本發(fā)明屬于液體活塞技術(shù)領(lǐng)域和壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性起到越來(lái)越重要的作用。同時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)輔助新能源發(fā)電，能有效解決新能源波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性等問(wèn)題，使之形成持續(xù)穩(wěn)定的能量輸出。然而現(xiàn)有的大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)只有抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能。抽水蓄能有對(duì)地理環(huán)境要求苛刻，建設(shè)周期長(zhǎng)等等缺點(diǎn)；而壓縮空氣儲(chǔ)能則沒(méi)有這些方面的限制。

但傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)存在一定的局限性，主要缺點(diǎn)是通常與燃?xì)廨啓C(jī)配合，需要消耗燃?xì)?，產(chǎn)生環(huán)境污染，易泄漏，能量密度低，且空氣壓縮、膨脹時(shí)，溫度變化劇烈，對(duì)設(shè)備的傷害較大，造成檢修成本高。

雖然近年來(lái)液體活塞技術(shù)已經(jīng)用于壓縮空氣儲(chǔ)能中來(lái)，解決了對(duì)環(huán)境污染的問(wèn)題，但空氣壓縮/膨脹過(guò)程多為絕熱或者自由膨脹過(guò)程，溫度變化劇烈，產(chǎn)生熱量不易保存，壓縮空氣勢(shì)能利用不完全，儲(chǔ)能利用效率低。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的液體活塞中，每個(gè)活塞腔都由單一高壓容器組成，無(wú)蓄液?jiǎn)卧糠衷O(shè)計(jì)，更無(wú)腔內(nèi)溫控單元。其弊端在于氣體縮放過(guò)程多為絕熱、自由膨脹過(guò)程，使得壓縮空氣釋放能量效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能的壓縮過(guò)程中存在熱量損失和膨脹時(shí)低溫導(dǎo)致壓強(qiáng)下降能量損耗大的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置，包括：壓力容器與低壓氣體管道和高壓氣體管道相連，壓力容器底部與液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置相連，壓力容器腔內(nèi)設(shè)置有促進(jìn)氣液熱交換的填料或塔板或混合采用填料和塔板，壓力容器上方設(shè)置液體分布器，控溫液體注入裝置兩端分別與壓力容器上部和下部連接。

所述裝置有氣體儲(chǔ)能和釋能兩種工作方式：

所述氣體儲(chǔ)能工作方式是指，壓力容器內(nèi)預(yù)置低壓氣體，各個(gè)氣體管道封閉，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置用外部能量將液體送入該壓力容器內(nèi)，對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，氣體壓縮完成后送入高壓氣體管道；

所述氣體釋能工作方式是指，在釋能時(shí)，通過(guò)高壓氣體管道將高壓空氣送入壓力容器內(nèi)部，氣體膨脹驅(qū)動(dòng)液體通過(guò)液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置對(duì)外做功，完成后氣體送入低壓氣體管道。

所述裝置的控溫過(guò)程為：

氣體壓縮儲(chǔ)能與膨脹釋能過(guò)程中，控溫液體注入裝置將控溫液體送入壓力容器上部，控溫液體通過(guò)液體分布器在容器內(nèi)均勻分布后從容器上部流下，氣體與液體直接接觸進(jìn)行熱交換；采用塔板和填料來(lái)劃分氣體和液體流經(jīng)途徑，液體流經(jīng)填料時(shí)在填料間形成液膜，塔板延緩氣體的流動(dòng)，延長(zhǎng)了氣體的流通路徑，同時(shí)塔板上可保留一定高度的液層，氣體通過(guò)塔板上設(shè)置的篩孔、浮閥或泡罩，穿過(guò)塔板上的液層，增大了液體與氣體的接觸面積和接觸時(shí)間，利用液體控制氣體體積變化時(shí)溫度波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)近似的等溫過(guò)程。

所述高壓氣體管道與壓力容器有兩種連接方式：

一種方式為高壓氣體管道只連接在壓力容器頂部，同時(shí)作為高壓氣體出氣口和入氣口，通過(guò)強(qiáng)制液體循環(huán)實(shí)現(xiàn)氣體溫度控制，即控溫液體注入裝置從壓力容器上方注入液體，液體分布器使液體均勻流下，氣體通過(guò)塔板、填料的作用與液體充分進(jìn)行熱交換；

