气体动力装置的制作方法

技术领域：

本发明属于能源与动力技术领域。

背景技术：
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利用热能转化为机械能，为人类生活与生产当中所常见；在热变功技术领域，采用燃气轮机循环原理工作的气体动力装置较为常见，在热变功领域有着重要的地位。从构成这类气体动力装置的部件来看，膨胀机、压缩机和热交换器是必不可少的基本部件和核心部件；其中，压缩机和膨胀机这两种核心部件的制造难度大，对材料的要求高，制造成本高。因此，设法减少压缩机或膨胀机的数量，或是利用简单的部件对其加以替代，必将显著降低气体动力装置的制造难度和制造成本，有利于气体动力装置的推广及应用。

本发明以保持或有效提高气体动力装置的热效率为前提，以降低其核心部件的制造难度和制造成本为目的，兼顾整体装置设计和制造的协调，提出了采用膨胀增速机替代主膨胀机、采用双能压缩机替代主压缩机的气体动力装置。

技术实现要素：
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本发明主要目的是要提供采用膨胀增速机替代主膨胀机、采用双能压缩机替代主压缩机的气体动力装置，具体发明内容分项阐述如下：

1.气体动力装置，主要由膨胀机、喷管、压缩机、扩压管、冷却器和高温热交换器所组成；膨胀机有循环介质通道经喷管与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道经扩压管与压缩机连通，压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机连接压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

2.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

3.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和回热器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经回热器与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道经双能压缩机和回热器与高温热交换器连通，高温热交换器还有循环介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

4.气体动力装置，主要由冷却器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

5.气体动力装置，主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和回热器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经回热器与冷却器连通，冷却器还有热源介质通道经双能压缩机和回热器与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

6.气体动力装置，主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机有循环介质通道与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道经双能压缩机和高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

7.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机有循环介质通道与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道经双能压缩机和高温热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

8.气体动力装置，主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机有循环介质通道与冷却器连通，冷却器还有循环介质通道经双能压缩机和高温热交换器与喷管连通，喷管还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

9.气体动力装置，主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀机连通，膨胀机还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

10.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二高温热交换器和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

11.气体动力装置，主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与喷管连通，喷管还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

12.气体动力装置，主要由压缩机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与压缩机连通，压缩机还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接压缩机和双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

13.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二高温热交换器和第二双能压缩机所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

14.气体动力装置，主要由扩压管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与扩压管连通，扩压管还有循环介质通道经第二高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器和第二高温热交换器还分别有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

15.气体动力装置，主要由压缩机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接压缩机和双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

16.气体动力装置，主要由压缩机、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器与压缩机连通，压缩机还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接压缩机和双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

17.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

18.气体动力装置，主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机、第二双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器与第二双能压缩机连通，第二双能压缩机还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机和第二双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

19.气体动力装置，主要由扩压管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与扩压管连通，扩压管还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

20.气体动力装置，主要由扩压管、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机有热源介质通道经冷却器与扩压管连通，扩压管还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

21.气体动力装置，主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与膨胀机连通，膨胀机还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

22.气体动力装置，主要由膨胀机、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器与膨胀机连通，膨胀机还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

23.气体动力装置，主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

24.气体动力装置，主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器与第二膨胀增速机连通，第二膨胀增速机还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

25.气体动力装置，主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机有循环介质通道经冷却器与喷管连通，喷管还有循环介质通道经第二冷却器与双能压缩机连通，双能压缩机还有循环介质通道经高温热交换器与膨胀增速机连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器还有热源介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

26.气体动力装置，主要由喷管、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机连通，膨胀增速机还有热源介质通道经冷却器与喷管连通，喷管还有热源介质通道经第二冷却器和双能压缩机与外部连通，膨胀增速机连接双能压缩机并传输动力，冷却器和第二冷却器还分别有冷却介质通道与外部连通，形成气体动力装置。

