专利名称：涡轮增压气体压缩系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体压缩领域，尤其是一种气体压缩系统。
背景技术：
传统气体压缩机，一般说来，都具有体积庞大、效率低的特点，而且级数多，从而导致了重量大、制造成本高的缺陷。因此，需要发明一种新型气体压缩系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下
一种涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机、叶轮压气机和叶轮动力机构，所述叶轮压气机的气体出口与所述气体压缩机的压缩机进气通道连通，所述气体压缩机的压缩机供气通道与所述叶轮动力机构的气体入口连通，所述叶轮动力机构对所述叶轮压气机输出动力。所述叶轮动力机构的气体出口与成品气储罐连通。在所述压缩机供气通道上设射流泵。在所述压缩机供气通道上设燃烧室。在所述气体压缩机与所述燃烧室之间的所述压缩机供气通道上设回热器，所述叶轮动力机构的气体出口与所述回热器的加热流体入口连通。选择性地，在所述叶轮压缩机与所述燃烧室之间和/或在所述燃烧室和所述叶轮动力机构之间设射流泵。一种涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机、叶轮压气机和叶轮动力机构，所述叶轮压气机的气体出口与所述气体压缩机的压缩机进气通道连通；在所述气体压缩机的压缩机供气通道上设供气旁通口或在与所述气体压缩机的压缩机供气通道连通的成品气储罐上设供气旁通口，所述供气旁通口经旁通管与所述叶轮动力机构的气体入口连通，所述叶轮动力机构对所述叶轮压气机输出动力。在所述旁通管上设射流泵。在所述旁通管上设燃烧室。在所述旁通管上设控制阀。在所述供气旁通口和所述燃烧室之间的所述旁通管上设回热器，所述叶轮动力机构的气体出口与所述回热器的加热流体入口连通。选择性地，在所述供气旁通口和所述燃烧室之间和/或在所述燃烧室和所述叶轮动力机构之间设射流泵。在所述压缩机进气通道上设冷却器，和/或在所述压缩机供气通道上设冷却器。所述叶轮动力机构的气体出口与次级叶轮动力机构的气体入口连通。所述压缩机供气通道与所述叶轮动力机构和次级叶轮动力机构之间的连通通道经跨级连通管连通。
在所述跨级连通管上设控制阀。所述叶轮动力机构对所述气体压缩机输出动力。所述气体压缩机设为活塞式气体压缩机。所述叶轮压气机设为多级涡轮压气机，和/或所述叶轮动力机构设为多级动力涡轮。在所述气体压缩机上设排热器，和/或在所述叶轮压气机上设排热器，和/或在所述叶轮动力机构上设排热器，和/或在所述压缩机进气通道上设排热器，和/或在所述压缩机供气通道上设排热器。所述叶轮动力机构的气体出口与所述排热器的冷却气体入口连通，利用经过所述叶轮动力机构降温后的气体作为所述排热器的冷源使用。所述叶轮动力机构的气体出口与所述叶轮压气机的气体入口连通，使经过所述叶轮动力机构降温后的气体重新进入所述叶轮压气机。本发明的原理是利用所述气体压缩机(例如活塞式气体压缩机)输出的压缩气体的全部或一部分直接或经所述燃烧室加热或经所述射流泵引射低压气体后推动所述叶轮动力机构，所述叶轮机构对设置在所述气体压缩机的所述压气机进气通道上的所述叶轮压气机输出动力，所述叶轮压气机将需要被压缩的气体增压后或增压冷却后送入所述气体压缩机；在将所述气体压缩机输出的压缩气体的一部分直接或经所述燃烧室加热或经所述射流泵引射低压气体后推动所述叶轮动力机构的结构中，将由所述气体压缩机输出的压缩气体的另一部分气体作为成品压缩气体输出；在所述气体压缩机输出的压缩气体的全部直接或经所述燃烧室加热或经所述射流泵引射低压气体后推动所述叶轮动力机构的结构中，将由所述叶轮动力机构的气体出口排出的气体直接或经所述回热器后作为成品压缩气体输出；换句话说，本发明是利用了所述叶轮压气机对需要压缩的气体进行增压，从而降低了整个系统的体积和重量，提高了效率。本发明中，所述的跨级连通管是指连通上一级的叶轮动力机构的工质入口和下一级的叶轮动力机构(即次级叶轮动力机构)的工质入口的连通通道。本发明中，所述燃烧室可以设为连续燃烧室，也可以设为间歇式燃烧室。本发明中，所谓的气体压缩机是指一切可以对气体进行压缩的机构，例如活塞式压气机、螺杆式压气机、叶轮式压气机、罗茨风机、流体压气机等；所谓的流体压气机是指利用流体对气体进行压缩的机构，例如利用射流泵(喷射器)对气体进行压缩的机构，再例如将液体泵入容器内使容器内的气体增压的机构等。本发明所公开的涡轮增压气体压缩系统可以使所述动力叶轮机构和所述叶轮压气机处于相当高的转速下工作，充分发挥所述动力叶轮机构和所述叶轮压气机的优势。