另一種方式為高壓氣體管道分別連接壓力容器的頂部和底部，頂部為高壓出氣口，底部為高壓入氣口，氣體膨脹過(guò)程中，高壓氣體從底部高壓入氣口送入壓力容器，在氣體膨脹逐漸上升的過(guò)程中，首先與壓力容器中已有液體進(jìn)行熱量交換，底部塔板一定程度上阻擋了氣體的上升，增加了氣液接觸面積和接觸時(shí)間，使氣體充分與底部液體進(jìn)行熱交換，當(dāng)壓力容器上部氣體積累到一定量后，再采用強(qiáng)制液體循環(huán)方式對(duì)液體進(jìn)行控溫，同時(shí)將液體送至液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置做功，膨脹結(jié)束后，氣體從低壓氣體管道排出。

所述壓力容器采用三種控溫技術(shù)，包括：?jiǎn)渭儾捎锰盍纤夹g(shù)，單純采用板式塔技術(shù)，混合采用填料塔和板式塔技術(shù)，來(lái)增加液體和氣體的接觸面積，控制液體和氣體流動(dòng)方向，促進(jìn)兩者充分接觸混合，實(shí)現(xiàn)氣體與液體間的高速熱質(zhì)交換，利用液體比熱大的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)氣體變化近似等溫的過(guò)程。

所述填料塔技術(shù)是指容器內(nèi)采用填料對(duì)容器空間進(jìn)行填充，液體通過(guò)液體分布器在容器內(nèi)均勻分布后從容器上部流下，流經(jīng)填料時(shí)，在填料表面形成液膜，增大了氣體與液體的接觸面積，提高熱質(zhì)交換效率。

所述板式塔技術(shù)是指容器內(nèi)設(shè)置塔板，在塔板設(shè)置篩孔或浮閥或泡罩，并且在塔板設(shè)置有溢流堰、降液管，其中溢流堰使塔板能保持一定厚度的液層；氣體在氣壓差的作用下穿過(guò)篩孔與液層充分進(jìn)行熱量交換，或氣體通過(guò)齒縫進(jìn)入液層，被泡罩或浮閥分散成許多細(xì)小的氣泡或流股，在板上形成鼓泡層，為氣液兩相的傳熱和傳質(zhì)提供大量的界面；液體通過(guò)塔板橫向流動(dòng)，氣體通過(guò)篩孔或齒縫縱向流動(dòng)，氣體和液體通過(guò)不同的路徑流動(dòng)，增加了接觸面積和接觸時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)快速熱質(zhì)交換。

所述混合采用填料塔和板式塔技術(shù)是指在壓力容器上部填充填料，下部設(shè)置塔板；氣體壓縮膨脹時(shí)集中在壓力容器上部，控溫液體在填料中形成液膜，促進(jìn)氣液進(jìn)行充分熱交換；壓力容器下部塔板的一定程度上減緩了氣體的流動(dòng)，使氣體流動(dòng)的距離變長(zhǎng)，提高了換熱效率。

所述控溫液體注入裝置一端直接連入液體分布器，另一端連接壓力容器下部的液體或合適壓強(qiáng)的液體源，液體從壓力容器上部送入，通過(guò)液體分布器均勻流下，在儲(chǔ)能、釋能過(guò)程中為氣體控溫，以實(shí)現(xiàn)近似的等溫變化過(guò)程，包括以下兩種實(shí)現(xiàn)方式：

利用水泵或者液壓活塞實(shí)現(xiàn)壓力容器內(nèi)部液體自循環(huán)，克服容器內(nèi)液面到容器上部的高度差所導(dǎo)致的液體壓強(qiáng)差做功，將下部液體抽至上部，對(duì)氣體溫度進(jìn)行控制；

利用水泵或者液壓活塞通過(guò)外部能量做功將外部合適的水源抽入壓力容器上部；

所述控溫液體注入裝置也可省去，直接采用液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)外部能量做功直接將外部低壓液體抽入壓力容器上部。

