專利名稱：渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及氣體壓縮領域，尤其是一種氣體壓縮系統(tǒng)。
技術背景[0002]傳統(tǒng)氣體壓縮機，一般說來，都具有體積龐大、效率低的特點，而且級數(shù)多，從而導致了重量大、制造成本高的缺陷。因此，需要發(fā)明一種新型氣體壓縮系統(tǒng)。發(fā)明內容[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出的技術方案如下[0004]一種渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機、葉輪壓氣機和葉輪動力機構，所述葉輪壓氣機的氣體出口與所述氣體壓縮機的壓縮機進氣通道連通，所述氣體壓縮機的壓縮機供氣通道與所述葉輪動力機構的氣體入口連通，所述葉輪動力機構對所述葉輪壓氣機輸出動力。[0005]所述葉輪動力機構的氣體出口與成品氣儲罐連通。[0006]在所述壓縮機供氣通道上設射流泵。[0007]在所述壓縮機供氣通道上設燃燒室。[0008]在所述氣體壓縮機與所述燃燒室之間的所述壓縮機供氣通道上設回熱器，所述葉輪動力機構的氣體出口與所述回熱器的加熱流體入口連通。[0009]選擇性地，在所述葉輪壓縮機與所述燃燒室之間和/或在所述燃燒室和所述葉輪動力機構之間設射流泵。[0010]一種渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機、葉輪壓氣機和葉輪動力機構，所述葉輪壓氣機的氣體出口與所述氣體壓縮機的壓縮機進氣通道連通；在所述氣體壓縮機的壓縮機供氣通道上設供氣旁通口或在與所述氣體壓縮機的壓縮機供氣通道連通的成品氣儲罐上設供氣旁通口，所述供氣旁通口經(jīng)旁通管與所述葉輪動力機構的氣體入口連通，所述葉輪動力機構對所述葉輪壓氣機輸出動力。[0011]在所述旁通管上設射流泵。[0012]在所述旁通管上設燃燒室。[0013]在所述旁通管上設控制閥。[0014]在所述供氣旁通口和所述燃燒室之間的所述旁通管上設回熱器，所述葉輪動力機構的氣體出口與所述回熱器的加熱流體入口連通。[0015]選擇性地，在所述供氣旁通口和所述燃燒室之間和/或在所述燃燒室和所述葉輪動力機構之間設射流泵。[0016]在所述壓縮機進氣通道上設冷卻器，和/或在所述壓縮機供氣通道上設冷卻器。[0017]所述葉輪動力機構的氣體出口與次級葉輪動力機構的氣體入口連通。[0018]所述壓縮機供氣通道與所述葉輪動力機構和次級葉輪動力機構之間的連通通道經(jīng)跨級連通管連通。[0019]在所述跨級連通管上設控制閥。[0020]所述葉輪動力機構對所述氣體壓縮機輸出動力。[0021]所述氣體壓縮機設為活塞式氣體壓縮機。[0022]所述葉輪壓氣機設為多級渦輪壓氣機，和/或所述葉輪動力機構設為多級動力渦輪。[0023]在所述氣體壓縮機上設排熱器，和/或在所述葉輪壓氣機上設排熱器，和/或在所述葉輪動力機構上設排熱器，和/或在所述壓縮機進氣通道上設排熱器，和/或在所述壓縮機供氣通道上設排熱器。[0024]所述葉輪動力機構的氣體出口與所述排熱器的冷卻氣體入口連通，利用經(jīng)過所述葉輪動力機構降溫后的氣體作為所述排熱器的冷源使用。[0025]所述葉輪動力機構的氣體出口與所述葉輪壓氣機的氣體入口連通，使經(jīng)過所述葉輪動力機構降溫后的氣體重新進入所述葉輪壓氣機。[0026]本實用新型的原理是利用所述氣體壓縮機(例如活塞式氣體壓縮機)輸出的壓縮氣體的全部或一部分直接或經(jīng)所述燃燒室加熱或經(jīng)所述射流泵引射低壓氣體后推動所述葉輪動力機構，所述葉輪機構對設置在所述氣體壓縮機的所述壓氣機進氣通道上的所述葉輪壓氣機輸出動力，所述葉輪壓氣機將需要被壓縮的氣體增壓后或增壓冷卻后送入所述氣體壓縮機；在將所述氣體壓縮機輸出的壓縮氣體的一部分直接或經(jīng)所述燃燒室加熱或經(jīng)所述射流泵引射低壓氣體后推動所述葉輪動力機構的結構中，將由所述氣體壓縮機輸出的壓縮氣體的另一部分氣體作為成品壓縮氣體輸出；在所述氣體壓縮機輸出的壓縮氣體的全部直接或經(jīng)所述燃燒室加熱或經(jīng)所述射流泵引射低壓氣體后推動所述葉輪動力機構的結構中，將由所述葉輪動力機構的氣體出口排出的氣體直接或經(jīng)所述回熱器后作為成品壓縮氣體輸出；換句話說，本實用新型是利用了所述葉輪壓氣機對需要壓縮的氣體進行增壓，從而降低了整個系統(tǒng)的體積和重量，提高了效率。[0027]本實用新型中，所述的跨級連通管是指連通上一級的葉輪動力機構的工質入口和下一級的葉輪動力機構(即次級葉輪動力機構)的工質入口的連通通道。[0028]本實用新型中，所述燃燒室可以設為連續(xù)燃燒室，也可以設為間歇式燃燒室。[0029]本實用新型中，所謂的氣體壓縮機是指一切可以對氣體進行壓縮的機構，例如活塞式壓氣機、螺桿式壓氣機、葉輪式壓氣機、羅茨風機、流體壓氣機等；所謂的流體壓氣機是指利用流體對氣體進行壓縮的機構，例如利用射流泵(噴射器)對氣體進行壓縮的機構，再例如將液體泵入容器內使容器內的氣體增壓的機構等。[0030]本實用新型所公開的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)可以使所述動力葉輪機構和所述葉輪壓氣機處于相當高的轉速下工作，充分發(fā)揮所述動力葉輪機構和所述葉輪壓氣機的優(yōu)勢。