CN108868905A - 设有伞状导流器的天然气压力能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,包括管式壳体,壳体中通过支架固定有发电机,发电机的输入轴前端固定有叶轮,壳体中且处于叶轮的前侧位置设有可收缩的伞状导流器,并使伞状导流器的小头端朝前设置。其具有结构简单、成本低廉、安全可靠、能量转换率高、发电量大的优点,并可在非发电状态下使叶轮免受高速天然气流体的冲击,减缓了叶轮的磨损,延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电装置,具体涉及一种内置于天然气管道中的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置。
背景技术
天然气是人们生产、生活中的重要能源,其输送需要经过从高压到低压的变送过程才可为人们所使用。天然气的变压主要通过设置在天然气管网中的调压场站进行。为充分利用天然气变压过程中产生的压力能,本领域技术人员研发了各种类型的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,在具有应用过程中,将发电装置内置于天然气管道中,通过天然气冲击发电装置的叶轮使其旋转,并带动发电装置转子旋转从而实现发电。但现有的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置在实际使用中还存在结构复杂、能量转换率低、发电量小、灵活性差的问题,尤其是在不需要发电时,天然气流体仍然会在导流器的作用下高速冲击叶轮并使其空转,加快了叶轮的磨损速度,影响了使用寿命,增大了成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其具有结构简单、成本低廉、安全可靠、能量转换率高、发电量大的优点,并可在非发电状态下使叶轮免受高速天然气流体的冲击,减缓了叶轮的磨损,延长了叶轮的使用寿命。
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供的一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,包括管式壳体,所述壳体中通过支架固定有发电机,所述发电机的输入轴前端固定有叶轮,壳体中且处于叶轮的前侧位置还设有可收缩的伞状导流器,并使伞状导流器的小头端朝前设置。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述伞状导流器包括设有折皱的伞状导流罩以及设置于导流罩中的支撑杆,支撑杆的前端与导流罩的前端固定连接,支撑杆的后端通过连杆与壳体的内周壁固定连接,支撑杆的中部设有滑套,滑套与导流罩之间设有沿周向分布的多个连动杆,支撑杆的后半部与导流罩之间设有弹簧,导流罩与弹簧的连接位置还连接有电磁阀的阀杆,所述电磁阀密封固定于壳体上。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述叶轮包括导流弹头和固定于导流弹头上的多个叶片,且使多个叶片沿导流弹头的周向均匀分布,叶片沿其宽度方向与垂直于导流弹头轴线的平面之间设有57°~63°的倾斜角度。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述叶片的数量为奇数。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述叶片的数量为9~13。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述叶片的外端与壳体的内周壁之间的距离为1.8~2.2mm。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述壳体的前后端均设有连接法兰。
进一步的,本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其中,所述发电机为防爆发电机。
本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置与现有技术相比,具有以下优点:本发明通过设置管式壳体,在壳体中通过支架固定设置发电机,在发电机的输入轴前端固定设置叶轮,并在壳体中处于叶轮的前侧位置设置可收缩的伞状导流器,且使伞状导流器的小头端朝前设置。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、安全可靠、能量转换率高、发电量大的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置。在实际应用中,将本明通过壳体安装于天然气管道,在发电状态下让伞状导流器打开,通过伞状导流器可有效提高流经的天然气压力和流速,从而提高了天然气流体对叶轮的冲击力,进而提高了叶轮的转速以及发电装置的发电功率和发电量。在非发电状态下让伞状导流器收缩,可避免流经的天然气产生较高的压力和流速,进而避免了高速天然气流体对叶轮的冲击,可有效减缓叶轮的转速,降低了叶轮的磨损速度,延长了叶轮的使用寿命。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置的结构示意图。
具体实施方式
