一种储气囊及其制备方法和在压缩空气储能中的应用技术

本发明专利技术提供了一种储气囊及其制备方法和在压缩空气储能中的应用，涉及压缩空气储能技术领域。本发明专利技术将纤维织物基材进行成型，得到储气囊囊体，所述纤维织物基材由纤维相互串套织造而成；将所述储气囊囊体进行拉幅整平，然后将拉幅整平后的储气囊囊体依次进行表面胶液涂布和固化，得到涂层化储气囊囊体；将所述涂层化储气囊囊体依次进行低温处理和高温处理，得到所述储气囊。本发明专利技术制备的储气囊内部承压不小于5.8MPa、抗裂强度不小于58MPa、曲挠次数不小于30000次，应用于压缩空气储能领域，能够保证储气囊中压力恒定以及对外做功的功率恒定，提高压缩空气储能的密度和发电质量并降低压缩空气储能系统的体积。降低压缩空气储能系统的体积。降低压缩空气储能系统的体积。

【技术实现步骤摘要】
一种储气囊及其制备方法和在压缩空气储能中的应用


[0001]本专利技术涉及压缩空气储能
，特别涉及一种储气囊及其制备方法和在压缩空气储能中的应用。

技术介绍

[0002]压缩空气储能系统是基于燃气轮机技术的储能系统，其工作原理是：在用电低谷，将空气压缩并存于储气室中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰，高压空气从储气室释放，进入燃气轮机燃烧室燃烧，然后驱动透平发电。压缩空气储能系统的关键技术包括高效压缩机技术、膨胀机技术、燃烧室技术、储热技术、储气技术和系统集成与控制技术等。目前压缩空气储能系统存在着诸多问题，其中最重要的是建造压缩空气系统需要特殊的地理条件来作为大型储气室，如高气密性的岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，这一限制是影响这项技术推广的重要因素之一。
[0003]CN 113550803A公开了一种重力压缩空气储能储气装置及其方法，该专利技术公开的装置包括竖井，自上而下依次设置在竖井内的重力压块和储气囊，以及设置在竖井底部的进气密封阀和排气密封阀；储气囊包裹设置在进气密封阀和排气密封阀的外部，其顶部外设置有重力压块等。该专利技术有效解决了压缩空气储能系统依赖地理位置、储能密度低、无法恒定对外做功的问题，对于微小型压缩空气储能系统，可采用地上高压储气容器以摆脱对储气洞穴的依赖。该专利技术储气装置中储气囊是关键设备，若储气囊不具有高密闭、高抗压、高曲挠等特性，还是无法解决恒定对外做功的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种储气囊及其制备方法和在压缩空气储能中的应用。本专利技术提供的储气囊具有高密闭、高抗压和高曲挠的特点。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种储气囊的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将纤维织物基材进行成型，得到储气囊囊体；所述纤维织物基材由纤维相互串套织造而成，所述纤维的断裂强度为1～25cN/dtex、3％定伸长回弹率不小于74％；
[0008]将所述储气囊囊体进行拉幅整平，然后将拉幅整平后的储气囊囊体依次进行表面胶液涂布和固化，得到涂层化储气囊囊体；所述胶液为橡胶类胶液和/或聚氨酯胶液，所述胶液的25℃粘度为2500～3500cps；
[0009]将所述涂层化储气囊囊体依次进行低温处理和高温处理，得到所述储气囊；所述低温处理的温度为
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25～
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15℃，保温时间为60～70min；所述高温处理的温度为40～60℃，保温时间为60～70min。
[0010]优选地，所述纤维包括尼龙纤维、涤纶纤维、棉纤维、芳纶纤维、氨纶纤维和涤棉纤维中的一种或几种。
[0011]优选地，所述纤维织物基材的经向密度为100～200根/10mm，纬向密度为100～200
根/10mm，克重为200～800g/m2，厚度为0.2～1mm。
[0012]优选地，所述拉幅整平的拉幅温度为40～50℃。
[0013]优选地，所述表面胶液涂布为外侧单面胶液涂布或里外侧双面胶液涂布，胶液涂布量为150～250g/m2。
[0014]优选地，所述固化的温度为60～120℃，时间为20～40min。
[0015]优选地，所述低温处理和高温处理包括：温度由室温降温至所述低温处理的温度进行低温保温；再将温度由低温处理的温度升温至所述高温处理的温度进行高温保温；所述降温的速率为8～12℃/min，所述升温的速率为8～12℃/min。
[0016]本专利技术提供了以上技术方案所述制备方法制备得到的储气囊，包括纤维织物囊体和复合在所述纤维织物囊体表面的胶液涂层。
[0017]优选地，所述储气囊的内部承压不小于5.8MPa、抗裂强度不小于58MPa、曲挠次数不小于30000次。
[0018]本专利技术提供了以上技术方案所述储气囊在压缩空气储能中的应用。
