CN202707348U

CN202707348U - 流体管道压差发电装置

Info

Publication number: CN202707348U
Application number: CN 201220358035
Authority: CN
Inventors: 杨少波
Original assignee: CHONGQING JINCHUAN POWER MACHINERY Co Ltd
Current assignee: CHONGQING JINCHUAN POWER MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2022-07-24

Abstract

本实用新型公开了一种流体管道压差发电装置，包括流体管道压差发电机，流体管道压差发电机设有流体管道、包括壳体和离心叶轮的动能装置、发电部件主体，离心叶轮的轮轴伸出壳体外部，离心叶轮的轮轴伸出部分由密封连接在壳体上的外罩密闭，所述离心叶轮的轮轴通过永磁磁力耦合有输出轴，其磁力耦合方式是径向耦合方式或轴向耦合方式，输出轴与发电部件主体的转子轴之间通过离合器连接；所述发电部件主体为永磁发电机，永磁发电机的电力输出端连接有交直流转换电路。本实用新型的有益效果是，可同时提供直流电和交流电，且发电机制造简单、维修方便，且流体管道压差能源利用充分。

Description

流体管道压差发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，特别涉及一种用于油气输送的流体管道压差发电装置。

背景技术

油气输送管道是指用于输送原油或天然气的管道，其通过与油井或天然气井口连接将天然气或原油输送到目的地。其具有内部流体压力大输送距离长的特点。通常按照一定的压力输送，以保证油气的正常供应和输送安全。如压力过高时需要适当关小阀门，压力过低时需要关闭阀门，以等待油气进口的油或气压达到设定要求后，打开阀门继续输送。然而，由于油井或天然气井往往位于人烟稀少地区，无市电供应，阀门启闭通常由人工操作。现有的控制技术可以和方便地实现阀门启闭或阀门开启大小的自动控制，通过有线控制或者通过设置通讯接口进行无线遥控均可实现，但其首先应当解决的是电力供应问题。配置燃油或燃气等燃料发电机是一种解决方式，然而使用燃料发电必然带来燃料能源消耗和产生噪声污染的不足。本领域的技术人员就根据压差发电的原理，设计了油气管道压差发电机，以节省能源和减少噪声。然而由于油气管道压差发电机的燃料泄漏危害性大，其密封是一个比较棘手的问题，因此，这类发电机主要集中在如何解决燃料密封的问题。中国专利公告号CN201513280U，公告日期2010年6月23日，发明创造名称“管道发电机”，公开了一种利用压力管道压差发电的发电机结构。该发电机包括管道和设在管道外侧的罩体，罩体密接在管体外侧，罩体内设有轮轴，轮轴上设有叶轮，叶轮的一部分伸入管体内部，在轮轴上设有永磁体构成永磁体转子，在轮轴外部设有定子线圈构成发电机，在定子线圈与轮轴之间设有用于密封转子的隔离罩，较好地解决了流体泄漏问题。但该发电机的转子在油气输送过程中不间断地旋转，定子固定在罩体上，造成发电机维修保养困难。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种流体管道压差发电装置，该装置可提供管道阀门启闭等控制的所需的直流电和交流电，且制造简单、维修方便。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种流体管道压差发电装置，包括流体管道压差发电机，流体管道压差发电机设有流体管道、包括壳体和离心叶轮的动能装置、发电部件主体，离心叶轮的轮轴伸出壳体外部，离心叶轮的轮轴伸出部分由密封连接在壳体上的外罩密闭，所述离心叶轮的轮轴通过永磁磁力耦合有输出轴，输出轴与发电部件主体的转子轴之间通过离合器连接；所述发电部件主体为永磁发电机，永磁发电机的电力输出端连接有交直流转换电路。

采用上述方案的本实用新型，由于本发电装置由管道流体压差驱动转动的叶轮与发电机之间设有磁力耦合结构和离合器结构，在发电机出现故障时，可断开离合器，方便的发电机进行维修和保养；同时，该发电机可采用外购的标准件，可充分利用现有技术的社会资源，从而降低了制造难度。当发电机采用直流发电机时，可向外部直接提供直流电，也可通过由直流转交流的交直流转换电路向外部提供交流电；当发电采用交流发电机时，可向外部提供交流电，也可通过由交流转直流的交直流变换电路向外部提供直流电。

