，且二者之间的连接处设有空气压缩部和空气加热部，空气压缩部和空气加热部同时和热水储水箱14连接。
22.作为优选的技术方案，两个所述气囊压缩部分别为第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2，第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2分别通过管道与水池3连接。
23.需要补充的是，第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2之间的结构相同，但为对称设置，以第一气囊压缩水缸1为例说明，上部区域为气囊，通过输入高压工气可以膨胀，进而把下半部分的水压缩出缸体，进而给流体提供压力势能，让流体流到更高的地方，下半部分安装有两套单向阀，压缩式，出水口的单向阀打开，液体高压输出。气能收缩时，形成负压，把水池3里面的水抽到下半部分，此时进水口单向阀打开；而第二气囊压缩水缸2的工作方式在同一时刻刚好与第一气囊压缩水缸1相反，即第一气囊压缩水缸1气囊膨胀压缩液体时，第二气囊压缩水缸2此时则是气囊收缩，吸入液体，当第一气囊压缩水缸1膨胀到最大位置时，此时第二气囊压缩水缸2页刚好吸入液体到最大量，接下来则由第二气囊压缩水缸2开始压缩液体，第一气囊压缩水缸1则开始吸入液体，这种利用空气能供水的方式，可以实现更为稳定的压力。
24.作为优选的技术方案，所述水池3的一侧还通过管道连接有主供水泵13，水池3与外界大气压连通，第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2气囊收缩时，大气压会把水自
动压入压缩缸体内，主供水泵13主要用在大流量长时间供水时，因为流量大，可以实现用水管网系统较大用水负荷时的供水需求；第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2工作时，主供水泵13是处于停止状态的，系统检测到压力下降较快较多时，比如设定的流量值30％以上是主供水泵13就会介入工作。
25.本实施例中，主供水泵13可以是气动叶轮泵，用于大流量输送。
26.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2均通过管道和低压储气罐4连接，且二者与低压储气罐4的连接处设有第二空气压缩机15。
27.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸1和低压储气罐4连接的管道上设有第一电动单向阀6，所述第二气囊压缩水缸2和低压储气罐4连接的管道上设有第二电动单向阀12，当第二空气压缩机15要吸气压缩时，对应的m1和m2上面的第一电动单向阀6和第二电动单向阀12就会选择性开启，配合排气。
28.作为优选的技术方案，所述第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2均通过管道和高压储气罐5连接，且二者的连接管道上设有电动减压阀11，电动减压阀11可以对高压压缩空气进行减压，保证第一气囊压缩水缸1和第二气囊压缩水缸2的使用要求。
29.作为优选的技术方案，所述空气压缩部和空气加热部分别为第一空气压缩机7和空气热能泵8，第一空气压缩机7安装在低压储气罐4和高压储气罐5之间连接的管道上，所述第一空气压缩机7和空气热能泵8之间设有热能回收换热器，所述空气热能泵8通过管道和热水储水箱14连接。
30.第一空气压缩机7在夜间电价谷期时工作，可以把回收的低压空气能继续压缩到高压，储存到高压储气罐5内，压缩的过程中，空气会产热，温度可能高达120摄氏度以上，第一空气压缩机7自带的热能回收换热器可以把热能传到给空气热能泵8里面，用于加热产生温度50-55摄氏度热水，储存在热水储水箱14内可以供白天使用提高了空气能制备过程中的储能效率，降低能耗。
31.需要补充的是，热水储水箱14的箱体内壁设有保温层，降低热量流失。
32.作为优选的技术方案，所述低压储气罐4和高压储气罐5上还分别安装有第一安全阀9和第二安全阀10，第一安全阀9和第二安全阀10用于低压储气罐4和高压储气罐5的安全保护。第一安全阀9和第二安全阀10上面还配备有压力表和压力检测开关。
33.低压储气罐4主要用来储存从m1和m2气囊中做工完毕后的低压压缩空气，这个低压是相对于高压储气罐5而言的，高压储气罐5里面的压缩空气压力是4-6mpa，按照正常供水压力3kg即0.3mpa，那么从m1和m2里面回收的低压缩比的低压空气大约在0.3mpa-0.5mpa之间。
34.考虑到低压储气罐4里面随着储存气体，里面的压力也会逐渐上升，此时第二空气压缩机15就会工作，从m1和m2这里主动抽取压缩空气，让气囊收缩，因为m1和m2里面的压缩空气已经有一定的压力，此时只需要做少量的功，就可以把压缩工期储存到低压储气罐4内。
35.低压储气罐4的容积较大罐体保温绝热，可以是高压储气罐5的3-5倍，甚至更多，主要目的是为了回收压缩气能，在夜间电价较低的时候，利用第一空气压缩机7把低压储气罐4重新加压储存到高压储气罐5内。
36.此系统之所以这样设计是因为把空气从标准大气压的101kpa压缩到4-6mpa，和从
0.5-0.8mpa(高压储气罐5内的储气压力)压缩等质量的气体，所做的功是不一样的，后者更节能一些。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。