附图说明：

图1是依据本发明所提供的气体动力装置第1种原则性热力系统图。

图2是依据本发明所提供的气体动力装置第2种原则性热力系统图。

图3是依据本发明所提供的气体动力装置第3种原则性热力系统图。

图4是依据本发明所提供的气体动力装置第4种原则性热力系统图。

图5是依据本发明所提供的气体动力装置第5种原则性热力系统图。

图6是依据本发明所提供的气体动力装置第6种原则性热力系统图。

图7是依据本发明所提供的气体动力装置第7种原则性热力系统图。

图8是依据本发明所提供的气体动力装置第8种原则性热力系统图。

图9是依据本发明所提供的气体动力装置第9种原则性热力系统图。

图10是依据本发明所提供的气体动力装置第10种原则性热力系统图。

图11是依据本发明所提供的气体动力装置第11种原则性热力系统图。

图12是依据本发明所提供的气体动力装置第12种原则性热力系统图。

图13是依据本发明所提供的气体动力装置第13种原则性热力系统图。

图14是依据本发明所提供的气体动力装置第14种原则性热力系统图。

图15是依据本发明所提供的气体动力装置第15种原则性热力系统图。

图16是依据本发明所提供的气体动力装置第16种原则性热力系统图。

图17是依据本发明所提供的气体动力装置第17种原则性热力系统图。

图18是依据本发明所提供的气体动力装置第18种原则性热力系统图。

图19是依据本发明所提供的气体动力装置第19种原则性热力系统图。

图20是依据本发明所提供的气体动力装置第20种原则性热力系统图。

图21是依据本发明所提供的气体动力装置第21种原则性热力系统图。

图22是依据本发明所提供的气体动力装置第22种原则性热力系统图。

图23是依据本发明所提供的气体动力装置第23种原则性热力系统图。

图24是依据本发明所提供的气体动力装置第24种原则性热力系统图。

图25是依据本发明所提供的气体动力装置第25种原则性热力系统图。

图26是依据本发明所提供的气体动力装置第26种原则性热力系统图。

图中，1-膨胀机，2-喷管，3-压缩机，4-扩压管，5-冷却器，6-高温热交换器，7-膨胀增速机，8-双能压缩机，9-回热器，10-第二膨胀增速机，11-第二高温热交换器，12-第二双能压缩机，13-第二冷却器。

为了能够清楚地认识本发明的内涵与实质，这里还要对前面提及的两个主要部件给出如下说明：

(1)膨胀增速机——在一定压降下，实现降压作功和降压增速双重功能的设备，是膨胀机和喷管的结合体。

(2)双能压缩机——利用外部机械能和流体自身动能共同实现介质压力升高的设备，是压缩机和扩压管的结合体。

具体实施方式：

首先要说明的是，在结构和流程的表述上，非必要情况下不重复进行；对显而易见的流程不作表述。下面结合附图和实例来详细描述本发明。

图1所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由膨胀机、喷管、压缩机、扩压管、冷却器和高温热交换器所组成；膨胀机1有循环介质通道经喷管2与冷却器5连通，冷却器5还有循环介质通道经扩压管4与压缩机3连通，压缩机3还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀机1连通，膨胀机1连接压缩机3并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀机1排放的循环介质流经喷管1降压、降温并增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管4升压、升温并降速，流经压缩机3升压升温，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀机1降压作功；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀机1输出的功分别提供给压缩机3作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图2所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图3所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和回热器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经回热器9与冷却器5连通，冷却器5还有循环介质通道经双能压缩机8和回热器9与高温热交换器6连通，高温热交换器6还有循环介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经回热器9和冷却器5并逐步放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经回热器9和高温热交换器6并逐步吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图4所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图5所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和回热器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经回热器9与冷却器5连通，冷却器5还有热源介质通道经双能压缩机8和回热器9与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经回热器9和冷却器5并逐步放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经回热器9并吸热，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图6所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道与冷却器5连通，冷却器5还有循环介质通道经双能压缩机8和高温热交换器6与膨胀机1连通，膨胀机1还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的循环介质，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀机1和膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图7所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道与冷却器5连通，冷却器5还有循环介质通道经双能压缩机8和高温热交换器6与第二膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机10还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入第二膨胀增速机10降压作功和降压增速；第二膨胀增速机10排放的循环介质，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7和第二膨胀增速机10输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图8所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机和双能压缩机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道与冷却器5连通，冷却器5还有循环介质通道经双能压缩机8和高温热交换器6与喷管2连通，喷管2还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入喷管2降压、降温并增速；喷管2排放的循环介质，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图9所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀机1连通，膨胀机1还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的循环介质，流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀机1和膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图10所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二高温热交换器和第二膨胀增速机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与第二膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机10还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入第二膨胀增速机10降压作功和降压增速；第二膨胀增速机10排放的循环介质，流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀增速机7和第二膨胀增速机10输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图11所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与喷管2连通，喷管2还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入喷管2降压、降温并增速；喷管2排放的循环介质，流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图12所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与压缩机3连通，压缩机3还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接压缩机3和双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入压缩机3升压升温；压缩机3排放的循环介质，流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给压缩机3和双能压缩机10作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图13所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二高温热交换器和第二双能压缩机所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与第二双能压缩机12连通，第二双能压缩机12还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8和第二双能压缩机12并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入第二双能压缩机12升压、升温并降速；第二双能压缩机12排放的循环介质，流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给双能压缩机8和第二双能压缩机12作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图14所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二高温热交换器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与扩压管4连通，扩压管4还有循环介质通道经第二高温热交换器11与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5还有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6和第二高温热交换器11还分别有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入扩压管4升压、升温并降速；扩压管4排放的循环介质流经第二高温热交换器11并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6和第二高温热交换器11提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质通过冷却器5带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图15所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与压缩机3连通，压缩机3还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接压缩机3和双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质，流经冷却器5并放热，流经压缩机3升压升温；压缩机3排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给压缩机3和双能压缩机8作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图16所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由压缩机、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5与压缩机3连通，压缩机3还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接压缩机3和双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经压缩机3升压升温；压缩机3排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给压缩机3和双能压缩机8作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图17所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与第二双能压缩机12连通，第二双能压缩机12还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8和第二双能压缩机12并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质，流经冷却器5并放热，流经第二双能压缩机12升压、升温并降速；第二双能压缩机12排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给双能压缩机8和第二双能压缩机12作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图18所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机、第二双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5与第二双能压缩机12连通，第二双能压缩机12还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8和第二双能压缩机12并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经第二双能压缩机12升压、升温并降速；第二双能压缩机12排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功提供给双能压缩机8和第二双能压缩机12作动力，膨胀增速机7输出的功还对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图19所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与扩压管4连通，扩压管4还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经扩压管4升压、升温并降速；扩压管4排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图20所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由扩压管、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7有热源介质通道经冷却器5与扩压管4连通，扩压管4还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经扩压管4升压、升温并降速；扩压管4排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图21所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由膨胀机、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与膨胀机1连通，膨胀机1还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀机1和膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图22所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由膨胀机、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5与膨胀机1连通，膨胀机1还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经膨胀机1降压作功；膨胀机1排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀机1和膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图23所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与第二膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机10还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经第二膨胀增速机10降压作功和降压增速；第二膨胀增速机10排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7和第二膨胀增速机10输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图24所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由冷却器、膨胀增速机、双能压缩机、第二膨胀增速机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5与第二膨胀增速机10连通，第二膨胀增速机10还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经第二膨胀增速机10降压作功和降压增速；第二膨胀增速机10排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7和第二膨胀增速机10输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图25所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由喷管、冷却器、高温热交换器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；膨胀增速机7有循环介质通道经冷却器5与喷管2连通，喷管2还有循环介质通道经第二冷却器13与双能压缩机8连通，双能压缩机8还有循环介质通道经高温热交换器6与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通，高温热交换器6还有热源介质通道与外部连通。