不仅如此，在这个系统中，如果对进入所述动力叶轮机构的压缩气体进行一定的冷却，就可以使所述动力叶轮机构的气体出口的温度处于较低甚至相当低的水平，为此，由所述动力叶轮机构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涡轮增压气体压缩系统中的需要冷却的气体、工质或部件进行冷却。本发明中，所谓的压缩机排气道是指与所述气体压缩机的压缩气体出口连通的压缩气体通道；所谓的压缩机进气道是指与所述气体压缩机的气体入口连通的气体通道；所谓的排气是指被所述气体压缩机压缩后的高压压缩气体；所谓冷却器是指一切能够对气体进行冷却的装置，可以是散热器，也可以是以降温为目的的热交换器，还可以是将温度较低的流体与高压压缩气体进行混合的混合式排气降温器，所谓的混合式排气降温器是指将高压压缩气体和低温流体直接混合进行传热的降温器，其本质是一个容器，在此容器中排气和低温流体进行混合，为了增加混合的均勻度，在此容器中可设导流结构、搅拌机构或射流结构；所谓排热器是指将热量对外排出的装置，它可以是散热器，也可以是以降温为目的的热交换器；所谓多段是指多个叶轮压气机串联或多个动力叶轮机构串联；所谓第一个单级和第二个单级的排列顺序是以气缸为起点沿气体连接管道以离开气缸远近为依据的，距离气缸近的为第一级，次之为第二级，依此类推。 本发明中，所谓的连通是指直接连通、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。本发明中，所谓的动力叶轮机构是指一切利用气体流动膨胀对外作功的机构，例如动力透平、动力涡轮等。本发明中，所谓的叶轮压气机是指一切利用叶轮对气体进行压缩的装置，如离心压气机、轴流压气机等，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。本发明中，所谓的回热器的加热流体入口是指设置在所述回热器上的用于导入加热流体的入口，在回热器中，温度升高的流体称为被加热流体，温度降低的流体称为加热流体。本发明中，所谓的在A和B之间设射流泵是指A与所述射流泵的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵的射流泵气体出口与B连通，所述射流泵的射流泵低压气体入口可以与大气连通，也可以与其他气源连通；例如所谓的“在所述压缩机供气通道上设射流泵”是指所述压缩机供气通道的来流进入所述射流泵的射流泵动力气体喷射口，所述射流泵的射流泵气体出口与所述压缩机供气通道的去流连通；当在所述燃烧室和所述叶轮动力机构的气体入口之间的所述压缩机供气通道上设射流泵时，所述燃烧室经所述压缩机供气通道的一段与所述射流泵的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵的射流泵气体出口经所述压缩机供气通道的另一段与所述叶轮动力机构的气体入口连通；当在所述气体压缩机与所述燃烧室之间的所述压缩机供气通道上设射流泵时，所述气体压缩机的气体出口经所述压缩机供气通道的一段与所述射流泵的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵的射流泵气体出口经所述压缩机供气通道上的另一段与所述燃烧室的气体入口连通；再例如，所谓的“在所述旁通管上设射流泵”是指所述供气旁通口经所述旁通管的一段与所述射流泵的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵的射流泵气体出口经所述旁通管的另一段与所述叶轮动力机构的气体入口连通；当所述旁通管上设有燃烧室时，所述射流泵可以位于所述燃烧室两端的所述旁通管上，具体连接时，所述旁通管的来流进入所述射流泵的射流泵动力气体喷射口，所述射流泵的射流泵气体出口与所述旁通管的去流连通。本发明中，所谓的压缩机供气通道是指所述气体压缩机对外输出压缩气体的通道，在传统气体压缩系统中，所述压气机供气道通常与成品气储罐连通。本发明中，所谓的压缩机进气通道是指需要被压缩的气体进入所述气体压缩机的通道。本发明中，所谓的射流泵是指通过动力流体引射非动力流体，两流体相互作用从一个出口排出的装置，所谓的射流泵可以是气体射流泵(即喷射泵)，也可以是液体射流泵；所谓的射流泵可以是传统射流泵，也可以是非传统射流泵。