不僅如此，在這個系統(tǒng)中，如果對進入所述動力葉輪機構的壓縮氣體進行一定的冷卻， 就可以使所述動力葉輪機構的氣體出口的溫度處于較低甚至相當?shù)偷乃?，為此，由所述動力葉輪機構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增壓氣體壓縮系統(tǒng)中的需要冷卻的氣體、工質或部件進行冷卻。[0031 ] 本實用新型中，所謂的壓縮機排氣道是指與所述氣體壓縮機的壓縮氣體出口連通的壓縮氣體通道；所謂的壓縮機進氣道是指與所述氣體壓縮機的氣體入口連通的氣體通道；所謂的排氣是指被所述氣體壓縮機壓縮后的高壓壓縮氣體；所謂冷卻器是指一切能夠對氣體進行冷卻的裝置，可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器，還可以是將溫度較低的流體與高壓壓縮氣體進行混合的混合式排氣降溫器，所謂的混合式排氣降溫器是指將高壓壓縮氣體和低溫流體直接混合進行傳熱的降溫器，其本質是一個容器，在此容器中排氣和低溫流體進行混合，為了增加混合的均勻度，在此容器中可設導流結構、攪拌機構或射流結構；所謂排熱器是指將熱量對外排出的裝置，它可以是散熱器，也可以是以降溫為目的的熱交換器；所謂多段是指多個葉輪壓氣機串聯(lián)或多個動力葉輪機構串聯(lián)；所謂第一個單級和第二個單級的排列順序是以氣缸為起點沿氣體連接管道以離開氣缸遠近為依據(jù)的，距離氣缸近的為第一級，次之為第二級，依此類推。[0032]本實用新型中，所謂的連通是指直接連通、經(jīng)過若干過程(包括與其他物質混合等)的間接連通或經(jīng)泵、控制閥等受控連通。[0033]本實用新型中，所謂的動力葉輪機構是指一切利用氣體流動膨脹對外作功的機構，例如動力透平、動力渦輪等。[0034]本實用新型中，所謂的葉輪壓氣機是指一切利用葉輪對氣體進行壓縮的裝置，如離心壓氣機、軸流壓氣機等，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。[0035]本實用新型中，所謂的回熱器的加熱流體入口是指設置在所述回熱器上的用于導入加熱流體的入口，在回熱器中，溫度升高的流體稱為被加熱流體，溫度降低的流體稱為加熱流體。[0036]本實用新型中，所謂的在A和B之間設射流泵是指A與所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵的射流泵氣體出口與B連通，所述射流泵的射流泵低壓氣體入口可以與大氣連通，也可以與其他氣源連通；例如所謂的“在所述壓縮機供氣通道上設射流泵”是指所述壓縮機供氣通道的來流進入所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口，所述射流泵的射流泵氣體出口與所述壓縮機供氣通道的去流連通；當在所述燃燒室和所述葉輪動力機構的氣體入口之間的所述壓縮機供氣通道上設射流泵時，所述燃燒室經(jīng)所述壓縮機供氣通道的一段與所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵的射流泵氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道的另一段與所述葉輪動力機構的氣體入口連通；當在所述氣體壓縮機與所述燃燒室之間的所述壓縮機供氣通道上設射流泵時，所述氣體壓縮機的氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道的一段與所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵的射流泵氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道上的另一段與所述燃燒室的氣體入口連通；再例如， 所謂的“在所述旁通管上設射流泵”是指所述供氣旁通口經(jīng)所述旁通管的一段與所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵的射流泵氣體出口經(jīng)所述旁通管的另一段與所述葉輪動力機構的氣體入口連通；當所述旁通管上設有燃燒室時，所述射流泵可以位于所述燃燒室兩端的所述旁通管上，具體連接時，所述旁通管的來流進入所述射流泵的射流泵動力氣體噴射口，所述射流泵的射流泵氣體出口與所述旁通管的去流連通。[0037]本實用新型中，所謂的壓縮機供氣通道是指所述氣體壓縮機對外輸出壓縮氣體的通道，在傳統(tǒng)氣體壓縮系統(tǒng)中，所述壓氣機供氣道通常與成品氣儲罐連通。[0038]本實用新型中，所謂的壓縮機進氣通道是指需要被壓縮的氣體進入所述氣體壓縮機的通道。[0039]本實用新型中，所謂的射流泵是指通過動力流體引射非動力流體，兩流體相互作用從ー個出口排出的裝置，所謂的射流泵可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射 流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。