本发明涉及气体增压设备，特别涉及一种具有冷却功能的气体增压装置以及增压冷却方法。
背景技术：
1、在气体吸附、分离、气体储运等领域，通常涉及到对气体的增压，但在一些工况中，热气体输送到下一级设备中时，不仅要保持一定的压力，同时还要将气体温度降低。目前常用的技术手段是将气体冷却，然后再进一步增压。但该方法不仅需要多台设备，同时在增压过程中，气体温度会再度升高，不能维持稳定的压力和温度。
2、中国专利申请cn115076105a公开了一种冷却系统流程增压泵及增压方法，包括泵壳、横向架设于泵壳内的主轴、配合于主轴中部的偏心差速机构、置设于泵壳的转子腔内的转子，偏心差速机构通过外套筒连接靠内的转子、内套筒连接靠外的转子。该现有技术还公开了基于一种冷却系统流程增压泵的增压方法，包括以下步骤：泵壳上的进排气孔通过管路接入冷却系统中，主轴外接增压电机；主轴外接的增压电机动作，流程增压泵的主轴转动，带动泵壳内部的偏心差速机构运动；内部的偏心差速机构将旋转运动输出为两个运动规律不同的转子；两个转子的活塞的相对位置改变，活塞在转子腔室发生空间大小的改变，实现增压。该现有技术适用于冷却系统中的流程增压。
3、该类方案属于传统的气体增压技术，通过泵体外部的电机驱动偏心差速机构，进而将旋转运动输出为两个运动规律不同的转子，使得活塞在转子腔室发生空间大小的改变实现增压。但该类方案在需要将增压的气体进行冷却降温时，则需要将进排气孔通过管路接入冷却系统，也即需要额外的设备进行冷却。
4、因此，亟需一种具有冷却降温功能的气体增压装置以及增压降温方法，实现在工艺流程中的快速降温和维持或增加压力，从而在一台设备中针对热气体降温的同时维持较高压力的工艺技术要求。
5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有冷却功能的气体增压装置以及增压冷却方法，通过一级腔体内的一级双转子结构，不仅可以对进入的热气体进行初步压缩，还能将热气体分为两股并分别且间隔进行主压缩，实现高效的气体增压。
2、本发明的另一目的在于提供一种具有冷却功能的气体增压装置以及增压冷却方法，利用间隔进行主压缩后的两股气体间隔进入设于同一装置中的冷却盘管，保证冷却效果的同时可将气体的增压、冷却功能集于一台设备中。
3、为实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种气体增压装置，该装置同时具有冷却功能，至少包括：一级腔体，其与热气体入口连通且内设一级双转子，该一级双转子的叶片外沿与腔体内壁为动密封连接；两个第一转子相对旋转并咬合，将热气体分为两股且对两股热气体进行初步压缩；压缩气室，其为双活塞气室结构，用于将两股热气体分别进行间隔压缩；冷却腔室，其内充填冷却介质并在冷却介质内设置冷却盘管，该冷却盘管用于接收来自压缩气室的间隔获取的两股压缩气体，并进行间隔冷却。
4、进一步，上述技术方案中，冷却盘管出口端可设有二级腔体，该二级腔体与气体出口连通且内设二级双转子，该二级双转子的叶片外沿与腔体内壁为动密封连接；二级腔体的体积小于一级腔体，两个第二转子相对旋转并咬合，将冷却后的气体分为两股且对两股气体进行再次压缩。
5、进一步，上述技术方案中，二级腔体优选设置在冷却腔室内。
6、进一步，上述技术方案中，第一转子和第二转子均可为三叶转子。
7、进一步，上述技术方案中，一级腔体和二级腔体均可由两段圆弧形腔体构建，并分别与相应的转子尺径相适配。
8、进一步，上述技术方案中，压缩气室分为第一压缩气室和第二压缩气室，相应地，双活塞包括第一活塞和第二活塞；当第一活塞制造负压驱动进气时，第一压缩气室负压进气，第二压缩气室压缩出气；反之，当第二活塞制造负压驱动进气时，第二压缩气室负压进气，第一压缩气室压缩出气。
9、进一步，上述技术方案中，第一压缩气室和第二压缩气室分别与相应的热气体通道和压缩气体通道选择性连通；该热气体通道和压缩气体通道可通过隔板分隔。
10、进一步，上述技术方案中，压缩气室与热气体通道之间设有进气阀，压缩气室与压缩气体通道之间设有出气阀，进气阀和出气阀优选采用相同的结构且设置方向相反，气阀整体呈工字型，且一端设有带孔挡板，另一端设有无孔挡板。
11、进一步，上述技术方案中，双活塞和一级双转子可通过一个外部电机连接组合驱动单元进行驱动，该组合驱动单元位于第一活塞和第二活塞之间。