本发明中，所谓的传统射流泵是指由两个套装设置的管构成的，向内管提供高压动力气体，内管高压动力气体在外管内喷射，在内管高压动力气体喷射和外管的共同作用下使内外管之间的其他气体(从外管进入的气体)沿内管高压动力气体的喷射方向产生运动的装置；所谓射流泵的外管可以有缩扩区，外管可以设为文丘里管，内管喷嘴可以设为拉瓦尔喷管，所谓的缩扩区是指外管内截面面积发生变化的区域；所述射流泵至少有三个接口或称通道，即射流泵动力气体喷射口、射流泵低压气体入口和射流泵气体出口。本发明中，所谓的非传统射流泵是指由两个或两个以上相互套装设置或相互并列设置的管构成的，其中至少一个管与动力气体源连通，并且动力气体源中的动力气体的流动能够引起其他管中的气体产生定向流动的装置；所谓射流泵的管可以有缩扩区，可以设为文丘里管，管的喷嘴可以设为拉瓦尔喷管，所谓的缩扩区是指管内截面面积发生变化的区域；所述射流泵至少有三个接口或称通道，即射流泵动力气体喷射口、射流泵低压气体入口和射流泵气体出口 ；所述射流泵可以包括多个射流泵动力气体喷射口，在包括多个射流泵动力气体喷射口的结构中，所述射流泵动力气体喷射口可以布置在所述射流泵低压气体入口的管道中心区，也可以布置在所述射流泵低压气体入口的管道壁附近，所述射流泵动力气体喷射口也可以是环绕所述射流泵低压气体入口管道壁的环形喷射口。本发明中，所述射流泵包括多级射流泵，多股射流泵和脉冲射流泵等。本发明中，根据气体压缩领域和发动机领域的公知技术，在必要的地方设必要的部件、单元和系统，例如在所述燃烧室上应设置燃料入口(或燃料喷射器)、氧化剂入口(或含氧气体)、在必要时应设火花塞等。本发明的有益效果如下
本发明所公开的涡轮增压气体压缩系统相对于现有气体压缩系统而言具有体积小、重量轻、效率高的特点，具有广阔的应用前景。
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图； 图2所示的是本发明实施例2的结构示意图3所示的是本发明实施例3的结构示意图； 图4所示的是本发明实施例4的结构示意图； 图5所示的是本发明实施例5的结构示意图； 图6所示的是本发明实施例6的结构示意图； 图7所示的是本发明实施例7的结构示意图； 图8所示的是本发明实施例8的结构示意图； 图9所示的是本发明实施例9的结构示意图； 图10所示的是本发明实施例10的结构示意图； 图11所示的是本发明实施例11的结构示意图； 图12所示的是本发明实施例12的结构示意图； 图13所示的是本发明实施例13的结构示意图； 图14所示的是本发明实施例14的结构示意图；图15所示的是本发明实施例15的结构示意图； 图16所示的是本发明实施例16的结构示意图； 图17所示的是本发明实施例17的结构示意图； 图18所示的是本发明实施例18的结构示意图； 图19所示的是本发明实施例19的结构示意图； 图20所示的是本发明实施例20的结构示意图； 图21所示的是本发明实施例21的结构示意图； 图22所示的是本发明实施例22的结构示意图； 图23所示的是本发明实施例23的结构示意图； 图M所示的是本发明实施例M的结构示意图； 图25所示的是本发明实施例25的结构示意图； 图沈所示的是本发明实施例沈的结构示意图， 图中
1气体压缩机、2叶轮压气机、3叶轮动力机构、4压缩机进气通道、5压缩机供气通道、 6供气旁通口、7成品气储罐、8回热器、9旁通管、12射流泵、13燃烧室、15控制阀、16冷却器、17次级叶轮动力机构、18跨级连通管、20多级涡轮压气机、21多级动力涡轮、22多段涡轮压气机、23多段动力涡轮、M排热器、25热交换器。
具体实施例方式实施例1
如图1所示的涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机1、叶轮压气机2和叶轮动力机构3，所述叶轮压气机2的气体出口与所述气体压缩机1的压缩机进气通道4连通，所述气体压缩机1的压缩机供气通道5与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述叶轮动力机构3对所述叶轮压气机2输出动力，所述气体压缩机1设为活塞式气体压气机。具体实施时，所述气体压缩机还可以是螺杆式压气机、叶轮式压气机、罗茨风机、 流体压气机等。实施例2
如图2所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于所述叶轮动力机构3 的气体出口与成品气储罐7连通，将所述叶轮动力机构3的气体出口处的气体作为压缩气体使用。实施例3