(2)流程上，膨胀增速机7排放的循环介质流经冷却器5并放热，流经喷管2降压、降温并增速；喷管2排放的循环介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，流经高温热交换器6并吸热，之后进入膨胀增速机7降压作功和降压增速；热源介质通过高温热交换器6提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

图26所示的气体动力装置是这样实现的：

(1)结构上，它主要由喷管、冷却器、膨胀增速机、双能压缩机和第二冷却器所组成；外部有热源介质通道与膨胀增速机7连通，膨胀增速机7还有热源介质通道经冷却器5与喷管2连通，喷管2还有热源介质通道经第二冷却器13和双能压缩机8与外部连通，膨胀增速机7连接双能压缩机8并传输动力，冷却器5和第二冷却器13还分别有冷却介质通道与外部连通。

(2)流程上，热源介质流经膨胀增速机7降压作功和降压增速，流经冷却器5并放热，流经喷管2降压、降温并增速；喷管2排放的热源介质，流经第二冷却器13并放热，流经双能压缩机8升压、升温并降速，之后对外排放；热源介质通过进出流程提供高温热负荷，膨胀增速机7输出的功分别提供给双能压缩机8作动力和对外提供，冷却介质分别通过冷却器5和第二冷却器13带走低温热负荷，形成气体动力装置。

本发明技术可以实现的效果——本发明提出的气体动力装置，具有如下效果和优势：

(1)膨胀增速机替代主膨胀机，大幅度降低气体动力装置的制造难度和制造成本。

(2)双能压缩机替代主压缩机，大幅度降低气体动力装置的制造难度和制造成本。

(3)膨胀增速机和双能压缩机相互配合，有利于协调整体装置的设计和制造。

(4)喷管或膨胀增速机替代非主要膨胀机，有利于降低气体动力装置的制造难度和制造成本。

(5)扩压管或双能压缩机替代非主要压缩机，有利于降低气体动力装置的制造难度和制造成本。

(6)简单部件替代复杂部件，有利于保持或提高气体动力装置的热效率。

(7)给出多种具体技术方案，应对众多不同的实际状况，有较宽的适用范围。

(8)扩展了气体动力装置技术，丰富了气体动力装置的类型，有利于更好地实现热能转化为机械能，扩展其应用范围。