本實用新型中，所謂的傳統(tǒng)射流泵是指由兩個套裝設置的管構成的，向內管提供 高壓動カ氣體，內管高壓動カ氣體在外管內噴射，在內管高壓動カ氣體噴射和外管的共同 作用下使內外管之間的其他氣體(從外管進入的氣體)沿內管高壓動カ氣體的噴射方向產(chǎn) 生運動的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴區(qū)，外管可以設為文丘里管，內管噴嘴可以設 為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指外管內截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三 個接ロ或稱通道，即射流泵動カ氣體噴射ロ、射流泵低壓氣體入口和射流泵氣體出ロ。本實用新型中，所謂的非傳統(tǒng)射流泵是指由兩個或兩個以上相互套裝設置或相互 并列設置的管構成的，其中至少ー個管與動カ氣體源連通，并且動力氣體源中的動カ氣體 的流動能夠引起其他管中的氣體產(chǎn)生定向流動的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴區(qū)，可 以設為文丘里管，管的噴嘴可以設為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴區(qū)是指管內截面面積發(fā)生變 化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個接ロ或稱通道，即射流泵動カ氣體噴射ロ、射流泵低壓氣 體入口和射流泵氣體出ロ ；所述射流泵可以包括多個射流泵動カ氣體噴射ロ，在包括多個 射流泵動カ氣體噴射ロ的結構中，所述射流泵動カ氣體噴射ロ可以布置在所述射流泵低壓 氣體入ロ的管道中心區(qū)，也可以布置在所述射流泵低壓氣體入ロ的管道壁附近，所述射流 泵動カ氣體噴射ロ也可以是環(huán)繞所述射流泵低壓氣體入口管道壁的環(huán)形噴射ロ。本實用新型中，所述射流泵包括多級射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵等。本實用新型中，根據(jù)氣體壓縮領域和發(fā)動機領域的公知技木，在必要的地方設必 要的部件、単元和系統(tǒng)，例如在所述燃燒室上應設置燃料入口(或燃料噴射器)、氧化劑入口 (或含氧氣體)、在必要時應設火花塞等。本實用新型的有益效果如下本實用新型所公開的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)相對于現(xiàn)有氣體壓縮系統(tǒng)而言具有 體積小、重量輕、效率高的特點，具有廣闊的應用前景。

圖1所示的是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2所示的是本實用新型實施例2的結構示意圖；圖3所示的是本實用新型實施例3的結構示意圖；圖4所示的是本實用新型實施例4的結構示意圖；圖5所示的是本實用新型實施例5的結構示意圖；圖6所示的是本實用新型實施例6的結構示意圖；圖7所示的是本實用新型實施例7的結構示意圖；圖8所示的是本實用新型實施例8的結構示意圖；圖9所示的是本實用新型實施例9的結構示意圖；圖10所示的是本實用新型實施例10的結構示意圖；圖11所示的是本實用新型實施例11的結構示意圖；圖12所示的是本實用新型實施例12的結構示意圖；圖13所示的是本實用新型實施例13的結構示意圖；[0059]圖14所示的是本實用新型實施例14的結構示意圖；[0060]圖15所示的是本實用新型實施例15的結構示意圖；[0061]圖16所示的是本實用新型實施例16的結構示意圖；[0062]圖17所示的是本實用新型實施例17的結構示意圖；[0063]圖18所示的是本實用新型實施例18的結構示意圖；[0064]圖19所示的是本實用新型實施例19的結構示意圖；[0065]圖20所示的是本實用新型實施例20的結構示意圖；[0066]圖21所示的是本實用新型實施例21的結構示意圖；[0067]圖22所示的是本實用新型實施例22的結構示意圖；[0068]圖23所示的是本實用新型實施例23的結構示意圖；[0069]圖M所示的是本實用新型實施例M的結構示意圖；[0070]圖25所示的是本實用新型實施例25的結構示意圖；[0071]圖沈所示的是本實用新型實施例沈的結構示意圖，[0072]圖中[0073]1氣體壓縮機、2葉輪壓氣機、3葉輪動力機構、4壓縮機進氣通道、5壓縮機供氣通道、6供氣旁通口、7成品氣儲罐、8回熱器、9旁通管、12射流泵、13燃燒室、15控制閥、16冷卻器、17次級葉輪動力機構、18跨級連通管、20多級渦輪壓氣機、21多級動力渦輪、22多段渦輪壓氣機、23多段動力渦輪、M排熱器、25熱交換器。
具體實施方式