如图3所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于在所述压缩机供气通道5与所述叶轮动力机构3的气体入口之间的所述压缩机供气通道5上设射流泵12，即所述气体压缩机1的压缩气体出口通过所述压缩机供气通道5的一段与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12的射流泵气体出口通过所述压缩机供气通道5的另一段与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例4
如图4所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于在所述压缩机供气通道5与所述叶轮动力机构3的气体入口之间的所述压缩机供气通道5上设燃烧室13。实施例5
如图5所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例4的区别在于在所述气体压缩机1 与所述燃烧室13之间的所述压缩机供气通道5上设回热器8，所述叶轮动力机构3的气体出口与所述回热器8的加热流体入口连通，所述回热器8的加热流体出口与成品气储罐7 连通，将经过所述回热器8降温的所述叶轮动力机构3的气体出口处的气体作为压缩气体使用。实施例6
如图6所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例4的区别在于在所述燃烧室13与所述叶轮动力机构3之间的所述压缩机供气通道5上设射流泵12，即所述燃烧室13经所述压缩机供气通道5与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12的射流泵气体出口经所述压缩机供气通道5与所述燃烧室13连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，所述叶轮动力机构3对所述气体压缩机1输出动力，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例7
如图7所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例4的区别在于在所述气体压缩机1 和所述燃烧室13之间的所述压缩机供气通道5上设射流泵12，即所述气体压缩机1的气体出口经所述压缩机供气通道5与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12的射流泵气体出口经所述压缩机供气通道5与所述燃烧室13的气体入口连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例8
如图8所示的涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机1、叶轮压气机2和叶轮动力机构3，所述叶轮压气机2的气体出口与所述气体压缩机1的压缩机进气通道4连通；在所述气体压缩机1的压缩机供气通道5上设供气旁通口 6，所述供气旁通口 6与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述叶轮动力机构3对所述叶轮压气机2输出动力，所述压缩机供气通道5与成品气储罐7连通，所述气体压缩机1设为活塞式气体压气机。具体实施时，所述气体压缩机还可以是螺杆式压气机、叶轮式压气机、罗茨风机、 流体压气机等。本实施例所公开的方案中，气体首先进入所述叶轮压气机2，在所述叶轮压气机2 内被增压后进入所述气体压缩机1，气体在所述气体压缩机1内被进一步压缩增压后排出所述气体压缩机1，由所述气体压缩机1排出的气体去推动所述叶轮动力机构3，使所述叶轮动力机构3对叶轮压气机2输出动力，由气体压缩机1排出的气体的另一部分作为系统输出的高压压缩气体储存在所述成品气储罐7中，这样就充分发挥了叶轮压气机2和气体压缩机1各自的优势，实现了高效的气体压缩系统。实施例9
如图9所示的涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机1、叶轮压气机2和叶轮动力机构3，所述叶轮压气机2的气体出口与所述气体压缩机1的压缩机进气通道4连通；在与所述气体压缩机1的压缩机供气通道5连通的成品气储罐7上设供气旁通口 6，所述供气旁通口 6与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述叶轮动力机构3对所述叶轮压气机2输出动力。实施例10
