一种涡轮增压整体式天然气压缩机的制作方法

本实用新型涉及天然气压缩机，具体涉及一种涡轮增压整体式天然气压缩机。

背景技术：

整体式天然气压缩机：是指同一台机器上既有发动机部分又有压缩机部分，共用一根曲轴，发动机为压缩机提供动力。现有的整体式发动机机组采用的都是自然吸气，而涡轮增压的结构通常是在分体式压缩机里实现，但是在高海拔地区自然吸气的整体式压缩机存在着功率降的情况从而导致动力不足。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是现有的整体式压缩机机组采用的都是自然吸气方式，在高海拔地区存在着功率降的情况从而导致动力不足，目的在于提供一种涡轮增压整体式天然气压缩机，通过在整体式压缩机机组上增加涡轮增压系统，提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，以实现发动机输出功率的增加。

本实用新型通过下述技术方案实现：

本实用新型一种涡轮增压整体式天然气压缩机，包括整体式天然气压缩机，还包括与整体式天然气压缩机相连的涡轮增压系统。

本实用新型的整体式天然气压缩机，通过在整体式压缩机机组上增加涡轮增压系统，提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，以实现发动机输出功率的增加。

所述涡轮增压系统包括涡轮室和增压器，涡轮室的进气口与整体式天然气压缩机中发动机的排气歧管相连，涡轮室的排气口连接在排气总管，增压器的进气口与混合燃气输送管道相连，排气口和整体式天然气压缩机的进气管相连，混合燃气输送管道的前端设有空气滤清器，混合燃气输送管道和空气滤清器之间设有燃气混合阀，燃气混合阀上设有燃气入口，涡轮室内设有涡轮，增压器内设有叶轮，涡轮与叶轮之间通过刚性轴同轴联接。

本实用新型压缩机的工作原理为：涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮带动同轴的叶轮，叶轮压缩输送由混合燃气输送管道来的空气，使之增压之后进入发动机气缸。具体过程为：发动机排出的废气经过排气歧管进入到涡轮室内，通过废气的冲力推动涡轮转动，然后废气顺着排气总管排出，涡轮通过刚性轴带动叶轮转动，外界的空气经过空气滤清器净化后与天然气在燃气混合阀中按比例混合，然后燃气混合后通入混合燃气输送管道进入增压器内，转动的叶轮对混合燃气进行增压，然后通过进气管进入到发动机气缸燃烧。当发动机转速增快时，废气的排出速度与涡轮转速也同步增快，这样叶轮转速增快又压缩更多的空气进入气缸，空气的压力和密度增大可以使更多的燃料充分燃烧，因此相应的增加燃料量和调整发动机的转速，就可以实现增加发动机的输出功率了。

增压器的轴承处安装有发动机润滑油系统和冷却水系统，能对轴承和轴起到润滑冷却功能。

进气管上安装有中间冷却器，混合好的燃料气进入增压器，升压后的燃料气温度会升高，由中间冷却器冷却后再进入发动机燃烧。

还包括设置在整体式天然气压缩机排气歧管上的涡轮废气门，涡轮废气门上设置有压力响应阀。随着发动机的速度和/或负载的增加，涡轮和增压器的转速会增加；在相对较高的运行速度或负载下，会导致涡轮和增压器的驱动速度有可能会超过关键的设计极限，或者增压器以高于发动机承受的增压压力向发动机提供燃气，因此为了控制涡轮、增压器压缩机转速，可以根据燃料气的压力，来控制压力响应阀，当燃料气压力过大时，压力响应阀打开，允许一部分发动机废气绕过涡轮进入大气，这样，通过降低排气质量流量，限制涡轮的转速，从而限制了压缩机的转速和由此产生的升压压力。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种涡轮增压整体式天然气压缩机，通过在整体式压缩机机组上增加涡轮增压系统，提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，以实现发动机输出功率的增加；

2、本实用新型一种涡轮增压整体式天然气压缩机，通过发动机排出废气的惯性冲力推动涡轮转动，叶轮压缩输送由混合燃气输送管道来的混合燃气，使之增压之后进入发动机气缸；

3、本实用新型一种涡轮增压整体式天然气压缩机，增压器的轴承处安装有发动机润滑油系统和冷却水系统，能对轴承和轴起到润滑冷却功能，进气管上安装有中间冷却器，混合好的燃料气进入增压器，升压后的燃料气温度会升高，由中间冷却器冷却后再进入发动机燃烧。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-整体式天然气压缩机，2-涡轮室，3-排气歧管，4-排气总管，5-增压器，6-混合燃气输送管道，7-进气管，8-空气滤清器，9-燃气入口，10-涡轮，11-叶轮，12-刚性轴，13-燃气混合阀，14-润滑油系统，15-冷却水系统，16-中间冷却器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种涡轮增压整体式天然气压缩机，包括整体式天然气压缩机1，还包括与整体式天然气压缩机1相连的涡轮增压系统。

本实用新型的整体式天然气压缩机，通过在整体式压缩机机组上增加涡轮增压系统，提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，以实现发动机输出功率的增加。

所述涡轮增压系统包括涡轮室2和增压器5，涡轮室2的进气口与整体式天然气压缩机1中发动机的排气歧管3相连，涡轮室2的排气口连接在排气总管4，增压器5的进气口与混合燃气输送管道6相连，排气口和整体式天然气压缩机1的进气管7相连，混合燃气输送管道6的前端设有空气滤清器8，混合燃气输送管道6和空气滤清器8之间设有燃气混合阀13，燃气混合阀13上设有燃气入口9，涡轮室2内设有涡轮10，增压器5内设有叶轮11，涡轮10与叶轮11之间通过刚性轴12同轴联接。

优选的，增压器的轴承处安装有发动机润滑油系统14和冷却水系统15。

优选的，进气管上安装有中间冷却器16，混合好的燃料气进入增压器，升压后的燃料气温度会升高，由中间冷却器冷却后再进入发动机燃烧。

优选的，还包括设置在整体式天然气压缩机排气歧管上的涡轮废气门，涡轮废气门上设置有压力响应阀。随着发动机的速度和/或负载的增加，涡轮和增压器的转速会增加；在相对较高的运行速度或负载下，会导致涡轮和增压器的驱动速度有可能会超过关键的设计极限，或者增压器以高于发动机承受的增压压力向发动机提供燃气，因此为了控制涡轮、增压器压缩机转速，可以根据燃料气的压力，来控制压力响应阀，当燃料气压力过大时，压力响应阀打开，允许一部分发动机废气绕过涡轮进入大气，这样，通过降低排气质量流量，限制涡轮的转速，从而限制了压缩机的转速和由此产生的升压压力。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。