优选的技术方案，所述油气输送管道的一段上形成至少两个分叉管段，在油气输送管道的分叉点前端设置有一主控阀门，在任意分叉管段上均设一分控阀门；所述动能装置的壳体密封连接在任一分叉管段上分控阀门后端，在壳体出口管段上设一防倒流阀门。需要发电时，打开连接有动能装置的分叉管段上的分控阀门和防倒流阀门，关闭或适当关小没有设置动能装置的分叉管段上的分控阀门即可；当不需要发电或动能装置需要拆下维修保养时，管段关断该分叉管段上的分控阀门和防倒流阀门，开启没有设置动能装置的分叉管段上的分控阀门即可；以进一步确保发电装置维修方便。当压力超差需要断供流体时，关闭主控阀门即可。

优选的技术方案，所述发电部件主体为永磁交流发电机；所述交直流转换电路由变压整流电路、第一蓄电池和第一逆变电路组成，变压整流电路的输入端与发电部件主体的电力输出端连接，变压整流电路的输出端与第一蓄电池的输入端连接，第一蓄电池的输出端与第一逆变电路的输入端连接，第一逆变电路可与交流负载连接，第一蓄电池的输出端还可与直流负载连接。以确保本发电装置即可输出直流电也可输出交流电，且在发电装置提供给负载的电力有富余时，可通过向蓄电池充电的方式蓄电，以便储存备用，确保负载增加时用电所需，实现流体管道压差能源的充分利用。

优选的技术方案，所述发电部件主体为永磁直流发电机；所述交直流转换电路由变压电路、第二蓄电池和第二逆变电路组成，变压电路的输入端与发电部件主体的电力输出端连接，变压电路的输出端与第二蓄电池的输入端连接，第二蓄电池输出端与第二逆变电路的输入端连接，第二逆变电路的输出端可与交流负载连接，第二蓄电池的输出端还可与直流负载连接。以确保本发电装置即可输出直流电也可输出交流电，其应用范围广，且在发电装置提供给负载的电力有富余时，可通过向蓄电池充电的方式蓄电，以便储存备用，确保负载增加时用电所需，实现流体管道压差能源的充分利用。

本实用新型中的离心叶轮的轮轴与输出轴的永磁磁力耦合方式可以是在两轴端相向面上设置永久磁铁形成轴向耦合方式的磁力耦合，也可是有输出轴位于离心叶轮的轮轴的伸出端外周形成套状结构，在离心叶轮的轮轴圆周面上和轮轴的套状孔的孔内壁面上设置永久磁铁形成径向耦合方式的磁力耦合，具体形式可根据具体结构尺寸和制造的方便性选择，其结构形式灵活。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是，可同时提供直流电和交流电，且发电机制造简单、维修方便，且流体管道压差能源利用充分。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构框图。

图2是本实用新型实施例2的结构框图。

图3是本实用新型结构示意图。

图4是本实用新型中管道压差发电机的结构示意图，其中离心叶轮22的轮轴与输出轴4的永磁磁力耦合方式为，输出轴4位于离心叶轮的轮轴22的一端形成套状结构，在离心叶轮的轮轴22圆周面和轮轴4的一端形成套状的孔内壁面间设置永久磁铁15形成磁力耦合。

图5是本实用新型中离心叶轮22的轮轴与输出轴4的永磁磁力耦合方式为，两轴端相向面上设置永久磁铁16形成磁力耦合。

图6是本实用新型实施例3中管道压差发电机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1 参见图1、图3、图4，一种流体管道压差发电装置，包括流体管道压差发电机，流体管道压差发电机设有流体管道1、包括壳体21和离心叶轮22的动能装置2、发电部件主体3，离心叶轮22的轮轴伸出壳体21外部，离心叶轮22的轮轴伸出部分由密封连接在壳体21上的外罩23密闭，所述离心叶轮22的轮轴通过永磁磁力耦合有输出轴4，输出轴4与发电部件主体3的转子轴31之间通过离合器5连接；所述发电部件主体3为永磁发电机，永磁发电机的电力输出端连接有交直流转换电路。