如图10所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例8的区别在于在所述供气旁通口 6和所述叶轮动力机构3的气体入口之间的所述旁通管9上设射流泵12，即所述供气旁通口 6经所述旁通管9的一段与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12 的射流泵气体出口经所述旁通管9的另一段与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例11
如图11所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例8的区别在于在所述供气旁通口 6和所述叶轮动力机构3的气体入口之间的旁通管9上设燃烧室13，所述叶轮动力机构3 对所述气体压缩机1输出动力。实施例12
如图12所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例8的区别在于在所述供气旁通口 6和所述叶轮动力机构3的气体入口之间的旁通管9上设控制阀15，所述控制阀15的作用是用来调整所述气体压缩机1产生的压缩气体作为所述叶轮动力机构3的动力气体的比例。实施例13
如图13所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例11的区别在于在所述供气旁通口 6和所述燃烧室13之间设回热器8，所述叶轮动力机构3的气体出口与所述回热器8的加热流体入口连通。实施例14
如图14所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例11的区别在于在所述供气旁通口 6和所述燃烧室13之间的所述旁通管9上设射流泵12，即所述供气旁通口 6经所述旁通管 9的一段与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12的射流泵气体出口经所述旁通管9的另一段与所述燃烧室13连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例15
如图15所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例11的区别在于在所述燃烧室13 和所述叶轮动力机构3之间的所述旁通管9上设射流泵12，即所述燃烧室13经所述旁通管9的一段与所述射流泵12的射流泵动力气体喷射口连通，所述射流泵12的射流泵气体出口经所述旁通管9的另一段与所述叶轮动力机构3的气体入口连通，所述射流泵12的射流泵低压气体入口与大气连通，选择性地，所述射流泵12的射流泵低压气体入口也可以与其他气源连通。实施例16
如图16所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于在所述压缩机进气通道4上设冷却器16，所述冷却器16的作用是为了给所述气体压缩机1的进气进行冷却， 提高进气效率。
实施例17
如图17所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例8的区别在于在所述压缩机进气通道4上设冷却器16。这样设置的目的是将进入所述气体压缩机1的气体进行冷却，增加进入所述气体压缩机1的气体的量，提高所述气体压缩机1的压气效率。具体实施时，还可以在所述压缩机供气通道5上设冷却器16。实施例18
如图18所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例8的区别在于所述叶轮动力机构 3的气体出口与次级叶轮动力机构17的气体入口连通。实施例19
如图19所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例18的区别在于所述压缩机供气通道5与所述叶轮动力机构3和次级叶轮动力机构17之间的连通通道经跨级连通管18连通，用来增加所述次级叶轮动力机构17的动力气体。实施例20
如图20所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例19的区别在于在所述跨级连通管 18上设控制阀15，所述控制阀15的作用是用来调整所述气体压缩机1产生的压缩气体作为所述次级叶轮动力机构17的动力气体的比例。实施例21
如图21所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于所述叶轮压气机设为多级涡轮压气机20，所述叶轮动力机构设为多级动力涡轮21。这样设置的目的同样是为了提高所述叶轮动力机构3的动力，同时提高所述叶轮压气机2的压气效率。具体实施时，也可以只将所述叶轮压气机设为多级涡轮压气机20，或只将所述叶轮动力机构设为多级动力涡轮21。实施例22