[0074]實施例1[0075]如圖1所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機1、葉輪壓氣機2和葉輪動力機構3，所述葉輪壓氣機2的氣體出口與所述氣體壓縮機1的壓縮機進氣通道4連通，所述氣體壓縮機1的壓縮機供氣通道5與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通，所述葉輪動力機構3對所述葉輪壓氣機2輸出動力，所述氣體壓縮機1設為活塞式氣體壓氣機。[0076]具體實施時，所述氣體壓縮機還可以是螺桿式壓氣機、葉輪式壓氣機、羅茨風機、 流體壓氣機等。[0077]實施例2[0078]如圖2所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述葉輪動力機構3的氣體出口與成品氣儲罐7連通，將所述葉輪動力機構3的氣體出口處的氣體作為壓縮氣體使用。[0079]實施例3[0080]如圖3所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在所述壓縮機供氣通道5與所述葉輪動力機構3的氣體入口之間的所述壓縮機供氣通道5上設射流泵12， 即所述氣體壓縮機1的壓縮氣體出口通過所述壓縮機供氣通道5的一段與所述射流泵12 的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口通過所述壓縮機供氣通道5的另一段與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，選擇性地，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連通。[0081]實施例4[0082]如圖4所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在所述壓縮機供氣通道5與所述葉輪動力機構3的氣體入口之間的所述壓縮機供氣通道5上設燃燒室13。實施例5如圖5所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例4的區(qū)別在于在所述氣體壓縮機1與所述燃燒室13之間的所述壓縮機供氣通道5上設回熱器8，所述葉輪動力機構3的氣體出口與所述回熱器8的加熱流體入口連通，所述回熱器8的加熱流體出口與成品氣儲罐7連通，將經(jīng)過所述回熱器8降溫的所述葉輪動力機構3的氣體出口處的氣體作為壓縮氣體使用。實施例6如圖6所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例4的區(qū)別在于在所述燃燒室 13與所述葉輪動力機構3之間的所述壓縮機供氣通道5上設射流泵12，即所述燃燒室13經(jīng)所述壓縮機供氣通道5與所述射流泵12的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道5與所述燃燒室13連通，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，所述葉輪動力機構3對所述氣體壓縮機1輸出動力，選擇性地， 所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連通。實施例7如圖7所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例4的區(qū)別在于在所述氣體壓縮機1和所述燃燒室13之間的所述壓縮機供氣通道5上設射流泵12，即所述氣體壓縮機1的氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道5與所述射流泵12的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口經(jīng)所述壓縮機供氣通道5與所述燃燒室13的氣體入口連通，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，選擇性地，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連通。實施例8如圖8所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機1、葉輪壓氣機2和葉輪動力機構3，所述葉輪壓氣機2的氣體出口與所述氣體壓縮機1的壓縮機進氣通道4連通；在所述氣體壓縮機1的壓縮機供氣通道5上設供氣旁通口 6，所述供氣旁通口 6與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通，所述葉輪動力機構3對所述葉輪壓氣機2輸出動力，所述壓縮機供氣通道5與成品氣儲罐7連通，所述氣體壓縮機1設為活塞式氣體壓氣機。具體實施時，所述氣體壓縮機還可以是螺桿式壓氣機、葉輪式壓氣機、羅茨風機、 流體壓氣機等。本實施例所公開的方案中，氣體首先進入所述葉輪壓氣機2，在所述葉輪壓氣機2 內被增壓后進入所述氣體壓縮機1，氣體在所述氣體壓縮機1內被進一步壓縮增壓后排出所述氣體壓縮機1，由所述氣體壓縮機1排出的氣體去推動所述葉輪動力機構3，使所述葉輪動力機構3對葉輪壓氣機2輸出動力，由氣體壓縮機1排出的氣體的另一部分作為系統(tǒng)輸出的高壓壓縮氣體儲存在所述成品氣儲罐7中，這樣就充分發(fā)揮了葉輪壓氣機2和氣體壓縮機1各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)了高效的氣體壓縮系統(tǒng)。