專利名稱：相變式流體蓄能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蓄能器，主要涉及利用物質(zhì)的氣液兩相變化進(jìn)行蓄集和釋放能量的蓄能裝置。
目前，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及市政公共設(shè)施中，經(jīng)常遇到流體的輸配和調(diào)蓄。為維持生產(chǎn)和供應(yīng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行，必須保持系統(tǒng)中有一定的壓力和流量，而往往流量又不是恒定的，所以必須有一個壓力和流量的維持系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)中有設(shè)高位勢能蓄積的(液態(tài)工質(zhì))；有采用不間斷能量補(bǔ)充的；有采用封閉空間借助輔助工質(zhì)彈變蓄能的。這幾種方式均有其自身特定的工作范圍，其適應(yīng)性差，無效能耗大，調(diào)節(jié)容積小，調(diào)節(jié)容積一般占罐總?cè)莘e的25～30％，且系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。
本發(fā)明的目的是提供一種利用物質(zhì)氣液兩相變化蓄積和釋放能量，結(jié)構(gòu)合理，調(diào)節(jié)容積大，無效能耗低，且能保持系統(tǒng)一定壓力和流量的相變式流體蓄能器。
本發(fā)明包括剛性殼體和與剛性殼體連通的流體進(jìn)口和出口，其特征在于剛性殼體內(nèi)設(shè)置隔體，隔體將剛性殼體內(nèi)空腔分隔成互不相通的2個或2個以上的空腔，至少在1個空腔中填充相變工質(zhì)。
本發(fā)明的隔體可以是柔性內(nèi)膽，柔性內(nèi)膽與剛性殼體的內(nèi)表面連接，柔性內(nèi)膽把剛性殼體的內(nèi)腔分隔成互不相通的空腔，柔性內(nèi)膽的空腔中填充相變工質(zhì)。隔體也可以是剛性活塞，活塞將剛性殼體分隔成互不相通的兩個空腔，其中一個與流體的進(jìn)出口連通，另一個填充相變工質(zhì)。
本發(fā)明的柔性內(nèi)膽與剛性殼體內(nèi)表面的連接點(diǎn)呈均勻布置。柔性內(nèi)膽把剛性殼體的內(nèi)腔分隔成互不相通的兩個空腔。相變工質(zhì)是烴類物質(zhì)。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)合理，相變工質(zhì)與罐體通過柔性內(nèi)膽(隔膜)隔離，保證罐體內(nèi)流體的質(zhì)量不被二次污染。并且可以根據(jù)不同的工作壓力和溫度，選擇適合的相變工質(zhì)，適應(yīng)范圍廣。其采用柔性內(nèi)膽調(diào)節(jié)容積大，可達(dá)罐體總?cè)莘e的90％，壓力變化小，工作穩(wěn)定，可減小與之配套的設(shè)備功耗，降低無效能耗，提高設(shè)備壽命。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明附

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，利用物質(zhì)在一定溫度下具有相對應(yīng)的特定蒸汽壓，在該溫度下，若外界壓力小于該物質(zhì)在該溫度下的蒸汽壓時，它將不斷蒸發(fā)，體積膨脹；在外界壓力大于它在該溫度下的蒸汽壓時，它將被液化，體積縮小，這種氣液兩相逆變特性。在蓄能器剛性外殼1的底部設(shè)置流體出口6，中部設(shè)置流體入口2，柔性內(nèi)膽3通過連接件4與剛性外殼1的內(nèi)表面連接，柔性內(nèi)膽3中填充相變工質(zhì)5(見附表)。將蓄能器接到流體供應(yīng)系統(tǒng)中，當(dāng)開啟能量補(bǔ)充裝置時，供給的一定壓力的流體除滿足系統(tǒng)需求外，多余的攜帶一定能量的流體便壓入蓄能器剛性外殼1內(nèi)，由于系統(tǒng)流體壓力略高于柔性內(nèi)膽3中蓄能相變工質(zhì)此狀態(tài)下的飽和蒸汽壓，所以蓄能相變工質(zhì)吸收能量而被液化，直至氣態(tài)的蓄能相變工質(zhì)完全變?yōu)橐簯B(tài)后，關(guān)閉能量補(bǔ)充裝置，這時系統(tǒng)中壓力由蓄能器維持。隨系統(tǒng)中工作流體的不斷消耗，蓄能器中的蓄能相變工質(zhì)不斷汽化，直到蓄能器中流體完全被汽化膨脹的蓄能相變工質(zhì)壓出為止，再開啟能量補(bǔ)充裝置。如此自動循環(huán)往復(fù)，以維持系統(tǒng)中流體保持一定的壓力，滿足生產(chǎn)和生活的需求。
根據(jù)道爾頓定律，混合物體的總蒸汽壓等于各組分物質(zhì)蒸汽壓之和。下列附表中給出了乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、異丁烷、正丁烷、丁烯-1、順丁烯-2、異丁烯、異戊烷、正戊烷等烴類物質(zhì)的飽和蒸汽壓力與溫度的關(guān)系?？梢杂脝为?dú)烴類物質(zhì)或其組合配制蓄能相變工質(zhì)，以滿足不同蒸汽壓力的要求。
附圖2是烴類物質(zhì)飽和蒸汽壓力與溫度關(guān)系2中，縱坐標(biāo)是飽和蒸汽壓力，橫坐標(biāo)是溫度。
圖中序號線分別代表①甲烷、②乙烯、③乙烷、④乙烯、⑤丙烯、⑥丙烷、⑦丙二烯、⑧丙炔、⑨異丁烷、⑩異丁烯、丁烯-1、丁二烯-1，3、正丁烷、順丁烯-2、戊烷、己烷、異庚烷、 庚烷、 異辛烷、 辛烷。
附表(見下頁)
權(quán)利要求
1.一種相變式流體蓄能器，包括剛性殼體和與剛性殼體連通的流體進(jìn)口和出口，其特征在于剛性殼體內(nèi)設(shè)置隔體，隔體將剛性殼體內(nèi)空腔分隔成互不相通的2個或2個以上的空腔，至少在1個空腔中填充相變工質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變式流體蓄能器，其特征在于隔體為柔性內(nèi)膽，柔性內(nèi)膽與剛性殼體的內(nèi)表面連接，柔性內(nèi)膽把剛性殼體的內(nèi)腔分隔成互不相通的空腔，柔性內(nèi)膽的空腔中填充相變工質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變式流體蓄能器，其特征在于隔體為剛性活塞，活塞將剛性殼體分隔成互不相通的兩個空腔，其中一個與流體的進(jìn)出口連通，另一個填充相變工質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的相變式流體蓄能器，其特征在于柔性內(nèi)膽與剛性殼體內(nèi)表面的連接點(diǎn)呈均勻布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的相變式流體蓄能器，其特征在于柔性內(nèi)膽把剛性殼體的內(nèi)腔分隔成互不相通的兩個空腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相變式流體蓄能器，其特征在于相變工質(zhì)是烴類物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及采用相變進(jìn)行蓄能的蓄能器。其包括剛性殼體和與剛性殼體連通的流體進(jìn)口和出口,特征是剛性殼體內(nèi)設(shè)置隔體,隔體將剛性殼體內(nèi)空腔分隔成互不相通的2個或2個以上的空腔,至少在1個空腔中填充相變工質(zhì)。本發(fā)明的可調(diào)節(jié)容積大,可達(dá)總?cè)莘e的90%,壓力變化小,可減小與之配套的設(shè)備功耗,降低無效能耗。
文檔編號F15B1/04GK1346025SQ0011139
公開日2002年4月24日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月29日
發(fā)明者王樹人 申請人:王樹人