如图22所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于所述叶轮压气机设为由多个单级涡轮压气机组成的多段涡轮压气机22，所述叶轮动力机构设为由多个单级动力涡轮组成的多段动力涡轮23。所述多段涡轮压气机22中的第一个单级涡轮压气机与所述多段动力涡轮23中的第一个单级动力涡轮同轴设置，所述多段涡轮压气机22中的第二个单级涡轮压气机与所述多段动力涡轮23中的第二个单级所述动力涡轮同轴设置，依此类推。这样设置的目的同样是为了提高所述叶轮动力机构3的动力，同时提高所述叶轮压气机2的压气效率。具体实施时，也可以只将所述叶轮压气机设为由多个单级涡轮压气机组成的多段涡轮压气机22，或只将所述叶轮动力机构设为由多个单级动力涡轮组成的多段动力涡轮 23。实施例23
如图23所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例22的区别在于所述多段涡轮压气机22中的第一个单级涡轮压气机与所述多段动力涡轮23中的第二个单级动力涡轮同轴设置，所述多段涡轮压气机22中的第二个单级涡轮压气机与所述多段动力涡轮23中的第一个单级动力涡轮同轴设置。所谓第一个单级和第二个单级的排列顺序是以气缸为起点沿气体连接管道以离开气缸远近为依据的，距离气缸近的为第一级，次之为第二级，依此类推。9/9页实施例24
如图M所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于在所述叶轮压气机 2上设排热器M，所述排热器M设为散热器。这样设置的目的是将所述叶轮压气机2内的气体进行冷却，实现近似恒温压缩，提高所述叶轮压气机2的压气效率。具体实施时，还可以在所述气体压缩机1上设排热器M，和/或在所述叶轮动力机构3上设排热器M，和/或在所述压缩机进气通道4上设排热器M，和/或在所述压缩机供气通道5上设排热器对。实施例25
如图25所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例对的区别在于在所述压缩机进气通道4上设排热器，在所述压缩机供气通道5上设排热器，所述排热器设为以降温为目的的热交换器25，所述叶轮动力机构3的气体出口与所述热交换器25的冷却气体入口连通，利用经过所述叶轮动力机构3降温后的气体作为冷源使用，将气体进行冷却，提高系统的压缩效率。实施例沈
如图沈所示的涡轮增压气体压缩系统，其与实施例1的区别在于所述叶轮动力机构 3的气体出口与所述叶轮压气机2的气体入口连通，使经过所述叶轮动力机构3降温后的气体重新进入所述叶轮压气机2。这样设置的目的同样是将进气进行冷却，增加进入叶轮压气机2的气体的量，提高叶轮压气机2的压气效率，同时提高气体的利用率。显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种涡轮增压气体压缩系统，其特征在于包括气体压缩机(1)、叶轮压气机(2)和叶轮动力机构(3)，所述叶轮压气机(2)的气体出口与所述气体压缩机(1)的压缩机进气通道(4)连通，所述气体压缩机(1)的压缩机供气通道(5 )与所述叶轮动力机构(3 )的气体入口连通，所述叶轮动力机构(3)对所述叶轮压气机(2)输出动力。
2.如权利要求1所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮动力机构(3)的气体出口与成品气储罐(7)连通。
3.如权利要求1所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述压缩机供气通道(5) 上设射流泵(12)。
4.如权利要求1所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述压缩机供气通道(5) 上设燃烧室(13)。
5.如权利要求4所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述气体压缩机(1)与所述燃烧室(13)之间的所述压缩机供气通道(5)上设回热器(8)，所述叶轮动力机构(3)的气体出口与所述回热器(8)的加热流体入口连通。