實施例9如圖9所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機1、葉輪壓氣機2和葉輪動力機構3，所述葉輪壓氣機2的氣體出口與所述氣體壓縮機1的壓縮機進氣通道4連通；在與所述氣體壓縮機1的壓縮機供氣通道5連通的成品氣儲罐7上設供氣旁通口 6，所述供氣旁通口 6與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通，所述葉輪動力機構3對所述葉輪壓氣機 2輸出動力。實施例10如圖10所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例8的區(qū)別在于在所述供氣旁通口 6和所述葉輪動力機構3的氣體入口之間的所述旁通管9上設射流泵12，即所述供氣旁通口 6經(jīng)所述旁通管9的一段與所述射流泵12的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口經(jīng)所述旁通管9的另一段與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通， 所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，選擇性地，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連通。實施例11如圖11所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例8的區(qū)別在于在所述供氣旁通口 6和所述葉輪動力機構3的氣體入口之間的旁通管9上設燃燒室13，所述葉輪動力機構3對所述氣體壓縮機1輸出動力。實施例12如圖12所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例8的區(qū)別在于在所述供氣旁通口 6和所述葉輪動力機構3的氣體入口之間的旁通管9上設控制閥15，所述控制閥15的作用是用來調整所述氣體壓縮機1產(chǎn)生的壓縮氣體作為所述葉輪動力機構3的動力氣體的比例。實施例13如圖13所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例11的區(qū)別在于在所述供氣旁通口 6和所述燃燒室13之間設回熱器8，所述葉輪動力機構3的氣體出口與所述回熱器8 的加熱流體入口連通。實施例14如圖14所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例11的區(qū)別在于在所述供氣旁通口 6和所述燃燒室13之間的所述旁通管9上設射流泵12，即所述供氣旁通口 6經(jīng)所述旁通管9的一段與所述射流泵12的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口經(jīng)所述旁通管9的另一段與所述燃燒室13連通，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，選擇性地，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連
ο實施例15如圖15所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例11的區(qū)別在于在所述燃燒室 13和所述葉輪動力機構3之間的所述旁通管9上設射流泵12，即所述燃燒室13經(jīng)所述旁通管9的一段與所述射流泵12的射流泵動力氣體噴射口連通，所述射流泵12的射流泵氣體出口經(jīng)所述旁通管9的另一段與所述葉輪動力機構3的氣體入口連通，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口與大氣連通，選擇性地，所述射流泵12的射流泵低壓氣體入口也可以與其他氣源連通。實施例16如圖16所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在所述壓縮機進氣通道4上設冷卻器16，所述冷卻器16的作用是為了給所述氣體壓縮機1的進氣進行冷卻，提高進氣效率。實施例17如圖17所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例8的區(qū)別在于在所述壓縮機進氣通道4上設冷卻器16。這樣設置的目的是將進入所述氣體壓縮機1的氣體進行冷卻， 增加進入所述氣體壓縮機1的氣體的量，提高所述氣體壓縮機1的壓氣效率。具體實施時，還可以在所述壓縮機供氣通道5上設冷卻器16。實施例18如圖18所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例8的區(qū)別在于所述葉輪動力機構3的氣體出口與次級葉輪動力機構17的氣體入口連通。實施例19如圖19所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例18的區(qū)別在于所述壓縮機供氣通道5與所述葉輪動力機構3和次級葉輪動力機構17之間的連通通道經(jīng)跨級連通管18 連通，用來增加所述次級葉輪動力機構17的動力氣體。