[发明专利]一种气波增压装置

说明书

本发明涉及一种气波增压装置，其包括增压部和至少两级依次设置的压腔，各级压腔分别包括高压腔、中压腔和低压腔，第一级压腔的高压腔与高压进气阀连接，末级压腔的低压腔与低压进气阀连接；增压部用于将同级高压腔内的高压气与低压腔内的低压气转换成位于中压腔内的中压气；前后相邻的两级压腔中，处于前级的中压腔和处于后级的高压腔连通，处于前级的低压腔和处于后级的中压腔连通；其中，第一级压腔的中压腔的中压气体一部分作为产物，另一部分通入与其相邻的后级压腔的高压腔。该气波增压装置能够适用于较大的膨胀比、压缩比并保证引射率，在被引射气体压力相同时，可得到更高压力的中压产气，从而使设备适用范围更广，等熵效率更高。

技术领域

本发明涉及气体增压技术领域，具体涉及一种气波增压装置。

背景技术

气波增压技术是一种新型压力能综合利用技术，主要应用于天然气开采、高压煤层气降压、低压气增压集输等领域。常用引射增压设备有压缩机组、涡轮增压部、静态引射器等设备。压缩机、涡轮增压器等主要依靠叶片运转，通过机械能转换过程实现对气体增压；此类设备存在结构复杂、安装维护费用高、难以带沙带液运行等问题。而静态引射器为纯静设备，通过高低压气体直接混合的方式实现压力能交换，此种设备能量损失大，效率很低。

气波增压技术则是通过双开口振荡管内运行的压力波实现能量交换，效率高且带液性能好，如专利轴流式射流气波增压器CN201220115597.0、径流式射流气波增压器CN201210081102.1等，但其一般适用于小膨胀比，膨胀比大于2时引射率急剧下降，且设备的膨胀比、压缩比受限，中压产气压力较低。

因此，如何提供一种能够适用于较大的膨胀比、压缩比、保证引射率的气波增压装置，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种气波增压装置，能够适用于较大的膨胀比、压缩比并保证引射率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种气波增压装置，其包括增压部和至少两级依次设置的压腔，各级所述压腔分别包括高压腔、中压腔和低压腔，第一级压腔的高压腔与高压进气阀连接，末级压腔的低压腔与低压进气阀连接；所述增压部用于通过压力波传递能量以将同级高压腔内的高压气与低压腔内的低压气转换成位于中压腔内的中压气；前后相邻的两级所述压腔中，处于前级的中压腔和处于后级的高压腔连通，处于前级的低压腔和处于后级的中压腔连通；其中，所述第一级压腔的中压腔的中压气体一部分作为产物，另一部分通入与其相邻的后级压腔的高压腔。

也就是说，只有两个进气阀，一个是高压进气阀，与第一级压腔的高压腔连接，另一个是低压进气阀，与末级压腔的低压腔连接，前后前后相邻的两级压腔中，处于前级的中压腔和处于后级的高压腔连通，处于前级的低压腔和处于后级的中压腔连通，气体由第一级压腔至末级压腔逐级流转，而第一级压腔的中压腔内的中压气体一部分作为产物，另一部分通入与其相邻的后级压腔的高压腔。

通过上述多级反馈的方式使得各级高压腔内的气体压力逐级递减、各级中压腔内的气体压力逐级递减、各级低压腔内的气体压力逐级递减。当高压进气阀通入的一级高压气的压力远远大于低压进气阀通入的末级低压气的压力时，通过上述多级反馈的方式，可实现将从低压进气阀通入的低压气体逐级增压，并最终作为与第一级压腔的一级低压气与通过高压进气阀通入第一级压腔的一级高压气转换以获得一级中压气。

多级反馈可实现低压气体的逐级增压，可将总体较大的膨胀比分解为多级较小的膨胀比，在保证较高引射率的同时还可以避免高压气体能量的浪费；能克服传统气波引射器的膨胀比、压缩比受限的缺陷，在被引射气体压力相同时，可得到更高压力的中压产气，从而使设备适用范围更广，等熵效率更高。