首先需要说明的,本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述,以便于理解,并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1所示本发明一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置的具体实施方式,包括管式壳体1,在壳体1中通过支架2固定设置发电机3,在发电机3的输入轴前端固定设置叶轮4。并在壳体1中处于叶轮4的前侧位置设置可收缩的伞状导流器5,且使伞状导流器5的小头端朝前设置。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、安全可靠、能量转换率高、发电量大的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置。在实际应用中,将本明通过壳体1连接于天然气管线中,在发电状态下让伞状导流器5打开,通过伞状导流器5可有效提高流经的天然气压力和流速,从而提高了天然气流体对叶轮4的冲击力,进而提高了叶轮4的转速以及发电装置的发电功率和发电量。在非发电状态下让伞状导流器5收缩,可避免流经的天然气产生较高的压力和流速,进而避免了高速天然气流体对叶轮4的冲击,可有效减缓叶轮4的转速,降低了叶轮4的磨损速度,延长了其使用寿命。
作为具体实施方式,本发明中的伞状导流器5具体包括设有折皱的伞状导流罩51以及设置于导流罩51中的支撑杆52。让支撑杆52的前端与导流罩51的前端固定连接,让支撑杆52的后端通过连杆53与壳体1的内周壁固定连接,在支撑杆52的中部设置滑套54,在滑套54与导流罩51之间设置沿周向分布的多个连动杆55,在支撑杆52的后半部与导流罩51之间设置弹簧56。并在壳体1上密封固定设置电磁阀57,电磁阀57的阀杆与导流罩51与弹簧56的连接位置固定连接。这一结构的伞状导流器5具有结构简单、成要低廉、控制灵活的优点。需要发电时,让电磁阀57的阀杆收缩,导流罩51在弹簧56的弹力以及滑套54和连动杆55的作用下就会打开,从而可对流经的天然气起到有效的导流作用,增压和增速后的天然气通过导流罩51和壳体1内周壁之间的间隙后会高速冲击叶轮4,可有效提高叶轮4的转速,进而提高了发电装置的发电功率和发电量。不需要发电时,让电磁阀57的阀杆伸出并下压弹簧56,导流罩51在滑套54和连动杆55的作用下会实现收缩,并使其不对流经的天然气产生导流作用,能有效避免高速天然气流体对叶轮4的冲击。需要说明的是,伞状导流器5不限于采用以上列举的结构形式,还可以采用其他等同类似的结构形式,只要能实现收缩和扩张功能即可。
作为优化方案,本具体实施方式中的叶轮4包括导流弹头41和固定于导流弹头41上的多个叶片42。使多个叶片42沿导流弹头41的周向均匀分布,并使叶片42沿其宽度方向与垂直于导流弹头41轴线的平面之间设置57°~63°的倾斜角度。这一结构的叶轮4在发电状态下可利用天然气流体对其外缘产生的扭矩作用,从而实现增大转速,并在非发电状态下可降低天然气流体的冲击,使发电和非发电达到了最佳平衡状态。
需要说明的是,在实际应用中,本发明通常将叶片42的数量设置为奇数,可避免叶轮4因受力相对均衡影响转速;并根据天然气管道的规格将叶片42的数量设置为9~13,以增强产品的适应性。同时,本发明让叶片42的外端与壳体1的内周壁之间设置1.8~2.2mm的距离,可有铲利用天然气流体对叶轮外缘产生的扭矩作用。为提高安装连接的便利性以及产品的通用性,本发明还在壳体1的前后端分别设置了连接法兰11。并让发电机3采用防爆发电机,以增强安全性。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明请求保护范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,包括管式壳体(1),所述壳体(1)中通过支架(2)固定有发电机(3),所述发电机(3)的输入轴前端固定有叶轮(4),壳体(1)中且处于叶轮(4)的前侧位置还设有可收缩的伞状导流器(5),并使伞状导流器(5)的小头端朝前设置。
2.按照权利要求1所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述伞状导流器(5)包括设有折皱的伞状导流罩(51)以及设置于导流罩(51)中的支撑杆(52),支撑杆(52)的前端与导流罩(51)的前端固定连接,支撑杆(52)的后端通过连杆(53)与壳体(1)的内周壁固定连接,支撑杆(52)的中部设有滑套(54),滑套(54)与导流罩(51)之间设有沿周向分布的多个连动杆(55),支撑杆(52)的后半部与导流罩(51)之间设有弹簧(56),导流罩(51)与弹簧(56)的连接位置还连接有电磁阀(57)的阀杆,所述电磁阀(57)密封固定于壳体(1)上。
3.按照权利要求2所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述叶轮(4)包括导流弹头(41)和固定于导流弹头(41)上的多个叶片(42),且使多个叶片(42)沿导流弹头(41)的周向均匀分布,叶片(42)沿其宽度方向与垂直于导流弹头(41)轴线的平面之间设有57°~63°的倾斜角度。
4.按照权利要求3所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述叶片(42)的数量为奇数。
5.按照权利要求4所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述叶片(42)的数量为9~13。
6.按照权利要求5所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述叶片(42)的外端与壳体(1)的内周壁之间的距离为1.8~2.2mm。
7.按照权利要求6所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述壳体(1)的前后端分别设有连接法兰(11)。
8.按照权利要求7所述的设有伞状导流器的天然气压力能发电装置,其特征在于,所述发电机(3)为防爆发电机。
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