[0019]本专利技术提供了一种储气囊的制备方法，包括以下步骤：将纤维织物基材进行成型，得到储气囊囊体；所述纤维织物基材由纤维相互串套织造而成，所述纤维的断裂强度为1～25cN/dtex、3％定伸长回弹率为不小于74％；将所述储气囊囊体进行拉幅整平，然后将拉幅整平后的储气囊囊体依次进行表面胶液涂布和固化，得到涂层化储气囊囊体；所述胶液为橡胶类胶液和/或聚氨酯胶液，所述胶液的粘度为2500～3500cps；将所述涂层化储气囊囊体依次进行低温处理和高温处理，得到所述储气囊；所述低温处理的温度为
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25～
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15℃，保温时间为60～70min；所述高温处理的温度为40～60℃，保温时间为60～70min。本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术以具有特定断裂强度和回弹率的纤维作为储气囊的织物基材的原材，具有优异的成型性、延伸性，特别适合深度模压及适应复杂的形状变化；
[0021]本专利技术中的织物基材采用纤维相互串套织造方式而成，能够增强层间性能、抗冲击和耐疲劳性能，具体地，一方面相互串套的织造方式使线圈之间不存在拉脱问题，能够使织物基材具有较高的抗裂强度；另一方面相互串套的织造方式因线圈上下和左右都有较大的伸缩余地，使得织物基材具有良好的弹性、伸展性和弯曲特性；此外，相互串套的织造方式，线圈组成的组织松弛多孔，使织物基材内部形成无数隔离的空气袋，在进行胶液涂覆时，胶液可以进行有效地浸入织物基材，显著提高织物基材密闭性胶液；
[0022]本专利技术采用橡胶类胶液和/或聚氨酯胶液对织物基材表面进行涂布，并控制胶液粘度为2500～3500cps，能够保证胶液对纤维的充分润湿性，使胶液有效地填充入织物基材中，二者经过物理和化学等变化，使储气囊具有高耐磨、高抗压、高气密性、高抗曲绕性和耐低高温的特性；
[0023]本专利技术通过所述低温处理和高温处理，使涂层化储气囊囊体在高低温状态下进行慢慢固化，胶液和纤维丝能够进行充分有效地浸入和慢慢地柔和，显著提升织物基材回弹率。
[0024]本专利技术提供了以上技术方案所述制备方法制备得到的储气囊，本专利技术提供的储气囊具有高密闭、高抗压和高曲挠的特点，其内部承压不小于5.8MPa、抗裂强度不小于58MPa、曲挠次数不小于30000次。将本专利技术提供的储气囊应用于压缩空气储能，即使在高温和高湿
度的苛刻条件下仍然可以保持优异的封装性能，保证储气囊中压力恒定以及对外做功的功率恒定，能够提高压缩空气储能的密度和发电质量并降低压缩空气储能系统的体积，解决压缩空气储能系统受地理环境因素影响的问题，具有寿命长、灵活性高的特点。
附图说明
[0025]图1是本专利技术制备储气囊的工艺流程图；
[0026]图2是本专利技术中双面胶液涂布形成的涂层化储气囊囊体其织物基材的结构示意图，图2中，1
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外部胶层，2
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织物基材，3
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内部胶层；
[0027]图3为本专利技术中相互串套织造的示意图，图3中(a)为串套织造纤维正面图，(b)为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储气囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将纤维织物基材进行成型，得到储气囊囊体；所述纤维织物基材由纤维相互串套织造而成，所述纤维的断裂强度为1～25cN/dtex、3％定伸长回弹率不小于74％；将所述储气囊囊体进行拉幅整平，然后将拉幅整平后的储气囊囊体依次进行表面胶液涂布和固化，得到涂层化储气囊囊体；所述胶液为橡胶类胶液和/或聚氨酯胶液，所述胶液的25℃粘度为2500～3500cps；将所述涂层化储气囊囊体依次进行低温处理和高温处理，得到所述储气囊；所述低温处理的温度为
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25～
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15℃，保温时间为60～70min；所述高温处理的温度为40～60℃，保温时间为60～70min。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纤维包括尼龙纤维、涤纶纤维、棉纤维、芳纶纤维、氨纶纤维和涤棉纤维中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述纤维织物基材的经向密度为100～200根/10mm，纬向密度为100～200根/10mm，克重为200...

【专利技术属性】
技术研发人员：王廷梅，王金梅，陈守兵，谢海，
申请(专利权)人：兰州中科聚润新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：