實施例20如圖20所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例19的區(qū)別在于在所述跨級連通管18上設控制閥15，所述控制閥15的作用是用來調整所述氣體壓縮機1產(chǎn)生的壓縮氣體作為所述次級葉輪動力機構17的動力氣體的比例。實施例21如圖21所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述葉輪壓氣機設為多級渦輪壓氣機20，所述葉輪動力機構設為多級動力渦輪21。這樣設置的目的同樣是為了提高所述葉輪動力機構3的動力，同時提高所述葉輪壓氣機2的壓氣效率。具體實施時，也可以只將所述葉輪壓氣機設為多級渦輪壓氣機20，或只將所述葉輪動力機構設為多級動力渦輪21。實施例22如圖22所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述葉輪壓氣機設為由多個單級渦輪壓氣機組成的多段渦輪壓氣機22，所述葉輪動力機構設為由多個單級動力渦輪組成的多段動力渦輪23。所述多段渦輪壓氣機22中的第一個單級渦輪壓氣機與所述多段動力渦輪23中的第一個單級動力渦輪同軸設置，所述多段渦輪壓氣機22中的第二個單級渦輪壓氣機與所述多段動力渦輪23中的第二個單級所述動力渦輪同軸設置， 依此類推。這樣設置的目的同樣是為了提高所述葉輪動力機構3的動力，同時提高所述葉輪壓氣機2的壓氣效率。具體實施時，也可以只將所述葉輪壓氣機設為由多個單級渦輪壓氣機組成的多段渦輪壓氣機22，或只將所述葉輪動力機構設為由多個單級動力渦輪組成的多段動力渦輪 23。實施例23如圖23所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例22的區(qū)別在于所述多段渦輪壓氣機22中的第一個單級渦輪壓氣機與所述多段動力渦輪23中的第二個單級動力渦輪同軸設置，所述多段渦輪壓氣機22中的第二個單級渦輪壓氣機與所述多段動力渦輪23中的第一個單級動力渦輪同軸設置。所謂第一個單級和第二個單級的排列順序是以氣缸為起點沿氣體連接管道以離開氣缸遠近為依據(jù)的，距離氣缸近的為第一級，次之為第二級，依此類推。實施例M如圖M所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于在所述葉輪壓氣機2上設排熱器M，所述排熱器M設為散熱器。這樣設置的目的是將所述葉輪壓氣機2 內的氣體進行冷卻，實現(xiàn)近似恒溫壓縮，提高所述葉輪壓氣機2的壓氣效率。具體實施時，還可以在所述氣體壓縮機1上設排熱器M，和/或在所述葉輪動力機構3上設排熱器M，和/或在所述壓縮機進氣通道4上設排熱器M，和/或在所述壓縮機供氣通道5上設排熱器對。實施例25如圖25所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例M的區(qū)別在于在所述壓縮機進氣通道4上設排熱器，在所述壓縮機供氣通道5上設排熱器，所述排熱器設為以降溫為目的的熱交換器25，所述葉輪動力機構3的氣體出口與所述熱交換器25的冷卻氣體入口連通，利用經(jīng)過所述葉輪動力機構3降溫后的氣體作為冷源使用，將氣體進行冷卻，提高系統(tǒng)的壓縮效率。實施例沈如圖沈所示的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其與實施例1的區(qū)別在于所述葉輪動力機構3的氣體出口與所述葉輪壓氣機2的氣體入口連通，使經(jīng)過所述葉輪動力機構3降溫后的氣體重新進入所述葉輪壓氣機2。這樣設置的目的同樣是將進氣進行冷卻，增加進入葉輪壓氣機2的氣體的量，提高葉輪壓氣機2的壓氣效率，同時提高氣體的利用率。顯然，本實用新型不限于以上實施例，根據(jù)本領域的公知技術和本實用新型所公開的技術方案，可以推導出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應認為是本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于包括氣體壓縮機(1)、葉輪壓氣機(2)和葉輪動力機構(3)，所述葉輪壓氣機(2)的氣體出口與所述氣體壓縮機(1)的壓縮機進氣通道(4)連通，所述氣體壓縮機(1)的壓縮機供氣通道(5 )與所述葉輪動力機構(3 )的氣體入口連通，所述葉輪動力機構(3)對所述葉輪壓氣機(2)輸出動力。
2.如權利要求1所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與成品氣儲罐(7)連通。
3.如權利要求1所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述壓縮機供氣通道(5) 上設射流泵(12)。
4.如權利要求1所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述壓縮機供氣通道(5) 上設燃燒室(13)。
5.如權利要求4所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述氣體壓縮機(1)與所述燃燒室(13)之間的所述壓縮機供氣通道(5)上設回熱器(8)，所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與所述回熱器(8)的加熱流體入口連通。