所述液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置包括水力設(shè)備，水力設(shè)備連接外部水源，水力設(shè)備可以為液壓活塞機(jī)構(gòu)、各種抽蓄發(fā)電機(jī)組、水泵水輪發(fā)電機(jī)組或液壓馬達(dá)，液壓活塞機(jī)構(gòu)包括液壓活塞組及其控制運(yùn)行的液壓控制機(jī)構(gòu)，液壓控制機(jī)構(gòu)包括直線電機(jī)、曲柄電機(jī)、電動(dòng)液壓伺服機(jī)構(gòu)。

所述液體分布器的上方增設(shè)附加控溫裝置，可在液體分布器上方增設(shè)噴頭對(duì)上方氣體噴淋液體以控制溫度，或增設(shè)管道，管道一端靠近容器頂部，另一端位于液體分布器的下方，液體在液體分布器上方形成一定高度的液層，以減少液體分布器上方的氣體體積，氣體則通過(guò)增設(shè)的管道送出到高壓出氣口和低壓出氣口。

所述裝置在壓力容器下部設(shè)置內(nèi)部蓄氣單元或在壓力容器外部設(shè)置蓄氣緩沖裝置；膨脹前氣體應(yīng)預(yù)先送入蓄氣單元或蓄氣緩沖裝置，當(dāng)采用蓄氣單元時(shí)，氣體體積增大，從蓄氣單元溢出，實(shí)現(xiàn)熱質(zhì)交換；當(dāng)采用蓄氣緩沖裝置時(shí)，膨脹前應(yīng)打開(kāi)連接壓力容器的管道的閥門，氣體注入壓力容器，同時(shí)液體驅(qū)動(dòng)液壓釋能轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行做功，做功的同時(shí)在壓力容器內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣體與液體的快速熱質(zhì)交換。

所述壓力容器采用成對(duì)或多個(gè)壓力容器成組運(yùn)行來(lái)提高效率，即兩個(gè)壓力容器的頂部分別與高壓氣體管道和低壓氣體管道相連，兩個(gè)壓力容器的底部與高壓氣體管道相連，兩個(gè)壓力容器之間通過(guò)液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置連接；初始時(shí)刻，兩個(gè)壓力容器中必有一個(gè)壓力容器內(nèi)充滿液體，另外一個(gè)壓力容器內(nèi)只有少量液體。

本發(fā)明的有益效益包括以下幾個(gè)方面：

(1)本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行改造，以液體為介質(zhì)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮和釋放，減少了損耗。同時(shí)利用液體比熱容大的特點(diǎn)，穩(wěn)定氣體溫度變化，提高了壓縮空氣中能量的利用效率。穩(wěn)定氣體溫度變化解決了氣體縮放時(shí)劇烈溫度變化對(duì)設(shè)備的損壞和危害，同時(shí)也降低了對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備硬件要求。

(2)本發(fā)明在壓力容器中加入了填料和塔板技術(shù)，促進(jìn)了氣體和液體進(jìn)行充分的熱交換，有利于控溫，實(shí)現(xiàn)等溫縮放，提高能量利用效率。

(3)本發(fā)明采用液體活塞，可以通過(guò)液體勢(shì)能裝換裝置實(shí)現(xiàn)液體勢(shì)能和其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化。

(4)本發(fā)明可以就地安裝，不需要特定的地理?xiàng)l件，降低了建設(shè)成本和難度。

附圖說(shuō)明

圖1是用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置的實(shí)施例一；

圖2是用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置的實(shí)施例二；

圖3是用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置的實(shí)施例三，壓力容器下部設(shè)置有蓄氣緩沖裝置；

圖4是用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置的實(shí)施例四，在圖2高壓氣體管道連接方式下，采用壓力容器成對(duì)運(yùn)行方式；

圖5為用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置的實(shí)施例五，直接采用液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置將控溫液體送入壓力容器上部；

圖6a～c分別是腔內(nèi)單純采用填料塔結(jié)構(gòu)、腔內(nèi)單純采用平板塔結(jié)構(gòu)、腔內(nèi)采用填料和平板混合結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖7a～b分別是帶有降液管的平板透視圖和平板塔剖面圖；

