[實用新型]渦輪復(fù)合氣體壓縮系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020572592.1
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN201810391U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 靳北彪
• 申請（專利權(quán)）人: 靳北彪
• 主分類號: F02B37/10
• 分類號: F02B37/10;F02B29/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種渦輪復(fù)合氣體壓縮系統(tǒng)。

背景技術(shù)

利用渦輪對將要進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的氣體進(jìn)行增壓的技術(shù)已有很長的歷史，渦輪具有體積小、重量輕、流量大的優(yōu)勢，因而這一技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。然而至今為止，渦輪與氣體壓縮機(jī)相配合的技術(shù)還很少見，其主要原因是由于渦輪壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速要求高，用機(jī)械或電的方式對其傳動很難達(dá)到數(shù)萬、甚至十萬轉(zhuǎn)以上(如果渦輪的轉(zhuǎn)速不夠高，渦輪壓氣將失去其優(yōu)勢)。渦輪壓氣機(jī)的優(yōu)勢如上所述，氣體壓縮機(jī)無論是活塞式氣體壓縮機(jī)、螺桿式氣體壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)子式氣體壓縮機(jī)等由容積變化產(chǎn)生氣體壓力的氣體壓縮機(jī)都具有與自身體積和重量相比流量小的缺點(diǎn)，但具有輸出氣體壓力高的優(yōu)點(diǎn)。因此，急需發(fā)明一種充分發(fā)揮渦輪和氣體壓縮機(jī)各自優(yōu)勢的氣體壓縮系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提出的技術(shù)方案如下：

一種渦輪復(fù)合氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機(jī)進(jìn)氣道、氣體壓縮機(jī)排氣道、氣體壓縮機(jī)、渦輪壓氣機(jī)和動力渦輪，所述渦輪壓氣機(jī)的壓縮氣體出口與所述氣體壓縮機(jī)進(jìn)氣道連通，所述氣體壓縮機(jī)進(jìn)氣道經(jīng)進(jìn)氣門與所述氣體壓縮機(jī)的氣缸連通，所述氣缸經(jīng)排氣門與所述氣體壓縮機(jī)排氣道連通，在所述氣體壓縮機(jī)排氣道上設(shè)渦輪工質(zhì)導(dǎo)出口和壓縮氣體導(dǎo)出口，所述渦輪工質(zhì)導(dǎo)出口經(jīng)動力渦輪工質(zhì)導(dǎo)入管與所述動力渦輪的氣體工質(zhì)入口連通，所述動力渦輪對所述渦輪壓氣機(jī)輸出動力。

在所述氣體壓縮機(jī)進(jìn)氣道上設(shè)進(jìn)氣降溫器，和/或在所述氣體壓縮機(jī)排氣道上設(shè)排氣降溫器。

所述渦輪壓氣機(jī)設(shè)為多級渦輪壓氣機(jī)，和/或所述動力渦輪設(shè)為多級動力渦輪。

所述渦輪壓氣機(jī)設(shè)為由多個單級渦輪壓氣機(jī)組成的多段渦輪壓氣機(jī)，所述動力渦輪設(shè)為由多個單級動力渦輪組成的多段動力渦輪。

所述多段渦輪壓氣機(jī)中的第一個單級渦輪壓氣機(jī)與所述多段動力渦輪中的第一個單級動力渦輪同軸設(shè)置，所述多段渦輪壓氣機(jī)中的第二個單級渦輪壓氣機(jī)與所述多段動力渦輪中的第二個單級所述動力渦輪同軸設(shè)置，依此類推。

所述多段渦輪壓氣機(jī)中的第一個單級渦輪壓氣機(jī)與所述多段動力渦輪中的第一個單級動力渦輪以外的一個單級動力渦輪同軸設(shè)置。

在所述渦輪壓氣機(jī)上設(shè)排熱器。

在所述渦輪壓氣機(jī)、所述氣體壓縮機(jī)進(jìn)氣道、所述氣體壓縮機(jī)排氣道、所述氣體壓縮機(jī)和/或所述動力渦輪工質(zhì)導(dǎo)入管上設(shè)排熱器。

所述動力渦輪的氣體出口與所述排熱器的冷卻氣體入口連通，利用經(jīng)過所述動力渦輪降溫后的氣體作為冷源使用。

所述動力渦輪的氣體出口與所述渦輪壓氣機(jī)的氣體入口連通，使經(jīng)過所述動力渦輪降溫后的氣體重新進(jìn)入所述渦輪壓氣機(jī)。

本實用新型的原理是利用動力源對所述氣體壓縮機(jī)輸出動力，所述氣體壓縮機(jī)產(chǎn)生壓縮氣體，利用所述氣體壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣體的一部分推動所述動力渦輪使所述動力渦輪產(chǎn)生動力，利用所述動力渦輪產(chǎn)生的動力使所述渦輪壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生具有一定壓力的壓縮氣體，由所述渦輪壓氣機(jī)產(chǎn)生的壓縮氣體為所述氣體壓縮機(jī)提供氣源；換言之，氣體首先進(jìn)入所述渦輪壓氣機(jī)，在所述渦輪壓氣機(jī)內(nèi)被增壓后進(jìn)入所述氣體壓縮機(jī)，氣體在所述氣體壓縮機(jī)內(nèi)被進(jìn)一步壓縮增壓后排出所述氣體壓縮機(jī)，由所述氣體壓縮機(jī)排出的氣體的一部分去推動所述動力渦輪使所述動力渦輪對所述渦輪壓氣機(jī)輸出動力，由所述氣體壓縮機(jī)排出的氣體的另一部分作為系統(tǒng)輸出的高壓壓縮氣體。

本實用新型所公開的渦輪復(fù)合氣體壓縮系統(tǒng)由于采用壓縮氣體作為動力源推動所述動力渦輪，再由所述動力渦輪對所述渦輪壓氣機(jī)輸出動力的方式，所以可以使所述動力渦輪和所述渦輪壓氣機(jī)處于相當(dāng)高的轉(zhuǎn)速下工作，充分發(fā)揮所述動力渦輪和所述渦輪壓氣機(jī)的優(yōu)勢。不僅如此，在這個系統(tǒng)中，如果對進(jìn)入所述動力渦輪的壓縮氣體進(jìn)行一定的冷卻，就可以使所述動力渦輪的氣體出口的溫度處于較低甚至相當(dāng)?shù)偷乃剑瑸榇耍伤鰟恿u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渦輪復(fù)合氣體壓縮系統(tǒng)中的需要冷卻的氣體、工質(zhì)或部件進(jìn)行冷卻。