6.一種渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于包括氣體壓縮機(1)、葉輪壓氣機(2)和葉輪動力機構(3)，所述葉輪壓氣機(2)的氣體出口與所述氣體壓縮機(1)的壓縮機進氣通道(4 )連通；在所述氣體壓縮機(1)的壓縮機供氣通道(5 )上設供氣旁通口( 6 )或在與所述氣體壓縮機(1)的壓縮機供氣通道(5)連通的成品氣儲罐(7)上設供氣旁通口(6)，所述供氣旁通口(6)經(jīng)旁通管(9)與所述葉輪動力機構(3)的氣體入口連通，所述葉輪動力機構 (3)對所述葉輪壓氣機(2)輸出動力。
7.如權利要求6所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述旁通管(9)上設射流泵(12)。
8.如權利要求6所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述旁通管(9)上設燃燒室(13)。
9.如權利要求6所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述旁通管(9)上設控制閥(15)。
10.如權利要求8所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述供氣旁通口(6)和所述燃燒室(13)之間的所述旁通管(9)上設回熱器(8)，所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與所述回熱器(8)的加熱流體入口連通。
11.如權利要求1或6所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述壓縮機進氣通道(4 )上設冷卻器(16 )，和/或在所述壓縮機供氣通道(5 )上設冷卻器(16 )。
12.如權利要求1至10任意之一所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與次級葉輪動力機構(17)的氣體入口連通。
13.如權利要求12所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述壓縮機供氣通道(5) 與所述葉輪動力機構(3)和次級葉輪動力機構(17)之間的連通通道經(jīng)跨級連通管(18)連ο
14.如權利要求13所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述跨級連通管(18) 上設控制閥(15)。
15.如權利要求4、5、8或10所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪動力機構(3)對所述氣體壓縮機(1)輸出動力。
16.如權利要求1至10任意之一所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述氣體壓縮機(1)設為活塞式氣體壓縮機。
17.如權利要求1至10任意之一所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪壓氣機(2)設為多級渦輪壓氣機(20)，和/或所述葉輪動力機構(3)設為多級動力渦輪 (21)。
18.如權利要求1至10任意之一所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于在所述氣體壓縮機(1)上設排熱器(24 )，和/或在所述葉輪壓氣機(2 )上設排熱器(24 )，和/或在所述葉輪動力機構(3)上設排熱器(24)，和/或在所述壓縮機進氣通道(4)上設排熱器(24)， 和/或在所述壓縮機供氣通道(5)上設排熱器(24)。
19.如權利要求18所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與所述排熱器(24)的冷卻氣體入口連通。
20.如權利要求1至10任意之一所述渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，其特征在于所述葉輪動力機構(3)的氣體出口與所述葉輪壓氣機(2)的氣體入口連通。
專利摘要本實用新型公開了一種渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)，包括氣體壓縮機、葉輪壓氣機和葉輪動力機構，所述葉輪壓氣機的氣體出口與所述氣體壓縮機的壓縮機進氣通道連通，所述氣體壓縮機的壓縮機供氣通道與所述葉輪動力機構的氣體入口連通，所述葉輪動力機構對所述葉輪壓氣機輸出動力。本實用新型所公開的渦輪增壓氣體壓縮系統(tǒng)相對于現(xiàn)有氣體壓縮系統(tǒng)而言具有體積小、重量輕、效率高的特點，具有廣闊的應用前景。
文檔編號F02C3/32GK202273762SQ20112039310
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月22日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