6.一种涡轮增压气体压缩系统，其特征在于包括气体压缩机(1)、叶轮压气机(2)和叶轮动力机构(3)，所述叶轮压气机(2)的气体出口与所述气体压缩机(1)的压缩机进气通道(4 )连通；在所述气体压缩机(1)的压缩机供气通道(5 )上设供气旁通口( 6 )或在与所述气体压缩机(1)的压缩机供气通道(5)连通的成品气储罐(7)上设供气旁通口(6)，所述供气旁通口(6)经旁通管(9)与所述叶轮动力机构(3)的气体入口连通，所述叶轮动力机构 (3)对所述叶轮压气机(2)输出动力。
7.如权利要求6所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述旁通管(9)上设射流泵(12)。
8.如权利要求6所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述旁通管(9)上设燃烧室(13)。
9.如权利要求6所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述旁通管(9)上设控制阀(15)。
10.如权利要求8所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述供气旁通口(6)和所述燃烧室(13)之间的所述旁通管(9)上设回热器(8)，所述叶轮动力机构(3)的气体出口与所述回热器(8)的加热流体入口连通。
11.如权利要求1或6所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述压缩机进气通道(4 )上设冷却器(16 )，和/或在所述压缩机供气通道(5 )上设冷却器(16 )。
12.如权利要求1至10任意之一所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮动力机构(3)的气体出口与次级叶轮动力机构(17)的气体入口连通。
13.如权利要求12所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述压缩机供气通道(5) 与所述叶轮动力机构(3)和次级叶轮动力机构(17)之间的连通通道经跨级连通管(18)连ο
14.如权利要求13所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述跨级连通管(18) 上设控制阀(15)。
15.如权利要求4、5、8或10所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮动力机构(3)对所述气体压缩机(1)输出动力。
16.如权利要求1至10任意之一所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述气体压缩机(1)设为活塞式气体压缩机。
17.如权利要求1至10任意之一所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮压气机(2)设为多级涡轮压气机(20)，和/或所述叶轮动力机构(3)设为多级动力涡轮 (21)。
18.如权利要求1至10任意之一所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于在所述气体压缩机(1)上设排热器(24 )，和/或在所述叶轮压气机(2 )上设排热器(24 )，和/或在所述叶轮动力机构(3)上设排热器(24)，和/或在所述压缩机进气通道(4)上设排热器(24)， 和/或在所述压缩机供气通道(5)上设排热器(24)。
19.如权利要求18所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮动力机构(3)的气体出口与所述排热器(24)的冷却气体入口连通。
20.如权利要求1至10任意之一所述涡轮增压气体压缩系统，其特征在于所述叶轮动力机构(3)的气体出口与所述叶轮压气机(2)的气体入口连通。
全文摘要
本发明公开了一种涡轮增压气体压缩系统，包括气体压缩机、叶轮压气机和叶轮动力机构，所述叶轮压气机的气体出口与所述气体压缩机的压缩机进气通道连通，所述气体压缩机的压缩机供气通道与所述叶轮动力机构的气体入口连通，所述叶轮动力机构对所述叶轮压气机输出动力。本发明所公开的涡轮增压气体压缩系统相对于现有气体压缩系统而言具有体积小、重量轻、效率高的特点，具有广阔的应用前景。
文档编号F02C3/14GK102383935SQ201110313018
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月15日 优先权日2010年10月22日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