圖8a～b分別是不帶有降液管的平板透視圖和平板塔剖面圖；

圖9a為液體分布器上部設(shè)置額外噴淋裝置的示意圖；

圖9b為液體分布器上部設(shè)置溢流管道裝置的示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)：

1-高壓氣體端口，2-低壓氣體端口，3～14-液體端口，15～24、48～51～53-閥門，25～26-壓力容器，27～28-填料，29～30-平板，31～32-水泵，33-開(kāi)孔，34-溢流閥，35-降液管，36-液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置，37～42-液體管道，43～44-高壓氣體管道，45低壓氣體管道，46～47-液體分布器，54-噴頭，55-蓄氣緩沖裝置，56-溢流管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。

圖1和圖2是用于等溫壓縮空氣儲(chǔ)能的內(nèi)控溫液體活塞裝置高壓管道的兩種連接方式。壓力容器25與高壓氣體管道1、低壓氣體管道2、液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36相連，控溫液體注入裝置31兩端分別連接壓力容器的頂部和底部，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36連接到外部水源；壓力容器從上到下一次設(shè)置有液體分布器46、填料27、塔板29。

圖1所示高壓氣體管道連接方式為：高壓氣體管道只連接在壓力容器頂部，同時(shí)作為高壓氣體出氣口和入氣口。

其壓縮過(guò)程為：初始狀態(tài)壓力容器25中充滿液體，所有閥門均關(guān)閉；打開(kāi)閥門16、21，從低壓氣體管道45送入低壓氣體，將壓力容器25內(nèi)的液體通過(guò)液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36排出到外部水源，此時(shí)液體驅(qū)動(dòng)液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置對(duì)外做功；壓力容器中送入所需進(jìn)行壓縮的氣體后，關(guān)閉閥門16，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36將外部水源中的液體送入壓力容器25中，壓縮氣體；同時(shí)，打開(kāi)閥門19，控溫液體注入裝置31將壓力容器底部部分液體抽到頂部，該液體經(jīng)液體分布器46后從壓力容器頂部均勻流下，與壓縮的氣體直接對(duì)撞進(jìn)行熱交換，液體通過(guò)填料時(shí)，在填料間形成液膜，增大了氣液接觸面積，塔板減緩了氣體上升、液體流下的速率，塔板上的溢流堰使得流下的液體在塔板上形成有一定高度的液層，氣體體積減小的過(guò)程中，氣體穿過(guò)塔板上的篩孔與液層進(jìn)行充分熱交換；壓縮結(jié)束后，關(guān)閉閥門19，打開(kāi)閥門15，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置向壓力容器中注入液體，將壓縮氣體送入高壓氣體管道44。

其膨脹過(guò)程為：初始狀態(tài)壓力容器25中充滿液體，所有閥門關(guān)閉；打開(kāi)閥門15、21，從高壓氣體管道44向壓力容器中送入高壓氣體，送入一定氣體后關(guān)閉閥門15；氣體在壓力容器中膨脹，推動(dòng)液體通過(guò)液體管道9、39驅(qū)動(dòng)液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置對(duì)外做功，液體排出到外部水源；氣體膨脹的同時(shí)，控溫液體注入裝置31不斷將壓力容器底部液體送入頂部，對(duì)氣體進(jìn)行控溫；氣體膨脹過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)閥門16，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置向壓力容器中注入液體將氣體送出到低壓氣體管道45。

