专利名称：有压气体涡轮增压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热能与动力领域，尤其是一种有压气体涡轮增压系统。
背景技术：
在传统的气体压缩系统中，低压或相对压力比较的气源是比较容易得到，如果要 将此具有一定压力的气体继续压缩以得到更高压力的压缩气体，则比较困难，而且气体压 缩系统的体积非常庞大，功耗也很大；而利用涡轮对气体进行压缩的技术已有很久的历史， 涡轮具有体积小、重量轻、流量大的优势。因此，如果能够发明一种以低压气源为动力利用 涡轮对低压气体进行压缩的系统，将大幅度简化现有的气体压缩系统。发明内容为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下一种有压气体涡轮增压系统，包括压力气源、涡轮压气机和动力涡轮，所述涡轮压 气机的气体入口与所述压力气源连通，所述涡轮压气机的气体出口与高压气体导管连通， 所述动力涡轮的气体入口与所述压力气源连通，所述动力涡轮的气体出口与低压气体导管 连通。在所述压力气源上、在所述压力气源和所述涡轮压气机之间的气体通道上、在所 述涡轮压气机上、在所述高压气体导管上、和/或在所述动力涡轮和所述压力气源之间的 气体通道上设排热器。所述低压气体导管与所述排热器的冷流体入口连通，利用经所述动力涡轮降温后 的气体作为所述动力涡轮排热器的冷源。本实用新型的原理是利用所述压力气源中的一部分有压气体推动所述动力涡轮 作功，所述动力涡轮对所述涡轮压气机输出动力，所述涡轮压气机将所述压力气源中的另 一部分有压气体进行压缩，进而得到更高压力的压缩气体。本实用新型所公开的有压气体 涡轮增压系统由于利用气体为动力，所以可使所述动力涡轮和所述涡轮压气机处于相当高 的转速下工作，充分发挥所述动力涡轮和所述涡轮压气机的优势。不仅如此，在这个系统中 的所述动力涡轮的气体出口的温度处于较低甚至相当低的水平，为此，由所述动力涡轮的 气体出口出来的气体可以作为冷源使用用于制冷等目的，也可以作为冷源使用以对所述有 压气体涡轮增压系统中的需要冷却的气体、工质或部件进行冷却。本实用新型所谓压力气源是指一切能够提供具有一定压力的气体的系统，如传统 压气机系统、有压气体储罐等；所谓排热器是指将热量对外排出的装置，它可以是散热器， 也可以是以冷却为目的的热交换器；所谓的涡轮压气机是指利用旋转叶片或旋转通道对气 体进行压缩的机构，它可以是单级的、多级的，也可以是多个单级或多个多级组合而成；所 谓动力涡轮是指利用有压气体推动叶片或通道旋转对外作功的机构；所谓的高压气体是指 压力气源中经过涡轮压气机进一步增压后的压缩气体；所谓低压气体是指压力气源中经过 动力涡轮对外作功后的压力降低的气体。[0009]本实用新型中所谓连通是指直接连通、经过若干过程(包括与其他物质混合等) 的间接连通或经泵、控制阀等受控连通。为了实现本实用新型所公开的有压气体涡轮增压系统的正常工作，根据流动的需 要在适当的位置设置泵和控制阀等。本实用新型的有益效果如下本实用新型结构简单，成本低，简化了传统气体压缩系统。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；图2为本实用新型实施例2的结构示意图；图3为本实用新型实施例3的结构示意图；图4为本实用新型实施例4的结构示意图。
具体实施方式
实施例1如图1所示的有压气体涡轮增压系统，包括压力气源1、涡轮压气机2和动力涡轮 3，所述涡轮压气机2的气体入口与所述压力气源1连通，所述涡轮压气机2的气体出口与 高压气体导管4连通，所述动力涡轮3的气体入口与所述压力气源1连通，所述动力涡轮3 的气体出口与低压气体导管5连通。利用所述压力气源1中的一部分有压气体推动所述动 力涡轮3作功，所述动力涡轮3对所述涡轮压气机2输出动力，所述涡轮压气机2将所述压 力气源1中的另一部分有压气体进行压缩，进而得到更高压力的压缩气体。实施例2如图2所示的有压气体涡轮增压系统，其与实施例1的区别在于所述压力气源1 和所述涡轮压气机2之间的气体通道上和所述动力涡轮3和所述压力气源1之间的气体通 道上分别设排热器1234，所述排热器1234设为散热器，用来将所述压力气源1中的有压气 体冷却，提高所述动力涡轮3的动力和所述涡轮压气机2的压气效率。实施例3如图3所示的有压气体涡轮增压系统，其与实施例2的区别在于所述排热器 1234设为以冷却为目的的热交换器，所述低压气体导管5与所述排热器1234的冷流体入口 连通，利用经所述动力涡轮3降温后的气体作为所述动力涡轮排热器1234的冷源。实施例4如图4所示的有压气体涡轮增压系统，其与实施例2的区别在于在所述压力气源 1上、所述压力气源1和所述涡轮压气机2之间的气体通道上、在所述涡轮压气机2上和所 述动力涡轮3和所述压力气源1之间的气体通道上设排热器1234，所述排热器1234设为散 热器，用来将所述有压气体涡轮增压系统内的气体冷却，提高所述动力涡轮3的动力和所 述涡轮压气机2的压气效率。权利要求1.一种有压气体涡轮增压系统，包括压力气源(1)、涡轮压气机( 和动力涡轮(3)，其 特征在于所述涡轮压气机( 的气体入口与所述压力气源(1)连通，所述涡轮压气机(2) 的气体出口与高压气体导管(4)连通，所述动力涡轮(3)的气体入口与所述压力气源(1) 连通，所述动力涡轮(3)的气体出口与低压气体导管( 连通。
2.如权利要求1所述有压气体涡轮增压系统，其特征在于在所述压力气源(1)上、所 述压力气源(1)和所述涡轮压气机( 之间的气体通道上、在所述涡轮压气机( 上、在所 述高压气体导管(4)上、和/或在所述动力涡轮C3)和所述压力气源(1)之间的气体通道 上设排热器(1234)。
3.如权利要求2所述有压气体涡轮增压系统，其特征在于所述低压气体导管(5)与 所述排热器(1234)的冷流体入口连通，利用经所述动力涡轮(3)降温后的气体作为所述动 力涡轮排热器(1234)的冷源。
专利摘要本实用新型公开了一种有压气体涡轮增压系统，包括压力气源、涡轮压气机和动力涡轮，所述涡轮压气机的气体入口与所述压力气源连通，所述涡轮压气机的气体出口与高压气体导管连通，所述动力涡轮的气体入口与所述压力气源连通，所述动力涡轮的气体出口与低压气体导管连通。本实用新型结构简单，成本低，简化了传统气体压缩系统。
文档编号F01D15/08GK201826903SQ20102057257
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