[實用新型]有壓氣體渦輪增壓系統

無效

• 申請號: 201020572575.8
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN201826903U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 靳北彪
• 主分類號: F01D15/08
• 分類號: F01D15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及熱能與動力領域，尤其是一種有壓氣體渦輪增壓系統。

背景技術

在傳統的氣體壓縮系統中，低壓或相對壓力比較的氣源是比較容易得到，如果要將此具有一定壓力的氣體繼續壓縮以得到更高壓力的壓縮氣體，則比較困難，而且氣體壓縮系統的體積非常龐大，功耗也很大；而利用渦輪對氣體進行壓縮的技術已有很久的歷史，渦輪具有體積小、重量輕、流量大的優勢。因此，如果能夠發明一種以低壓氣源為動力利用渦輪對低壓氣體進行壓縮的系統，將大幅度簡化現有的氣體壓縮系統。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提出的技術方案如下：

一種有壓氣體渦輪增壓系統，包括壓力氣源、渦輪壓氣機和動力渦輪，所述渦輪壓氣機的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述渦輪壓氣機的氣體出口與高壓氣體導管連通，所述動力渦輪的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述動力渦輪的氣體出口與低壓氣體導管連通。

在所述壓力氣源上、在所述壓力氣源和所述渦輪壓氣機之間的氣體通道上、在所述渦輪壓氣機上、在所述高壓氣體導管上、和/或在所述動力渦輪和所述壓力氣源之間的氣體通道上設排熱器。

所述低壓氣體導管與所述排熱器的冷流體入口連通，利用經所述動力渦輪降溫后的氣體作為所述動力渦輪排熱器的冷源。

本實用新型的原理是利用所述壓力氣源中的一部分有壓氣體推動所述動力渦輪作功，所述動力渦輪對所述渦輪壓氣機輸出動力，所述渦輪壓氣機將所述壓力氣源中的另一部分有壓氣體進行壓縮，進而得到更高壓力的壓縮氣體。本實用新型所公開的有壓氣體渦輪增壓系統由于利用氣體為動力，所以可使所述動力渦輪和所述渦輪壓氣機處于相當高的轉速下工作，充分發揮所述動力渦輪和所述渦輪壓氣機的優勢。不僅如此，在這個系統中的所述動力渦輪的氣體出口的溫度處于較低甚至相當低的水平，為此，由所述動力渦輪的氣體出口出來的氣體可以作為冷源使用用于制冷等目的，也可以作為冷源使用以對所述有壓氣體渦輪增壓系統中的需要冷卻的氣體、工質或部件進行冷卻。

本實用新型所謂壓力氣源是指一切能夠提供具有一定壓力的氣體的系統，如傳統壓氣機系統、有壓氣體儲罐等；所謂排熱器是指將熱量對外排出的裝置，它可以是散熱器，也可以是以冷卻為目的的熱交換器；所謂的渦輪壓氣機是指利用旋轉葉片或旋轉通道對氣體進行壓縮的機構，它可以是單級的、多級的，也可以是多個單級或多個多級組合而成；所謂動力渦輪是指利用有壓氣體推動葉片或通道旋轉對外作功的機構；所謂的高壓氣體是指壓力氣源中經過渦輪壓氣機進一步增壓后的壓縮氣體；所謂低壓氣體是指壓力氣源中經過動力渦輪對外作功后的壓力降低的氣體。

本實用新型中所謂連通是指直接連通、經過若干過程(包括與其他物質混合等)的間接連通或經泵、控制閥等受控連通。

為了實現本實用新型所公開的有壓氣體渦輪增壓系統的正常工作，根據流動的需要在適當的位置設置泵和控制閥等。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型結構簡單，成本低，簡化了傳統氣體壓縮系統。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例3的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例4的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示的有壓氣體渦輪增壓系統，包括壓力氣源1、渦輪壓氣機2和動力渦輪3，所述渦輪壓氣機2的氣體入口與所述壓力氣源1連通，所述渦輪壓氣機2的氣體出口與高壓氣體導管4連通，所述動力渦輪3的氣體入口與所述壓力氣源1連通，所述動力渦輪3的氣體出口與低壓氣體導管5連通。利用所述壓力氣源1中的一部分有壓氣體推動所述動力渦輪3作功，所述動力渦輪3對所述渦輪壓氣機2輸出動力，所述渦輪壓氣機2將所述壓力氣源1中的另一部分有壓氣體進行壓縮，進而得到更高壓力的壓縮氣體。

實施例2

如圖2所示的有壓氣體渦輪增壓系統，其與實施例1的區別在于：所述壓力氣源1和所述渦輪壓氣機2之間的氣體通道上和所述動力渦輪3和所述壓力氣源1之間的氣體通道上分別設排熱器1234，所述排熱器1234設為散熱器，用來將所述壓力氣源1中的有壓氣體冷卻，提高所述動力渦輪3的動力和所述渦輪壓氣機2的壓氣效率。

實施例3

如圖3所示的有壓氣體渦輪增壓系統，其與實施例2的區別在于：所述排熱器1234設為以冷卻為目的的熱交換器，所述低壓氣體導管5與所述排熱器1234的冷流體入口連通，利用經所述動力渦輪3降溫后的氣體作為所述動力渦輪排熱器1234的冷源。

實施例4

如圖4所示的有壓氣體渦輪增壓系統，其與實施例2的區別在于：在所述壓力氣源1上、所述壓力氣源1和所述渦輪壓氣機2之間的氣體通道上、在所述渦輪壓氣機2上和所述動力渦輪3和所述壓力氣源1之間的氣體通道上設排熱器1234，所述排熱器1234設為散熱器，用來將所述有壓氣體渦輪增壓系統內的氣體冷卻，提高所述動力渦輪3的動力和所述渦輪壓氣機2的壓氣效率。