控溫液體注入裝置的一端連接壓力容器頂部，另一端可以連接壓力容器底部，也可以連接其他合適的水源，控溫時(shí)將其他合適水源中的液體送入壓力容器上部。

圖2所示高壓氣體管道連接方式為：高壓氣體管道分別連接壓力容器的頂部和底部，頂部為高壓出氣口，底部為高壓入氣口。與圖1所示連接方式的運(yùn)作不同之處在于其膨脹過(guò)程：氣體從壓力容器底部送入，先經(jīng)過(guò)壓力容器底部液體進(jìn)行熱交換，壓力容器下部塔板阻礙了氣體的上升，使氣體能充分與液體進(jìn)行熱交換；高壓氣體在壓力容器25中膨脹做功，使壓力容器25中液體自液體端口9流出；當(dāng)壓力容器頂部積累一定量氣體后，控溫液體注入裝置將壓力容器底部的液體通過(guò)液體管道41、37送入壓力容器頂部，液體經(jīng)液體分布器46后從壓力容器頂部均勻流下，與膨脹的氣體直接對(duì)撞進(jìn)行熱交換，同時(shí)液體通過(guò)填料時(shí)，在填料間形成液膜，增大了氣液接觸面積；氣體膨脹結(jié)束后，打開(kāi)閥門16，將氣體送入低壓氣體管道45。

圖3為在壓力容器高壓入氣口設(shè)置蓄氣緩沖單元的示意圖。氣體膨脹時(shí)，初始狀態(tài)所有閥門關(guān)閉，壓力容器25中充滿液體，蓄氣緩沖裝置55中充滿高壓氣體；打開(kāi)閥門20，氣體溢出到壓力容器25中，當(dāng)液體充滿蓄氣緩沖裝置后，關(guān)閉閥門20，打開(kāi)閥門21，氣體在壓力容器25中膨脹釋能；打開(kāi)閥門52、53，向蓄氣緩沖裝置中送入高壓氣體，將液體排出到外部水源中。

圖4所示為壓力容器成對(duì)運(yùn)行的示意圖。高壓氣體管道分別連接壓力容器頂部和底部，頂部為高壓出氣口，底部為高壓入氣口。

液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36采用雙向水泵實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要向壓力容器25內(nèi)注入液體時(shí)，有兩種實(shí)現(xiàn)方案：一種方案為，打開(kāi)閥門21、24、49，關(guān)閉閥門48、50、51，水泵將液體從壓力容器26送入壓力容器25中；另一種方案為，打開(kāi)閥門21、49、51，關(guān)閉閥門24、48、50，水泵將液體從外部水源送入壓力容器25中。當(dāng)需要將液體從壓力容器25中排出時(shí)，有三種方案：一種方案為，打開(kāi)閥門21、24、48，關(guān)閉閥門49、50、51，水泵將液體從壓力容器25送入壓力容器26中；一種方案為，打開(kāi)閥門21、48、51，關(guān)閉閥門24、49、50，液體驅(qū)動(dòng)水泵對(duì)外做功，同時(shí)將液體從壓力容器25排出到外部水源中；一種方案為，打開(kāi)閥門21、50，直接將壓力容器25中的液體排出到外部水源，此時(shí)沒(méi)有做功過(guò)程。

圖4所示的成對(duì)運(yùn)行方式下氣體膨脹做功過(guò)程為：初始狀態(tài)為，壓力容器25充滿液體，壓力容器26只有少量的液體，閥門15、16、17、22、23、49、50、51關(guān)閉，閥門18、19、20、21、24、48開(kāi)啟，適量的高壓氣體通過(guò)高壓氣體管道43進(jìn)入壓力容器25中，關(guān)閉閥門20，高壓氣體在壓力容器25中膨脹做功，使壓力容器25中液體自液體端口9流出，由于壓力容器26與低壓氣體管道連接，液體端口9和10之間形成了勢(shì)能差，為液體勢(shì)能轉(zhuǎn)換單元36提供原動(dòng)力，將液體勢(shì)能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，同時(shí)將液體送入壓力容器26中，將壓力容器26中的低壓氣體送入低壓氣體管道45，壓力容器25中的液體減少。在氣體膨脹過(guò)程中，控溫液體注入裝置31不斷地將液體抽至壓力容器25上部，并噴淋下來(lái)。填料27表面所形成的液膜增大了氣液熱交換面積，塔板29上形成的液層與空氣進(jìn)行熱交換，從而控制氣體膨脹過(guò)程中溫度穩(wěn)定。膨脹做功階段結(jié)束時(shí)，壓力容器25內(nèi)只有少量液體，壓力容器26內(nèi)充滿液體。閥門18、19關(guān)閉，閥門16、22、23開(kāi)啟。適量的高壓氣體由高壓氣體管道43進(jìn)入壓力容器26中，然后閥門23關(guān)閉。氣體在壓力容器26中的膨脹過(guò)程與上述壓力容器25內(nèi)氣體膨脹過(guò)程相同。如此反復(fù)可以將壓縮空氣中的能量完全釋放。

