CN113309581A - 一种压缩空气的回收发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压缩空气的回收发电装置，包括导风管和能量转换组件，所述导风管的入口和用气装置的出口连通，其中，所述能量转换组件包括旋转机构和风力发电机，所述旋转机构设置在所述导风管内，所述旋转机构驱动所述风力发电机将风的动能转换为电能。本发明的回收发电装置通过旋转机构带动风力发电机将风的动能转换为电能，实现了压缩空气的回收利用。

Description

一种压缩空气的回收发电装置
技术领域
本发明涉及压缩空气的回收技术领域，具体为一种压缩空气的回收发电装置。
背景技术
空气压缩机(以下简称空压机)是一种常用的设备，是一些动力系统的核心设备，其可将原动(通常是电动机或柴油机或蒸汽机)的机械能转换为气体压力能；空压机工作原理为：由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化，由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经排气阀的作用，从排气阀和排气管进入储气罐，当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机，当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时由压力开关自动联接启动。
目前，空气压缩机被广泛应用于各个领域，例如，风洞试验、压缩空气采煤、潜艇沉浮、气垫船、加工件的冷却和干燥等；特别是在加工件的冷却和干燥领域，其能够大大的缩短加工件的冷却和干燥时间，进而提高生产效率。
但是，目前在加工件的冷却和干燥过程中、内燃机和蒸汽机废气排放中，这些用气装置中排出的压缩空气没有任何的回收装置，大大的浪费了能源，因此，如何实现压缩空气的回收利用，成为一种亟待解决的技术问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压缩空气的回收发电装置，该回收发电装置能够回收用气装置排出的压缩空气，将压缩空气的动能进而转化为电能，从而实现了压缩空气的回收利用。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种压缩空气的回收发电装置，包括导风管和能量转换组件，所述导风管的入口和用气装置的出口连通，其中，所述能量转换组件包括旋转机构和风力发电机，所述旋转机构设置在所述导风管内，所述旋转机构驱动所述风力发电机将风的动能转换为电能。
进一步的，所述导风管的入口和用气装置的出口之间设置有空气过滤器。
进一步的，所述导风管的出口和空压机的进气口连通。
进一步的，所述旋转机构包括多个叶片，所述叶片均通过连接轴和所述风力发电机转动连接。
进一步的，所述叶片呈螺旋状。
进一步的，所述导风管上还设置有抽风装置。
进一步的，所述风力发电机为磁力发电机。
进一步的，所述导风管上设置有冷区干燥腔，所述空气过滤器的出口和所述冷区干燥腔连通。
进一步的，所述叶片和所述风力发电机之间还设置有变速箱。
进一步的，所述旋转机构和风力发电机的外部均设置有密封罩。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的压缩空气的回收发电装置，通过旋转机构驱动风力发电机将风的动能转换为电能，实现了压缩空气的回收利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的压缩空气的回收发电装置的结构示意图；
图2为本发明提出的叶片结构示意图。
附图标记说明：
1-导风管； 2-能量转换组件；
21-旋转机构； 22-风力发电机；
3-用气装置； 4-空压机；
5-空气过滤器； 6-抽风装置；
7-冷区干燥腔； 8-密封罩。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1所示，为本发明提出的一种压缩空气的回收发电装置，包括导风管1和能量转换组件2，导风管1的入口和用气装置3的出口连通，其中，能量转换组件2包括旋转机构21和风力发电机22，旋转机构21设置在导风管1内，旋转机构21驱动风力发电机22将风的动能转换为电能。空压机4和用气装置3连接，用气装置3工作后排出的压缩空气本身带有风力势能，再进入导风管1内后直接作用于旋转机构21，旋转机构21转动驱动风力发电机22将风的动能转换为电能，实现了压缩空气的回收利用。本发明中的用气装置3可以是加工件的冷却干燥装置，也可以是内燃机和蒸汽机，可以理解的是，用气装置3并包括不局限于上述几种，只要是能用到空压机的装置即可。
本实施例中，导风管1的入口和用气装置3的出口之间还设置有空气过滤器5，从用气装置3出来的压缩空气中含有大量的有害杂质和颗粒物，通过设置空气过滤器5可以清除杂质和颗粒物，从而降低风力发电机22的磨损情况，提高风力发电机22的使用寿命。
为了增加导风管1内压缩空气的流速，进而增加风力势能，可以将导风管1的出口和空压机4的进气口连接。空压机4在工作时，其进气口会产生负压以便吸入空气，因此，将进气口和导风管1的出口连接，可加大压缩空气的流速，进而提高风力的势能。
具体而言，旋转机构21包括多个叶片，叶片均通过连接轴和风力发电机22转动连接，叶片转动时即可驱动风力发电机22发电。作为优选，叶片呈螺旋状，螺旋状叶片的排风能力强，风力发电机22随螺旋风叶方向自动迎风，其启动风速大大降低，风能利用率显著提高，有效提高了风力发电机22的效率。
在一个可能的设计中，所述压缩空气作用于所述转子叶片的叶片末端。将压缩空气作用于转子叶片的叶片末端，可产生更大的扭矩，从而提高风力势能与电能的转化效率，进而增加发电量。
在上述方案的基础上，导风管1上还设置有抽风装置6，利用抽风装置6可以进一步的增加导风管1内压缩空气的流速，以便进一步的提高压缩空气的风力势能。在本实施例中，风力发电机22采用磁力发电机，相比其他发电机，磁力发电机的发电效率更高。
在上述方案的基础上，导风管1上还设置有冷区干燥腔7，空气过滤器5的出口和冷区干燥腔7连通，压缩空气进除杂过滤进入冷区干燥腔7中进行干燥后，再进入能力转换组件2，如果压缩空气带一定的湿度，会使风力发电机22受潮，从而容易导致风力发电机22内部电线短路，甚至导致风力发电机22损坏。
为了提高风力发电机22的工作效率，叶片和风力发电机22之间还设置有变速箱。此外，旋转机构21和风力发电机22的外部均设置有密封罩8，通过设置密封罩8可防止压缩空气从叶片和风力发电机22的连接处漏出，导致压缩空气的风力势能减小，从而造成转化效率低的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种压缩空气的回收发电装置，其特征在于，包括导风管和能量转换组件，所述导风管的入口和用气装置的出口连通，其中，所述能量转换组件包括旋转机构和风力发电机，所述旋转机构设置在所述导风管内，所述旋转机构驱动所述风力发电机将风的动能转换为电能。
2.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述导风管的入口和用气装置的出口之间设置有空气过滤器。
3.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述导风管的出口和空压机的进气口连通。
4.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述旋转机构包括多个叶片，所述叶片均通过连接轴和所述风力发电机转动连接。
5.根据权利要求4所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述叶片呈螺旋状。
6.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述导风管上还设置有抽风装置。
7.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述风力发电机为磁力发电机。
8.根据权利要求2所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述导风管上设置有冷区干燥腔，所述空气过滤器的出口和所述冷区干燥腔连通。
9.根据权利要求4所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述叶片和所述风力发电机之间还设置有变速箱。
10.根据权利要求1所述的压缩空气的回收发电装置，其特征在于，所述旋转机构和风力发电机的外部均设置有密封罩。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103527292A (zh) * 2012-07-05 2014-01-22 福特环球技术公司 发动机组件
CN110094248A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 福特全球技术公司 用于催化剂加热的方法和系统

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