[发明专利]气体介质压缩的方法和装置

权利要求书

1.一种对气体介质进行压缩的方法，其中被吸入的气体借助于内燃机所驱动的压气机，从较低的出口压力，通常为大气环境压力，被压缩到预定的终点压力，内燃机排气气流的能量被作用到涡轮增压器的驱动侧，它对被吸入的气体在进入压气机之前进行预压缩，和/或对压气机排出的已被压缩了的气体进行后压缩，其特征是，利用内燃机的排气对闭式或开式液-汽循环系统中处于压力下的液体进行汽化，并将蒸汽送至涡轮增压器的驱动侧。

2.根据权利要求1的方法，其特征是，其中的气体介质为空气。

3.根据权利要求1的方法，其特征是，所述蒸汽被分流，并且每一部分气流都被送到若干涡轮增压器的驱动侧。

4.根据权利要求3的方法，其特征是，一部分气流由旁路开通或关闭。

5.根据权利要求1的方法，其特征是，所述蒸汽气流被顺序送到多个涡轮增压器的驱动侧。

6.根据权利要求5的方法，其特征是，所述蒸汽气流离开一个涡轮增压器的驱动侧之后，在进入下一个涡轮增压器的驱动侧之前，由内燃机的排气重新加热，在此过程中，排气首先被用于汽化，接着被用作中间加热，或者以相反的顺序加以利用。

7.根据权利要求5的方法，其特征是，排气在对液-汽循环系统作用前被分流，一部分气流用于汽化，另一部气流用于中间加热。

8.根据权利要求1至7中之一的方法，其特征是，首先将内燃机的排气直接送到废气涡轮增压器的驱动侧，而后用废气涡轮增压器流出的排气对液-汽循环系统中的液体加热。

9.根据权利要求1至7中之一的方法，其特征是，排气首先被用于对液-汽循环系统中的液体汽化，接着再被送到废气涡轮增压器的驱动侧。

10.根据权利要求1的方法，其特征是，液-汽循环系统中待汽化的液体，由内燃机机油和/或冷却水循环中的余热进行预加热。

11.根据权利要求1的方法，其特征是，蒸汽由内燃机的排气进行过热处理。

12.一种实现权利要求1中所述的方法的装置，它有一台压气机，该压气机轴与内燃机连接，所述装置至少具有一台涡轮增压器，它装在压气机的进气管和/或出气压力管上，它的驱动侧由内燃机的排气提供能量，其特征是，涡轮增压器是蒸汽涡轮增压器(21，22)，其驱动侧安装在一闭式或开式的液-汽循环系统中，该系统具有一冷凝器(11)，贮水箱(12)，供水泵(13)和汽化器(14)。

13.根据权利要求12的装置，其特征是，蒸汽引导管在汽化器(14)之后形成分支管(90，92)，分支管(90，92)各与一台蒸汽涡轮增压器(21，22)的驱动侧相连，从蒸汽涡轮增压器(21，22)引出的蒸汽管(91，93)在冷凝器(11)之前重新又合并。

14.根据权利要求13的装置，其特征是，一段分支管构成可关、可开的旁路。

15.根据权利要求12的装置，其特征是，蒸汽管道(92，95)以串联方式将蒸汽涡轮增压器(21，22)的驱动侧相互连接。

16.根据权利要求15的装置，其特征是，在一台蒸汽涡轮增压器(22)与下一台蒸汽涡轮增压器(21)之间的管道(95)中装有一热交换器(18)，内燃机(40)的排气同样也被引至热交换器，其中，排气管(41)首先与汽化器(14)相连，接着另一根排气管(42)继续与热交换器(18)相连，或者其顺序相反。

17.根据权利要求12到16中之一的装置，其特征是，一台装在压气机(50)的进气管或出气压力管上的废气涡轮增压器(25)的驱动侧直接与内燃机(40)的排气管(41)相连，从废气涡轮增压器(25)引出的排气管(42)与闭式或开式液-汽循环系统的汽化器(14)相连，在该系统中至少装有一台蒸汽涡轮增压器(22)。

18.根据权利要求12至16中之一的装置，其特征是，内燃机(40)的排气管(41)直接与液-汽循环系统的汽化器(14)相连，由汽化器(14)引出的排气管(42)与废气涡轮增压器(25)的驱动侧相连。

19.根据权利要求12的装置，其特征是，内燃机(40)的机油循环系统和/或冷却循环系统与装在液-汽循环系统中供水泵(13)和汽化器(14)之间的热交换器(19)相连。