圖4所示的成對(duì)運(yùn)行方式下氣體壓縮儲(chǔ)能的過(guò)程為：初始狀態(tài)為，壓力容器25內(nèi)預(yù)置一定體積的低壓氣體，壓力容器26內(nèi)充滿液體。閥門15、16、17、20、22、23、48、50、51關(guān)閉，閥門18、19、21、24、49開(kāi)啟。液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36做功將壓力容器26內(nèi)的液體通過(guò)液體管道39、40抽至壓力容器25中，壓力容器25內(nèi)的液面逐漸上升，氣壓逐漸升高，當(dāng)壓力容器25內(nèi)的氣壓大于高壓氣體管道44中的氣壓時(shí)，打開(kāi)閥門15，將高壓氣體送入高壓氣體管道44中。在氣體壓縮過(guò)程中，控溫液體注入裝置31不斷地將液體抽至壓力容器25上部，并噴淋下來(lái)，液體在填料27表面所形成的液膜增大了氣液熱交換面積，在塔板29上形成液層與空氣進(jìn)行熱交換，從而控制氣體膨脹過(guò)程中溫度穩(wěn)定。高壓氣體送入到高壓氣體管道44中后，壓力容器25中充滿液體，壓力容器26中只有少量的液體，低壓氣體被抽入壓力容器26內(nèi)，關(guān)閉閥門15、18、19、49，閥門16、22、48開(kāi)啟，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36將壓力容器25中的液體抽到壓力容器26中對(duì)壓力容器26內(nèi)的低壓氣體進(jìn)行壓縮，過(guò)程與上述相同。如此反復(fù)可以將其他形式的能量不斷地轉(zhuǎn)換成壓縮空氣的勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)。

圖5為壓力容器成對(duì)運(yùn)行的另一種方式?？販匾后w注入裝置31可以將壓力容器26中的液體或其他合適水源中的液體送入壓力容器25頂部，也可以直接采用液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置通過(guò)外部能量做功將合適水源中液體抽入壓力容器上部，如圖4所示。以壓力容器25為例，膨脹過(guò)程中，氣體在壓力容器25中膨脹，將液體通過(guò)管道39、38及液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36(a)送入壓力容器26中，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36(b)則將壓力容器26中的液體送入壓力容器25頂部，對(duì)氣體進(jìn)行溫度控制；壓縮過(guò)程中，液壓勢(shì)能轉(zhuǎn)換裝置36(b)直接將壓力容器26中的液體送入壓力容器25頂部，該液體既起到控溫作用，也起到壓縮氣體的作用。

圖6a、6b、6c分別是腔內(nèi)單純采用填料塔結(jié)構(gòu)、單純采用塔板結(jié)構(gòu)、采用填料和塔板混合結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖7a、7b、8a、8b表現(xiàn)的是塔板的2種實(shí)現(xiàn)形式：帶有降液管35和不帶有降液管。溢流堰34能使塔板上形成液層，氣體從開(kāi)孔33向上流動(dòng)，形成強(qiáng)烈的熱質(zhì)交換。

圖9a為液體分布器上方增設(shè)噴頭的示意圖。在壓縮過(guò)程中，液體分布器無(wú)法對(duì)上方氣體進(jìn)行溫度控制，使得氣體溫度不斷升高，因此采用噴頭54對(duì)上方氣體噴射液體進(jìn)行控溫。

圖9b所述的液體分布器上方的預(yù)留體積過(guò)大時(shí)，應(yīng)當(dāng)在液體分布器的上方增設(shè)溢流管道56，溢流管道一端靠近容器頂部，一端位于液體分布器的下方。控溫液體在液體分布器上方形成液層，使上方的氣體通過(guò)溢流管道擠壓到液體分布器下部，從而進(jìn)行控溫；壓縮膨脹過(guò)程結(jié)束后，氣體通過(guò)溢流管道送入低/高壓出氣口。

此實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。