12、进一步，上述技术方案中，组合驱动单元可包括：齿轮底盘，其可由外部电机驱动且通过传送带与一级双转子的转轴传动连接，驱动两个第一转子相对旋转；限域器，其内设有与齿轮底盘固定连接的圆形锁定部件，该圆形锁定部件相对于齿轮底盘偏心设置；限域器为中空的跑道型结构，该圆形锁定部件在偏心旋转的同时，可在限域器内水平移动。
13、进一步，上述技术方案中，双活塞的固定杆杆端可固定在跑道型的限域器的长边中心；圆形锁定部件的偏心旋转可带动双活塞做上、下往复运动。
14、进一步，上述技术方案中，冷却盘管可以设置为双螺旋结构；压缩气体通道末端设有单向活动阀，用于将来自不同方向的两股压缩气体选择性地通入冷却盘管的不同入口。
15、进一步，上述技术方案中，压缩气体通道末端的空间为双扩展段设置，两个扩展段之间设有缩颈平台；相应地，单向活动阀可以为哑铃型构造，通过哑铃的两个大头端与该缩颈平台的选择性接触并压紧，实现两股压缩气体选择性地(也即间歇状态)通入冷却盘管。
16、进一步，上述技术方案中，二级双转子可通过独立的外部电机驱动或通过与一级双转子共用电机的方式驱动。
17、根据本发明的第二方面，本发明提供了一种气体增压冷却方法，应用前述任意一项所述的装置，包括如下步骤：a、通过一级双转子与一级腔体的动密封连接，将热气体分流为两股，并在初步压缩的同时将两股热气体分别运送至相应的热气体通道；b、通过双活塞将所述两股热气体在相应的压缩气室内进行间隔压缩；c、压缩后的两股热气体选择性地通入设于冷却腔室的冷却盘管，分别进行气体冷却。
18、进一步，上述技术方案中，该方法还可包括如下步骤：d、压缩并冷却后的两股气体进入冷却腔室内的二级腔体，通过二级双转子与二级腔体的动密封连接，进行气体的再次压缩后输出。
19、进一步，上述技术方案中，一级腔体和二级腔体的体积比可以设置为2～4:1；一级双转子与二级双转子的转速之比可以设置为1：2～5。
20、进一步，上述技术方案中，热气体入口处的气体流速与一级双转子的转速数值比可以为1.5～3倍的一级腔体体积数值。
21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22、1)本发明的气体增压装置通过一级腔体内的一级双转子结构，不仅可以对进入的热气体进行初步压缩，还能将热气体分为两股并分别且间隔进行主压缩，实现高效的气体增压；利用间隔进行主压缩后的两股气体间隔进入设于同一装置中的冷却盘管，保证冷却效果的同时可将气体的增压、冷却功能集于一台设备中；
23、2)本发明通过的二级腔体设计，实现继初步压缩、主压缩后的气体在冷却后进行再次压缩，且使得气体被再次压缩的同时保持气体的冷却状态。通过装置内的冷却腔室，可将分流的气体在冷却盘管内进行降温，然后汇流后在二级腔体内利用两个第二转子进一步压缩并输送，实现了输送和压缩同步进行；二级腔体的体积设计为小于一级腔体，一方面前序气体压缩和冷却后，体积会有所降低，小型的第二转子利用小空间和咬合后分离的两个叶片的挤压力将气体压缩，利用更小的空间可以实现用更短的时间完成气体的再次压缩，从而维持或增强前序气体的增压效果；另一方面，二级腔体布置在冷却腔室内，对气体进行再次压缩和提供输送动力的同时，仍可保持气体处于冷却状态；
24、3)本发明一级腔室内的第一转子以及第二腔室内的第二转子均采用三叶片设计，在进入的气体“两股分流”的同时可以将每一股气体再分成三个相对独立的部分，保证了每一部分气体在一级腔体中的“初步压缩”效果以及在二级腔体中的“再次压缩”和“保持冷却”的效果；
25、4)本发明通过齿轮底盘、限域器以及圆形锁定部件的配合，使得组合驱动单元在驱动一级腔体中两个第一转子旋转的同时，可驱动双活塞做上、下往复运动，从而实现第一压缩气室和第二压缩气室内热气体的间隔压缩，两股分流的气体分别且间隔进行压缩，可有效提高压缩效率；二级双转子也可以通过与一级双转子共用电机的方式驱动，考虑到二级双转子和转速与一级双转子不同，可以通过增加变速器的方式进行设计，此时一级双转子、二级双转子以及双活塞均由同一电机驱动，既精简了驱动设备，且节能高效；
26、5)本发明的冷却盘管采用双螺旋结构，且通过压缩气体通道末端设置的单向活动阀，可将来自不同方向的两股压缩气体选择性地通入冷却盘管，通过两股气体的间隔进入，每股热气体均可获得“全程”的冷却，冷却效率和效果均可得到很好的保证。
27、上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。