專利名稱：有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱能與動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的氣體壓縮系統(tǒng)中，低壓或相對(duì)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(xù)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(tǒng)的體積非常龐大，功耗也很大；而利用渦輪對(duì)氣體進(jìn)行壓縮的技術(shù)已有很久的歷史， 渦輪具有體積小、重量輕、流量大的優(yōu)勢(shì)。因此，如果能夠發(fā)明一種以低壓氣源為動(dòng)力利用 渦輪對(duì)低壓氣體進(jìn)行壓縮的系統(tǒng)，將大幅度簡化現(xiàn)有的氣體壓縮系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案如下一種有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，包括壓力氣源、渦輪壓氣機(jī)和動(dòng)力渦輪，所述渦輪壓 氣機(jī)的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述渦輪壓氣機(jī)的氣體出口與高壓氣體導(dǎo)管連通， 所述動(dòng)力渦輪的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述動(dòng)力渦輪的氣體出口與低壓氣體導(dǎo)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(jī)之間的氣體通道上、在所 述渦輪壓氣機(jī)上、在所述高壓氣體導(dǎo)管上、和/或在所述動(dòng)力渦輪和所述壓力氣源之間的 氣體通道上設(shè)排熱器。所述低壓氣體導(dǎo)管與所述排熱器的冷流體入口連通，利用經(jīng)所述動(dòng)力渦輪降溫后 的氣體作為所述動(dòng)力渦輪排熱器的冷源。本實(shí)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(dòng)所述動(dòng)力渦輪 作功，所述動(dòng)力渦輪對(duì)所述渦輪壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，所述渦輪壓氣機(jī)將所述壓力氣源中的另 一部分有壓氣體進(jìn)行壓縮，進(jìn)而得到更高壓力的壓縮氣體。本實(shí)用新型所公開的有壓氣體 渦輪增壓系統(tǒng)由于利用氣體為動(dòng)力，所以可使所述動(dòng)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(dòng)力渦輪和所述渦輪壓氣機(jī)的優(yōu)勢(shì)。不僅如此，在這個(gè)系統(tǒng)中 的所述動(dòng)力渦輪的氣體出口的溫度處于較低甚至相當(dāng)?shù)偷乃?，為此，由所述?dòng)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(duì)所述有 壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)中的需要冷卻的氣體、工質(zhì)或部件進(jìn)行冷卻。本實(shí)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(tǒng)，如傳統(tǒng) 壓氣機(jī)系統(tǒng)、有壓氣體儲(chǔ)罐等；所謂排熱器是指將熱量對(duì)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(jī)是指利用旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)通道對(duì)氣 體進(jìn)行壓縮的機(jī)構(gòu)，它可以是單級(jí)的、多級(jí)的，也可以是多個(gè)單級(jí)或多個(gè)多級(jí)組合而成；所 謂動(dòng)力渦輪是指利用有壓氣體推動(dòng)葉片或通道旋轉(zhuǎn)對(duì)外作功的機(jī)構(gòu)；所謂的高壓氣體是指 壓力氣源中經(jīng)過渦輪壓氣機(jī)進(jìn)一步增壓后的壓縮氣體；所謂低壓氣體是指壓力氣源中經(jīng)過 動(dòng)力渦輪對(duì)外作功后的壓力降低的氣體。[0009]本實(shí)用新型中所謂連通是指直接連通、經(jīng)過若干過程(包括與其他物質(zhì)混合等) 的間接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通。為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型所公開的有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)的正常工作，根據(jù)流動(dòng)的需 要在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置泵和控制閥等。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，簡化了傳統(tǒng)氣體壓縮系統(tǒng)。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示的有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，包括壓力氣源1、渦輪壓氣機(jī)2和動(dòng)力渦輪 3，所述渦輪壓氣機(jī)2的氣體入口與所述壓力氣源1連通，所述渦輪壓氣機(jī)2的氣體出口與 高壓氣體導(dǎo)管4連通，所述動(dòng)力渦輪3的氣體入口與所述壓力氣源1連通，所述動(dòng)力渦輪3 的氣體出口與低壓氣體導(dǎo)管5連通。利用所述壓力氣源1中的一部分有壓氣體推動(dòng)所述動(dòng) 力渦輪3作功，所述動(dòng)力渦輪3對(duì)所述渦輪壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力，所述渦輪壓氣機(jī)2將所述壓 力氣源1中的另一部分有壓氣體進(jìn)行壓縮，進(jìn)而得到更高壓力的壓縮氣體。實(shí)施例2如圖2所示的有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述壓力氣源1 和所述渦輪壓氣機(jī)2之間的氣體通道上和所述動(dòng)力渦輪3和所述壓力氣源1之間的氣體通 道上分別設(shè)排熱器1234，所述排熱器1234設(shè)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(dòng)力渦輪3的動(dòng)力和所述渦輪壓氣機(jī)2的壓氣效率。實(shí)施例3如圖3所示的有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述排熱器 1234設(shè)為以冷卻為目的的熱交換器，所述低壓氣體導(dǎo)管5與所述排熱器1234的冷流體入口 連通，利用經(jīng)所述動(dòng)力渦輪3降溫后的氣體作為所述動(dòng)力渦輪排熱器1234的冷源。實(shí)施例4如圖4所示的有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，其與實(shí)施例2的區(qū)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(jī)2之間的氣體通道上、在所述渦輪壓氣機(jī)2上和所 述動(dòng)力渦輪3和所述壓力氣源1之間的氣體通道上設(shè)排熱器1234，所述排熱器1234設(shè)為散 熱器，用來將所述有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)內(nèi)的氣體冷卻，提高所述動(dòng)力渦輪3的動(dòng)力和所 述渦輪壓氣機(jī)2的壓氣效率。權(quán)利要求1.一種有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，包括壓力氣源(1)、渦輪壓氣機(jī)( 和動(dòng)力渦輪(3)，其 特征在于所述渦輪壓氣機(jī)( 的氣體入口與所述壓力氣源(1)連通，所述渦輪壓氣機(jī)(2) 的氣體出口與高壓氣體導(dǎo)管(4)連通，所述動(dòng)力渦輪(3)的氣體入口與所述壓力氣源(1) 連通，所述動(dòng)力渦輪(3)的氣體出口與低壓氣體導(dǎo)管( 連通。
2.如權(quán)利要求1所述有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，其特征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(jī)( 之間的氣體通道上、在所述渦輪壓氣機(jī)( 上、在所 述高壓氣體導(dǎo)管(4)上、和/或在所述動(dòng)力渦輪C3)和所述壓力氣源(1)之間的氣體通道 上設(shè)排熱器(1234)。
3.如權(quán)利要求2所述有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，其特征在于所述低壓氣體導(dǎo)管(5)與 所述排熱器(1234)的冷流體入口連通，利用經(jīng)所述動(dòng)力渦輪(3)降溫后的氣體作為所述動(dòng) 力渦輪排熱器(1234)的冷源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種有壓氣體渦輪增壓系統(tǒng)，包括壓力氣源、渦輪壓氣機(jī)和動(dòng)力渦輪，所述渦輪壓氣機(jī)的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述渦輪壓氣機(jī)的氣體出口與高壓氣體導(dǎo)管連通，所述動(dòng)力渦輪的氣體入口與所述壓力氣源連通，所述動(dòng)力渦輪的氣體出口與低壓氣體導(dǎo)管連通。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，簡化了傳統(tǒng)氣體壓縮系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F01D15/08GK201826903SQ20102057257
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:靳北彪