所述离心叶轮22的轮轴与输出轴4的永磁磁力耦合的耦合方式为，输出轴4位于离心叶轮22的轮轴伸出端形成套状结构，在离心叶轮22的轮轴圆周面上和输出轴4的套状孔内壁面上分别设置永久磁铁15，以形成径向耦合方式的磁力耦合。

所述油气输送管道1的一段上形成至少两个分叉管段，在油气输送管道1的分叉点前端设置有一主控阀门6，在任意分叉管段上均设一分控阀门7；所述动能装置2的壳体21密封连接在任一分叉管段上分控阀门7后端，在壳体21出口管段上设一防倒流阀门8。

所述发电部件主体3为永磁交流发电机；所述交直流转换电路由变压整流电路9、第一蓄电池10和第一逆变电路11组成，变压整流电路9的输入端与发电部件主体3的电力输出端连接，变压整流电路9的输出端与第一蓄电池10的输入端连接，第一蓄电池10的输出端与第一逆变电路11的输入端连接，第一逆变电路11可与交流负载连接，第一蓄电池10的输出端还可与直流负载连接。

参见图5，本实用新型中的离心叶轮22的轮轴与输出轴4的永磁磁力耦合的耦合方式还可采用在所述两轴端的相向端面上分别设置永久磁铁16，以形成轴向耦合方式的磁力耦合。

本实施例中的油气输送管道1位于动能装置2的壳体21上部。

实施例2 参见2，所述发电部件主体3为永磁直流发电机；所述交直流转换电路由变压电路12、第二蓄电池13和第二逆变电路14组成，变压电路12的输入端与发电部件主体3的电力输出端连接，变压电路12的输出端与第二蓄电池13的输入端连接，第二蓄电池13输出端与第二逆变电路14的输入端连接，第二逆变电路14的输出端可与交流负载连接，第二蓄电池13的输出端还可与直流负载连接。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3 参见6，所述油气输送管道1位于动能装置2的壳体21下部。方便用于已有输送管道的井口加装改进。

本实施例的其余结构与实施例1或2相同，在此不再赘述。

以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。

Claims

1.一种流体管道压差发电装置，包括流体管道压差发电机，流体管道压差发电机设有流体管道（1）、包括壳体（21）和离心叶轮（22）的动能装置（2）、发电部件主体（3），离心叶轮（22）的轮轴伸出壳体（21）外部，离心叶轮（22）的轮轴伸出部分由密封连接在壳体（21）上的外罩（23）密闭，其特征在于：所述离心叶轮（22）的轮轴通过永磁磁力耦合有输出轴（4），输出轴（4）与发电部件主体（3）的转子轴（31）之间通过离合器（5）连接；所述发电部件主体（3）为永磁发电机，永磁发电机的电力输出端连接有交直流转换电路。

2.根据权利要求1所述的流体管道压差发电装置，其特征在于：所述油气输送管道（1）的一段上形成至少两个分叉管段，在油气输送管道（1）的分叉点前端设置有一主控阀门（6），在任意分叉管段上均设一分控阀门（7）；所述动能装置（2）的壳体（21）密封连接在任一分叉管段上分控阀门（7）后端，在壳体（21）出口管段上设一防倒流阀门（8）。

3.根据权利要求1或2所述的流体管道压差发电装置，其特征在于：所述发电部件主体（3）为永磁交流发电机；所述交直流转换电路由变压整流电路（9）、第一蓄电池（10）和第一逆变电路（11）组成，变压整流电路（9）的输入端与发电部件主体（3）的电力输出端连接，变压整流电路（9）的输出端与第一蓄电池（10）的输入端连接，第一蓄电池（10）的输出端与第一逆变电路（11）的输入端连接，第一逆变电路（11）可与交流负载连接，第一蓄电池（10）的输出端还可与直流负载连接。

4.根据权利要求1或2所述的流体管道压差发电装置，其特征在于：所述发电部件主体（3）为永磁直流发电机；所述交直流转换电路由变压电路（12）、第二蓄电池（13）和第二逆变电路（14）组成，变压电路（12）的输入端与发电部件主体（3）的电力输出端连接，变压电路（12）的输出端与第二蓄电池（13）的输入端连接，第二蓄电池（13）输出端与第二逆变电路（14）的输入端连接，第二逆变电路（14）的输出端可与交流负载连接，第二蓄电池（13）的输出端还可与直流负载连接。